CN112570734A - 一种采用自适应刮板的金属打印机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种采用自适应刮板的金属打印机，包括工作平台，工作平台上端安装有密封罩，所述工作平台内开有成型腔，所述成型腔左右两端设有出粉腔，所述成型腔设有支撑板，所述出粉腔内侧设有第二支撑板，所述第二支撑板下端设有第一升降气缸，所述密封罩上端设有激光扫描器，成型腔前后两端设有升降腔，所述升降腔内设有升降板，所述密封罩内侧前后两端分别设有丝杆和光杆，所述丝杆左端外侧设有丝杆螺母，所述滑块和丝杆螺母之间设有连接板，连接板内侧开有第一通道孔，所述第一通道孔内侧设有调节杆，所述调节杆下端设有调节板，所述调节杆外侧设有复位弹簧，所述调节板下端设有刮板，所述升降板前端平面上设有限位条，所述调节板前后两端设有滑动板。

Description

一种采用自适应刮板的金属打印机及其使用方法

技术领域

本发明涉及金属打印机领域，尤其涉及一种采用自适应刮板的金属打印机及其使用方法。

背景技术

目前，金属打印机打印的金属件都是由一层层熔融而成，每熔融一层，平台在升降装置的作用下下降一定的高度，新的粉末铺满再进行下一次熔融，此层重复上述过程。其真正的成型原理是激光将一定能量密度的能量打到粉末层，使得所扫描的区域内粉末达到熔融状态，而现有的金属打印机特别是一些大型零件的金属打印机，在长时间使用后，平台的升降装置由于长期带动重物实现升降操作使得升降装置的精度降低，从而导致在进行金属打印时升降平台无法移动规定的高度，从而影响金属打印机的打印精度和打印质量。

发明内容

本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种采用自适应刮板的金属打印机，该打印机的结构设计合理，可以自动适应升降平台的升降高度，从而保证每一层金属粉末的铺粉高度，从而保证金属打印机的打印精度和打印质量。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种采用自适应刮板的金属打印机，包括工作平台，工作平台上端安装有密封罩，所述工作平台内侧中心位置开有成型腔，所述成型腔左右两端设有开在所述工作平台上的出粉腔，所述成型腔内侧滑动连接有支撑板，所述出粉腔内侧滑动连接有第二支撑板，所述支撑板下端固定连接有升降装置，所述第二支撑板下端设有第一升降气缸，所述密封罩上端内侧固定连接有激光扫描器，所述成型腔前后两端设有开在所述工作平台内侧的升降腔，所述升降腔内侧滑动连接有升降板，所述升降腔和成型腔之间设有若干个均匀开在工作平台上的连接通道，所述升降板下端固定连接有位于连接通道内的第一连接板，所述第一连接板的前端与支撑板固定连接，所述密封罩内侧前后两端分别设有丝杆和光杆，所述丝杆和光杆左右两端分别转动连接在所述密封罩内侧，所述丝杆左端穿过所述密封罩传动连接有安装在密封罩外侧的步进电机，所述丝杆左端外侧传动连接有丝杆螺母，所述光杆外侧滑动连接有与丝杆螺母对应的滑块，所述滑块和丝杆螺母之间固定连接有连接板，连接板内侧开有若干个均匀设置的第一通道孔，所述第一通道孔内侧滑动连接有调节杆，所述调节杆上端设有限位凸台，所述调节杆下端固定连接有调节板，所述调节杆外侧设有位于连接板和调节板之间的复位弹簧，所述调节板下端固定连接有刮板，所述升降板前端平面上设有若干个均匀设置的限位条，所述调节板前后两端设有与所述限位条对应的滑动板，所述滑动板左右两端设有圆弧部，设有随着支撑板上下移动的升降板，升降板上设有间距与铺粉高度相同的限位条，通过限位条的作用使得支撑板在未移动到相应的铺粉位置时，通过调节板挤压复位弹簧从而进入之间的间隙，使得调节板下端的刮板可以在限位条的作用下抬升至规定的铺粉高度，从而保证铺粉的高度准确，从而使得金属打印机的打印精度高，打印质量好。

为了进一步完善，升降装置为分别安装在成型腔内的升降气缸。

进一步完善，升降装置包括支撑杆、固定板、第二步进电机、第二丝杆螺母和抬升板，所述支撑杆固定连接在所述支撑板下端左右两侧，所述固定板固定连接在所述成型腔内侧中心位置，所述固定板左右两端内侧开有与所述支撑杆对应的第二通道孔，左右所述支撑杆穿过第二通道孔固定连接有抬升板，所述第二丝杆螺母固定连接在所述抬升板内侧中心位置，所述第二丝杆螺母内侧传动连接有第二丝杆，所述第二丝杆上端穿过所述固定板传动连接有安装在固定板上端的第二步进电机，所述第二丝杆下端转动连接在所述成型腔底部。

进一步完善，刮板包括固定连接在所述调节板下端中心位置的延长板，所述延长板左右两端下侧固定连接有刮粉部，所述延长板下端设有若干个均匀设置的接触轮，所述接触轮包括左右两个固定连接在所述延长板下端的支撑片，所述支撑片之间通过旋转轴转动连接有找底轮，所述工作平台上开有若干个与所述接触轮对应的轨道槽。

进一步完善，限位条包括固定条和若干个活动条，所述固定条固定连接在所述升降板下端，所述活动条位于固定条上端均匀的分布在升降板表面，所述升降板左右两端开有与活动条对应的第三通道孔，所述活动条后端固定连接有位于所述第三通道孔内的连接杆，所述升降板后端设有与限位条对应的滑动杆，所述连接杆后端分别与滑动杆固定连接，所述滑动杆左右两端外侧设有固定连接在升降板左右两端的滑道，下端所述滑动杆固定连接在左右所述滑道之间，所述滑动杆外侧依次滑动连接有滑动块，所述滑动块之间从上往下依次通过转动轴转动连接有传动杆，所述转动轴的一端固定连接在所述滑动块外侧，所述转动轴的另一端螺纹连接有位于所述传动杆外侧的紧固螺母，设有若干个活动条，活动条随着后端的滑动杆的移动可以根据打印需求相应的铺粉高度以适应不同的打印需求，设有紧固螺母，通过旋紧紧固螺母，避免传动杆之间发生相互转动，从而可以保证活动条的位置固定，从而使得该装置在使用时可以保证每层铺粉高度的准确，从而保证打印精度和打印质量。

进一步完善，密封罩后端开有与所述升降板对应的调节开口。

一种采用自适应刮板的金属打印机的使用方法，包括以下步骤：

A1：铺粉高度调节：根据建模设置的每层金属打印高度来调节每层铺粉高度，通过旋开紧固螺母，通过向左或向右推动倒数滑动杆上的滑动块，使得滑动杆之间保持相同的间距，使间距为铺粉高度；

A2：刮板自适应调节：开始铺粉前，升降装置下降一定的铺粉高度，当下降的高度为设定的铺粉高度时，丝杆螺母带动连接板和调节板向右或向左移动，同时滑动板可以顺利的通过限位条之间的间隙从而完成对成型腔的铺粉操作，当下降的高度小于设定的铺粉高度时，丝杆螺母带动连接板和调节板向右或向左移动，滑动板与限位条左右接触，在圆弧部的作用下，调节板通过挤压复位弹簧从而向上滑动，从而使得调节板下端的刮板向上抬起至设定的铺粉高度，从而实现对铺粉高度的自适应调节。

本发明有益的效果是：本发明结构设计合理，通过升降装置带动升降板在升降腔内上下滑动，通过升降板上限位条的位置来对调节板下端的刮板的高度进行调节，从而使得刮板可以自动适应升降平台的升降高度，从而在升降装置不能升降至规定高度时，通过自适应的调节板对刮板高度进行自动调节，从而保证每一层金属粉末的铺粉高度，从而保证金属打印机的打印精度和打印质量。

附图说明

图1为本发明中升降装置为升降气缸的结构示意图；

图2为本发明中升降装置为丝杆的结构示意图；

图3为本发明的俯视图；

图4为升降板的结构示意图；

图5为升降板的后视图；

图6为升降板的右视图；

图7为连接板和调节板的安装示意图；

图8为连接板和调节板的主视图；

图9为图8中A部分的放大图。

附图标记说明：1、工作平台，2、密封罩，3、成型腔，4、出粉腔，5、支撑板，6、第二支撑板，7、第一升降气缸，8、激光扫描器，9、升降腔，10、升降板，11、连接通道，12、第一连接板，13、丝杆，14、光杆，15、步进电机，16、丝杆螺母，17、滑块，18、连接板，19、第一通道孔，20、调节杆，21、限位凸台，22、调节板，23、复位弹簧，24、刮板，25、限位条，26、滑动板，27、圆弧部，28、升降气缸，29、支撑杆，30、固定板，31、第二步进，32、第二丝杆螺母，33、抬升板，34、第二通道孔，35、第二丝杆，36、延长板，37、刮粉部，38、支撑片，39、找底轮，40、轨道槽，41、固定条，42、活动条，43、第三通道孔，44、连接杆，45、滑动杆，46、滑道，47、滑动块，48、传动杆，49、转动轴，50、紧固螺母，51、调节开口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例1：

一种采用自适应刮板的金属打印机，包括工作平台1，工作平台1上端安装有密封罩2，所述工作平台1内侧中心位置开有成型腔3，所述成型腔3左右两端设有开在所述工作平台1上的出粉腔4，所述成型腔3内侧滑动连接有支撑板5，所述出粉腔4内侧滑动连接有第二支撑板6，所述支撑板5下端固定连接有升降装置，所述第二支撑板6下端设有第一升降气缸7，所述密封罩2上端内侧固定连接有激光扫描器8，所述成型腔3前后两端设有开在所述工作平台1内侧的升降腔9，所述升降腔9内侧滑动连接有升降板10，所述升降腔9和成型腔3之间设有若干个均匀开在工作平台1上的连接通道11，所述升降板10下端固定连接有位于连接通道11内的第一连接板12，所述第一连接板12的前端与支撑板5固定连接，所述密封罩2内侧前后两端分别设有丝杆13和光杆14，所述丝杆13和光杆14左右两端分别转动连接在所述密封罩2内侧，所述丝杆13左端穿过所述密封罩2传动连接有安装在密封罩2外侧的步进电机15，所述丝杆13左端外侧传动连接有丝杆螺母16，所述光杆14外侧滑动连接有与丝杆螺母16对应的滑块17，所述滑块17和丝杆螺母16之间固定连接有连接板18，连接板18内侧开有若干个均匀设置的第一通道孔19，所述第一通道孔19内侧滑动连接有调节杆20，所述调节杆20上端设有限位凸台21，所述调节杆20下端固定连接有调节板22，所述调节杆20外侧设有位于连接板18和调节板20之间的复位弹簧23，所述调节板22下端固定连接有刮板24，所述升降板10前端平面上设有若干个均匀设置的限位条25，所述调节板22前后两端设有与所述限位条25对应的滑动板26，所述滑动板26左右两端设有圆弧部27。

升降装置为分别安装在成型腔3内的升降气缸28，刮板24包括固定连接在所述调节板22下端中心位置的延长板36，所述延长板36左右两端下侧固定连接有刮粉部37，所述延长板36下端设有若干个均匀设置的接触轮，所述接触轮包括左右两个固定连接在所述延长板36下端的支撑片38，所述支撑片38之间通过旋转轴转动连接有找底轮39，所述工作平台1上开有若干个与所述接触轮对应的轨道槽40。

限位条25包括固定条41和若干个活动条42，所述固定条41固定连接在所述升降板10下端，所述活动条42位于固定条41上端均匀的分布在升降板10表面，所述升降板10左右两端开有与活动条42对应的第三通道孔43，所述活动条42后端固定连接有位于所述第三通道孔43内的连接杆44，所述升降板10后端设有与限位条25对应的滑动杆45，所述连接杆44后端分别与滑动杆45固定连接，所述滑动杆45左右两端外侧设有固定连接在升降板10左右两端的滑道46，下端所述滑动杆45固定连接在左右所述滑道46之间，所述滑动杆45外侧依次滑动连接有滑动块47，所述滑动块47之间从上往下依次通过转动轴49转动连接有传动杆48，所述转动轴49的一端固定连接在所述滑动块47外侧，所述转动轴49的另一端螺纹连接有位于所述传动杆48外侧的紧固螺母50，所述密封罩2后端开有与所述升降板10对应的调节开口51。

实施例2：

一种采用自适应刮板的金属打印机，包括工作平台1，工作平台1上端安装有密封罩2，所述工作平台1内侧中心位置开有成型腔3，所述成型腔3左右两端设有开在所述工作平台1上的出粉腔4，所述成型腔3内侧滑动连接有支撑板5，所述出粉腔4内侧滑动连接有第二支撑板6，所述支撑板5下端固定连接有升降装置，所述第二支撑板6下端设有第一升降气缸7，所述密封罩2上端内侧固定连接有激光扫描器8，所述成型腔3前后两端设有开在所述工作平台1内侧的升降腔9，所述升降腔9内侧滑动连接有升降板10，所述升降腔9和成型腔3之间设有若干个均匀开在工作平台1上的连接通道11，所述升降板10下端固定连接有位于连接通道11内的第一连接板12，所述第一连接板12的前端与支撑板5固定连接，所述密封罩2内侧前后两端分别设有丝杆13和光杆14，所述丝杆13和光杆14左右两端分别转动连接在所述密封罩2内侧，所述丝杆13左端穿过所述密封罩2传动连接有安装在密封罩2外侧的步进电机15，所述丝杆13左端外侧传动连接有丝杆螺母16，所述光杆14外侧滑动连接有与丝杆螺母16对应的滑块17，所述滑块17和丝杆螺母16之间固定连接有连接板18，连接板18内侧开有若干个均匀设置的第一通道孔19，所述第一通道孔19内侧滑动连接有调节杆20，所述调节杆20上端设有限位凸台21，所述调节杆20下端固定连接有调节板22，所述调节杆20外侧设有位于连接板18和调节板20之间的复位弹簧23，所述调节板22下端固定连接有刮板24，所述升降板10前端平面上设有若干个均匀设置的限位条25，所述调节板22前后两端设有与所述限位条25对应的滑动板26，所述滑动板26左右两端设有圆弧部27。

所述升降装置包括支撑杆29、固定板30、第二步进电机31、第二丝杆螺母32和抬升板33，所述支撑杆29固定连接在所述支撑板5下端左右两侧，所述固定板30固定连接在所述成型腔3内侧中心位置，所述固定板30左右两端内侧开有与所述支撑杆29对应的第二通道孔34，左右所述支撑杆29穿过第二通道孔34固定连接有抬升板33，所述第二丝杆螺母32固定连接在所述抬升板33内侧中心位置，所述第二丝杆螺母32内侧传动连接有第二丝杆35，所述第二丝杆35上端穿过所述固定板30传动连接有安装在固定板30上端的第二步进电机31，所述第二丝杆35下端转动连接在所述成型腔3底部。

限位条25包括固定条41和若干个活动条42，所述固定条41固定连接在所述升降板10下端，所述活动条42位于固定条41上端均匀的分布在升降板10表面，所述升降板10左右两端开有与活动条42对应的第三通道孔43，所述活动条42后端固定连接有位于所述第三通道孔43内的连接杆44，所述升降板10后端设有与限位条25对应的滑动杆45，所述连接杆44后端分别与滑动杆45固定连接，所述滑动杆45左右两端外侧设有固定连接在升降板10左右两端的滑道46，下端所述滑动杆45固定连接在左右所述滑道46之间，所述滑动杆45外侧依次滑动连接有滑动块47，所述滑动块47之间从上往下依次通过转动轴49转动连接有传动杆48，所述转动轴49的一端固定连接在所述滑动块47外侧，所述转动轴49的另一端螺纹连接有位于所述传动杆48外侧的紧固螺母50。

以上实施例1和2的使用方法，包括以下步骤：

A1：铺粉高度调节：根据建模设置的每层金属打印高度来调节每层铺粉高度，通过旋开紧固螺母50，通过向左或向右推动倒数滑动杆45上的滑动块47，使得滑动杆45之间保持相同的间距，使间距为铺粉高度；

A2：刮板自适应调节：开始铺粉前，升降装置下降一定的铺粉高度，当下降的高度为设定的铺粉高度时，丝杆螺母带动连接板18和调节板22向右或向左移动，同时滑动板26可以顺利的通过限位条25之间的间隙从而完成对成型腔3的铺粉操作，当下降的高度小于设定的铺粉高度时，丝杆螺母16带动连接板18和调节板22向右或向左移动，滑动板26与限位条25左右接触，在圆弧部27的作用下，调节板22通过挤压复位弹簧23从而向上滑动，从而使得调节板22下端的刮板24向上抬起至设定的铺粉高度，从而实现对铺粉高度的自适应调节。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (7)

1.一种采用自适应刮板的金属打印机，包括工作平台(1)，工作平台(1)上端安装有密封罩(2)，所述工作平台(1)内侧中心位置开有成型腔(3)，所述成型腔(3)左右两端设有开在所述工作平台(1)上的出粉腔(4)，所述成型腔(3)内侧滑动连接有支撑板(5)，所述出粉腔(4)内侧滑动连接有第二支撑板(6)，所述支撑板(5)下端固定连接有升降装置，所述第二支撑板(6)下端设有第一升降气缸(7)，所述密封罩(2)上端内侧固定连接有激光扫描器(8)，其特征是：所述成型腔(3)前后两端设有开在所述工作平台(1)内侧的升降腔(9)，所述升降腔(9)内侧滑动连接有升降板(10)，所述升降腔(9)和成型腔(3)之间设有若干个均匀开在工作平台(1)上的连接通道(11)，所述升降板(10)下端固定连接有位于连接通道(11)内的第一连接板(12)，所述第一连接板(12)的前端与支撑板(5)固定连接，所述密封罩(2)内侧前后两端分别设有丝杆(13)和光杆(14)，所述丝杆(13)和光杆(14)左右两端分别转动连接在所述密封罩(2)内侧，所述丝杆(13)左端穿过所述密封罩(2)传动连接有安装在密封罩(2)外侧的步进电机(15)，所述丝杆(13)左端外侧传动连接有丝杆螺母(16)，所述光杆(14)外侧滑动连接有与丝杆螺母(16)对应的滑块(17)，所述滑块(17)和丝杆螺母(16)之间固定连接有连接板(18)，连接板(18)内侧开有若干个均匀设置的第一通道孔(19)，所述第一通道孔(19)内侧滑动连接有调节杆(20)，所述调节杆(20)上端设有限位凸台(21)，所述调节杆(20)下端固定连接有调节板(22)，所述调节杆(20)外侧设有位于连接板(18)和调节板(20)之间的复位弹簧(23)，所述调节板(22)下端固定连接有刮板(24)，所述升降板(10)前端平面上设有若干个均匀设置的限位条(25)，所述调节板(22)前后两端设有与所述限位条(25)对应的滑动板(26)，所述滑动板(26)左右两端设有圆弧部(27)。

2.根据权利要求1所述的一种采用自适应刮板的金属打印机，其特征是：所述升降装置为分别安装在成型腔(3)内的升降气缸(28)。

3.根据权利要求1所述的一种采用自适应刮板的金属打印机，其特征是：所述升降装置包括支撑杆(29)、固定板(30)、第二步进电机(31)、第二丝杆螺母(32)和抬升板(33)，所述支撑杆(29)固定连接在所述支撑板(5)下端左右两侧，所述固定板(30)固定连接在所述成型腔(3)内侧中心位置，所述固定板(30)左右两端内侧开有与所述支撑杆(29)对应的第二通道孔(34)，左右所述支撑杆(29)穿过第二通道孔(34)固定连接有抬升板(33)，所述第二丝杆螺母(32)固定连接在所述抬升板(33)内侧中心位置，所述第二丝杆螺母(32)内侧传动连接有第二丝杆(35)，所述第二丝杆(35)上端穿过所述固定板(30)传动连接有安装在固定板(30)上端的第二步进电机(31)，所述第二丝杆(35)下端转动连接在所述成型腔(3)底部。

4.根据权利要求2或3所述的一种采用自适应刮板的金属打印机，其特征是：所述刮板(24)包括固定连接在所述调节板(22)下端中心位置的延长板(36)，所述延长板(36)左右两端下侧固定连接有刮粉部(37)，所述延长板(36)下端设有若干个均匀设置的接触轮，所述接触轮包括左右两个固定连接在所述延长板(36)下端的支撑片(38)，所述支撑片(38)之间通过旋转轴转动连接有找底轮(39)，所述工作平台(1)上开有若干个与所述接触轮对应的轨道槽(40)。

5.根据权利要求2或3所述的一种采用自适应刮板的金属打印机，其特征是：所述限位条(25)包括固定条(41)和若干个活动条(42)，所述固定条(41)固定连接在所述升降板(10)下端，所述活动条(42)位于固定条(41)上端均匀的分布在升降板(10)表面，所述升降板(10)左右两端开有与活动条(42)对应的第三通道孔(43)，所述活动条(42)后端固定连接有位于所述第三通道孔(43)内的连接杆(44)，所述升降板(10)后端设有与限位条(25)对应的滑动杆(45)，所述连接杆(44)后端分别与滑动杆(45)固定连接，所述滑动杆(45)左右两端外侧设有固定连接在升降板(10)左右两端的滑道(46)，下端所述滑动杆(45)固定连接在左右所述滑道(46)之间，所述滑动杆(45)外侧依次滑动连接有滑动块(47)，所述滑动块(47)之间从上往下依次通过转动轴(49)转动连接有传动杆(48)，所述转动轴(49)的一端固定连接在所述滑动块(47)外侧，所述转动轴(49)的另一端螺纹连接有位于所述传动杆(48)外侧的紧固螺母(50)。

6.根据权利要求5所述的一种采用自适应刮板的金属打印机，其特征是：所述密封罩(2)后端开有与所述升降板(10)对应的调节开口(51)。

7.根据权利要求5所述的一种采用自适应刮板的金属打印机的使用方法，包括以下步骤：

A1：铺粉高度调节：根据建模设置的每层金属打印高度来调节每层铺粉高度，通过旋开紧固螺母(50)，通过向左或向右推动倒数滑动杆(45)上的滑动块(47)，使得滑动杆(45)之间保持相同的间距，使间距为铺粉高度；

A2：刮板自适应调节：开始铺粉前，升降装置下降一定的铺粉高度，当下降的高度为设定的铺粉高度时，丝杆螺母带动连接板(18)和调节板(22)向右或向左移动，同时滑动板(26)可以顺利的通过限位条(25)之间的间隙从而完成对成型腔(3)的铺粉操作，当下降的高度小于设定的铺粉高度时，丝杆螺母(16)带动连接板(18)和调节板(22)向右或向左移动，滑动板(26)与限位条(25)左右接触，在圆弧部(27)的作用下，调节板(22)通过挤压复位弹簧(23)从而向上滑动，从而使得调节板(22)下端的刮板(24)向上抬起至设定的铺粉高度，从而实现对铺粉高度的自适应调节。

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