铺粉设备及铺粉控制方法与流程

本技术实施例涉及3d打印，具体涉及一种铺粉设备及铺粉控制方法。

背景技术：

1、3d打印机是一种快速成型的增材制造设备。其中铺粉式的打印方式已广泛用于选择性激光烧结、选择性激光熔融、粘结剂喷射技术等3d打印设备上。其中带有铺粉棍的铺粉装置对于高分子材料、金属与高分子的复合材料等流动性相对较差的材料具有较好的铺粉效果，目前已应用于选择性激光熔融、粘结剂喷射技术等打印材料含有高分子材料的3d打印设备上。

2、目前铺粉辊驱动装置与传动机构设置在铺粉组件上，具有尺寸较大且传动结构复杂的缺点，并且通过铺粉组件的移动来带动铺粉锟转动的方式受限于固定的传动比，导致铺粉辊的速度不可调，具有使用参数单一，应用范围较窄等缺点，无法满足不同类型和粒径的打印物料的铺设。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种铺粉设备及铺粉控制方法，能够单独调节铺粉辊的平动速度和转速，以达到良好的铺粉效果。

2、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种铺粉设备，所述铺粉设备包括：铺粉平台、铺粉装置、第一驱动装置和第二驱动装置。所述铺粉平台用于铺设打印物料；所述铺粉装置包括悬臂和铺粉辊，所述悬臂沿预设移动方向滑动设置于所述铺粉平台上，所述铺粉辊转动连接于所述悬臂；所述第二驱动装置设置于铺粉平台上，所述第二驱动装置与所述悬臂连接，所述第二驱动装置用于驱动所述悬臂沿所述预设移动方向以预设移速相对于所述铺粉平台移动，以使所述悬臂带动所述铺粉辊将所述铺粉平台上的打印物料抚平；所述第一驱动装置与所述铺粉辊连接，所述第一驱动装置用于驱动所述铺粉辊按预设转动方向以预设转速相对于所述铺粉平台转动，以使所述铺粉辊将所述铺粉平台上的打印物料压实，所述铺粉辊以所述预设转动方向转动时，其朝向所述铺粉平台的底部边缘的线速度方向与所述预设移动方向相同。

3、通过第二驱动装置驱动铺粉装置相对铺粉平台移动，同时通过第一驱动装置单独驱动铺粉辊相对铺粉平台转动，将铺粉辊转动的驱动力外置，使铺粉辊的转速不被铺粉装置的移动速度限制，减少了铺粉过程中由于铺粉辊转速受限而破坏打印物料平面的情况，使得铺粉过程中将打印物料压实，起到良好的铺粉效果。

4、在一种可选的方式中，所述预设移速与所述预设转速呈正相关。

5、铺粉辊的预设转速与预设移速呈正相关，由此可以更好地调整铺粉辊的转速以确保良好的铺粉效果。

6、在一种可选的方式中，所述第一驱动装置包括第一驱动件、第一主动轮、第一从动轮和第一柔性传动件；所述第一主动轮和所述第一从动轮均转动设置于所述铺粉平台上，且所述第一主动轮和所述第一从动轮沿所述预设移动方向间隔设置，所述第一柔性传动件套接于所述第一主动轮和所述第一从动轮之间，所述第一驱动件的输出轴与所述第一主动轮连接，所述第一驱动件用于通过所述第一主动轮带动所述第一柔性传动件移动；所述铺粉辊与所述第一柔性传动件啮合，使得所述铺粉辊随所述第一柔性传动件的移动进行转动。

7、将第一驱动装置设置于铺粉平台上，减少了铺粉装置的占用空间和重量，降低了结构成本和运转能耗，提升了铺粉的稳定性。

8、在一种可选的方式中，所述悬臂上设置有轴承座，轴承座中设有轴承，所述铺粉辊的一端具有传动轴，所述传动轴通过轴承转动连接于所述轴承座；所述传动轴上设置有第一传动轮，所述第一传动轮与所述第一柔性传动件啮合。

9、通过传动轴和轴承将铺粉辊限制在轴承座上转动，减小了传动过程中第一柔性传动件带给铺粉辊的振动，使铺粉更稳定。

10、在一种可选的方式中，所述第一传动轮与所述第一柔性传动件的内侧面啮合，所述轴承座上还转动设置有张紧轮，所述张紧轮设置于所述第一传动轮的外侧，且所述张紧轮抵压于所述第一柔性传动件的外侧面。

11、张紧轮将第一柔性传动件向内压迫，增大了第一柔性传动件内侧与第一传动轮的接触面积，从而使得第一传动轮与第一柔性传动件内侧啮合的齿数增加，同时还起到进一步绷紧第一柔性传动件的效果，提升了传动的稳定性。

12、在一种可选的方式中，所述张紧轮的数量为两个，且分别位于所述第一传动轮沿所述预设移动方向的两侧。

13、两个张紧轮使得第一柔性传动件运转时，第一柔性传动件带动第一传动轮两侧的作用力都增大，提升了传动的稳定性和第一柔性传动件的使用寿命。

14、在一种可选的方式中，所述铺粉装置包括第一轴承座和第二轴承座，所述第一轴承座和所述第二轴承座固定设置于所述悬臂的下方，所述第一轴承座和第二轴承座分别设有轴承，所述轴承孔位的高度一致，所述铺粉辊转动连接于所述第一轴承座和所述第二轴承座的轴承之间。

15、铺粉辊两端分别与轴承连接，铺粉辊的两端连接减小了铺粉辊转动时产生的振动，提升了铺粉辊的稳定性，轴承孔位的高度一致使得铺粉辊平行于铺粉平台，将打印物料压成平面。

16、在一种可选的方式中，所述第二驱动装置包括第二驱动件、第二主动轮、第二从动轮和第二柔性传动件；所述第二主动轮和所述第二从动轮均转动设置于所述铺粉平台上，且所述第二主动轮和所述第二从动轮沿所述预设移动方向间隔设置，所述第二柔性传动件套接于所述第二主动轮和所述第二从动轮之间，所述第二驱动件的输出轴与所述第二主动轮连接，所述第二驱动件用于通过所述第二主动轮带动所述第二柔性传动件移动；所述悬臂与所述第二柔性传动件固定连接，使得所述悬臂随所述第二柔性传动件移动。

17、通过设置第二主动轮、第二从动轮和第二柔性传动件形成传动结构，实现了第一驱动件驱动第二柔性传动件带动悬臂相对铺粉平台以固定路径移动，结构简单、便于安装。

18、在一种可选的方式中，所述铺粉平台上沿所述预设移动方向设置有导轨，所述悬臂上设置有滑块，所述滑块滑动连接于所述导轨。

19、铺粉装置通过滑块在导轨上移动可以降低柔性传动件振动对铺粉效果的干扰，使得铺粉更加稳定。

20、根据本技术实施例的另一方面，提供了一种铺粉控制方法，包括：获取所述预设移速和所述预设转速；根据所述第二驱动装置与所述铺粉装置之间的传动比以及所述预设移速，计算得出所述第二驱动装置的输出转速；根据所述第一驱动装置与所述铺粉辊之间的传动比以及所述预设转速，计算得出第一驱动装置的输出转速；控制所述第二驱动装置以第一转动方向运转，以带动所述悬臂沿所述预设移动方向中的第一指向移动，同时控制所述第一驱动装置以第二转动方向运转，以带动所述铺粉辊按所述预设转动方向中的第一转向转动，直至所述悬臂移动至第一目标位置，其中所述铺粉辊以所述第一转向转动时，其朝向所述铺粉平台的底部边缘的线速度方向与所述第一指向相同；控制所述第二驱动装置以第三转动方向运转，以带动所述悬臂沿所述预设移动方向中的第二指向移动，同时控制所述第一驱动装置以第四转动方向运转，以带动所述铺粉辊按所述预设转动方向中的第二转向转动，直至所述悬臂移动至第二目标位置，其中所述铺粉辊以所述第二转向转动时，其朝向所述铺粉平台的底部边缘的线速度方向与所述第二指向相同，所述第三转动方向与第一转动方向相反，所述第二转向与第一转向相反，所述第二指向与所述第一指向相反；跳转至所述控制所述第二驱动装置以第一转动方向运转，以带动所述悬臂沿所述预设移动方向中的第一指向移动，同时控制所述第一驱动装置以第二转动方向运转，以带动所述铺粉辊按所述预设转动方向中的第一转向转动，直至所述悬臂移动至第一目标位置，直至铺粉完成。

21、该铺粉控制方法通过第二驱动件驱动悬臂相对铺粉平台往返运动，同时第一驱动件根据悬臂的移动方向单独驱动铺粉辊相对铺粉平台转动，将铺粉辊的自转动力外置，使铺粉辊的转速不被铺粉装置的移动速度限制，减少了铺粉过程中由于铺粉辊转速受限引起的堆粉起皱或扬粉等情况，使得铺粉过程中将打印物料压实，起到良好的铺粉效果。通过铺粉辊平动速度和转动速度之间的数学关系可计算得到预设移速和预设转速，使铺粉辊可以根据不同的应用场景，例如打印物料的种类不同，调整预设移速和预设转速以保证良好的铺粉效果。

22、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。