CN110935875A - 一种纵向带式柔性铺粉刮刀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纵向带式柔性铺粉刮刀，包括底座，所述底座上设置有：压紧块；第一滚筒，转动连接于所述底座上，并位于所述压紧块的前侧；第二滚筒，转动连接于所述底座上，并位于所述压紧块的后侧；刮带，一端卷绕在所述第一滚筒上，另一端卷绕在所述第二滚筒上；其中，所述刮带的顶面与所述压紧块的底面通过卡扣配合连接，并限制所述刮带与压紧块之间产生左右方向的相对运动，所述刮带的底面为加工面，本发明可不停机、免拆卸夹具而实现柔性刮刀的快速更新，提高成形质量和效率，降低刮刀更新成本。

Description

一种纵向带式柔性铺粉刮刀
技术领域
本发明涉及一种增材制造设备，尤其涉及一种纵向带式柔性铺粉刮刀。
背景技术
增材制造俗称3D打印，是基于分层制造原理发展而来的先进制造技术，粉床式增材制造是目前研究和应用较广泛的一种增材制造工艺，常见的粉末床增材制造工艺有激光选区烧结、激光选区熔化、直接金属成型和电子束选区熔化等。其工艺原理一般为：铺粉装置在加工仓上铺上一层粉末，控制系统根据每一层的切片数据，使加工热源选择性地熔化粉末，得到成形零件的该形状，然后加工仓下降一层，铺粉装置再铺一层粉末，热源再继续选择性成形该层粉末，如此循环。
由于粉床式增材制造成形过程中容易出现零件翘曲变形、粉末飞溅和汇聚等现象，铺粉过程中铺粉装置与粉床凸起部分的相互作用一直是有待解决的关键问题之一。现有的铺粉装置主要有铺粉刮刀和铺粉棍两类，其中铺粉刮刀具有结构简单、成本低和体积小等优点，获得广泛应用。早期技术采用金属刮板结构，但刮板在铺粉过程中会撞击零件，撞击严重时将导致成形失败。为此，现有铺粉刮刀采用了弹性金属片和柔性橡胶块结构。但是，由于金属片和橡胶块刚度低，在成形过程中磨损严重，甚至被零件凸起部分刮损而出现缺口时，导致刮刀报废、铺粉不均匀，此时需中断成形过程，打开成形仓拆卸刮刀夹具、更换刮刀和重新调平刮刀，更换过程费时费力，且易导致成形表面氧化，影响成形质量。
发明内容
本发明目的在于提供一种纵向带式柔性铺粉刮刀，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
本发明解决其技术问题的解决方案是：
一种纵向带式柔性铺粉刮刀，包括底座，所述底座上设置有：压紧块；第一滚筒，转动连接于所述底座上，并位于所述压紧块的前侧；第二滚筒，转动连接于所述底座上，并位于所述压紧块的后侧；刮带，一端卷绕在所述第一滚筒上，另一端卷绕在所述第二滚筒上；滑块，与所述底座连接；直线导轨，与所述滑块滑动连接，所述第二滚筒的旋转轴线与所述滑块的滑动方向平行；其中，所述刮带的顶面与所述压紧块的底面通过卡扣配合连接，并限制所述刮带与压紧块之间产生左右方向的相对运动，所述刮带的底面为加工面。
该技术方案至少具有如下的有益效果：刮带卷绕在第一滚筒与第二滚筒上，压紧块将刮带下压，使得压紧块下端面的刮带部分形成刮刀刃，刮带在铺粉时移动方向与铺粉方向垂直，因此，刮带的顶面与压紧块的底面之间通过卡扣配合连接，以此来限制刮带与压紧块之间产生左右方向的相对运动，避免刮带脱出压紧块，当刀刃被刮损时，转动第一滚筒与第二滚筒，改变刮带与压紧块接触的部位，形成新的刮刀刃部分，如此由刮带构造成柔性刮刀，避免撞击和损害成形零件，同时当粉床凸起部分刮损柔性刮刀时，可不停机、免拆卸夹具而实现柔性刮刀的快速更新，提高成形质量和效率，降低刮刀更新成本。
作为上述技术方案的进一步改进，所述刮带的顶面设置有凸轨/凹槽，所述压紧块的底面相对应地设有与所述刮带顶面的凸轨/凹槽相配合连接的凹槽/凸轨。凸轨与凹槽的配合，可限位刮带与压紧块之间不产生左右方向的相对运动，同时不影响刮带与压紧块之间产生前后方向的相对运动。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一滚筒与所述第二滚筒之间传动连接有同步带。同步带可保证第一滚筒与第二滚筒同步运动，更好地维持刮带的张紧力不变。
作为上述技术方案的进一步改进，所述底座上通过螺纹配合连接有第一螺栓，所述第一螺栓设置有不少于两个，所述压紧块连接于所述第一螺栓的底端。转动第一螺栓，调节第一螺栓与底座的配合程度，从而调节压紧块的位置状态进行调节，使压紧块的底面保持水平状态，确保成形质量。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一螺栓外套接有预紧弹簧，所述预紧弹簧的顶端与所述底座相抵，所述预紧弹簧的底端与所述压紧块相抵。预紧弹簧提供预紧力，使底座与压紧块之间保持良好的受力状态。
作为上述技术方案的进一步改进，所述底座上设置有导向槽，所述第二滚筒内通过轴承连接有连接轴，所述连接轴的一端穿过所述导向槽并固定连接有张紧架，所述连接轴在所述导向槽内沿靠近或远离所述第一滚筒的方向来回运动，所述张紧架与所述底座之间连接有至少一个第二螺栓。通过调节连接轴在导向槽的位置，可调节第一滚筒与第二滚筒之间的中心距，从而调节第一滚筒与第二滚筒之间的同步带、刮带的张紧状态。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一滚筒上设置有摇杆。摇动摇杆可使第一滚筒转动。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一滚筒上设置有棘轮，所述底座上转动连接有止动爪，所述止动爪插入所述棘轮的任一个齿槽内。第一滚筒在正转时，将破损的刮带转至第二滚筒，第一滚筒上完整的刮带转至压紧块下方，止动爪与棘轮的配合可避免第一滚筒反转。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一滚筒传动连接有驱动电机。可利用电动驱动第一滚筒转动。
作为上述技术方案的进一步改进，所述刮带为橡胶材质、塑料材质或金属材质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明的立体图；
附图中：100-底座、110-压紧块、120-第一滚筒、130-第二滚筒、140-刮带、150-同步带、160-第一螺栓、170-预紧弹簧、200-张紧架、210-第二螺栓、300-滑块、310-直线导轨。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1，一种纵向带式柔性铺粉刮刀，包括底座100，所述底座100上设置有：压紧块110；第一滚筒120，转动连接于所述底座100上，并位于所述压紧块110的前侧；第二滚筒130，转动连接于所述底座100上，并位于所述压紧块110的后侧；刮带140，一端卷绕在所述第一滚筒120上，另一端卷绕在所述第二滚筒130上；其中，所述刮带140的顶面与所述压紧块110的底面通过卡扣配合连接，并限制所述刮带140与压紧块110之间产生左右方向的相对运动，所述刮带140的底面为加工面。
由上述可知，刮带140卷绕在第一滚筒120与第二滚筒130上，压紧块110将刮带140下压，使得压紧块110下端面的刮带140部分形成刮刀刃，刮带140在铺粉时移动方向与铺粉方向垂直，因此，刮带140的顶面与压紧块110的底面之间通过卡扣配合连接，以此来限制刮带140与压紧块110之间产生左右方向的相对运动，避免刮带140脱出压紧块110，当刀刃被刮损时，转动第一滚筒120与第二滚筒130，改变刮带140与压紧块110接触的部位，形成新的刮刀刃部分，如此由刮带140构造成柔性刮刀，避免撞击和损害成形零件，同时当粉床凸起部分刮损柔性刮刀时，可不停机、免拆卸夹具而实现柔性刮刀的快速更新，提高成形质量和效率，降低刮刀更新成本。
在一些实施例中，还包含滑块300和直线导轨310，所述滑块300与直线导轨310滑动连接，直线导轨310沿铺粉方向铺设，滑块300移动方向与铺粉方向平行，所述底座100两端分别与滑块300固定连接，直线导轨310与外设的3D打印机机架连接，滚筒轴线与滑块300的滑动方向及铺粉方向平行。
在一些实施例中，所述刮带140的顶面设置有凸轨/凹槽，所述压紧块110的底面相对应地设有与所述刮带140顶面的凸轨/凹槽相配合连接的凹槽/凸轨。凸轨与凹槽的配合，可限位刮带140与压紧块110之间不产生左右方向的相对运动，同时不影响刮带140与压紧块110之间产生前后方向的相对运动。
在一些实施例中，所述第一滚筒120与所述第二滚筒130之间传动连接有同步带150。同步带150可保证第一滚筒120与第二滚筒130同步运动，更好地维持刮带140的张紧力不变。
在一些实施例中，所述底座100上通过螺纹配合连接有第一螺栓160，所述第一螺栓160设置有不少于两个，所述压紧块110连接于所述第一螺栓160的底端。转动第一螺栓160，调节第一螺栓160与底座100的配合程度，从而调节压紧块110的位置状态进行调节，使压紧块110的底面保持水平状态，确保成形质量。
在一些实施例中，第一螺栓160的底端通过轴承连接于压紧块110上，使得第一螺栓160在底座100上转动时，第一螺栓160与压紧块110之间的连接状态不发生变化，更好地调节压紧块110的水平状态。
在一些实施例中，所述第一螺栓160外套接有预紧弹簧170，所述预紧弹簧170的顶端与所述底座100相抵，所述预紧弹簧170的底端与所述压紧块110相抵。预紧弹簧170提供预紧力，使底座100与压紧块110之间保持良好的受力状态。
在一些实施例中，所述底座100上设置有导向槽，所述第二滚筒130内通过轴承连接有连接轴，所述连接轴的一端穿过所述导向槽并固定连接有张紧架200，所述连接轴在所述导向槽内沿靠近或远离所述第一滚筒120的方向来回运动，所述张紧架200与所述底座100之间连接有至少一个第二螺栓210。通过调节连接轴在导向槽的位置，可调节第一滚筒120与第二滚筒130之间的中心距，从而调节第一滚筒120与第二滚筒130之间的同步带150、刮带140的张紧状态。同样的，第二滚筒130与连接轴之间固定连接，而连接轴的一端通过轴承连接于张紧架200上，这样只是将轴承的位置作出改变，为本实施例的等同技术方案。
在一些实施例中，所述第一滚筒120上设置有摇杆。摇动摇杆可使第一滚筒120转动。
在一些实施例中，所述第一滚筒120上设置有棘轮，所述底座100上转动连接有止动爪，所述止动爪插入所述棘轮的任一个齿槽内。第一滚筒120在正转时，将破损的刮带140转至第二滚筒130，第一滚筒120上完整的刮带140转至压紧块110下方，止动爪与棘轮的配合可避免第一滚筒120反转。
在一些实施例中，第一滚筒120上的刹车机构还可以为鼓式刹车。
在一些实施例中，所述第一滚筒120传动连接有驱动电机。可利用电动驱动第一滚筒120转动。
在一些实施例中，所述刮带140为橡胶材质、塑料材质或金属材质，如采用皮带，弹性硅胶，碳纤维复合材料。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种纵向带式柔性铺粉刮刀，其特征在于：包括底座(100)，所述底座(100)上设置有：
压紧块(110)；
第一滚筒(120)，转动连接于所述底座(100)上，并位于所述压紧块(110)的前侧；
第二滚筒(130)，转动连接于所述底座(100)上，并位于所述压紧块(110)的后侧，所述第二滚筒(130)的旋转轴线与所述第一滚筒(120)的旋转轴线相互平行；
刮带(140)，一端卷绕在所述第一滚筒(120)上，另一端卷绕在所述第二滚筒(130)上；
滑块(300)，与所述底座(100)连接；
直线导轨(310)，与所述滑块(300)滑动连接，所述第二滚筒(130)的旋转轴线与所述滑块(300)的滑动方向平行；
其中，所述刮带(140)的顶面与所述压紧块(110)的底面通过卡扣配合连接，并限制所述刮带(140)与压紧块(110)之间产生左右方向的相对运动，所述刮带(140)的底面为加工面。
2.根据权利要求1所述的一种纵向带式柔性铺粉刮刀，其特征在于：所述刮带(140)的顶面设置有凸轨/凹槽，所述压紧块(110)的底面相对应地设有与所述刮带(140)顶面的凸轨/凹槽相配合连接的凹槽/凸轨。
3.根据权利要求1所述的一种纵向带式柔性铺粉刮刀，其特征在于：所述第一滚筒(120)与所述第二滚筒(130)之间传动连接有同步带(150)。
4.根据权利要求1所述的一种纵向带式柔性铺粉刮刀，其特征在于：所述底座(100)上通过螺纹配合连接有第一螺栓(160)，所述第一螺栓(160)设置有不少于两个，所述压紧块(110)连接于所述第一螺栓(160)的底端。
5.根据权利要求4所述的一种纵向带式柔性铺粉刮刀，其特征在于：所述第一螺栓(160)外套接有预紧弹簧(170)，所述预紧弹簧(170)的顶端与所述底座(100)相抵，所述预紧弹簧(170)的底端与所述压紧块(110)相抵。
6.根据权利要求1所述的一种纵向带式柔性铺粉刮刀，其特征在于：所述底座(100)上设置有导向槽，所述第二滚筒(130)内通过轴承连接有连接轴，所述连接轴的一端穿过所述导向槽并固定连接有张紧架(200)，所述连接轴在所述导向槽内沿靠近或远离所述第一滚筒(120)的方向来回运动，所述张紧架(200)与所述底座(100)之间连接有至少一个第二螺栓(210)。
7.根据权利要求1所述的一种纵向带式柔性铺粉刮刀，其特征在于：所述第一滚筒(120)上设置有摇杆。
8.根据权利要求7所述的一种纵向带式柔性铺粉刮刀，其特征在于：所述第一滚筒(120)上设置有棘轮，所述底座(100)上转动连接有止动爪，所述止动爪插入所述棘轮的任一个齿槽内。
9.根据权利要求1所述的一种纵向带式柔性铺粉刮刀，其特征在于：
所述第一滚筒(120)传动连接有驱动电机。
10.根据权利要求1所述的一种纵向带式柔性铺粉刮刀，其特征在于：
所述刮带(140)为橡胶材质、塑料材质或金属材质。
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