本发明涉及粉末床增材制造，具体而言，涉及一种折叠式粉末床铺粉装置。
背景技术：
1、目前激光粉末床熔融（lpbf）技术对打印成形效率提出了更高的要求，打印过程主要包含粉末床铺粉过程和激光熔融过程；在打印模型实体不变的情况下，即激光熔融过程恒定的情况下，通常采用变速铺粉的方法缩短粉末床铺粉时间，以提高效率，即铺粉机构在激光熔融后从打印位回退到起始位，供粉仓提供所需粉末，铺粉机构开始铺粉运动，在粉末床非打印区采用高速度运动，在打印区采用较低速度运动，以保证打印区粉末铺展效果，进一步缩短铺粉时间。在这一过程中铺粉装置可分为三段速度运动，激光打印完成后铺粉装置回到起始位仍占用一定时间，随着常规打印层数（数千层）的叠加，耗费大量时间。
2、部分铺粉装置在铺粉过程中的运动控制不够精确。由于缺乏高精度的驱动组件和定位机构，铺粉机构在移动过程中容易出现偏差，无法准确地将粉末铺设到指定位置，进而影响了工件的成型精度。而且，不准确的运动控制还可能导致刮刀与粉末床之间的接触不均匀，进一步加剧了粉末铺展的不均匀性。
技术实现思路
1、本发明正是基于上述技术问题，提出了一种折叠式粉末床铺粉装置。
2、本发明旨在提供一种设计精巧、功能全面的折叠式粉末床铺粉装置，以解决现有技术中存在的上述问题。
3、一种折叠式粉末床铺粉装置，其特征在于，包括：
4、铺粉设备主体：呈密封式箱体结构，内部通过隔板分隔为前仓与后仓，后仓内设置有驱动机构，前仓作为铺粉工作区，其底板中部布置有供粉缸、成型缸、粉末溢流槽以及气流循环机构；
5、驱动机构总成：设于铺粉设备内部，包含 x 轴驱动组件以及由 x 轴驱动组件控制的 z 轴驱动组件，用于实现对铺粉机构在 x 轴与 z 轴方向上的运动控制；
6、铺粉执行机构：位于前仓内部，与 z 轴驱动组件相连接，并受 x 轴驱动组件和 z轴驱动组件协同控制，以完成铺粉操作；
7、定位锁定组件：设置于驱动机构上，与铺粉执行机构配合，实现对铺粉执行机构不同姿态的锁定；
8、姿态调整组件：设置在前仓内，能够在前仓的两端改变铺粉执行机构的姿态，使其可处于垂直姿态与平行姿态。
9、优选的，所述 z 轴驱动组件主要由外壳、z 轴导轨、z 轴丝杠、z 轴滑块以及 z轴电机构成，其中，z 轴丝杠竖向安装于外壳内部的中部位置，由 z 轴电机驱动进行旋转运动；z 轴丝杠在旋转时，驱动 z 轴滑块沿竖向方向上下移动，在 z 轴丝杠的两侧对称设置有 z 轴导轨，z 轴滑块的两端与 z 轴导轨形成滑动配合关系，所述铺粉执行机构与 z轴滑块固定连接。
10、优选的，所述 x 轴驱动组件由 x 轴丝杠、x 轴电机以及 x 轴导轨（513）组成。x轴丝杠处于中部位置，在其两侧各设置一根 x 轴导轨；z 轴驱动组件的外壳后侧设置有连接座，该连接座上开设有与 x 轴丝杠和 x 轴导轨相匹配的丝杠孔和滑孔，x 轴电机通过驱动 x 轴丝杠旋转，从而实现 z 轴驱动组件沿着 x 轴方向的运动。
11、优选的，所述铺粉执行机构由主体板、刮刀以及定位器组成，主体板的后侧通过铰接方式连接在连板的一端，连板的另一端则固定于 z 轴驱动组件上，刮刀沿着主体板的下楞固定设置，定位器固定在主体板上端的后侧部位，定位器上设置有两个定位孔，分别为垂直孔和平行孔，定位锁定组件固定在定位孔的上方，通过与定位孔的配合实现对主体板姿态的锁定。
12、优选的，所述定位锁定组件固定于 z 轴驱动组件上，其上设置,可受控伸缩的定位杆，定位杆位于定位孔的上方，当定位杆向下伸出时，能够插入定位孔内，进而将主体板锁定在相应姿态。
13、优选的，所述姿态调整组件由平行导流板和垂直导流板组成，平行导流板和垂直导流板分别固定于前仓在 x 轴方向的两端，当主体板运动到平行导流板处时，其姿态转变为与 x 轴平行，即平行姿态；当主体板运动到垂直导流板处时，其姿态变为与 x 轴垂直，即垂直姿态。
14、优选的，所述平行导流板由首尾相接的倾斜段和水平段构成，其中，水平段与 x轴导轨平行，其一端与铺粉设备的第一侧板连接固定，另一端与倾斜段相接，水平段与隔板之间存在间隙，主体板持续向第一侧板移动时，垂直姿态的主体逐渐变为平行姿态进入该间隙中。
15、优选的，所述垂直导流板为内凹的弧形板，当处于平行姿态的主体板持续向其移动时，主体板会逐渐由平行姿态转变为垂直姿态。
16、有益效果：
17、1、提高铺粉精度：通过 x 轴驱动组件和 z 轴驱动组件的精确配合，以及定位锁定组件对铺粉执行机构姿态的稳定锁定，能够实现铺粉机构在不同方向上的精准运动和姿态保持，确保刮刀能够准确地将粉末铺设到指定位置，提高了粉末铺展的均匀性和精度，从而提升增材制造产品的质量；
18、2、增强灵活性和适应性：姿态调整组件能够使铺粉执行机构在垂直姿态与平行姿态之间灵活转换，可以激光打印的同时，完成铺粉机构从打印位到起始位的高速移动，再结合x轴驱动组件高速运动至打印区，和铺粉装置在打印区低速运动至打印位，实现铺粉机构低速折叠，高速运动至回退位，低速运动至起始位置整体过程和激光出光打印并行进行，结合常规打印层数（数千层）的叠加，提高打印效率；
19、4、提升设备稳定性：密封式箱体结构的铺粉设备主体，以及各组件之间合理的布局和连接方式，增强了整个装置的结构稳定性，减少了在运行过程中因振动等因素导致的误差，保证了铺粉操作的可靠性和稳定性。
1.一种折叠式粉末床铺粉装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求 1 所述的折叠式粉末床铺粉装置，其特征在于：所述 z 轴驱动组件（520）主要由外壳（521）、z 轴导轨（522）、z 轴丝杠（523）、z 轴滑块（524）以及 z 轴电机（525）构成，其中，z 轴丝杠（523）竖向安装于外壳（521）内部的中部位置，由 z 轴电机（525）驱动进行旋转运动；z 轴丝杠（523）在旋转时，驱动 z 轴滑块（524）沿竖向方向上下移动，在 z 轴丝杠（523）的两侧对称设置有 z 轴导轨（522），z 轴滑块（524）的两端与 z轴导轨（522）形成滑动配合关系，所述铺粉执行机构（10）与 z 轴滑块（524）固定连接。
3.根据权利要求 2 所述的折叠式粉末床铺粉装置，其特征在于：所述 x 轴驱动组件（510）由 x 轴丝杠（511）、x 轴电机（512）以及 x 轴导轨（513）组成；x 轴丝杠（511）处于中部位置，在其两侧各设置一根 x 轴导轨（513）；z 轴驱动组件（520）的外壳（521）后侧设置有连接座（526），该连接座（526）上开设有与 x 轴丝杠（511）和 x 轴导轨（513）相匹配的丝杠孔（5261）和滑孔（5262），x 轴电机（512）通过驱动 x 轴丝杠（511）旋转，从而实现 z 轴驱动组件（520）沿着 x 轴方向的运动。
4.根据权利要求 1 所述的折叠式粉末床铺粉装置，其特征在于：所述铺粉执行机构（10）由主体板（1001）、刮刀（1002）以及定位器（1003）组成，主体板（1001）的后侧通过铰接方式连接在连板（1004）的一端，连板（1004）的另一端则固定于 z 轴驱动组件（520）上，刮刀（1002）沿着主体板（1001）的下楞固定设置，定位器（1003）固定在主体板（1001）上端的后侧部位，定位器（1003）上设置有两个定位孔（1005），分别为垂直孔（10051）和平行孔（10052），定位锁定组件（11）固定在定位孔（1005）的上方，通过与定位孔（1005）的配合实现对主体板（1001）姿态的锁定。
5.根据权利要求 4 所述的折叠式粉末床铺粉装置，其特征在于：所述定位锁定组件（11）固定于 z 轴驱动组件（520）上，其上设置,可受控伸缩的定位杆（1101），定位杆（1101）位于定位孔（1005）的上方，当定位杆（1101）向下伸出时，能够插入定位孔（1005）内，进而将主体板（1001）锁定在相应姿态。
6.根据权利要求 4 所述的折叠式粉末床铺粉装置，其特征在于：所述姿态调整组件（12）由平行导流板（1201）和垂直导流板（1202）组成，平行导流板（1201）和垂直导流板（1202）分别固定于前仓（3）在 x 轴方向的两端，当主体板（1001）运动到平行导流板（1201）处时，其姿态转变为与 x 轴平行，即平行姿态；当主体板（1001）运动到垂直导流板（1202）处时，其姿态变为与 x 轴垂直，即垂直姿态。
7.根据权利要求 6 所述的折叠式粉末床铺粉装置，其特征在于：所述平行导流板（1201）由首尾相接的倾斜段（12011）和水平段（12012）构成，其中，水平段（12012）与 x 轴导轨（513）平行，其一端与铺粉设备的第一侧板（101）连接固定，另一端与倾斜段（12011）相接，水平段（12012）与隔板（2）之间存在间隙，主体板（1001）持续向第一侧板（101）移动时，垂直姿态的主体逐渐变为平行姿态进入该间隙中。
8.根据权利要求 6 所述的折叠式粉末床铺粉装置，其特征在于：所述垂直导流板（1202）为内凹的弧形板，当处于平行姿态的主体板（1001）持续向其移动时，主体板（1001）会逐渐由平行姿态转变为垂直姿态。