3d打印机成型面修正装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及增材制造领域，尤其是分层制造、逐层叠加而形成零件的3D打印机。
【背景技术】
[0002]采用不同的材料、或不同的成型工艺，3D打印机的结构和原理也有所不同，逐层铺粉烧结成型、或逐层铺粉固化成型的3D打印机，是目前结构较为成熟的3D打印机之一，包括金属粉和非金属粉3D打印机；逐层铺粉烧结成型、或逐层铺粉固化成型，顾名思义，就是铺一层粉烧结一次、或固化一次，然后再铺粉，再烧结、或再固化，层层叠加，而形成零件；铺粉-烧结(或固化)是3D打印中频繁循环的重复工序，当打印较大零件时，循环次数高达几万次/件、甚至几十万次/件，在如此多的重复过程中，很难避免烧结、或固化出现的缺陷，如成型面(也称烧结、或固化面，以后统称成型面)起渣、出瘤等等，一旦出现缺陷，再次铺粉时就会撞击刮刀、或无法继续打印；为了挽回损失，目前只能停机修理、或打磨成型面，以克服缺陷；由于大部分零件在打印过程中需要惰性气体保护，所以，停机再开机会浪费大量的惰性气体，操作过程也相当麻烦，这就极大地增加了打印机的打印成本，且浪费时间。
【发明内容】
[0003]为了解决成型面缺陷修复问题，本发明提供一种3D打印机成型面修正装置，该装置设有一个动力头，动力头上配置铣刀、砂轮、或其它刀具，能够进行三坐标自动运行，在控制系统的控制下对成型面的缺陷实施自动修正。
[0004]本发明采取的技术方案是:把3D打印机成型面修正装置，置于成型面上方，在动力头上配置刀具，动力头能够在控制系统的控制下对成型面的缺陷实施自动修正；动力头装在滑板上，滑板通过横导轨与摆架联结，摆架通过轴和传动装置铰接在机架上，机架通过纵导轨装在打印机躯体上。
[0005]本发明的有益效果是，在动力头上配置铣刀、砂轮、或其它刀具，在控制系统的控制下对成型面的缺陷实施自动修正，节省时间，降低成本。
【附图说明】
[0006]图1是3D打印机成型面修正装置主视示意图。
[0007]图2是图1的俯视示意图。
[0008]图3是图1的左视示意图。
[0009]图4是图1的A-A剖视示意图。
[0010]图5是图1的B-B剖视示意图。
[0011]图6是3D打印机成型面修正装置的三维示意图。
[0012]图7是3D打印机成型面修正装置的局部三维示意图。
[0013]图8是3D打印机成型面修正装置的另一局部三维示意图。
[0014]图9是3D打印机成型面修正装置与铺粉刮刀装置一体化结构的三维示意图。
[0015]图10是3D打印机成型面修正装置与铺粉刮刀装置一体化结构的俯视示意图。
[0016]图11是图10的C-C剖视旋转示意图。
[0017]图中:1.动力头，2.刀具，3.横导轨，4.电机Β，5.纵导轨，6.电机C，7.同步带，
8.机架，9.轴，10.摆架，11.滑板，12.传动装置，13.电机D，14.铺粉刮刀装置，1401.刮刀片，1402.压刀条。
【具体实施方式】
[0018]1.如图1?图8所示，3D打印机成型面修正装置，置于成型面上方，设有动力头
(I);动力头(I)上配置刀具(2)，动力头(I)能够在控制系统的控制下对成型面的缺陷实施自动修正；动力头(I)装在滑板(11)上，滑板(11)通过横导轨(3)与摆架(10)相联结，摆架(10 )通过轴(9 )和传动装置(12)铰接在机架(8 )上，机架(8 )通过纵导轨(5 )装在打印机躯体上。
[0019]2.如图9、图10、图11所示，改动摆架(10)的结构，把铺粉刮刀装置(14)配装在摆架(10)的另一端，使3D打印机成型面修正装置与铺粉刮刀装置形成一体化结构；由于铺粉刮刀装置也需要水平方向(Y方向)行走，这样，两种功能共用Y方向的同一结构，使机构更加简洁。
[0020]3.如图1、图4所示，动力头(I)是缩小版的金属切削机床主轴头；基本型结构为电主轴，也可以是电机驱动、或风动驱动的通用机床主轴结构；所装刀具(2)根据3D打印材料的需求选配，可以是铣刀、砂轮、或其它刀具；刀具(2)与主轴的连接方式也同金切机床。
[0021]4.如图4、图6、图8所示，动力头(I)装在滑板(11)上，滑板(11)通过横导轨(3)与摆架(10)联结；滑板(11)通过电机B (4)、同步带(7)驱动；使动力头(I)能够沿横导轨
(3)进行运动，称X轴。
[0022]5.如图2、图5、图6、图7所示，摆架(10)通过轴(9)和传动装置(12)铰接在机架
(8)上；摆架(10)在电机C (6)、传动装置(12)的驱动下能够绕轴(9)摆动，并带动动力头
(I)上下移动，称Z轴；由于动力头(I)在工作过程中Z方向(上、下方向)只需微动，所以动力头(I)的上下轨迹是否是直线都不影响其工作；也可以把动力头(I)的上下设计为直线运动结构。
[0023]6.如图11所示，铺粉刮刀装置(14)由多个刀片构成，通过电机D (13)驱动实施换刀。
[0024]7.如图2、图5、图6、图7所示，摆架(10)在电机C (6)、传动装置(12)的驱动下能够绕轴(9)摆动；当动力头(I)工作时，摆架(10)的摆动是动力头(I)的Z轴，Z轴与X轴、Y轴联动实施对成型面的修正，此时，铺粉刮刀装置(14)已经被升起；当铺粉刮刀装置
(14)工作时，动力头(I)也同样被升起。
[0025]8.如图1、图6、图9、图10所示，机架(8)通过纵导轨(5)装在打印机躯体上，另有动力驱动；机架(8)能够沿纵导轨(5)纵向移动，称Y轴。
[0026]9.如图6所示，当3D打印机成型面修正装置与铺粉刮刀装置为非一体化结构时，在纵导轨(5) —端的延长线方向设置一储藏室，非工作状态下，使3D打印机成型面修正装置能够进入储藏室，以避免烟尘污染。
【主权项】
1.3D打印机成型面修正装置，置于成型面上方，设有动力头(I )，其特征是:动力头(I)上配有刀具(2)，动力头(I)能够在控制系统的控制下对成型面的缺陷实施自动修正；动力头(I)装在滑板(11)上，滑板(11)通过横导轨(3)与摆架(10)相联结，摆架(10)通过轴(9 )和传动装置(12)铰接在机架(8 )上，机架(8 )通过纵导轨(5 )装在打印机躯体上。2.根据权利要求1所述的3D打印机成型面修正装置，其特征是:改动摆架(10)的结构，把铺粉刮刀装置(14)配装在摆架(10)的另一端，使3D打印机成型面修正装置与铺粉刮刀装置形成一体化结构。3.根据权利要求1、2所述的3D打印机成型面修正装置，动力头(I)是缩小版的金属切削机床主轴头；其特征是:基本型结构为电主轴，也可以是电机驱动、或风动驱动的通用机床主轴结构；所装刀具(2)根据3D打印材料的需求选配，可以是铣刀、砂轮、或其它刀具；刀具(2)与主轴的连接方式也同金切机床。4.根据权利要求1、2所述的3D打印机成型面修正装置，动力头(I)装在滑板(11)上，滑板(11)通过横导轨(3)与摆架(10)联结；其特征是:滑板(11)通过电机B (4)、同步带(7)驱动；使动力头(I)能够沿横导轨(3)进行运动，称X轴。5.根据权利要求1、2所述的3D打印机成型面修正装置，摆架(10)通过轴(9)和传动装置(12)铰接在机架(8)上；其特征是:摆架(10)在电机C (6)、传动装置(12)的驱动下能够绕轴(9 )摆动，并带动动力头(I)上下移动，称Z轴。6.根据权利要求2所述的3D打印机成型面修正装置，其特征是:铺粉刮刀装置(14)由多个刀片构成，通过电机D (13)驱动实施换刀。7.根据权利要求2所述的3D打印机成型面修正装置，摆架(10)在电机C(6)、传动装置(12)的驱动下能够绕轴(9)摆动；其特征是:当动力头(I)工作时，摆架(10)的摆动是动力头(I)的Z轴，Z轴与X轴、Y轴联动实施对成型面的修正，此时，铺粉刮刀装置(14)已经被升起；当铺粉刮刀装置(14)工作时，动力头(I)也同样被升起。8.根据权利要求1、2所述的3D打印机成型面修正装置，机架(8)通过纵导轨(5)装在打印机躯体上，另有动力驱动；其特征是:机架(8)能够沿纵导轨(5)纵向移动，称Y轴。9.根据权利要求1所述的3D打印机成型面修正装置，其特征是:在纵导轨(5)—端的延长线方向设有储藏室，非工作状态下，使3D打印机成型面修正装置能够进入储藏室，以避免烟尘污染。
【专利摘要】3D打印机成型面修正装置，属于增材制造领域；该装置置于成型面上方，设有一个动力头，动力头装在滑板上，滑板通过横导轨与摆架联结，摆架通过轴和传动装置铰接在机架上，机架通过纵导轨装在打印机躯体上，动力头上配有刀具，动力头能够在控制系统的控制下，对成型面的缺陷实施自动修正，节省时间，降低成本。
【IPC分类】B29C67/00, B33Y40/00
【公开号】CN105128342
【申请号】CN201510653218
【发明人】党金行
【申请人】党金行
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年10月11日