CN209718634U - 三维打印设备及其刮板组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三维打印设备及其刮板组件，包括第一刮板、第二刮板、第三刮板、固定架以及位移板。其中第一刮板、第二刮板和第三刮板并排，且第三刮板位于第一刮板和第二刮板之间，第一刮板和第二刮板底部分别具有镂空结构。位移板具有导向面，且导向面具有第一表面、第二表面以及位于第一表面和第二表面之间的过渡面，第一表面高于所述第二表面。其中位移板能够沿着垂直于第一刮板和第二刮板的延伸方向位移以使第一刮板和/或第二刮板相对于导向面移动，当第一刮板或第二刮板移动到第一表面时被抬起，当第一刮板或第二刮板移动到第二表面时被下压。本实用新型的刮板组件可以将储料槽底部的打印浆料清除干净并均匀铺设一薄层打印浆料。

Description

三维打印设备及其刮板组件

技术领域

本实用新型涉及三维打印设备，尤其一种三维打印设备及其刮板组件。

背景技术

三维打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，三维打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成各种形状复杂的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。

目前三维打印技术的成型方式仍在不断演变，所使用的材料也多种多样。在各种成型方式中，光固化法是较为成熟的方式。光固化法是利用光固化材料被紫外光照射后发生固化的原理，进行材料累加成型，具有成型精度高、表面光洁度好、材料利用率高等特点。

一种光固化型三维打印设备是在储料槽的底部设置曝光系统，曝光系统投射的光束图案通过储料槽的透明底板照射到储料槽底部的一层光固化材料，使之固化。固化后的光固化材料将粘结在载板的底面。每次曝光系统照射光束图案致使一层光固化材料固化后，载板都会略微上升以提拉成型的那层光固化材料，并允许仍为液态的光固化材料流入到储料槽底部和已固化材料之间等待下一次照射。在这一过程中，可以使用刮板贴着储料槽底部来回刮动以帮助铺设光固化材料。如此循环，将会得到逐层累加成型的三维工件。为了避免位于储料槽底部的光固化材料在长时间的漏光照射下逐渐固化，在载板提拉后会使用刮板沿着储料槽的内底面刮过以清除残留的光固化材料。

三维打印机已经用于制备高强度陶瓷制品，它是将具有分散在光固化材料中的陶瓷粉末的浆料或糊料装载到储料槽中，按照上述方法进行打印。然而随着无机材料的充填率上升，打印浆料或糊料粘度提高，流动性会降低。在这种情况下，原有的刮板并无法在储料槽底部铺设期望厚度和形态的一层浆料。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种三维打印设备及其刮板组件，可以在储料槽底部铺设期望厚度和形态的一层高粘度的浆料。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种三维打印设备的刮板组件，其特征在于包括第一刮板、第二刮板、第三刮板、固定架以及位移板；其中，所述第一刮板、第二刮板和第三刮板并排安装在所述固定架底部，且所述第三刮板位于所述第一刮板和第二刮板之间，所述第一刮板和第二刮板底部分别具有镂空结构，且所述第一刮板具有第一通孔，所述第二刮板具有第二通孔；所述位移板具有导向面，所述第一刮板和第二刮板分别通过所述第一通孔和第二通孔设置在所述导向面上，且所述导向面具有第一表面、第二表面以及位于所述第一表面和第二表面之间的过渡面，所述第一表面高于所述第二表面；其中所述位移板能够沿着垂直于所述第一刮板和第二刮板的延伸方向位移以使所述第一刮板和/或第二刮板相对于所述导向面移动，其中当所述第一刮板或第二刮板移动到所述第一表面时被抬起，当所述第一刮板或第二刮板移动到所述第二表面时被下压。

可选地，所述刮板组件还包括：第一弹性件，设置在所述固定架和所述第一刮板之间以使所述第一刮板常态地保持在所述下压状态；第二弹性件，设置在所述固定架和所述第二刮板之间以使所述第二刮板常态地保持在所述下压状态。

可选地，所述刮板组件还包括：滑轮，设置在所述固定架的至少一端；以及滑轨，沿着所述三维打印设备的储料槽的至少一侧延伸，在所述固定架在所述储料槽内刮动时，所述滑轮在所述滑轨上滑动。

可选地，所述滑轨具有水平的第一轨道和倾斜且可活动的第二轨道，所述第二轨道的第一端与所述第一轨道相连且第二端位于所述第一轨道之上；其中当所述滑轮从第一方向沿着所述第一轨道滑动时，从所述第一端进入所述第二轨道且从所述第二端脱离所述第二轨道而回到所述第一轨道；当所述滑轮从第二方向沿着所述第一轨道滑动时，从下方穿过所述第二轨道。

可选地，所述第一轨道上方具有转轴，且所述第一轨道对应所述第二轨道的第一端的位置具有凹槽，所述凹槽占据所述第一轨道宽度的一部分，所述第二轨道的第一端置于所述凹槽内，第二端设于所述转轴上。

可选地，每个所述第一轨道对应两个所述第二轨道，分别位于所述第一轨道的第一端和第二端。

可选地，所述刮板组件具有两个所述第一轨道以及两组所述滑轮，所述两组滑轮分别置在所述固定架的两端，每组滑轮适于在一个所述第一轨道上滑动。

可选地，所述刮板组件还包括设于所述储料槽的第一侧的第一挡块和第二侧的第二挡块，其中：当所述固定架朝所述第一侧行进时，所述第一刮板位于前方且处于所述下压状态，所述第二刮板位于后方且处于所述抬起状态；当所述固定架行进到所述第一侧时，所述第一挡块推抵所述位移板朝所述第二侧移动，使所述第一刮板处于所述抬起状态，而所述第二刮板处于所述下压状态；当所述固定架朝所述第二侧行进时，所述第二刮板位于前方，所述第一刮板位于后方；当所述固定架行进到所述第二侧时，所述第二挡块推抵所述位移板朝所述第一侧移动，使所述第二刮板处于所述抬起状态，而所述第一刮板处于所述下压状态。

可选地，所述第一刮板和/或第二刮板的用于与储料槽底板接触的下缘上具有柔性条。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案还包括一种三维打印设备，其特征在于包括上述的刮板组件。

可选地，所述三维打印设备还包括设于储料槽的第一侧的第一光检测器和第二侧的第二光检测器，用于检测所述固定架的位置。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，由于无论刮板组件往哪个方向移动，都同时具有两个刮板刮过储料槽的底部，且前一个刮板主要用于清除残留的打印浆料，后一个刮板用于刮平储料槽底部的浆料并形成一薄层均匀铺设的打印浆料，以便于下一次的打印；此外，刮板组件上的滑轮和滑轨可以使刮板组件到达靠近储料槽的侧板的位置时，会在滑轨的导引下先上升再下降，从而可以将打印浆料从刮板组件与储料槽内底面之间释放，这样可以避免刮板组件在向储料槽的侧板移动时将浆料挤出储料槽。

附图说明

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是本实用新型一实施例的带有刮板组件的三维打印设备的立体示意图；

图2是本实用新型一实施例的刮板组件的立体示意图；

图3是本实用新型一实施例的刮板组件中的位移板的正视示意图；

图4A是本实用新型一实施例的刮板组件中第一刮板和第二刮板的立体示意图；

图4B是本实用新型一实施例的刮板组件中第一刮板和第二刮板的正视示意图；

图5A是本实用新型一实施例的刮板组件中固定架的立体示意图；

图5B是本实用新型一实施例的刮板组件中固定架的正视示意图；

图6A是本实用新型一实施例的刮板组件中固定架上安装有第三刮刀时的立体示意图。

图6B是本实用新型一实施例的刮板组件中固定架上安装有第三刮刀时的正视示意图。

图6C是本实用新型一实施例的刮板组件中固定架上安装有第三刮刀时的侧视示意图。

图7A是本实用新型一实施例的刮板组件的状态图之一；

图7B是本实用新型一实施例的刮板组件的状态图之二；

图8A-8B是本实用新型一实施例的带有刮板组件的三维打印设备的状态图之一；

图9A-9B是本实用新型一实施例的带有刮板组件的三维打印设备的状态图之二；

图10A-10B是本实用新型一实施例的刮板组件处于第一位置时的立体示意图和正视示意图；

图11A-11B是本实用新型一实施例的刮板组件处于第二位置时的立体示意图和正视示意图；

图12A-12B是本实用新型一实施例的刮板组件处于第三位置时的立体示意图和正视示意图；

图13A-13B是本实用新型一实施例的刮板组件处于第四位置时的立体示意图和正视示意图；

图14A-14B是本实用新型一实施例的刮板组件处于第五位置时的立体示意图和正视示意图。

具体实施方式

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

如本实用新型和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的器件，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征的“上方”。因而，示例性的词语“下方”和“下面”能够包含上和下两个方向。器件也可能具有其他朝向(旋转 90度或处于其他方向)，因此应相应地解释此处使用的空间关系描述词。此外，还将理解，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。

在本实用新型的上下文中，所描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

图1是本实用新型一实施例的带有刮板组件的三维打印设备的立体示意图。参考图1所示，该三维打印设备具有一储料槽100，用于装载三维打印物料。通常，储料槽100的形状为矩形，具有一个底板101和四个侧板102。该储料槽100的底板101是透光的，在本实施例中，该储料槽100的底板101为透明材质的离型膜。在使用该三维打印设备进行三维物体的打印时通常是采用逐层打印的方式，并且在每一层打印完成之后，三维打印设备会利用其刮板组件200 沿着储料槽100的底面刮过以清楚残留的打印物料，并将新流入储料槽100底部的打印物料刮平以便于下一次的打印。

本实施例的三维打印设备中还包括刮板组件200。该刮板组件200包括第一刮板210、第二刮板220、第三刮板230、固定架240和位移板250。如图1 所示，刮板组件200中的固定架240呈两端高、中间低的凹字形，由底部一长条结构及两端垂直于该长条结构的竖直结构组成，并横跨于储料槽100相对的两个侧板102上。固定架240的两端高于储料槽100的侧板102，中间段较低，深入到储料槽100的槽中，且高于储料槽100的底板101。固定架240的整体长度大于其所横跨的储料槽100的两个侧板102之间的距离，也就是说，固定架240的两端都伸出了储料槽100的两个侧板102之外。整个刮板组件200通过固定架240横跨于储料槽100相对的两个侧板102上，并且可沿着储料槽100 的两个侧板102在储料槽100的第一侧110和第二侧120之间来回滑动。

本实施例的刮板组件200包括两个位移板250，分别设置在固定架240两端的竖直结构上。位移板250是用于调整刮板组件200中的第一刮板210和第二刮板220的高度。在储料槽100的第一侧110设置有两个第一挡块111，当刮板组件200沿着储料槽100的侧板102移动到储料槽100的第一侧110时，固定架240两端的两个位移板250会同时抵接其各自所对应的第一挡块111，并在第一挡块111的阻力的作用下发生位移。相应的，在储料槽100的第二侧 120设置有两个第二挡块121，当刮板组件200沿着储料槽100的侧板102移动到储料槽100的第二侧120时，固定架240两端的两个位移板250会同时抵接其各自所对应的第二挡块121，并在第二挡块121的阻力的作用下发生位移。由于位移板250的位移就会造成刮板组件200中的第一刮板210和第二刮板220 的高度变化。关于第一刮板210和第二刮板220的具体结构以及随位移板250 的位移发生高度变化的过程将在下文中进行说明。

参考图1所示，本实施例的刮板组件200还包括滑轮246和滑轨300。滑轮246位于固定架240的至少一端。图1示出了在固定架240的两端各设有一个滑轮246的实施例。该滑轮246的作用在于，当固定架240在移动时，滑轮 246沿着滑轨300移动，滑轮246与滑轨300相接触。滑轮246还起到支撑固定架240的作用。

滑轨300由两部分组成，包括沿水平方向延伸的第一轨道310和倾斜且可活动的第二轨道320。第一轨道310为矩形板状，侧立于储料槽100的侧板102 的外侧，并与固定架240所横跨的储料槽100的侧板102平行，其窄边朝上作为轨道之用。如图1所示，第一轨道310与储料槽100的一侧板102平行，并且位于该侧板102的外侧。第一轨道310还位于固定架240端部的下方。当固定架240在移动时，设置于固定架240端部的滑轮246会沿着第一轨道310移动。

第二轨道320为矩形板状。相比于第一轨道310来说，第二轨道320的尺寸较小。在一实施例中，第二轨道320位于第一轨道310的端部。第二轨道320 包括一第一端321和一第二端322。第二轨道320的第一端321与第一轨道310 活动地相接触。在一实施例中，第一轨道310在对应第二轨道320的第一端的位置上具有凹槽313。该凹槽313占据了第一轨道310宽度的一部分，如图1 所示，该凹槽313位于第一轨道310的外侧，并没有截断第一轨道310，以保证滑轮246可以在第一轨道310上顺利的移动。第二轨道320的第一端321置于该凹槽313内。

第二轨道320的第二端322位于第一轨道310的上方，并通过一转轴330 连接到一支撑架340上。第二轨道320的第二端322可以以转轴330为轴转动。该支撑架340固定在第一轨道310的端部144的外侧，用于通过转轴330来固定第二轨道320的第二端322。

当三维打印设备启动刮板组件200时，固定架240会沿着储料槽100的侧板102移动，此时，位于固定架240端部的滑轮246会沿着第一轨道310滑动。当滑轮246沿第一方向D1移动时，也就是从第一轨道310的中部向端部移动时，该滑轮246会进入第二轨道320的第一端321，并沿着第二轨道320的倾斜面向上移动，当滑轮246到达第二轨道320的第二端322后，便脱离第二轨道320并落回到其下方的第一轨道310上。

当滑轮246沿第二方向D2移动时，也就是从第一轨道310的端部向中部移动时，则是从第二轨道320的下方穿过该第二轨道320。在滑轮246经过第二轨道320的第一端321时，由于第一端321是活动的，因此第一端321会被滑轮246顶起来，等滑轮246通过该第一端321之后，第一端321在重力的作用下再次落回到第一轨道310的凹槽313内。

利用该技术方案，当刮板组件200移动到靠近储料槽100的侧板102的位置时，会在滑轨300的导引下先上升，从而可以将打印浆料从刮板组件200与储料槽100内底面之间释放；之后刮板组件200会下降，回复到原有高度。这样，刮板组件200在推动打印浆料往储料槽100的侧板102移动时并不会将打印浆料挤出储料槽100。

在一实施例中，第一轨道310的一个端部对应的配置有一第二轨道320。在另一实施例中，在第一轨道310的两个端部(如图1所示的第一端311和第二端312)分别对应的配置有两个第二轨道320。可以理解的是，配置两个第二轨道320使刮板组件200在来回两个方向刮动时都可以防止浆料被挤出储料槽100。

另外，可以理解的是，本实用新型中的滑轮246和滑轨300是成套配置的。在一实施例中，只在固定架240的一端设有滑轮246，并在储料槽100相应一侧外部设置滑轨300。在优选地实施例中，在固定架240的两端都设有滑轮246，相应地，在储料槽100对应的两侧外部都设置有滑轨300，如图1所示。

可以理解的是，在一些实施例中，滑轨300可以只配置水平的第一轨道310，而不配置倾斜的第二轨道320。

图2是本实用新型一实施例的刮板组件200的立体示意图。参考图2所示，本实施例的刮板组件200中的第一刮板210、第二刮板220和第三刮板230(图未示)并排的安装在固定架240的底部。其中第三刮板230位于第一刮板210 和第二刮板220之间。

在本实施例中，第一刮板210和第二刮板220具有相同的形状和结构，区别仅在于安装的位置不同。第一刮板210和第二刮板220都呈两端高、中间低的凹字形，由底部一长条结构及两端垂直于该长条结构的竖直结构组成。第一刮板210和第二刮板220的形状和大小与固定架240的形状和大小相适应，使得第一刮板210和第二刮板220可以安装在固定架240的两侧。第一刮板210 和第二刮板220中部下凹的长条结构深入至储料槽100的内部，在刮板组件200 移动时可以刮过储料槽100的底板101，并推动储料槽100内部的打印物料。在第一刮板210和第二刮板220的两端竖直结构上较高的位置分别具有第一通孔211和第二通孔212(图未示)。在本实施例中，在第一刮板210的两端竖直结构上较高的位置对称的各具有一个第一通孔211，在第二刮板220的两端竖直结构上较高的位置对称的各具有一个第二通孔212。可以理解的是，在固定架240两端的竖直结构上相应的也各具有一个第三通孔241。刮板组件200 中的位移板250可以依次穿过第一通孔211、第三通孔241和第二通孔212，将第一刮板210、固定架240和第二刮板220贯穿起来。第一刮板210和第二刮板220通过位移板250活动的设置于固定架240上，第一刮板210和第二刮板220距离储料槽100的底板101的距离是可变的。

如图2所示，第一刮板210、固定架240和第二刮板220的两端还各自通过销状结构连接，该销状结构包括如位于第一刮板210上的销孔201，以及固定架240上的固定孔202(参考图5A和5B)。该销状结构允许第一刮板210 和第二刮板220在垂直于储料槽100底板101的方向上的一定的范围内上下移动，以调整第一刮板210和第二刮板220距离储料槽100的底板101的距离。

如图2所示，第一刮板210的两端与固定架240的两端之间还分别具有一第一弹性件212，第一弹性件212可以使第一刮板210常态地保持在下压状态。第二刮板220的两端与固定架240的两端之间还分别具有一第二弹性件222，第二弹性件222可以使第二刮板220常态地保持在下压状态。图2示出了位于第一刮板210一端的一第一弹性件212的完整示例，位于第一刮板210另一端的一第一弹性件212的部分示例，以及位于第二刮板220一端的一第二弹性件 222的部分示例。第一弹性件212和第二弹性件222与位移板250相配合，使第一刮板210和第二刮板220距离储料槽100的底板101的距离可以在一定的范围内得到调整，并为第一刮板210和第二刮板220与位移板250之间提供一压紧力。

在另一实施例中，可以只在第一刮板210和第二刮板220中择一的设置第一弹性件212或第二弹性222。

在图2所示的实施例中，第一弹性件212和第二弹性件222都为弹簧。在其他的实施例中，第一弹性件212和第二弹性件222也可以采用其他的弹性部件。

第三刮板230(参考图6A-6C)固定安装在固定架240深入储料槽100内部的中间部分的底部，且安装好的第三刮板230与储料槽100的底板101之间具有一定的缝隙，使得第三刮板230在移动的过程中可以允许打印物料从该缝隙中流过，并且经过第三刮板230的刮平之后，在储料槽100的底板101上会留下一层与该缝隙等高的打印物料，以备下一次的打印之用。需要说明的，第三刮板230与储料槽100底板101之间的距离是可以根据需要进行调节，以在储料槽100底板101上形成一层具有期望厚度的打印浆料。

在本实施例中，第一刮板210和第二刮板220的用于与储料槽100底板101 接触的部位可以是由刚性材料构成的。第一刮板210和第二刮板220用于刮擦的底面是光滑的，可以减少摩擦而更易于滑动。

在一实施例中，第一刮板210和/或第二刮板220的用于与储料槽底板101 接触的下缘上还具有柔性条。该柔性条使第一刮板210和/或第二刮板220与储料槽100底板101紧密接触，当刮刀组件200移动时，第一刮板210和/或第二刮板220可以将储料槽100底板101上的打印物料全部带走，使储料槽100的底板101表面光滑。该柔性条优选地为硅胶条，既具有柔性，也具有韧性。当然，该柔性条还可以由其他的柔性材料制成。

在本实施例中，第三刮板230为刚性材料以便于将打印物料铺平，优选的为钢条。在其他的实施例中，第三刮板230可以为与第一刮板210和第二刮板 220相同的材料构成，并且也具有光滑的底面。

图3是本实用新型一实施例的刮板组件200中的位移板250的正视示意图。参考图3所示，位移板250大致为长方形的板状结构。在位移板250向上的一面为导向面251，该导向面251不是一个平面，而是由第一表面2511、第二表面2512和过渡面2513组成。第一表面2511位于导向面251的两端，为平面。第二表面2512位于导向面251的中部，为平面。第一表面2511的高度高于第二表面2512的高度。过渡面2513位于第一表面2511和第二表面2512之间，为斜面。如图3所示，在本实施例中，位移板250的导向面251包括两个第一表面2511、一个第二表面2512和两个过渡面2513。

在刮板组件200中，位移板250依次穿过第一刮板210的第一通孔211、固定架240的第三通孔241和第二刮板220的第二通孔212，并能沿着垂直于第一刮板210和第二刮板220的延伸方向位移以使第一刮板210和/或第二刮板 220相对于该位移板250的导向面251移动。当第一刮板210或第二刮板220 移动到导向面251的第一表面2511时，第一刮板210或第二刮板220被抬起，此时，第一弹性件212或第二弹性件222呈舒张状态。当第一刮板210或第二刮板220移动到导向面251的第二表面2512时，第一刮板210或第二刮板220 处于下压状态，此时，第一弹性件212或第二弹性件222呈压缩状态。

需要说明的是，在此实施例中，位移板250上的第一表面2511、第二表面 2512的长度及位置的设计需配合固定架240、第一刮板210和第二刮板220各自的宽度来设计，以确保在同一时刻，第一刮板210和第二刮板220中只有一个处于下压状态，另一个处于抬起状态。也就是说，第一刮板210和第二刮板 220不会同时被抬起或同时被下压。

在其他的实施例中，刮板组件200中可以包括其他数量的刮板，不限于第一刮板210、第二刮板220和第三刮板230。在有多个刮板的情况下，利用本实用新型中的位移板250来控制各个刮板距离储料槽100底板101的距离，可能存在若干个刮板同时被下压或同时被抬起的情况。相应的，位移板250的导向面251也可以具有不同的形态。本领域的技术人员可在本实施例的基础上进行扩展。

图4A、4B分别是本实用新型一实施例的刮板组件200中第一刮板210和第二刮板220的立体示意图和正视示意图。由于在此实施例中，第一刮板210 和第二刮板220具有相同的形状和结构，因此只示出其中之一。参考图4A、4B 所示，第一刮板210和第二刮板220都呈两端高、中间低的凹字形，由底部一长条结构及两端垂直于该长条结构的竖直结构组成。在第一刮板210和第二刮板220的两端竖直结构上较高的位置分别具有第一通孔211和第二通孔212。

此外，第一刮板210和第二刮板220的两端竖直结构上还具有若干个销孔201。第一刮板210和第二刮板220通过这些销孔201与固定架240相连接。该若干个销孔201具有一定的长度，使得与该销孔201配合的销钉或螺栓等紧固件可以在销孔201的长度方向上进行活动，从而允许第一刮板210和第二刮板220在垂直于储料槽100底板101的方向上的一定的范围内上下移动，以调整第一刮板210和第二刮板220距离储料槽100的底板101的距离。

可以理解的是，图4A和4B仅为示例性的示意图，第一刮板210和第二刮板220上的销孔201的形状、位置和数量不受图4A和4B的限制。

如图4A、4B所示，第一刮板210和第二刮板220深入储料槽100内部的中间部分的底部具有镂空结构。该镂空结构可以使刮板组件200在刮动打印物料的过程中，被刮板组件200推动所堆积起来的打印物料可以从该镂空结构流出，避免打印物料过多的堆积，影响刮板组件200的移动以及效果。并且，打印物料从该镂空结构流过第三刮板230，以便于第三刮板230将打印物料在储料槽100的底板101上铺平。

可以理解的是，在其他的实施例中，第一刮板210和第二刮板220的结构和形状在不影响其移动的前提下可以不是完全相同的。例如，第一刮板210底部的镂空结构可以不同于第二刮板220底部的镂空结构。

图5A、5B分别是本实用新型一实施例的刮板组件200中固定架240的立体示意图和正视示意图。参考图5A、5B所示，固定架240呈两端高、中间低的凹字形，由底部一长条结构及两端垂直于该长条结构的竖直结构组成。在固定架240两端的竖直结构的外侧还分别具有一向外的固定架延伸部245。在固定架240两端的竖直结构上也各具有一个第三通孔241。该第三通孔241的位置和大小与第一刮板210的第一通孔211、第二刮板220的第二通孔212相适应，使刮板组件200中的位移板250可以依次穿过第一通孔211、第三通孔241 和第二通孔212，将第一刮板210、固定架240和第二刮板220贯穿起来。

在固定架240两端的竖直结构上具有若干个固定孔202，对应于第一刮板 210和第二刮板220上的销孔201。当第一刮板210、固定架240和第二刮板 220通过销孔201和固定孔202被相应的紧固件连接起来的时候，第一刮板210 和第二刮板220可以相对于固定架240沿垂直于储料槽100底板101的方向移动。固定架240相对于与销孔201和固定孔202配合使用的紧固件来说是固定不动的。

参考图5A、5B所示，在本实施例中，固定架240底部的长条结构中央具有一第三刮板插槽242以及若干个第三刮板固定部243。该第三刮板插槽242 用于插入第三刮板230。若干个第三刮板固定部243则用于将第三刮板230与固定架240固定连接起来。安装好的第三刮板230与储料槽100的底板101之间具有一定的缝隙。

在本实施例中，第三刮板固定部243为螺纹孔结构。在其他的实施例中，第三刮板230也可以以其他的方式固定在固定架240上。

在另一实施例中，第三刮板230可以和固定架240是一体的，固定架240 底部的长条结构上不需要第三刮板插槽242和第三刮板固定部243。

图6A-6C都是用于说明本实用新型一实施例的刮板组件200中的第三刮刀 230。其中，图6A为立体示意图，图6B是正视示意图，图6C是侧视示意图。第三刮刀230为长条形的薄板，其一端类似刀刃状，以便于刮平储料槽100底板101上的打印浆料。第三刮刀230安装在固定架240底部的第三刮板插槽242 中，并通过固定架240底部的若干个第三刮板固定部243与固定架240固定连接。与固定架240固定连接好的第三刮板230的刀刃状端部并不接触到储料槽 100的底板101，而是与储料槽100的底板101之间具有一定的缝隙。

图7A是本实用新型一实施例的刮板组件200的状态图之一。参考图7A 所示，刮板组件200的第一刮板210处于下压状态。此时连接在第一刮板210 与固定架240之间的第一弹性件212处于压缩状态。参考图3，可以想象的是，在图7A所示的状态下，第一刮板210移动到了位移板250的第二表面2512上。由于第一刮板210处于下压状态，第二刮板220被第一刮板210和固定架240 所遮挡。需要说明的是，此时第二刮板220应当移动到了位移板250的第一表面2511上，并处于抬起状态。

图7B是本实用新型一实施例的刮板组件的状态图之二。参考图7B所示，刮板组件200的第一刮板210处于抬起状态，使安装于固定架240上的第三刮板230暴露出来。此时连接在第一刮板210与固定架240之间的第一弹性件212 处于舒张状态。参考图3，可以想象的是，在图7B所示的状态下，第一刮板 210移动到了位移板250的第一表面2511上。此时第二刮板220处于下压状态，也就是说，第二刮板220移动到了位移板250的第二表面2512上。在本实施例中，由于第二刮板220的大部分被固定架240及第三刮板230所遮挡，在图 7B中仅示出了第二刮板220底部长条结构两端的小部分。

图8A是本实用新型一实施例的带有刮板组件的三维打印设备的状态图之一。参考图8A所示，在这一状态下，位移板250与第一挡块111抵接。此时，第一刮板210处于位移板250上靠近第一挡块111的第一表面2511上，处于抬起状态；第二刮板220处于位移板250上的第二表面2512上，处于下压状态。可以理解的是，此时连接在第一刮板210与固定架240之间的第一弹性件 212处于拉伸状态，连接在第二刮板220与固定架240之间的第二弹性件222 处于压缩状态。

图8B是对应于图8A所示的状态之后，刮板组件200对储料槽100的底板 101进行清理时的行进方向为从储料槽100的第一侧110移动到第二侧120，如图8B中所示的箭头方向。在这一行进过程中，位移板250保持如图8B所示的状态，即使处于下压状态的第二刮板220位于前方，使处于抬起状态的第一刮板210位于后方。此时，主要是利用第二刮板220和第三刮板230配合对储料槽100底板101的打印物料进行清理和铺平。如图8A所示，第三刮板230固定安装在固定架240深入储料槽100内部的中间部分的底部，且安装好的第三刮板230与储料槽100的底板101之间具有一定的缝隙。在固定架240从储料槽100的第一侧110向第二侧120行进的过程中，第二刮板220在前面先推动打印物料，对黏附于储料槽100底板101的打印物料进行刮擦，以使储料槽 100底板101变得光滑。同时，被第二刮板220推动所堆积起来的打印物料从第二刮板220上的镂空结构流向第三刮板230的方向。第三刮板230在移动的过程中可以允许打印物料从其与储料槽100底板101之间的缝隙中流过，同时对其周围的打印浆料进行铺平。在刮板组件200经过一次的移动之后，在储料槽100的底板101上会留下一层与该缝隙等高的打印物料，以备下一次的打印之用。

图9A是本实用新型一实施例的带有刮板组件的三维打印设备的状态图之二。参考图9A所示，在这一状态下，位移板250与第二挡块121抵接。此时，第二刮板220处于位移板250上靠近第二挡块121的第一表面2511上，处于抬起状态；第一刮板220处于位移板250上的第二表面2512上，处于下压状态。可以理解的是，此时连接在第一刮板210与固定架240之间的第一弹性件 212处于压缩状态，连接在第二刮板220与固定架240之间的第二弹性件222 处于拉伸状态。

图9B是对应于图9A所示的状态之后，刮板组件200对储料槽100的底板 101进行清理时的行进方向为从储料槽100的第二侧120移动到第一侧110，如图9B中所示的箭头方向。在这一行进过程中，位移板250保持如图9B所示的状态，即使处于下压状态的第一刮板210位于前方，使处于抬起状态的第二刮板220位于后方。此时，主要是利用第一刮板210和第三刮板230配合对储料槽100底板101的打印物料进行清理及铺料。

在另一实施例中，本实用新型的三维打印设备还在储料槽100的第一侧110 和第二侧120分别设有位移检测器。该位移检测器可以是光检测器。例如，在第一侧110设有第一光检测器401(参考图1所示)，在第二侧120设有第二光检测器402(图未示)。第一光检测器401和/或第二光检测实时的或间隔的检测固定架240的位置。当固定架240移动到储料槽100的第一侧110或第二侧120时，或者是靠近第一侧110或第二侧120的某一位置时，第一光检测器 401和/或第二光检测器402将检测的位置信息发送到一控制器，该控制器可以控制固定架240停止移动或调转方向继续移动。可以理解的是，在固定架240 改变移动方向之前，第一刮板210和第二刮板220的高度应当以经发生了改变。

需要说明的是，在图8A和9A所示的两种状态下，第三刮板230与储料槽100底板101之间的距离是没有变化的。无论固定架240是从储料槽100的第一侧110向第二侧120移动，还是从第二侧120向第一侧110移动，第三刮板230都起到了铺平打印物料的作用。

图10A-图14B是本实用新型一实施例的刮板组件200在移动的过程中所处的五个不同位置时的示意图，以说明刮板组件200沿滑轨300移动的过程。

参考图10A和10B所示，在第一位置，固定架240一端的滑轮246位于第二轨道320之上，并沿图10A中所示的箭头方向向第二轨道320的第二端322 移动，也就是此时固定架240处于从储料槽100的第二侧120向第一侧110移动的过程中。图10A还表明了，位于储料槽100的第一侧110第一挡块111与第二轨道320的第二端322之间具有一段距离。这一段距离上具有第一轨道310 的延伸段。也就是说，当固定架240上的滑轮246离开第二轨道320之后会继续沿着第一轨道310的延伸段向储料槽100的第一侧110继续前进，直到位于固定架240上的位移板抵接到第一挡块111，并其无法再继续前进为止。

在另一实施例中，固定架240的移动是通过设置于储料槽100第一侧110 的第一光检测器401和设置于储料槽100第二侧120的第二光检测器402来检测和控制的。第一光检测器401和/或第二光检测器402对固定架240的位置进行检测，将检测到的位置信息发送到一控制器，该控制器根据位置信息来控制固定架240。该位置信息包括但不限于第一刮板210、第二刮板220和第三刮板230各自距离该第一光检测器401和/或第二光检测器402的距离。控制器根据光检测器检测到的位置信息进行判断，使得当第一刮板210和第二刮板220 完成抬起和下压状态的转换时，控制器才控制固定架240停止移动和/或改变移动方向。

参考图10A和10B所示，此时位移板250的状态表明，按照当前固定架 240的移动方向来说，位于刮板组件前方的刮板应处于下压状态，位于刮板组件后方的刮板应处于抬起状态。

参考图11A和11B所示，在第二位置，当滑轮246到达第二轨道320的第二端322后，便脱离第二轨道320并落回到其下方的第一轨道310的延伸段上。此时，位移板250与位于储料槽100第一侧110的第一挡块111刚刚抵接，但是位移板250的导向面251与第一刮板210和第二刮板220的相对位置尚未发生改变。

参考图12A和12B所示，在第三位置，滑轮246从图11A和图11B所示的位置继续沿第一轨道310向储料槽100的第一侧110移动。位移板250由于已经与第一挡块111抵接，因此其位置不会发生改变。此时，固定架240继续向储料槽100的第一侧110移动则会导致第一刮板210和第二刮板220与位移板250的导向面251的相对位置发生改变。

参考图13A和13B所示，在第四位置，刮板组件200中的第一刮板210 和第二刮板220与位移板250的导向面251的相对位置已经发生了改变。原来位于前方处于下压状态的刮板变为抬起状态，原来位于后方处于抬起状态的刮板变为下压状态。此时固定架240已经不能再向储料槽100的第一侧110移动，处于静止状态。

在另一实施例中，第一光检测器401和/或第二光检测器402检测到第一刮板210和第二刮板220完成了在抬起和下压状态之间的转换时，会发送信号到控制器，控制器控制固定架240先停止移动，并且在下一次改变其移动方向。

参考图14A和14B所示，在第五位置，位于固定架240一端的滑轮246 沿图10A中所示的箭头方向向储料槽100的第二侧120移动。此时，滑轮246 从第二轨道320的下方穿过该第二轨道320。可以理解的是，当滑轮246继续向前移动时，会将第二轨道320的第一端321顶起来，等滑轮246通过该第一端321之后，第一端321在重力的作用下再次落回到第一轨道310的凹槽313 内。在图14A和14B所示的状态下，位移板250与固定架240的相对位置和图13A和13B中所示的一样。也就是说，在固定架240向储料槽100的第二侧移动时，刮板组件200中位于前方的刮板处于下压状态，而位于后方的刮板处于抬起状态。

在其他的实施例中，控制器可以控制本实用新型中的刮板组件200连续的往返于储料槽100相对的两侧，直到收到停止的指令，才停靠在储料槽100的某一侧。控制器也可以控制该刮板组件200在完成一次的打印物料清理和铺平之后就停止移动，等待收到下一次的指令再进行下一次的清理和铺平。

虽然本实用新型已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，在没有脱离本实用新型精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本实用新型的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (11)

1.一种三维打印设备的刮板组件，其特征在于包括第一刮板、第二刮板、第三刮板、固定架以及位移板；其中，

所述第一刮板、第二刮板和第三刮板并排安装在所述固定架底部，且所述第三刮板位于所述第一刮板和第二刮板之间，所述第一刮板和第二刮板底部分别具有镂空结构，且所述第一刮板具有第一通孔，所述第二刮板具有第二通孔；

所述位移板具有导向面，所述第一刮板和第二刮板分别通过所述第一通孔和第二通孔设置在所述导向面上，且所述导向面具有第一表面、第二表面以及位于所述第一表面和第二表面之间的过渡面，所述第一表面高于所述第二表面；

其中所述位移板能够沿着垂直于所述第一刮板和第二刮板的延伸方向位移以使所述第一刮板和/或第二刮板相对于所述导向面移动，其中当所述第一刮板或第二刮板移动到所述第一表面时被抬起，当所述第一刮板或第二刮板移动到所述第二表面时被下压。

2.如权利要求1所述的刮板组件，其特征在于，还包括：

第一弹性件，设置在所述固定架和所述第一刮板之间以使所述第一刮板常态地保持在所述被下压的状态；

第二弹性件，设置在所述固定架和所述第二刮板之间以使所述第二刮板常态地保持在所述被下压的状态。

3.如权利要求1所述的刮板组件，其特征在于，还包括：

滑轮，设置在所述固定架的至少一端；以及

滑轨，沿着所述三维打印设备的储料槽的至少一侧延伸，在所述固定架在所述储料槽内刮动时，所述滑轮在所述滑轨上滑动。

4.如权利要求3所述的刮板组件，其特征在于，所述滑轨具有水平的第一轨道和倾斜且可活动的第二轨道，所述第二轨道的第一端与所述第一轨道相连且第二端位于所述第一轨道之上；其中当所述滑轮从第一方向沿着所述第一轨道滑动时，从所述第一端进入所述第二轨道且从所述第二端脱离所述第二轨道而回到所述第一轨道；当所述滑轮从第二方向沿着所述第一轨道滑动时，从下方穿过所述第二轨道。

5.如权利要求4所述的刮板组件，其特征在于，所述第一轨道上方具有转轴，且所述第一轨道对应所述第二轨道的第一端的位置具有凹槽，所述凹槽占据所述第一轨道宽度的一部分，所述第二轨道的第一端置于所述凹槽内，第二端设于所述转轴上。

6.如权利要求4所述的刮板组件，其特征在于，每个所述第一轨道对应两个所述第二轨道，分别位于所述第一轨道的第一端和第二端。

7.如权利要求4所述的刮板组件，其特征在于，具有两个所述第一轨道以及两组所述滑轮，所述两组滑轮分别置在所述固定架的两端，每组滑轮适于在一个所述第一轨道上滑动。

8.如权利要求3所述的刮板组件，其特征在于，还包括设于所述储料槽的第一侧的第一挡块和第二侧的第二挡块，其中：

当所述固定架朝所述第一侧行进时，所述第一刮板位于前方且处于所述被下压的状态，所述第二刮板位于后方且处于所述被抬起的状态；

当所述固定架行进到所述第一侧时，所述第一挡块推抵所述位移板朝所述第二侧移动，使所述第一刮板处于所述被抬起的状态，而所述第二刮板处于所述被下压的状态；

当所述固定架朝所述第二侧行进时，所述第二刮板位于前方，所述第一刮板位于后方；

当所述固定架行进到所述第二侧时，所述第二挡块推抵所述位移板朝所述第一侧移动，使所述第二刮板处于所述被抬起的状态，而所述第一刮板处于所述被下压的状态。

9.如权利要求1所述的刮板组件，其特征在于，所述第一刮板和/或第二刮板的用于与储料槽底板接触的下缘上具有柔性条。

10.一种三维打印设备，其特征在于包括如权利要求1-9任一项所述的刮板组件。

11.如权利要求10所述的三维打印设备，其特征在于还包括设于储料槽的第一侧的第一光检测器和第二侧的第二光检测器，用于检测所述固定架的位置。