CN115284409A - 一种月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置及方法 - Google Patents
一种月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置及方法，该装置包括：丝杠电机、丝杠电机输出轴、丝杠电机座、丝杠螺母、第一连接件、固定底座、第二连接件A/B、驱动机构A/B、刮刀连接板、刮刀、高透光玻璃A/B和紧固螺钉；丝杠电机和丝杠电机座分别固定在固定底座的两端；丝杠电机输出轴的两端分别连接丝杠电机和丝杠电机座；丝杠螺母安装在丝杠电机输出轴上；第一连接件与丝杠螺母连接固定；驱动机构A、驱动机构B和刮刀连接板分别与第一连接件连接；高透光玻璃A/B通过第二连接件A/B与驱动机构A/B连接；刮刀安装在刮刀连接板底部。本发明克服了月面低重力极端环境及月壤自身异形等特性带来的月壤原位建造铺粉难题。
Description
技术领域
本发明属于原位资源提取利用技术领域，尤其涉及一种月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置及方法。
背景技术
月面原位资源利用技术能够将月球的当地资源转换为空间任务或基地工程建设所需的各种产品，进而能够减少地月间运送物质质量、减少任务成本、拓展资源开发利用、减少对地依赖，是实现未来人类月面长期驻留的基础。月面原位建造/制造技术是原位资源利用中极为重要的一个研究领域，能够为我国未来载人月球的实施和月球科研基地的建设奠定基础。其中，基于粉末床式的原位月壤选择性激光/太阳能聚光熔融三维打印成形技术，被认为是一种极具应用潜力的月面原位建造/制造方法。该技术中使用辊筒或刮刀在打印平台上逐层施加粉末，而后按照设定轨迹利用激光或太阳能聚光选择性地扫描粉末层区域，使粉末层受热熔融、固化成形，构建预期形状的打印部件。
地面上已有成熟的铺粉技术，常见的打印机铺粉机构一般为悬臂式的，通过电机带动辊筒或刮刀进行往复直线运动，将料仓中的物料平铺至打印平面上。但是在月面上，颗粒物料处于低重力环境，很难通过自身微重力形成紧实颗粒层，且颗粒受到扰动或者驱动极易发生扬起、悬浮等现象，悬浮后的颗粒也很难在微弱重力作用下实现快速、有效的沉积。加之，月壤颗粒非球形度较高，颗粒呈异形结构，容易造成铺粉层不均匀。上述因素给月面上原位月壤的铺粉过程带来了诸多困难。为此，需要开发一种在月面环境下能够有效控制颗粒物受驱扬起，实现铺粉层紧实、厚度均匀，且可与选择性激光/太阳能聚光系统一体化实施的原位建造/制造铺粉装置。
发明内容
本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置及方法，能够克服月面低重力极端环境及月壤自身异形等特性带来的月壤原位建造铺粉难题，实现月面条件下月壤颗粒原材料铺粉及熔融打印成形建造/制造一体化实施。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置，包括：丝杠电机、丝杠电机输出轴、丝杠电机座、丝杠螺母、第一连接件、固定底座、第二连接件A、第二连接件B、驱动机构A、驱动机构B、刮刀连接板、刮刀、高透光玻璃A、高透光玻璃B和紧固螺钉；
丝杠电机和丝杠电机座分别固定在固定底座的两端；丝杠电机输出轴的一端与丝杠电机连接，另一端与丝杠电机座连接；丝杠螺母安装在丝杠电机输出轴上；
第一连接件与丝杠螺母连接固定；驱动机构A、驱动机构B和刮刀连接板分别与第一连接件连接；其中，驱动机构A和驱动机构B竖直安装、且位于刮刀连接板两侧；
第二连接件A与驱动机构A连接，高透光玻璃A与第二连接件A通过紧固螺钉紧固连接；
第二连接件B与驱动机构B连接，高透光玻璃B与第二连接件B通过紧固螺钉紧固连接；其中，固定后的高透光玻璃A和高透光玻璃B位于刮刀连接板两侧；
刮刀安装在刮刀连接板底部。
在上述月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置中，驱动机构A、第二连接件A和高透光玻璃A整体、驱动机构B、第二连接件B和高透光玻璃B整体、以及刮刀连接板与刮刀整体均通过第一连接件间接或直接与丝杠螺母连接，从而在丝杠电机的驱动下实现水平运动。
在上述月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置中，驱动机构A，包括：微型丝杠电机座A、微型丝杠电机A、微型丝杠电机输出轴A和微型丝杠螺母A；其中，微型丝杠电机输出轴A竖直安装在第一连接件上、位于刮刀连接板的一侧；微型丝杠电机输出轴A一端与微型丝杠电机A连接，另一端与微型丝杠电机座A连接，微型丝杠螺母A安装在微型丝杠电机输出轴A上。
在上述月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置中，驱动机构B，包括：微型丝杠电机座B、微型丝杠电机B、微型丝杠电机输出轴B和微型丝杠螺母B；其中，微型丝杠电机输出轴B竖直安装在第一连接件上、位于刮刀连接板的另一侧；微型丝杠电机输出轴B一端与微型丝杠电机B连接，另一端与微型丝杠电机座B连接，微型丝杠螺母B安装在微型丝杠电机输出轴B上。
在上述月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置中，第二连接件A与微型丝杠螺母A连接，高透光玻璃A与第二连接件A通过紧固螺钉紧固连接；第二连接件B与微型丝杠螺母B连接，高透光玻璃B与第二连接件B通过紧固螺钉紧固连接；其中，固定后的高透光玻璃A和高透光玻璃B位于刮刀连接板两侧。
在上述月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置中，微型丝杠电机输出轴A工作，带动微型丝杠电机输出轴A转动，微型丝杠螺母A沿微型丝杠电机输出轴A上、下移动，进而带动第二连接件A和高透光玻璃A在竖直方向运动；微型丝杠电机输出轴B工作，带动微型丝杠电机输出轴B转动，微型丝杠螺母B沿微型丝杠电机输出轴B上、下移动，进而带动第二连接件B和高透光玻璃B在竖直方向运动。
在上述月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置中，所述月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置与第一料仓、第二料仓和成形段配合使用；其中，刮刀的底部与第一料仓、第二料仓及成形段的上平面平齐，以确保每次在成形段的铺粉厚度一致且铺粉厚度均匀；成形段位于第一料仓和第二料仓之间。
在上述月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置中，高透光玻璃A、高透光玻璃B的面积不小于成形段上平面的面积，以确保刮刀移动到成形段的左右两侧时，刮刀左右两侧的高透光玻璃A和高透光玻璃B能够完全覆盖成形段的上平面，以保证高透光玻璃的工作效果。
在上述月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置中，高透光玻璃上加工有由透明导电膜形成的多组透明电极；其中，各组透明电极按序接入交流高压激励源，形成变化的行波电场，以实现对高透光玻璃的表面除尘；高透光玻璃的上、下表面涂有防尘涂层，以减少颗粒粘附，保证高透光玻璃的透光率。
本发明还公开了一种基于月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置的打印铺粉方法，包括：
步骤1，接通装置电源，使丝杠螺母运动到靠近丝杠电机的左侧限位，此时刮刀位于第一料仓的左侧；通过驱动机构A和驱动机构B调整高透光玻璃A和高透光玻璃B在竖直方向的高度，使刮刀左侧的高透光玻璃A的高度高于第一料仓的上平面，刮刀右侧的高透光玻璃B的高度高于刮刀但不高于刮刀连接板；
步骤2，丝杠螺母带动刮刀、高透光玻璃A、高透光玻璃B向右移动，刮刀推动第一料仓的给料向右运动；此时，刮刀右侧的高透光玻璃B对低重力条件下物料受驱发生的扬起、悬浮等现象形成限制，使颗粒物料在受限空间内随刮刀向右运动，并平铺于成形段上；当刮刀运动到成形段右侧时，通过驱动机构A调整刮刀左侧的高透光玻璃A位置下降到与成形段的上平面平齐，对铺好的颗粒层进行再次压实；而后，通过驱动机构A调整刮刀左侧的高透光玻璃A向上升高，以防止熔融打印成形过程中熔融物料溅射到玻璃上降低透光率；选择性激光/太阳能聚光光束透过高透光玻璃对成形段颗粒层进行扫描打印；
步骤3，第二料仓仓位下降，丝杠螺母带动刮刀、高透光玻璃A、高透光玻璃B向右继续运动，多余的颗粒物料在刮刀的带动下落入第二料仓，直至刮刀运动到靠近丝杠电机座的右侧限位；此时，通过驱动机构B调低刮刀右侧的高透光玻璃B的高度，使高透光玻璃B高于第二料仓的上平面，驱动机构A调整刮刀左侧的高透光玻璃A的高度，使高透光玻璃A高于刮刀但不高于刮刀连接板；第二料仓仓位上升进行颗粒物料供给，刮刀推动第二料仓的给料向左运动；此时，刮刀左侧的高透光玻璃A对铺粉过程中的物料扬起、悬浮等进行限制；当刮刀越过成形段运动到成形段左侧时，通过驱动机构B调整刮刀右侧的高透光玻璃B位置下降到与成形段的上平面平齐，对铺好的颗粒层再次压实；而后，通过驱动机构B调整刮刀右侧的高透光玻璃B升高以防止熔融打印成形过程中熔融物料溅射到玻璃上降低透光率，选择性激光/太阳能聚光光束再次透过右侧高透光玻璃对成形段颗粒层进行扫描打印；
步骤4，本次扫描打印完成后，第一料仓下降，刮刀、高透光玻璃A、高透光玻璃B向左继续运动，多余的物料在刮刀带动下落入第一料仓，完成一个循环打印过程；
步骤5，重复步骤1、2、3、4，直至打印结束。
本发明具有以下优点：
(1)月面上，由于其低重力环境，粉体颗粒物受驱极易发生扬起、悬浮等现象，并且悬浮的颗粒往往很难通过其自身微重力作用实现快速沉积，这给基于粉末床式的选择性激光/太阳能聚光熔融月面3D打印技术的铺粉过程带来了极大困难。本发明采用高透光玻璃及其配套的安装、驱动组件，可有效控制月面铺粉过程中的颗粒悬浮及颗粒层疏松等问题。
(2)本发明利用高透光玻璃形成限制性空间，从而限制颗粒在有效范围内铺展，并进一步地对铺好的颗粒层进行压实，提高了铺粉质量，有利于提高后续打印构件的整体性能。
(3)本发明采用高透光玻璃，对熔融打印光束质量几乎没有影响，选择性激光/太阳能聚光光束可以穿透高透光玻璃，直接对下部的颗粒层进行熔融/烧结，有利于打印系统一体化设计及实施。
(4)本发明为了防止由于颗粒粘附损害高透光玻璃的透光性能，采用防尘涂层与静电除尘相配合的方式，进行玻璃上颗粒物的清除。其中，静电除尘基于电帘原理实施，通过将玻璃上布置的电极按序与交流高压激励相连，采用静电场进行除尘，电路中无闭合回路，耗能极低。且玻璃上布置的电极采用ITO透明导电膜，可具有高透光性，在除尘的同时不对光束质量造成影响。
(5)本发明原则上可全部通过调控程序进行自动化实施，无需人工参与，符合月面应用场景需求。
附图说明
图1是本发明实施例中一种月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置的结构示意图；
图2是本发明实施例中一种月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置的正视图；
图3是本发明实施例中一种第一连接件的结构示意图；
图4是本发明实施例中一种固定于第一连接件上的各部件的连接位置示意图；
图5是本发明实施例中一种第二连接件及高透光玻璃的连接位置示意图；
图6是本发明实施例中一种高透光玻璃的结构示意图；
图7是本发明实施例中一种循环打印工作过程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明公开的实施方式作进一步详细描述。
如图1～5，在本实施例中，该月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置，包括：丝杠电机1、丝杠电机输出轴2、丝杠电机座3、丝杠螺母4、第一连接件5、固定底座6、第二连接件A71、第二连接件B72、驱动机构A、驱动机构B、刮刀连接板12、刮刀13、高透光玻璃A141、高透光玻璃B142和紧固螺钉17。其中，丝杠电机1和丝杠电机座3分别固定在固定底座6的两端；丝杠电机输出轴2的一端与丝杠电机1连接，另一端与丝杠电机座3连接；丝杠螺母4安装在丝杠电机输出轴2上；第一连接件5与丝杠螺母4连接固定；驱动机构A、驱动机构B和刮刀连接板12分别与第一连接件5连接；驱动机构A和驱动机构B竖直安装、且位于刮刀连接板12两侧；第二连接件A71与驱动机构A连接，高透光玻璃A141与第二连接件A71通过紧固螺钉17紧固连接；第二连接件B72与驱动机构B连接，高透光玻璃B142与第二连接件B72通过紧固螺钉17紧固连接；其中，固定后的高透光玻璃A141和高透光玻璃B142位于刮刀连接板12两侧；刮刀13安装在刮刀连接板12底部。
在本实施例中，驱动机构A和驱动机构B的结构相同。驱动机构A具体可以包括：微型丝杠电机座A81、微型丝杠电机A91、微型丝杠电机输出轴A101和微型丝杠螺母A111；其中，微型丝杠电机输出轴A101竖直安装在第一连接件5上、位于刮刀连接板12的一侧；微型丝杠电机输出轴A101一端与微型丝杠电机A91连接，另一端与微型丝杠电机座A81连接，微型丝杠螺母A111安装在微型丝杠电机输出轴A101上。驱动机构B具体可以包括：微型丝杠电机座B82、微型丝杠电机B92、微型丝杠电机输出轴B102和微型丝杠螺母B112；其中，微型丝杠电机输出轴B102竖直安装在第一连接件5上、位于刮刀连接板12的另一侧；微型丝杠电机输出轴B102一端与微型丝杠电机B92连接，另一端与微型丝杠电机座B82连接，微型丝杠螺母B112安装在微型丝杠电机输出轴B102上。
进一步的，第二连接件A71与微型丝杠螺母A112连接，高透光玻璃A141与第二连接件A71通过紧固螺钉17紧固连接；第二连接件B72与微型丝杠螺母B112连接，高透光玻璃B142与第二连接件B72通过紧固螺钉17紧固连接；其中，固定后的高透光玻璃A141和高透光玻璃B142位于刮刀连接板12两侧。
在本实施例中，驱动机构A、第二连接件A71和高透光玻璃A141整体、驱动机构B、第二连接件B72和高透光玻璃B142整体、以及刮刀连接板12与刮刀13整体均通过第一连接件5间接或直接与丝杠螺母4连接，从而在丝杠电机1的驱动下实现水平运动。进一步的，微型丝杠电机输出轴A101工作，带动微型丝杠电机输出轴A101转动，微型丝杠螺母A111沿微型丝杠电机输出轴A101上、下移动，进而带动第二连接件A71和高透光玻璃A141在竖直方向运动。微型丝杠电机输出轴B102工作，带动微型丝杠电机输出轴B102转动，微型丝杠螺母B112沿微型丝杠电机输出轴B102上、下移动，进而带动第二连接件B72和高透光玻璃B142在竖直方向运动。
在本实施例中，高透光玻璃(高透光玻璃A141和高透光玻璃B142)上加工有由透明导电膜(ITO导电膜)形成的多组透明电极；其中，各组透明电极按序接入交流高压激励源，形成变化的行波电场，以实现对高透光玻璃的表面除尘；高透光玻璃的上、下表面涂有防尘涂层，以减少颗粒粘附，保证高透光玻璃的透光率。交流高压激励源可以是两相、四相、六相或八相，该交流高压激励源波形可以是正弦波、方波、脉冲波等。例如，可采用四相交流高压方波激励。
优选的，如图6所示，各组透明电极可通过高透光玻璃后端的微型接线槽道与交流高压激励源相连。其中，微型接线槽道设置于高透光玻璃后端、打印成形区域之外，以防止透明电极的接线影响透光率。
优选的，高透光玻璃应具有对熔融打印中所用波段光束透光性高的特点，透光率不低于95％。
在本实施例中，该月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置与第一料仓15、第二料仓16和成形段18配合使用。其中，刮刀13的底部与第一料仓15、第二料仓16及成形段18的上平面平齐，以确保每次在成形段18的铺粉厚度一致且铺粉厚度均匀；成形段18位于第一料仓15和第二料仓16之间。
优选的，高透光玻璃A141、高透光玻璃B142的面积不小于成形段18上平面的面积，以确保刮刀13移动到成形段18的左右两侧时，刮刀13左右两侧的高透光玻璃A141和高透光玻璃B142能够完全覆盖成形段18的上平面，以保证高透光玻璃的工作效果。
在本实施例中，高透光玻璃A141、高透光玻璃B142应与成形段18的上平面平行。如前所述，高透光玻璃A141可在驱动机构A的的驱动下可竖直向下、向上运动，高透光玻璃B142可在驱动机构B的的驱动下可竖直向下、向上运动。优选地，高透光玻璃A141、高透光玻璃B142向下运动的位置可达到与成形段18的上平面平齐，向上运动的位置可达到与刮刀连接板12平齐；高透光玻璃A141、高透光玻璃B142的侧面分别与刮板连接板12的左、右两侧面平齐、贴合。
在本实施例中，如前所述，第一连接件5与丝杠螺母4固定连接，优选地，如图3所示，为了最大限度提高基于第一连接件5上所连接的刮刀13、高透光玻璃等部件的水平移动范围，防止高透光玻璃在水平移动过程中与丝杠电机1、丝杠电机座3等相碰撞，第一连接件5应带有伸出长度为H的颈部，使工作过程中丝杠螺母4能够在丝杠电机1和丝杠电机座3间无阻碍运动。其中，当丝杠螺母4运动到左侧限位时(即运动到丝杠电机1端)，此时刮刀13位于第一料仓15左侧的平面上；当丝杠螺母4运动到右侧限位时(即运动到丝杠电机座3端)，此时刮刀13位于第二料仓16右侧的平面上。
在本实施例中，如图7所示，基于上述月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置的打印铺粉方法的实现流程如下：
步骤1，接通装置电源，使丝杠螺母4运动到靠近丝杠电机1的左侧限位，此时刮刀13位于第一料仓15的左侧；通过驱动机构A和驱动机构B调整高透光玻璃A141和高透光玻璃B142在竖直方向的高度，使刮刀13左侧的高透光玻璃A141的高度高于第一料仓15的上平面，刮刀13右侧的高透光玻璃B142的高度高于刮刀13但不高于刮刀连接板12。
步骤2，丝杠螺母4带动刮刀13、高透光玻璃A141、高透光玻璃B142向右移动，刮刀13推动第一料仓15的给料向右运动；此时，刮刀13右侧的高透光玻璃B142对低重力条件下物料受驱发生的扬起、悬浮等现象形成限制，使颗粒物料在受限空间内随刮刀13向右运动，并平铺于成形段18上；当刮刀13运动到成形段18右侧时，通过驱动机构A调整刮刀13左侧的高透光玻璃A141位置下降到与成形段18的上平面平齐，对铺好的颗粒层进行再次压实；而后，通过驱动机构A调整刮刀13左侧的高透光玻璃A141向上升高，以防止熔融打印成形过程中熔融物料溅射到玻璃上降低透光率；选择性激光/太阳能聚光光束透过高透光玻璃对成形段颗粒层进行扫描打印。
步骤3，第二料仓16仓位下降，丝杠螺母4带动刮刀13、高透光玻璃A141、高透光玻璃B142向右继续运动，多余的颗粒物料在刮刀13的带动下落入第二料仓16，直至刮刀13运动到靠近丝杠电机座3的右侧限位；此时，通过驱动机构B调低刮刀13右侧的高透光玻璃B142的高度，使高透光玻璃B142高于第二料仓16的上平面，驱动机构A调整刮刀13左侧的高透光玻璃A141的高度，使高透光玻璃A141高于刮刀13但不高于刮刀连接板12；第二料仓16仓位上升进行颗粒物料供给，刮刀13推动第二料仓16的给料向左运动；此时，刮刀13左侧的高透光玻璃A141对铺粉过程中的物料扬起、悬浮等进行限制；当刮刀13越过成形段18运动到成形段左侧时，通过驱动机构B调整刮刀13右侧的高透光玻璃B142位置下降到与成形段18的上平面平齐，对铺好的颗粒层再次压实；而后，通过驱动机构B调整刮刀13右侧的高透光玻璃B142升高以防止熔融打印成形过程中熔融物料溅射到玻璃上降低透光率，选择性激光/太阳能聚光光束再次透过右侧高透光玻璃对成形段颗粒层进行扫描打印。
步骤4，本次扫描打印完成后，第一料仓15下降，刮刀13、高透光玻璃A141、高透光玻璃B142向左继续运动，多余的物料在刮刀13带动下落入第一料仓15，完成一个循环打印过程。
步骤5，重复步骤1、2、3、4，直至打印结束。
需要说明的是，虽然高透光玻璃上下外表面涂有防尘涂层，但在运行中难免还会存在颗粒粘附在高透光玻璃上的现象。当高透光玻璃上的颗粒层对光束透光率造成影响时(即运行一段时间后)，可将刮刀左右两侧的高透光玻璃升高至最高位置处，将高透光玻璃上的透明电极按序接入交流高压激励源，形成变化的行波电场，利用电帘原理清除高透光玻璃上粘着的颗粒，保证后续各部分的工作性能。除尘步骤完成后，再次进入正常铺粉工作步骤。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置，其特征在于，包括：丝杠电机(1)、丝杠电机输出轴(2)、丝杠电机座(3)、丝杠螺母(4)、第一连接件(5)、固定底座(6)、第二连接件A(71)、第二连接件B(72)、驱动机构A、驱动机构B、刮刀连接板(12)、刮刀(13)、高透光玻璃A(141)、高透光玻璃B(142)和紧固螺钉(17)；
丝杠电机(1)和丝杠电机座(3)分别固定在固定底座(6)的两端；丝杠电机输出轴(2)的一端与丝杠电机(1)连接，另一端与丝杠电机座(3)连接；丝杠螺母(4)安装在丝杠电机输出轴(2)上；
第一连接件(5)与丝杠螺母(4)连接固定；驱动机构A、驱动机构B和刮刀连接板(12)分别与第一连接件(5)连接；其中，驱动机构A和驱动机构B竖直安装、且位于刮刀连接板(12)两侧；
第二连接件A(71)与驱动机构A连接，高透光玻璃A(141)与第二连接件A(71)通过紧固螺钉(17)紧固连接；
第二连接件B(72)与驱动机构B连接，高透光玻璃B(142)与第二连接件B(72)通过紧固螺钉(17)紧固连接；其中，固定后的高透光玻璃A(141)和高透光玻璃B(142)位于刮刀连接板(12)两侧；
刮刀(13)安装在刮刀连接板(12)底部。
2.根据权利要求1所述的月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置，其特征在于，驱动机构A、第二连接件A(71)和高透光玻璃A(141)整体、驱动机构B、第二连接件B(72)和高透光玻璃B(142)整体、以及刮刀连接板(12)与刮刀(13)整体均通过第一连接件(5)间接或直接与丝杠螺母(4)连接，从而在丝杠电机(1)的驱动下实现水平运动。
3.根据权利要求1所述的月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置，其特征在于，驱动机构A，包括：微型丝杠电机座A(81)、微型丝杠电机A(91)、微型丝杠电机输出轴A(101)和微型丝杠螺母A(111)；其中，微型丝杠电机输出轴A(101)竖直安装在第一连接件(5)上、位于刮刀连接板(12)的一侧；微型丝杠电机输出轴A(101)一端与微型丝杠电机A(91)连接，另一端与微型丝杠电机座A(81)连接，微型丝杠螺母A(111)安装在微型丝杠电机输出轴A(101)上。
4.根据权利要求3所述的月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置，其特征在于，驱动机构B，包括：微型丝杠电机座B(82)、微型丝杠电机B(92)、微型丝杠电机输出轴B(102)和微型丝杠螺母B(112)；其中，微型丝杠电机输出轴B(102)竖直安装在第一连接件(5)上、位于刮刀连接板(12)的另一侧；微型丝杠电机输出轴B(102)一端与微型丝杠电机B(92)连接，另一端与微型丝杠电机座B(82)连接，微型丝杠螺母B(112)安装在微型丝杠电机输出轴B(102)上。
5.根据权利要求4所述的月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置，其特征在于，第二连接件A(71)与微型丝杠螺母A(112)连接，高透光玻璃A(141)与第二连接件A(71)通过紧固螺钉(17)紧固连接；第二连接件B(72)与微型丝杠螺母B(112)连接，高透光玻璃B(142)与第二连接件B(72)通过紧固螺钉(17)紧固连接；其中，固定后的高透光玻璃A(141)和高透光玻璃B(142)位于刮刀连接板(12)两侧。
6.根据权利要求5所述的月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置，其特征在于，微型丝杠电机输出轴A(101)工作，带动微型丝杠电机输出轴A(101)转动，微型丝杠螺母A(111)沿微型丝杠电机输出轴A(101)上、下移动，进而带动第二连接件A(71)和高透光玻璃A(141)在竖直方向运动；微型丝杠电机输出轴B(102)工作，带动微型丝杠电机输出轴B(102)转动，微型丝杠螺母B(112)沿微型丝杠电机输出轴B(102)上、下移动，进而带动第二连接件B(72)和高透光玻璃B(142)在竖直方向运动。
7.根据权利要求1所述的月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置，其特征在于，所述月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置与第一料仓(15)、第二料仓(16)和成形段(18)配合使用；其中，刮刀(13)的底部与第一料仓(15)、第二料仓(16)及成形段(18)的上平面平齐，以确保每次在成形段(18)的铺粉厚度一致且铺粉厚度均匀；成形段(18)位于第一料仓(15)和第二料仓(16)之间。
8.根据权利要求7所述的月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置，其特征在于，高透光玻璃A(141)、高透光玻璃B(142)的面积不小于成形段(18)上平面的面积，以确保刮刀(13)移动到成形段(18)的左右两侧时，刮刀(13)左右两侧的高透光玻璃A(141)和高透光玻璃B(142)能够完全覆盖成形段(18)的上平面，以保证高透光玻璃的工作效果。
9.根据权利要求1所述的月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置，其特征在于，高透光玻璃上加工有由透明导电膜形成的多组透明电极(1401)；其中，各组透明电极(1401)按序接入交流高压激励源(1402)，形成变化的行波电场，以实现对高透光玻璃的表面除尘；高透光玻璃的上、下表面涂有防尘涂层，以减少颗粒粘附，保证高透光玻璃的透光率。
10.一种基于权利要求1所述的月面原位月壤聚光熔融成形打印铺粉装置的打印铺粉方法，其特征在于，包括：
步骤1，接通装置电源，使丝杠螺母(4)运动到靠近丝杠电机(1)的左侧限位，此时刮刀(13)位于第一料仓(15)的左侧；通过驱动机构A和驱动机构B调整高透光玻璃A(141)和高透光玻璃B(142)在竖直方向的高度，使刮刀(13)左侧的高透光玻璃A(141)的高度高于第一料仓(15)的上平面，刮刀(13)右侧的高透光玻璃B(142)的高度高于刮刀(13)但不高于刮刀连接板(12)；
步骤2，丝杠螺母(4)带动刮刀(13)、高透光玻璃A(141)、高透光玻璃B(142)向右移动，刮刀(13)推动第一料仓(15)的给料向右运动；此时，刮刀(13)右侧的高透光玻璃B(142)对低重力条件下物料受驱发生的扬起、悬浮等现象形成限制，使颗粒物料在受限空间内随刮刀(13)向右运动，并平铺于成形段(18)上；当刮刀(13)运动到成形段(18)右侧时，通过驱动机构A调整刮刀(13)左侧的高透光玻璃A(141)位置下降到与成形段(18)的上平面平齐，对铺好的颗粒层进行再次压实；而后，通过驱动机构A调整刮刀(13)左侧的高透光玻璃A(141)向上升高，以防止熔融打印成形过程中熔融物料溅射到玻璃上降低透光率；选择性激光/太阳能聚光光束透过高透光玻璃对成形段颗粒层进行扫描打印；
步骤3，第二料仓(16)仓位下降，丝杠螺母(4)带动刮刀(13)、高透光玻璃A(141)、高透光玻璃B(142)向右继续运动，多余的颗粒物料在刮刀(13)的带动下落入第二料仓(16)，直至刮刀(13)运动到靠近丝杠电机座(3)的右侧限位；此时，通过驱动机构B调低刮刀(13)右侧的高透光玻璃B(142)的高度，使高透光玻璃B(142)高于第二料仓(16)的上平面，驱动机构A调整刮刀(13)左侧的高透光玻璃A(141)的高度，使高透光玻璃A(141)高于刮刀(13)但不高于刮刀连接板(12)；第二料仓(16)仓位上升进行颗粒物料供给，刮刀(13)推动第二料仓(16)的给料向左运动；此时，刮刀(13)左侧的高透光玻璃A(141)对铺粉过程中的物料扬起、悬浮等进行限制；当刮刀(13)越过成形段(18)运动到成形段左侧时，通过驱动机构B调整刮刀(13)右侧的高透光玻璃B(142)位置下降到与成形段(18)的上平面平齐，对铺好的颗粒层再次压实；而后，通过驱动机构B调整刮刀(13)右侧的高透光玻璃B(142)升高以防止熔融打印成形过程中熔融物料溅射到玻璃上降低透光率，选择性激光/太阳能聚光光束再次透过右侧高透光玻璃对成形段颗粒层进行扫描打印；
步骤4，本次扫描打印完成后，第一料仓(15)下降，刮刀(13)、高透光玻璃A(141)、高透光玻璃B(142)向左继续运动，多余的物料在刮刀(13)带动下落入第一料仓(15)，完成一个循环打印过程；
步骤5，重复步骤1、2、3、4，直至打印结束。
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