CN212266129U - 一种精度可调的3d打印机刮刀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种精度可调的3D打印机刮刀装置，包括：水平移动滑板、刮板架及刮刀；刮板架通过回转轴与水平移动滑板连接；刮板架两侧开设安装槽，安装槽内设置刀片安装板，两个刮刀通过刀片安装板分别安装在刮板架的两侧；刮板架两端设置倾斜面，刀片安装板在对应倾斜面的位置处设置有与倾斜面贴合的斜契调整块，斜契调整块通过细牙螺钉安装在刀片安装板两端的凹槽内。通过本实用新型使得刀口与打印机打印台面高低间隙可调，以及刮刀两端上下可微调，保证刀口与打印机打印台面平行，能够实现刮刀精度的准确的快速微调节，结构简单，操作方便，为3D打印机成品精度供了保障。

Description

一种精度可调的3D打印机刮刀装置

技术领域

本实用新型属于3D打印技术领域，尤其涉及一种精度可调的3D打印机刮刀装置。

背景技术

一般地，SLA激光3D打印机常常用到刮板装置,其原理是将被打印物体分成若干层，每固化一层，增加一层原料。刮板装置就是将原料从供料单元出口处带入工作台，每一层原料在工作台上的厚度有着严格的尺寸要求，同时铺设的原料上平面与基础平面保持平行。

传统的铺料机构精度调节有着许多缺陷：刮刀常常由于与工作台基准平面不平行，存在翘曲现象，导致铺设在工作台上的原材料存在厚度差，经过累积误差，严重影响成品精度，或者因为刀口与打印工作台间隙无法准确调节，导致铺设在工作台上的原材料厚度无法量化，影响所铺料高度方向的精度。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种精度可调的3D打印机刮刀装置。

为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本实用新型采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，提供一种精度可调的3D打印机刮刀装置，包括：水平移动滑板、刮板架及设置在所述刮板架上的刮刀；所述刮板架通过回转轴与所述水平移动滑板连接，以使得所述刮板架可在所述水平移动滑板上摆动；所述刮板架两侧开设安装槽，所述安装槽内设置刀片安装板，两个所述刮刀通过所述刀片安装板分别安装在所述刮板架的两侧；所述刮板架两端设置倾斜面，所述刀片安装板在对应所述倾斜面的位置处设置有与所述倾斜面贴合的斜契调整块，所述斜契调整块通过细牙螺钉安装在所述刀片安装板两端的凹槽内。

在一些可选的实施例中，所述的一种精度可调的3D打印机刮刀装置，还包括：与所述细牙螺钉配合使用的螺母。

在一些可选的实施例中，所述刀片安装板通过紧定螺钉安装在所述刮板架两侧的安装槽内。

在一些可选的实施例中，所述的一种精度可调的3D打印机刮刀装置，还包括：拨叉装置及位于所述水平移动滑板左右移动终端的撞针；所述拨叉装置与所述水平移动滑板轴连接，当所述刮板架带动所述刮刀到达所述撞针位置处时，所述撞针撞击所述拨叉装置的顶端，使得所述拨叉装置的底端摆动并拨动所述刮板架，所述刮板架在所述水平移动滑板上摆动。

在一些可选的实施例中，所述拨叉装置包括：拨叉、拨叉活塞杆及拨叉滚轮，所述拨叉与所述水平移动滑板轴连接，所述拨叉活塞杆设置在所述拨叉下端，所述拨叉活塞杆末端与所述拨叉滚轮连接，所述刮板架上开设条形槽，所述拨叉滚轮位于所述条形槽内，当所述刮板架带动所述刮刀到达所述撞针位置处时，所述撞针撞击所述拨叉，使得所述拨叉活塞杆的底端摆动以带动所述拨叉滚轮在所述条形槽内滚动，拨动所述刮板架，所述刮板架在所述水平移动滑板上摆动。

在一些可选的实施例中，所述拨叉装置还包括：压缩弹簧，所述压缩弹簧一端与所述拨叉连接，另一端与所述拨叉活塞杆连接。

在一些可选的实施例中，所述拨叉装置还包括：支撑轴、轴承及固定块；所述轴承设置在所述拨叉内并与所述拨叉固定连接，所述轴承套设在所述支撑轴上，所述支撑轴两端通过所述固定块与所述水平移动滑板固定连接。

在一些可选的实施例中，所述的一种精度可调的3D打印机刮刀装置，还包括：机身；所述机身包括：机身主体及基准平板，所述基准平板设置在所述机身主体顶部；所述水平移动滑板通过滑轨设置在所述基准平板上。

在一些可选的实施例中，所述机身还包括：安装平板及防震脚杯；所述机身主体由方管焊接而成，所述防震脚杯设置在所述机身主体的底部，所述安装平板设置在所述机身主体上。

本实用新型所带来的有益效果：通过本实用新型使得刀口与打印机打印台面高低间隙可调，以及刮刀两端上下可微调，保证刀口与打印机打印台面平行，能够实现刮刀精度的准确的快速微调节，结构简单，操作方便，为3D打印机成品精度供了保障。

附图说明

图1是本实用新型一种精度可调的3D打印机刮刀装置的结构示意图；

图2是本实用新型斜契调整块的结构示意图；

图3是本实用新型刮刀装置的立体图；

图4是本实用新型刮刀装置的俯视图；

图5是图4的A-A向剖视图；

图6是本实用新型水平移动滑板、刮板架与刮刀的位置示意图；

图7是本实用新型刮刀装置的剖面图；

图8是本实用新型刮刀装置与基准平板的位置示意图；

图9是本实用新型在3D打印机中的位置示意图；

图10是本实用新型机身的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地展示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。

如图1至10所示，在一些说明性的实施例中，提供一种精度可调的3D打印机刮刀装置，包括：水平移动滑板303及设置在水平移动滑板303上的刮刀304，水平移动滑板303带动刮刀304在打印机的打印台面上方做往复运动，将供料系统200供给的浆料刮平。水平移动滑板303通过滑轨302安装在基准平板502上实现在打印工作区域平移，水平移动滑板303通过同步带与电机301连接，由电机301带动刮板装置300沿着滑轨302移动。

本实用新型还包括：刮板架305。刮板架305通过回转轴306与水平移动滑板303连接，即刮板架305可在水平移动滑板303上摆动。水平移动滑板303与滑轨302连结实现平移，刮板架305绕着回转轴306实现回转。刮板架305两侧均设置有刮刀304，两个刮刀304互成一定角度。

刮板架305左右两侧都装有刮刀304，当刮刀装置300往一边刮料时，一边刮刀304工作，另一边刮刀304提高一定高度不工作，当换向时，刮板架305摆动，另一边刮刀304落下，原工作刮刀304提升，实现换刀功能，即切换刮板架两侧的刮刀304。

刮板架305两侧开设安装槽，安装槽内设置刀片安装板326，两个刮刀304通过刀片安装板326分别安装在刮板架305的两侧。

本实用新型还包括：斜契调整块327、细牙螺钉328及与细牙螺钉配合使用的螺母329。

刮板架305两端设置倾斜面330，刀片安装板326在对应倾斜面330的位置处设置有与倾斜面330贴合的斜契调整块327，斜契调整块327通过细牙螺钉328安装在刀片安装板326两端的凹槽内。刀片安装板326通过紧定螺钉331安装在刮板架305两侧的安装槽内。

拧动细牙螺钉328，斜契调整块327与刮板架305形成挤压效应，斜契调整块327的斜面与水平面有一夹角α,拧动细牙螺钉328时有水平方向移动长度L，则高度方向向上或者向下移动L×tanα，α角越小，L×tanα值越小，这样刀片安装板326连同刮刀304实现了向上或者下向下微调。刮刀304两端都用同样的方法调节，调节到位后螺母329并紧，固定：斜契调整块327，最后再用紧定螺钉331锁住刮板架305，调节完毕。

本实用新型还包括：拨叉装置313及撞针314。水平移动滑板303左右往复移动，即水平移动滑板303在打印机打印台面的上方往复移动，移动路线的两侧终点处均设置有撞针314，即水平移动滑板303左右移动终端设置有撞针314，撞针314的目的就是当水平移动滑板303带着刮板架305到达此处时，撞针314施加一个推力给拨叉装置313，导致刮板架305摆动。

拨叉装置313与水平移动滑板303轴连接，即拨叉装置313在撞针314的作用下摆动时，会驱动刮板架305摆动，以水平移动滑板303为旋转支撑点，但不会影响水平移动滑板303。当刮板架305带动刮刀304到达撞针314位置处时，撞针314撞击拨叉装置313的顶端使得拨叉装置313的顶端向水平移动滑板移动方向的反方向偏转，从而使得拨叉装置313的底端摆动，拨叉装置313的底端与刮板架305连接，最终导致拨叉装置313的底端拨动刮板架305发生回转，即刮板架305在水平移动滑板303上摆动，从而切换刮板架305两侧的刮刀304。

拨叉装置313包括：拨叉315、拨叉活塞杆316及拨叉滚轮317。拨叉315与水平移动滑板303轴连接，拨叉活塞杆316设置在拨叉315下端并与拨叉315形成可伸缩结构，拨叉活塞杆316末端与拨叉滚轮317连接，拨叉滚轮317可在拨叉活塞杆316末端转动。拨叉滚轮317通过销轴318与拨叉活塞杆316连结。

如图7所示，刮板架305上开设条形槽319，拨叉滚轮317位于条形槽319内，可在条形槽319内滚动。当刮板架305带动刮刀304到达撞针314位置处时，撞针314撞击拨叉315，使得拨叉活塞杆316的底端摆动以带动拨叉滚轮317在条形槽319内滚动，滚动的拨叉滚轮317施加推力给刮板架305，拨叉滚轮317的左右偏移过程拨动刮板架305发生回转，即刮板架305在水平移动滑板303上摆动，从而切换刮板架305两侧的刮刀304。

拨叉装置还包括：压缩弹簧320，压缩弹簧320一端与拨叉315连接，另一端与拨叉活塞杆316连接，压缩弹簧320永远处于压缩状态。由于拨叉活塞杆内的弹簧力作用，拨叉装置在摆动过程中可牢牢顶着刮板架305，这样刮板架305实现摆动后就牢牢顶着，实现了定位功能。通过压缩弹簧320使得刮板架305的固定方式更加紧固、稳定，同时也更加可靠。

拨叉装置还包括：支撑轴321、轴承322及固定块323。轴承322设置在拨叉315内并与拨叉315固定连接，轴承322套设在支撑轴321上，支撑轴321两端通过固定块323与水平移动滑板303固定连接。从而实现刮板架以水平移动滑板303作为旋转支撑点，但不会影响水平移动滑板303，结构简单、稳定。

拨叉装置上拨叉滚轮317可以在条形槽319内滚动，当拨叉装置上端受外力时，拨叉装置绕回转轴实现回转运动，由于拨叉活塞杆内的弹簧力作用，拨叉装置牢牢顶着刮板架，这样刮板架实现摆动后就牢牢顶着，实现了定位功能。当本实用新型的刮刀移向另一边时，重复以上动作，实现了自动换刀功能。刮刀304带着浆料完全贯穿打印台面后，通过本实用新型的结构刀片实现钟摆，另一边刮刀落下，原侧刮刀提升，刮刀带着余料返回重复前面动作，这样往复动作就解决了3D打印机的自动上料问题。两个刮刀中投入使用中的刮刀与工作台之间的间隙为0.1～0.3mm。

在水平移动滑板303上装有用于调整刮板架305角度的定位螺钉324，用于调整刮板架305的角度，并起到精确限位作用，保证了每次摆动的定位精度和重复定位精度。本实用新型还包括：设置在水平移动滑板303上的缓冲器325，用于刮板架摆动定位时减缓冲击作用。

本实用新型提供的一种精度可调的3D打印机刮刀装置应用于3D打印机时，即可作为刮板装置300。如图9所示，3D打印机，包括：激光扫描系统100、供料系统200、刮板装置300、工作台400。

本实用新型还包括：机身500，用于承载刮刀装置的所有系统与机构。

如图9所示，机身500包括：机身主体501及基准平板502。基准平板502设置在机身主体501顶部，基准平板502为本实用新型主要零部件的承载面和基准面，机身主体501是由方管焊接而成的立体稳固形结构。

基准平板502中间开有方槽505，工作台的打印台面在方槽505内升降，为打印核心工作区域。方槽505内可设置料仓，供料系统200向料仓供料从而实现为工作台400供给陶瓷浆料。

机身500还包括：水平调节机构507、安装平板503及防震脚杯506。防震脚杯506设置在机身主体501的底部。水平调节机构507设置在机身主体501与基准平板502之间，用以调节基准平板502的水平度，采用现有的水平调节机构即可，这里不再赘述。安装平板503设置在机身主体501上并与机身主体501垂直，用于安装工作台400的驱动部分。机身500还包括：横向安装板504，打印机的驱动或控制部分可以安装在横向安装板504上。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

Claims (9)

1.一种精度可调的3D打印机刮刀装置，其特征在于，包括：水平移动滑板、刮板架及设置在所述刮板架上的刮刀；所述刮板架通过回转轴与所述水平移动滑板连接，以使得所述刮板架可在所述水平移动滑板上摆动；所述刮板架两侧开设安装槽，所述安装槽内设置刀片安装板，两个所述刮刀通过所述刀片安装板分别安装在所述刮板架的两侧；所述刮板架两端设置倾斜面，所述刀片安装板在对应所述倾斜面的位置处设置有与所述倾斜面贴合的斜契调整块，所述斜契调整块通过细牙螺钉安装在所述刀片安装板两端的凹槽内。

2.根据权利要求1所述的一种精度可调的3D打印机刮刀装置，其特征在于，还包括：与所述细牙螺钉配合使用的螺母。

3.根据权利要求2所述的一种精度可调的3D打印机刮刀装置，其特征在于，所述刀片安装板通过紧定螺钉安装在所述刮板架两侧的安装槽内。

4.根据权利要求3所述的一种精度可调的3D打印机刮刀装置，其特征在于，还包括：拨叉装置及位于所述水平移动滑板左右移动终端的撞针；所述拨叉装置与所述水平移动滑板轴连接，当所述刮板架带动所述刮刀到达所述撞针位置处时，所述撞针撞击所述拨叉装置的顶端，使得所述拨叉装置的底端摆动并拨动所述刮板架，所述刮板架在所述水平移动滑板上摆动。

5.根据权利要求4所述的一种精度可调的3D打印机刮刀装置，其特征在于，所述拨叉装置包括：拨叉、拨叉活塞杆及拨叉滚轮，所述拨叉与所述水平移动滑板轴连接，所述拨叉活塞杆设置在所述拨叉下端，所述拨叉活塞杆末端与所述拨叉滚轮连接，所述刮板架上开设条形槽，所述拨叉滚轮位于所述条形槽内，当所述刮板架带动所述刮刀到达所述撞针位置处时，所述撞针撞击所述拨叉，使得所述拨叉活塞杆的底端摆动以带动所述拨叉滚轮在所述条形槽内滚动，拨动所述刮板架，所述刮板架在所述水平移动滑板上摆动。

6.根据权利要求5所述的一种精度可调的3D打印机刮刀装置，其特征在于，所述拨叉装置还包括：压缩弹簧，所述压缩弹簧一端与所述拨叉连接，另一端与所述拨叉活塞杆连接。

7.根据权利要求6所述的一种精度可调的3D打印机刮刀装置，其特征在于，所述拨叉装置还包括：支撑轴、轴承及固定块；所述轴承设置在所述拨叉内并与所述拨叉固定连接，所述轴承套设在所述支撑轴上，所述支撑轴两端通过所述固定块与所述水平移动滑板固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种精度可调的3D打印机刮刀装置，其特征在于，还包括：机身；所述机身包括：机身主体及基准平板，所述基准平板设置在所述机身主体顶部；所述水平移动滑板通过滑轨设置在所述基准平板上。

9.根据权利要求8所述的一种精度可调的3D打印机刮刀装置，其特征在于，所述机身还包括：安装平板及防震脚杯；所述机身主体由方管焊接而成，所述防震脚杯设置在所述机身主体的底部，所述安装平板设置在所述机身主体上。

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