CN219544035U - 3d打印设备及其铺粉装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种3D打印设备及其铺粉装置，其中，铺粉装置包括：设置在成型室中并靠近返程位置的止挡件；跨设在成型台本体上方的相对两侧的刮刀组件；刮刀组件包括刮刀本体及刮刀：刮刀本体开设有用于在初始位置实施落粉的第一落粉槽及用于在返程位置实施落粉的第二落粉槽；刮刀设置在刮刀本体底部并位于第一落粉槽和第二落粉槽之间；以及活动设置在刮刀本体上用于密封或开启第二落粉槽的落粉口的密封件，密封件的延伸部在运动中被止挡件阻止使得密封件与继续运动的刮刀本体发生相对运动以开启第二落粉槽的落粉口，以实现在返程位置的落粉。本申请的铺粉装置能实现双向铺粉，铺粉效率高且结构简单便于维护。

Description

3D打印设备及其铺粉装置

技术领域

本申请涉及3D打印技术领域，具体的涉及一种3D打印设备及其铺粉装置。

背景技术

3D打印技术是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属、塑料和树脂等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。在工业技术高速发展的趋势下，各种以粉末材料为原料的3D打印技术不断涌现，例如，激光选区熔化(Selective Laser Melting，SLM)、选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，SLS)、激光金属直接沉积技术(Direct Laser Metal Deposition，DLMD)、电子束熔融(ElectronBeam Melting，EBM)、选择性热烧结(Selective Heat Sintering，SHS)等。

以SLM型3D打印设备为例，在现有的SLM型3D打印设备中，在打印完当前层后刮刀进行回程运动至供粉舱/粉槽位置完成取粉之后进行下一层的铺粉，因刮刀在回程过程中无法进行铺粉，刮刀的回程运动增加了成型的等待时间，降低了成型效率。

在相关技术中，虽有通过将铺粉装置设计成可双向铺粉的装置以期提高铺粉效率，例如，在铺粉装置的落粉槽内设置结构复杂且体积较大的分料机构，但往往导致铺粉装置结构复杂，并且时常伴随意外落粉进而影响打印效率和打印质量。

发明内容

鉴于以上所述相关技术的缺点，本申请的目的在于提供一种3D打印设备及其铺粉装置，用以克服上述相关技术中存在的3D打印设备的双向铺粉装置结构复杂且容易意外落粉带来的衍生问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请公开的第一方面提供一种3D打印设备的铺粉装置，设置在具有成型台的成型室内，所述成型台包括成型台本体和成型槽，所述成型槽开设于所述成型台本体上并位于铺粉作业的初始位置和返程位置之间，所述铺粉装置包括：止挡件，设置在所述成型室中并靠近所述返程位置；刮刀组件，跨设在所述成型台本体上方的相对两侧，用于在驱动电机的驱动下在所述初始位置和返程位置之间移动并将粉料铺设在所述成型槽的成型区域中；所述刮刀组件包括：刮刀本体，开设有用于在初始位置实施落粉的第一落粉槽及用于在返程位置实施落粉的第二落粉槽；刮刀，设置在所述刮刀本体底部并位于所述第一落粉槽和第二落粉槽之间，用于将来自所述第一落粉槽或第二落粉槽的落粉铺设于所述成型区域中；密封件，活动设置在所述刮刀本体上用于密封或开启所述第二落粉槽的落粉口，所述密封件具有用于对应抵靠所述止挡件的延伸部，所述延伸部未被所述止挡件止挡时所述密封件保持对所述第二落粉槽的落粉口的密封，以及所述延伸部在运动中被所述止挡件阻止使得所述密封件与继续运动的刮刀本体发生相对运动以开启所述第二落粉槽的落粉口，以实现在所述返程位置的落粉。

本申请公开的第二方面提供一种3D打印设备，包括：成型台，设置在所述3D打印设备的成型室内，所述成型台包括成型台本体和成型槽，所述成型槽开设于所述成型台本体上并位于铺粉作业的初始位置和返程位置之间；所述成型槽内设置有构件平台和Z轴驱动机构，所述构件平台用于附着经光学系统照射逐层固化成型的3D构件，所述Z轴驱动机构连接所述构件平台，用于受控地沿垂向移动以调整所述构件平台与打印基准面之间的间距；如本申请第一方面任一实施例所述的3D打印设备的铺粉装置，用于将粉料铺设在所述成型槽的成型区域内；光学系统，用于发射光束照射在成型槽的成型区域内的粉料；控制装置，与所述光学系统、Z轴驱动机构、3D打印设备的铺粉装置相连，用以在打印作业下控制3D打印设备的铺粉装置向所述成型区域内铺设粉料，控制所述光学系统照射所述成型区域内的粉料，以及在打印作业下控制所述Z轴驱动机构沿垂向移动，以在所述构件平台上附着堆积图案固化层以得到相应3D构件。

综上所述，本申请公开的3D打印设备及其铺粉装置，通过在靠近铺粉的返程位置处设置止挡件，在刮刀本体上开设第一落粉槽和第二落粉槽，在刮刀本体上活动设置用于密封或开启第二落粉槽的落粉口的具有延伸部的密封件，使得延伸部在运动中被所述止挡件阻止时所述密封件与继续运动的刮刀本体发生相对运动而开启所述第二落粉槽的落粉口，进而实现在所述返程位置的落粉。本申请的铺粉装置从初始位置向返程位置移动的过程中，可将第一落粉槽在初始位置的落粉铺设在成型区域中，从返程位置向初始位置移动的过程中，可将第二落粉槽在返程位置的落粉铺设在成型区域中，本申请实现了双铺粉，提高了铺粉效率、成型效率，并且铺粉装置的结构简单不易发生意外落粉及粉料堵塞的现象。

本领域技术人员能够从下文的详细描述中容易地洞察到本申请的其它方面和优势。下文的详细描述中仅显示和描述了本申请的示例性实施方式。如本领域技术人员将认识到的，本申请的内容使得本领域技术人员能够对所公开的具体实施方式进行改动而不脱离本申请所涉及发明的精神和范围。相应地，本申请的附图和说明书中的描述仅仅是示例性的，而非为限制性的。

附图说明

本申请所涉及的发明的具体特征如所附权利要求书所显示。通过参考下文中详细描述的示例性实施方式和附图能够更好地理解本申请所涉及发明的特点和优势。对附图简要说明如下：

图1显示为本申请在一实施例中的铺粉装置的刮刀组件在初始位置的工作状态示意图。

图2显示为本申请在一实施例中的刮刀组件的拆分结构示意图。

图3显示为本申请在一实施例中的密封件密封第二落粉槽的落粉口的工作状态示意图。

图4显示为本申请在一实施例中的密封件开启第二落粉槽的落粉口的工作状态示意图。

图5显示为本申请在一实施例中的定量供粉组件的结构示意图。

图6显示为本申请在一实施例中的刮刀组件在第一位置时定量供粉组件向第一落粉槽落粉的工作状态示意图。

图7显示为本申请在一实施例中的刮刀组件在第二位置时定量供粉组件向第二落粉槽落粉的工作状态示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行模块或单元组成、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件或参数，但是这些元件或参数不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件或参数与另一个元件或参数进行区分。例如，第一落粉槽可以被称作第二落粉槽，并且类似地，第二落粉槽可以被称作第一落粉槽，而不脱离各种所描述的实施例的范围。第一落粉槽和第二落粉槽均是在描述一个落粉槽，但是除非上下文以其他方式明确指出，否则它们不是同一个落粉槽。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

如背景技术中所述，在各种以粉末材料(或称之为粉料)为原料的3D打印设备中，如SLM型3D打印设备、SLS型3D打印设备、DLMD型3D打印设备、EBM型3D打印设备、以及SHS型3D打印设备等，通常将铺粉装置设计成可双向铺粉，使得刮刀在回程的过程中也能进行铺粉，进而提高成型效率，但是现有技术中能进行双向铺粉的铺粉装置的结构比较复杂、不便于维护，并且铺粉装置内容易发生堵塞现象，当意外落粉槽堵塞后产生铺粉不均匀的现象，进而影响打印或成型质量。

鉴于此，本申请提出一种3D打印设备及其铺粉装置，通过在靠近铺粉的返程位置处设置止挡件，在刮刀本体上开设第一落粉槽和第二落粉槽，在刮刀本体上活动设置用于密封或开启第二落粉槽的落粉口的具有延伸部的密封件，使得延伸部在运动中被所述止挡件阻止时所述密封件与继续运动的刮刀本体发生相对运动而开启所述第二落粉槽的落粉口，进而实现在所述返程位置的落粉。本申请的铺粉装置从初始位置向返程位置移动的过程中，可将第一落粉槽在初始位置的落粉铺设在成型区域中，从返程位置向初始位置移动的过程中，可将第二落粉槽在返程位置的落粉铺设在成型区域中，本申请实现了双铺粉，提高了铺粉效率、成型效率，并且铺粉装置的结构简单不易发生意外落粉或粉料堵塞的现象。

在本申请中，所述3D打印设备是以粉料为原料并对粉料进行逐层固化来构造3D构件的设备。所述粉料为粉末状材料，所述粉料包括金属粉末、塑料粉末、陶瓷粉末、混合粉末等。所述3D打印设备可以为SLM型3D打印设备、SLS型3D打印设备、DLMD型3D打印设备、EBM型3D打印设备、以及SHS型3D打印设备等。在以下的实施例中，将以所述3D打印设备为SLM型3D打印设备为例。

在本申请中，所述3D打印设备包括成型台、铺粉装置、光学系统、以及控制装置。

所述3D打印设备的整个打印作业均在其具有惰性气体保护的成型室中进行，以避免粉料在高温下氧化。所述3D打印设备的成型室内设置有成型台，3D打印设备的整个打印作业可在所述成型台上进行。例如，3D打印设备在成型台上执行供粉作业；又如，3D打印设备在所述成型台上执行正向铺粉作业以及反向铺粉作业。具体地，请参阅图1，显示为本申请在一实施例中的铺粉装置的刮刀组件在初始位置的工作状态示意图，如图1所示，刮刀组件10由初始位置(例如图1中刮刀组件10所处的位置)向返程位置(例如图1中止挡件20右侧的位置B1)方向运动时进行正向铺粉作业，即刮刀组件10朝正向方向(图1中箭头A所示的方向)进行铺粉。刮刀组件10由返程位置向初始位置方向运动时进行反向铺粉作业，即刮刀组件10朝反向方向(图1中箭头B所示的方向)进行铺粉。

在本申请中，所述初始位置和返程位置位于3D打印设备的相对两侧。所述初始位置是所述刮刀组件进料时所处的位置，根据进料的方式不同，所述初始位置可以是在一位置范围内的位置区域，也可以是一固定的位置。例如，刮刀组件中的第一落粉槽和第二落粉槽均在同一个位置进料，则该固定位置为所述初始位置，刮刀组件由该初始位置开始进行正向铺粉作业；又如，刮刀组件在第一位置向第一落粉槽进料，而后在第二位置向第二落粉槽进料，则第一位置和第二位置之间的位置区域为所述初始位置，进料完成后所述刮刀组件由位置区域中的第二位置开始进行正向铺粉作业。所述返程位置是反向铺粉作业的起始位置，即刮刀组件开始朝向初始位置返回时的位置。

所述成型台包括成型台本体30和成型槽(未予图示)。所述成型台本体30可以通过各种合适的装置(例如螺丝、卡扣等)可拆卸地固定在所述成型室的内壁上。

在一实施例中，所述成型槽开设在所述成型台本体上，所述成型槽的开口朝向所述光学系统，并且所述成型槽位于所述初始位置和返程位置之间用于容纳所述粉料。例如，所述成型槽的中心位置与所述初始位置之间的距离等于所述成型槽的中心位置与所述返程位置之间的距离。需要说明的是，所述成型槽的中心位置与所述初始位置之间的距离也可以不等于所述成型槽的中心位置与返程位置之间的距离。

在一些实施例中，所述成型槽的型状可以是正方体、长方体、或者其他形状等。所述成型槽的尺寸决定了3D打印设备打印的3D构件的最大尺寸，在一个示例中，例如所述成型槽的尺寸为600mm×600mm×400mm，则所述3D打印设备打印的3D构件的最大尺寸不大于600mm×600mm×400mm。

所述成型槽内设置有构件平台和Z轴驱动机构，所述构件平台用于附着经所述光学系统照射逐层固化成型的3D构件。所述构件平台与所述成型槽内壁的紧密贴合，并打印过程中，在Z轴驱动机构的驱动下在垂直方向逐层运动。

在一实施例中，所述构件平台包括构件板和与所述构件板可拆卸连接的安装组件，所述构件板的上表面用于附着经所述光学系统照射逐层固化成型的3D构件，所述构件板的下表面与所述安装组件可拆卸连接，当完成打印作业时，工作人员可将所述构件板与所述安装组件分离以取出所述构件板和附着在其上的3D构件，进而对所述3D构件进行后处理操作(例如，切割、支撑拆除、打磨抛光、研磨或喷砂等操作)。

在一具体实施例中，所述构件平台还包括位于所述安装组件下侧的与所述成型槽内壁紧密贴合的密封组件，所述密封组件包括密封圈和用于将所述密封圈设置在所述安装组件下侧的底板，所述密封圈为毛毡密封圈或者黄铜密封圈。通过在构件平台上设置密封组件可以实现构件平台与成型槽内壁的紧密贴合。

所述Z轴驱动机构连接所述构件平台，用于受控地沿垂向(Z轴方向)移动以调整所述构件平台与打印基准面之间的间距。所述控制装置根据每一层打印的厚度控制Z轴驱动机构调整所述构件平台与打印基准面之间的间距，也即调整成型区域的高度。所述成型区域是所述打印基准面与所述构件平台的上表面或者与打印过程中的3D构件的上表面所形成的区域。

在一实施例中，所述Z轴驱动机构直接与所述构件平台的安装组件连接，以调整所述构件平台与打印基准面之间的间距。在另一实施例中，当所述构件平台包括所述密封组件时，所述Z轴驱动机构与所述安装组件下侧的底板连接，以调整所述构件平台与打印基准面之间的间距。

具体地，所述Z轴驱动机构包括驱动单元和Z轴移动单元，所述驱动单元用于驱动所述Z轴移动单元，以便所述Z轴移动单元带动构件平台沿Z轴方向移动。例如，所述驱动单元为驱动电机。所述驱动单元受所述控制装置输出的控制指令控制。其中，所述控制指令包括：用于表示构件平台上升、下降或停止的方向性指令，甚至还可以包含转速/转速加速度、或扭矩/扭力等参数。如此有利于精确控制Z轴移动单元的上升的距离，以实现Z轴的精准调节。在此，所述Z轴移动单元举例包括一端固定在所述构件平台上的固定杆、与固定杆的另一端固定的咬合式移动组件，其中，所述咬合式移动组件受驱动单元驱动以带动固定杆沿Z轴方向移动，所述咬合式移动组件举例为由齿状结构咬合的限位移动组件，如齿条等。又如，所述Z轴移动单元包括：丝杆和旋接所述丝杆的定位移动结构，其中所述丝杆的两端旋接于驱动单元，所述定位移动结构的外延端固定连接到所述构件平台上，该定位移动结构可例如为滚珠丝杠。

在一实施例中，所述成型台30还包括第一回收槽(未予图示)和第二回收槽(未予图示)。所述第一回收槽和第二回收槽开设在所述成型台本体上的相对两侧。具体地，第一回收槽设置在所述返程位置附近，所述刮刀组件完成正向铺粉作业后将剩余粉料推送至所述第一回收槽内，所述第二回收槽设置在所述初始位置附近，所述刮刀组件完成反向铺粉作业后将剩余粉料推送至所述第二回收槽内。所述成型台还包括覆盖第一回收槽上方的第一格栅和覆盖第二回收槽上方的第二格栅，所述格栅既能将剩余粉料漏到回收槽内，又能防止回收槽内的粉料飞散。

所述铺粉装置设置在所述成型室内，用于将粉料铺设在所述成型槽的成型区域中。所述铺粉装置将在后续详述。

所述光学系统(未予图示)设置在所述成型室的上方，所述光学系统用于发射光束照射在成型槽的成型区域内的粉料。

在一实施例中，所述光学系统包括光源和扫描振镜，所述光源用于受控发射预设强度的光束，所述光源可以为激光器，例如光纤激光器、YAG激光器等。光源的选择与不同类型的打印设备有关，例如SLM型3D打印设备需要融化金属，则光源可以为高功率密度的光线激光器。所述扫描振镜在其驱动电机的驱动下可以进行偏转，例如，所述扫描振镜的驱动电机受所述控制装置输出的控制指令控制，通过调整所述扫描振镜的偏转角度来调整光束的传播方向，以将光束精确定位到打印基准面上的任一位置。其中，所述控制指令包括：用于表示扫描振镜旋转或停止的方向性指令，甚至还可以包含转速/转速加速度等参数。

在一具体实施例中，所述光学系统包括光源、扩束镜、扫描振镜、F-θ扫描透镜、以及保护镜。光源发出的光束先经过所述扩束镜，光束经过所述扩束镜后，扩大了光束的直径，减小了光束的发散角，减小了能量损耗；经过所述扩束镜的光束到达扫描振镜后，扫描振镜对光束的传播方向进行控制；所述F-θ扫描透镜设置在所述扫描振镜的下侧，用来汇聚经过偏转的光束以使得光线到打印基准面上的任一位置形成聚焦光斑，F-θ扫描透镜还可以避免出现光学畸变；所述保护镜设置在F-θ扫描透镜的下方，光束最后经过保护镜到达所述打印基准面上，所述保护镜用于隔离所述成型槽与光源、扩束镜、振镜、F-θ扫描透镜等光学器件，以防止粉尘对光学器件的影响。

在一实施例中，所述光学系统的数量为一个或者多个。例如，当所述光学系统为多个时，即当所述光源、扩束镜、扫描振镜、F-θ扫描透镜、保护镜的数量均为多个时，多个所述光学系统沿着所述铺粉方向并列设置在所述成型槽上方，可以增加成型区域的面积，进而可以打印实现大尺寸3D构件。

所述控制装置与所述Z轴驱动机构、光学系统、以及3D打印设备的铺粉装置相连，所述控制装置用于在打印作业下控制3D打印设备的铺粉装置向所述成型区域内铺设粉料，控制所述光学系统照射所述成型区域内的粉料，以及在打印作业下控制所述Z轴驱动机构沿垂向移动，以在所述构件平台上附着堆积图案固化层以得到相应3D构件。具体地，所述控制装置与Z轴驱动机构的驱动电机电连接，使得Z轴驱动机构沿垂向移动以在所述构件平台上附着堆积图案固化层以得到相应3D构件；所述控制装置与铺粉装置的驱动机构中的驱动电机电连接，使得铺粉装置可以在初始位置和返程位置之间的移动；所述控制装置与所述光学系统的振镜的驱动电机、光源电连接，使得光学系统在预设角度上发射预设强度的光束。

所述控制装置为包含处理器的电子设备，例如，所述控制装置为计算机设备、嵌入式设备、或集成有CPU的集成电路，例如控制板卡或主控板等。

例如，所述控制装置包括：处理单元、存储单元和多个接口单元。各所述接口单元分别连接光学系统、Z轴驱动机构、铺粉装置等3D打印设备中独立安装且通过接口传输数据的装置。所述控制装置还包括以下至少一种：提示装置、人机交互装置等。所述接口单元根据所连接的装置而确定其接口类型，其包括但不限于：通用串行接口、视频/图像接口、及工控接口等。

例如，所述接口单元包括：USB接口、HDMI接口和RS232接口，其中，USB接口和RS232接口均有多个，USB接口可连接人机交互装置等，RS232接口连接铺粉装置和Z轴驱动机构，HDMI接口连接光学系统。所述存储单元用于存储3D打印设备打印所需要的文件。所述文件包括：CPU运行所需的程序文件和配置文件等。

所述存储单元包含非易失性存储器和系统总线。其中，所述非易失性存储器举例为固态硬盘或U盘等。所述系统总线用于将非易失性存储器与CPU连接在一起，其中，CPU可集成在存储单元中，或与存储单元分开封装并通过系统总线与非易失性存储器连接。

所述处理单元包含：CPU或集成有CPU的芯片、可编程逻辑器件(FPGA)、和多核处理器中的至少一种。所述处理单元还包括内存、寄存器等用于临时存储数据的存储器。

所述处理单元一方面成为控制各装置依时序执行的工控单元，例如，所述处理单元在控制Z轴驱动机构将构件平台移动至相距预设打印基准面的一间距位置后，向铺粉装置的驱动电机传递控制信号，以控制所述铺粉装置进行正向铺粉作业或者反向铺粉作业，控制装置确定铺粉装置铺粉完成后向光学系统的光源和振镜的电机传递控制信号，待光学系统完成固化构件平台上的粉料后，再控制Z轴驱动机构带动构件平台调整并移动至相距预设打印基准面的一新的间距位置，重复上述打印过程，直至完成整个3D构件的打印。

为了保证3D打印设备在打印之前所述成型室中保持真空环境，所述3D打印设备还包括密封设备，所述密封设备包括惰性气源和真空泵，所述真空泵用于抽出成型室内的气体，所述惰性气源用于向成型室内吹入惰性气体，所述惰性气源包括氮气源、氩气源等。

请再参阅图1，如图1所示，所述铺粉装置包括止挡件20和刮刀组件10。

所述止挡件20设置在所述成型室中并靠近所述返程位置B1。所述止挡件可以是长方体、正方体、L形等规则的立体结构，也可以是曲线形的不规则立体结构，只要满足所述止挡件具有与所述刮刀组件(具体为后述刮刀组件中的延伸部)相匹配的尺寸即可。通过将所述止挡件20靠近所述返程位置B1设置，可实现与所述刮刀组件10配合时另所述刮刀组件10在返程位置B1附近进行落粉。具体地。所述止挡件20设置在返程位置B1的前侧，刮刀组件10在返程位置B1前进行落粉，进而刮刀组件10从所述返程位置B1开始进行反向铺粉作业时可以将粉料铺设在所述成型区域内。所述止挡件20与所述返程位置B1之间的距离与所述第二落粉槽112的尺寸相关，例如，所述止挡件20与所述返程位置B1之间的距离等于所述刮刀组件10中第二落粉槽112的宽度。

在一实施例中，所述止挡件20设置在所述成型台本体30上。所述止挡件可以如图1所示垂直设置在所述成型台本体上也可以与所述成型台本体成其他预设角度设置。所述止挡件可以与所述成型台本体固定连接或者与所述成型台本体可拆卸连接；例如，通过螺丝、卡扣等可拆卸的连接方式将所述止挡件设置在所述成型台本体上；又如，通过焊接等固定连接的方式将所述止挡件设置在所述成型台本体上；再如，所述止挡件还可以与所述成型台本体为一体成型结构。

在另一实施例中，所述止挡件相对所述成型台本体悬空设置。例如，所述止挡件相对于所述成型台本体悬空设置在所述成型室的侧壁上。所述止挡件可以垂直设置在所述侧壁上也可以与所述侧壁成其他预设角度设置。所述止挡件可以与所述侧壁固定连接或者与所述侧壁可拆卸连接；例如，通过螺丝、卡扣等可拆卸的连接方式将所述止挡件设置在所述侧壁上；又如，通过焊接等固定连接的方式将所述止挡件设置在所述侧壁上；再如，所述止挡件还可以与所述侧壁为一体成型结构。

在一具体实施例中，所述止挡件包括固定部和止挡部，所述固定部用于将所述止挡件固定在所述成型台本体上或成型室的侧壁上，所述止挡部垂直于所述固定部用于止挡密封件的延伸部。具体地，所述固定部可以具有用于固定的螺孔、槽、凹陷、卡位等结构，可以通过螺丝锁附结构或者卡扣结构等结构固定在所述成型台本体上或成型室的侧壁上。所述止挡部垂直于所述固定部用于止挡所述密封件的延伸部。例如，所述止挡件为L形并垂直设置在所述成型台本体上。又如，所述固定部设置在所述成型室的侧壁，所述止挡部垂直于所述固定部并平行于所述成型室的侧壁。

在一实施例中，所述止挡件上设置有缓冲层或者缓冲件。所述缓冲层或者缓冲件用于吸收刮刀组件中的密封件突然停止时由于惯性作用而产生的冲击力，可以减少止挡件和密封件的损伤。所述缓冲层由缓冲材料形成，所述缓冲材料为耐高温的柔性材料，例如毛毡、橡胶等。所述缓冲层可贴设在所述止挡件的外表面，例如，直接贴设在所述止挡部的外表面。所述缓冲件可以为弹性件，弹性件设置在朝向所述初始位置的所述止挡件的表面上，所述弹性件在所述密封件和止挡件之间受力变形以减少冲击力对所述止挡件和密封件的损伤。

在一实施例中，所述成型台本体上还设置有与所述驱动电机连接的直线导轨机构，所述刮刀组件与所述直线导轨滑动连接并沿着所述直线导轨机构在所述初始位置和返程位置之间移动。具体地，所述直线导轨机构包括滑台、直线导轨和直线驱动组件，所述直线导轨设置在所述成型台本体上方，所述滑台滑动设置在所述直线导轨上，所述刮刀组件设置在所述滑台上，所述直线驱动组件与所述滑台传动连接，以驱动所述滑台在所述直线导轨上移动。在一示例中，所述直线驱动组件为螺杆，滑台与螺杆传动连接，刮刀组件的驱动电机与螺杆连接，驱动螺杆转动，滑台相对螺杆做直线运动。在其他实施例中，所述直线驱动组件也可以为电动推杆或液压杆等其他能驱动所述刮刀组件做直线运动的驱动组件。

请参阅图2，显示为本申请在一实施例中的刮刀组件的拆分结构示意图，如图所示，所述刮刀组件10包括刮刀本体11、刮刀12、以及密封件13。

所述刮刀本体11开设有用于在初始位置实施落粉的第一落粉槽111及用于在返程位置实施落粉的第二落粉槽112。具体地，所述第一落粉槽111的底部和第二落粉槽112的底部分别开设有落粉口，使落向第一落粉槽111的粉料可以经过所述落粉口落在初始位置处，以及在第二落粉槽112内的粉料可以经过所述落粉口落到返程位置处。

在一实施例中，请再参阅图1，所述第一落粉槽111和/或所述第二落粉槽112具有承接粉料的漏斗段及连通所述漏斗段下方的落粉段。形成所述漏斗段的第一侧的侧面与第二侧的侧面之间的距离从上至下逐渐减小，所述落粉段的第一侧的侧面与第二侧的侧面之间的距离从上至下是相等的。所述落粉槽的第一侧是远离所述刮刀本体11中心位置的一侧，所述落粉槽的第二侧是靠近所述刮刀本体11中心位置的一侧。在本申请中，具有漏斗段的第一落粉槽111和第二落粉槽112便于承接供粉组件提供的粉料。

在其他实施例中，所述第一落粉槽和所述第二落粉槽的形状也可以是上下开口的任意形状，只需要上侧具有承接粉料的开口，下侧具有能落粉的落粉口即可。

请继续参阅图1和图2，所述刮刀本体11上还设置有第一粉料挡板14，所述第一粉料挡板14位于所述第一落粉槽111的落粉口的第一侧并朝所述返程位置B1的方向倾斜，用于引导来自所述第一落粉槽111的粉料落于所述刮刀12的行程中。具体地，所述第一粉料挡板14为矩形板，位于所述第一落粉槽111的落粉口的第一侧并沿着所述第一落粉槽111的落粉口的长度方向设置。所述第一粉料挡板14与正向方向(图1中箭头A所示的方向)之间的角度为30度～80度。本申请通过设置所述第一粉料挡板14可以将经过所述第一落粉槽111的粉料落于所述刮刀12的行程中，使得所述刮刀组件10在进行铺粉作业时能将位于行程中的粉料铺设在所述成型槽的成型区域中。

在一实施例中，如图2所示，所述第一粉料挡板14的端部还设置有阻挡部141，所述阻挡部141用于防止在落粉的过程中粉料飞扬，进而散落到成型台本体的远端。如图2箭头Y所指的方向为所述成型台本体的远侧，图2中箭头J所指的方向为所述成型台本体的近侧，所述刮刀组件10朝向远侧的一端为刮刀组件10的远端，所述刮刀组件10朝向近侧的一端为刮刀组件10的近端。

请继续参阅图2，在一实施例中，所述刮刀本体11上还设置有第二粉料挡板15，所述第二粉料挡板15垂向设置于所述第一落粉槽111的落粉口的第二侧。具体地，所述第二粉料挡板15沿着所述第一落粉槽111的落粉口的长度方向设置并与所述第一落粉槽111的落粉口垂直，所述第二粉料挡板15用于进一步防止粉末落下时在成型室内激起烟尘，以保持成型室内的清洁。

所述刮刀12设置在所述刮刀本体11底部并位于所述第一落粉槽111和第二落粉槽112之间，所述刮刀12用于将来自所述第一落粉槽111或第二落粉槽112的落粉铺设于所述成型区域中。在本申请中，所述刮刀12具有利于铺粉的刀刃部分，所述刮刀12与所述刮刀本体11可拆卸连接，以便于对刮刀12的维护。

在一实施例中，所述刮刀组件10还包括刮刀安装板16，两个所述刮刀安装板16上均开设有安装凹槽，刮刀嵌设在两个安装凹槽形成的安装区域内，所述刮刀安装板16和所述刮刀本体11上均开设有安装孔，可以通过螺丝锁附等可拆卸结构将所述刮刀安装板16和刮刀12固定在所述刮刀本体11上。

所述密封件13活动设置在所述刮刀本体11上用于密封或开启所述第二落粉槽112的落粉口。具体地，所述密封件13具有用于对应抵靠所述止挡件20的延伸部131，所述延伸部131未被所述止挡件20止挡时所述密封件13保持对所述第二落粉槽112的落粉口的密封。请参阅图1至图3，图3显示为本申请在一实施例中的密封件密封第二落粉槽的落粉口的工作状态示意图，如图所示，所述密封件13的延伸部131在未与所述止挡件20抵靠时，所述密封件13保持对所述第二落粉槽112的落粉口1121的密封。在所述密封件13的延伸部131与所述止挡件20抵靠后，由于所述密封件13不继续向前运动，而刮刀本体11仍然继续向前运动，使得所述密封件13开启第二落粉槽112的落粉口1121，进而实现在所述返程位置的落粉。请参阅图4，显示为本申请在一实施例中的密封件开启第二落粉槽的落粉口的工作状态示意图，如图所示，发生相对运动后所述密封件13开启第二落粉槽112的落粉口1121。

在一具体实施例中，所述延伸部131位于所述密封件的远端，所述止挡件20对应设置在所述成型台本体30的远侧。在所述刮刀本体11的远端的所述延伸部131突出于所述刮刀本体11的远端端面，使得所述刮刀组件10运动至所述止挡件20位置时，所述延伸部131可以与所述止挡件20抵靠。

在一实施例中，所述密封件13的延伸部131设置有缓冲层或者缓冲件。所述缓冲层或者缓冲件用于吸收密封件突然停止时由于惯性作用而产生的冲击力，可以减少止挡件和密封件的损伤。所述缓冲层由缓冲材料形成，所述缓冲材料为耐高温的柔性材料，例如毛毡或橡胶等。所述缓冲层可贴设在所述延伸部的外表面。所述缓冲件可以为弹性件，弹性件设置在朝向所述返程位置的所述延伸部的表面上，所述弹性件在所述延伸部和止挡件之间受力变形以减少冲击力对所述止挡件和密封件的损伤。

在一实施例中，所述密封件13包括密封面132和垂直于所述密封面132的引导面133。所述密封面132位于所述密封件13的上表面，其尺寸不小于所述第二落粉槽112的落粉口1121的尺寸，使得所述密封件13的延伸部131未与所述止挡件20抵靠时，所述密封面132能密封所述第二落粉槽112的落粉口1121。在所述密封件13朝向所述第一落粉槽111的一侧还具有用于引导来自所述第二落粉槽112的粉料的引导面133，所述引导面133与所述密封面132垂直，使得所述密封件13开启所述第二落粉槽112的落粉口1121的状态下，所述引导面133引导来自所述第二落粉槽112的粉料落于所述刮刀12返程的行程中，另外所述引导面133还可以在落粉时防止粉料飞溅以保持成型室内的清洁。

所述密封件13通过至少两个分别活动设置在所述刮刀本体11近端和远端的活动连接件17设置在所述刮刀本体11上，为此，所述刮刀本体11近端和远端上分别开设有供所述活动连接件17穿设的预设穿孔18。两个活动连接件17分别设置在所述预设穿孔18上，用于将所述密封件13活动设置在所述刮刀本体11上。

在一实施例中，所述预设穿孔包括第一段和第二段，所述第一段预设穿孔的口径小于所述第二段预设穿孔的口径，所述第一段预设穿孔靠近所述密封件。通过开设不同口径的预设穿孔以防止活动连接件滑出所述预设穿孔。在其他实施例中，通过对活动连接件的长度和/或刮刀组件行程的限制，所述预设穿孔也可以是一个固定口径的穿孔。

在一实施例中，所述活动连接件17包括连接销172和弹簧171。所述连接销172包括可滑动地设置在所述刮刀本体11中预设穿孔内的头部、穿过所述预设穿孔的销杆、以及固定在所述密封件13上的末端。具体地，所述头部的尺寸大于所述第一段预设穿孔的口径，所述销杆的口径不大于所述第一段预设穿孔的口径，所述连接销172的末端可以通过固定件174固定在所述密封件上。所述弹簧171被限制在所述预设穿孔18内并套设在所述销杆上，所述弹簧171为拉弹簧。所述弹簧171可以持续牵引所述连接销172以使所述密封件13在常态下密封所述第二落粉槽112的落粉口1121，并且在所述连接销172受外力被拉伸时为所述密封件13提供牵引力。

在其他实施例中，所述连接销还可以是圆锥销、槽销等。

在一实施例中，所述活动连接件17还包括一限位件173，所述限位件173套设在位于所述预设穿孔18内的销杆上，用于将所述弹簧171限制在所述限位件173与所述连接销172的头部之间。所述限位件173中间开设有通孔供所述销杆穿过，所述通孔的孔径应不小于所述第一段预设穿孔的口径。所述限位件173可以是轴承，利用轴承作为限位件，可以延长所述活动连接件17的使用时间，减少销杆在移动过程中的阻力。

本申请利用简单的活性连接件17和止挡件20，就可完成密封件13封闭第二落粉槽112的落粉口1121和密封件13开启第二落粉槽112的落粉口1121这两种状态的切换，无需额外增加复杂的动力机构，便于铺粉装置的维护。

在一实施例中，所述3D打印设备的铺粉装置还包括定量供粉组件，用于将粉料定量供应到所述第一落粉槽和第二落粉槽内。所述定量供粉组件固定设置在所述成型台本体的上方，并位于所述初始位置处，在刮刀组件的第一落粉槽或第二落粉槽运动到所述定量供粉组件供料口的下方时，所述定量供粉组件可将粉料定量供应到所述第一落粉槽和第二落粉槽内。

请参阅图5，显示为本申请在一实施例中的定量供粉组件的结构示意图，如图5所示，所述定量供粉组件40包括缓存仓和分配器42。

所述缓存仓具有缓存空间413以及位于所述缓存空间底端的供料口411，存储粉料的粉桶底部设置有出粉口，所述缓存空间413上侧的进粉口412与所述出粉口连通用于缓存来自粉桶的粉料，所述供料口411在与所述第一落粉槽或第二落粉槽对接时向所述第一落粉槽或第二落粉槽供粉。

在一示例中，所述缓存仓由缓存仓主体414、第一底部415、以及第二底部416构成，所述第一底部415和第二底部416可拆卸地设置在所述缓存仓主体414底部的两侧，第一底部415和第二底部416之间形成所述供料口411。所述第一底部415和第二底部416的表面还具有用于与所述分配器42配合的分配器安装段；例如所述分配器42为圆柱形，则所述分配器安装段为圆弧段，所述圆弧段的曲率与所述分配器42的曲率相等，但并不以此为限，所述分配器安装段可以根据分配器42的形状对应设置。

所述分配器42可旋转地设置在所述缓存仓中，所述分配器42与其驱动电机连接，所述分配器42在所述驱动电机的驱动下可以沿着其中心轴线转动，其在转动时向所述供料口411定量地分配粉料。

在一示例中，所述分配器42为外表面设置有多个凹槽421，分配器42在转动过程中带动凹槽421内的粉料转动，转动至供料口411处时，凹槽421内的粉料在重力的作用下落到所述刮刀组件上。具体地，所述分配器为外表面均匀分布有多个轴向凹槽的粉料辊。所述多个轴向凹槽可以设置在分配器的中间部分，也可以设置在所述分配器的整个外表面。当所述多个轴向凹槽设置在分配器的中间部分时，所述中间部分的外圆半径与两端部分的外圆半径可以相等，也可以不相等；例如，分配器两端部分的外圆半径比其中心部分的外圆半径大0.01～0.2mm。

在另一示例中，所述定量供粉组件包括螺旋推进器、送粉仓、集粉仓，所述送粉仓与所述粉桶垂直，其上端与粉桶连通，所述螺旋推进器可旋转地设置在所述送粉仓内，所述集粉仓与所述送粉仓连通，所述集粉仓底部设置有供料口。在供粉时，螺旋推进器的驱动电机驱动螺旋推进器带动粉料向前旋转推进，并将所述粉料输送到集粉仓内，进而通过集粉仓底部的供料口将所述粉料供应到所述刮刀组件内。

需要说明的是，所述定量供粉组件也可以移动地设置在所述粉桶的下侧。

当所述定量供粉组件活动设置在成型台本体的上方时，所述初始位置可以为一固定位置，所述刮刀组件在该固定位置来承接所述定量供粉组件提供的粉料。当所述定量供粉组件固定设置在成型台本体的上方时，所述初始位置为一位置区域，所述刮刀组件在所述初始位置具有两个不同的位置，以分别向所述第一落粉槽和第二落粉槽进料，即所述刮刀组件在所述初始位置具有向所述第一落粉槽进料的第一位置以及向所述第二落粉槽进料的第二位置；由于所述第一落粉槽相对于所述第二落粉槽更加靠近所述返程位置，相比于所述第二位置，向第一落粉槽进料的第一位置需要更加远离所述返程位置。

请参阅图6，显示为本申请在一实施例中的刮刀组件在第一位置时定量供粉组件向第一落粉槽落粉的工作状态示意图，如图6所示，该定量供粉组件40固定设置在所述成型台本体30上方，当刮刀组件10运动到第一位置时定量供粉组件40开始向所述第一落粉槽111内落粉，由于第一落粉槽111的落粉口没有被封闭，所以粉料直接沿着箭头所示的方向落到所述成型台本体30的上表面。请参阅图7，显示为本申请在一实施例中的刮刀组件在第二位置时定量供粉组件向第二落粉槽落粉的工作状态示意图，如图7所示，刮刀组件10运动到第二位置时定量供粉组件40开始向所述第二落粉槽112内落粉。根据刮刀组件10在图6和图7所处的位置，在具体的实施过程中，所述刮刀组件10可以先运动到第一位置以向第一落粉槽111进料，而后向正向方向(图中箭头A所示的方向)运动到第二位置以向第二落粉槽112进料，也可以先运动到第二位置以向第二落粉槽112进料，而后向反向方向(图中箭头B所示的方向)运动到第一位置以向第一落粉槽111进料。

在一具体实施例中，请参阅图1至图7，所述铺粉装置的工作过程为：铺粉装置中的刮刀组件10在其驱动电机的驱动下移动至第一位置，使所述第一落粉槽111与所述定量供粉组件40的供料口411对准，而后所述定量供粉组件40向所述第一落粉槽111内供粉，由于第一落粉槽111的落粉口没有被封闭，所以粉料直接落到所述成型台本体30的上表面；对第一落粉槽111供粉完毕后刮刀组件10向正向方向移动至第二位置，而后所述定量供粉组件40向所述第二落粉槽112内供粉，由于第二落粉槽112的延伸部131未与所述止挡件20抵靠，所以第二落粉槽112的落粉口1121被密封件密封，粉料直接暂存在第二落粉槽112内；完成第二落粉槽112的供粉后，刮刀组件10继续向正向方向移动以将落到所述成型台本体30的上表面的粉料铺设在成型槽的成型区域内；刮刀组件10移动至止挡件20位置时，所述密封件13的延伸部131抵靠所述止挡件20，延伸部131在运动中被所述止挡件20阻止使得所述密封件13与继续运动的刮刀本体11发生相对运动，进而密封件13开启所述第二落粉槽112的落粉口1121，第二落粉槽112内的粉料落到所述成型台本体30的上表面，刮刀本体11移动至所述返程位置B1后朝向反向方向运动进行反向铺粉作业，直至移动到进料的第一位置，以完成本次双向铺粉的工作过程。

需要说明的是，所述正向铺粉作业和反向铺粉作业可以在一层打印的过程中进行，也可以在相邻层的打印过程中进行。

本申请的铺粉装置，由于第二落粉槽内预先存储了粉料，正向铺粉作业完成后无需要中途停顿便可进行反向铺粉作业，即无需如传统铺粉方式中当正向铺粉作业完成后，铺粉装置需要重新回位到供粉位置处实现重新储粉，从而提高了铺粉装置的铺粉效率、提高了成型效率。本申请利用简单的活性连接件和止挡件，就可完成密封件封闭第二落粉槽的落粉口和密封件开启第二落粉槽的落粉口这两种状态的切换，无需额外增加复杂的动力机构，结构简单便于维护，并且不易发生意外落粉或粉料堵塞的现象。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (19)

1.一种3D打印设备的铺粉装置，设置在具有成型台的成型室内，所述成型台包括成型台本体和成型槽，所述成型槽开设于所述成型台本体上并位于铺粉作业的初始位置和返程位置之间，其特征在于，所述铺粉装置包括：

止挡件，设置在所述成型室中并靠近所述返程位置；

刮刀组件，跨设在所述成型台本体上方的相对两侧，用于在驱动电机的驱动下在所述初始位置和返程位置之间移动并将粉料铺设在所述成型槽的成型区域中；所述刮刀组件包括：

刮刀本体，开设有用于在初始位置实施落粉的第一落粉槽及用于在返程位置实施落粉的第二落粉槽；

刮刀，设置在所述刮刀本体底部并位于所述第一落粉槽和第二落粉槽之间，用于将来自所述第一落粉槽或第二落粉槽的落粉铺设于所述成型区域中；

密封件，活动设置在所述刮刀本体上用于密封或开启所述第二落粉槽的落粉口，所述密封件具有用于对应抵靠所述止挡件的延伸部，所述延伸部未被所述止挡件止挡时所述密封件保持对所述第二落粉槽的落粉口的密封，以及所述延伸部在运动中被所述止挡件阻止使得所述密封件与继续运动的刮刀本体发生相对运动以开启所述第二落粉槽的落粉口，以实现在所述返程位置的落粉。

2.根据权利要求1所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述止挡件设置在所述成型台本体上或相对所述成型台本体悬空设置。

3.根据权利要求2所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述止挡件包括固定部和止挡部，所述固定部用于将所述止挡件固定在所述成型台本体上或成型室的侧壁上，所述止挡部垂直于所述固定部用于止挡所述密封件的延伸部。

4.根据权利要求1所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述止挡件设置有缓冲层或缓冲件。

5.根据权利要求1所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述成型台本体上设置有与所述驱动电机连接的直线导轨机构，所述刮刀组件与所述直线导轨滑动连接并沿着所述直线导轨机构在所述初始位置和返程位置之间移动。

6.根据权利要求1所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述延伸部位于所述密封件的远端，所述止挡件对应设置在所述成型台本体的远侧。

7.根据权利要求1所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述密封件的延伸部设置有缓冲层或者缓冲件。

8.根据权利要求1所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述密封件通过至少两个分别活动设置在所述刮刀本体近端和远端的活动连接件设置在所述刮刀本体上，所述刮刀本体上开设有供所述活动连接件穿设的预设穿孔。

9.根据权利要求8所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述活动连接件包括：

连接销，包括可滑动地设置在所述刮刀本体中预设穿孔内的头部，穿过所述预设穿孔的销杆，以及固定在所述密封件上的末端；

弹簧，被限制在所述预设穿孔内并套设在所述销杆上，用于持续牵引所述连接销以使所述密封件在常态下密封所述第二落粉槽的落粉口；以及在所述连接销受外力被拉伸时为所述密封件提供牵引力。

10.根据权利要求9所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述活动连接件还包括一限位件，套设在位于所述预设穿孔内的销杆上，以将所述弹簧限制在所述限位件与所述连接销的头部之间。

11.根据权利要求1所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述第一落粉槽和/或所述第二落粉槽具有承接粉料的漏斗段及连通所述漏斗段下方的落粉段。

12.根据权利要求1所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述刮刀本体上还设置有第一粉料挡板，所述第一粉料挡板位于所述第一落粉槽的落粉口的第一侧并朝所述返程位置的方向倾斜，用于引导来自所述第一落粉槽的粉料落于所述刮刀的行程中。

13.根据权利要求1所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述刮刀本体上还设置有第二粉料挡板，所述第二粉料挡板垂向设置于所述第一落粉槽的落粉口的第二侧。

14.根据权利要求1所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述密封件包括用于密封所述第二落粉槽的落粉口的密封面，及垂直于所述密封面用于引导来自所述第二落粉槽的粉料的引导面，所述密封件开启所述第二落粉槽的落粉口的状态下，所述引导面引导来自所述第二落粉槽的粉料落于所述刮刀返程的行程中。

15.根据权利要求1所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述3D打印设备的铺粉装置还包括定量供粉组件，用于将粉料定量供应到所述第一落粉槽和第二落粉槽内。

16.根据权利要求15所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述定量供粉组件包括：

缓存仓，用于缓存粉料，具有缓存空间以及位于所述缓存空间底端的供料口，所述供料口对接所述第一落粉槽或第二落粉槽；

分配器，可旋转地设置在所述缓存仓中，用于在转动时向所述供料口定量地分配粉料。

17.根据权利要求16所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述分配器为外表面均匀分布有多个轴向凹槽的粉料辊。

18.根据权利要求1所述的3D打印设备的铺粉装置，其特征在于，所述刮刀组件在所述初始位置具有向所述第一落粉槽进料的第一位置，以及向所述第二落粉槽进料的第二位置。

19.一种3D打印设备，其特征在于，包括：

成型台，设置在所述3D打印设备的成型室内，所述成型台包括成型台本体和成型槽，所述成型槽开设于所述成型台本体上并位于铺粉作业的初始位置和返程位置之间；所述成型槽内设置有构件平台和Z轴驱动机构，所述构件平台用于附着经光学系统照射逐层固化成型的3D构件，所述Z轴驱动机构连接所述构件平台，用于受控地沿垂向移动以调整所述构件平台与打印基准面之间的间距；

如权利要求1-18任一所述的3D打印设备的铺粉装置，用于将粉料铺设在所述成型槽的成型区域内；

光学系统，用于发射光束照射在成型槽的成型区域内的粉料；

控制装置，与所述光学系统、Z轴驱动机构、3D打印设备的铺粉装置相连，用以在打印作业下控制3D打印设备的铺粉装置向所述成型区域内铺设粉料，控制所述光学系统照射所述成型区域内的粉料，以及在打印作业下控制所述Z轴驱动机构沿垂向移动，以在所述构件平台上附着堆积图案固化层以得到相应3D构件。