CN219706094U - 一种粉末立体成型设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种粉末立体成型设备，主要通过填色机构向粉末喷入成形颜料，并通过固化件对浸有成形颜料的粉末固化，实现直接打印彩色模型，无需对模型另行涂色，缩减打印程序，提高打印效率。本实用新型主要技术方案为：一种粉末立体成型设备，包括成形平台组件，成形平台组件与支撑架组件连接，成形平台组件上用于铺设粉末；填色机构，填色机构包括喷头组件，喷头组件与成形平台组件相对，喷头组件用于向粉末喷入成形颜料；固化件，固化件与成形平台组件相对，固化件用于固化粉末中的成形颜料。本实用新型主要用于彩色打印。

Description

一种粉末立体成型设备

技术领域

本实用新型涉及立体成型技术领域，尤其涉及一种粉末立体成型设备。

背景技术

3D粉末打印是立体打印技术的一次飞跃，利用粉末和粘合剂堆叠出打印对象，可以实现复杂形状的模型的打印。先将需要打印的模型数据切片，得到一层一层的截面图，在成型平台上表面铺设一层粉末，通过打印头按照截面图将粘结剂喷涂到粉末上，而后对粘结剂进行固化，继而形成打印模型的一层，而后继续在打印好的模型上铺设粉末，进行下一层打印，逐层叠加，实现立体成型。

粉末成形通常为单一颜色的模型，需要在模型成形后再对模型表面进行上色，如专利号为CN106238256A的专利中公开了一种用于3D打印模型后处理的自动喷墨上色系统，工作台上放置已成形的3D打印模型，总控制器控制压电喷墨单元将墨水喷射在3D打印模型的特定位置的表面。需要在模型成形后，对成形的模型进行单独的涂色操作，无法直接打印彩色模型，使得彩色模型制作程序复杂。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种粉末立体成型设备，主要用于解决无法直接打印彩色模型的问题。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型提供了一种粉末立体成型设备，包括：

成形平台组件，成形平台组件与支撑架组件连接，成形平台组件上用于铺设粉末；

填色机构，填色机构包括喷头组件，喷头组件与成形平台组件相对，喷头组件用于向粉末喷入成形颜料；

固化件，固化件与成形平台组件相对，固化件用于固化粉末中的成形颜料。

其中，粉末立体成型设备还包括：支撑架组件，成形平台组件与支撑架组件连接；

填色机构还包括水平导向驱动组件，水平导向驱动组件与支撑架组件连接，喷头组件和固化件均与水平导向驱动组件连接；

水平导向驱动组件用于驱动喷头组件和固化件在第一方向上移动。

其中，成形颜料包括多种不同颜色，喷头组件包括可控喷头、多个储料件和送料组件，任一储料件用于存储一种颜色的成形颜料；

可控喷头与水平导向驱动组件连接，可控喷头包括位于顶端的多个入料口，任一储料件与至少一个入料口对应，可控喷头上设置有喷嘴，喷嘴为开闭可控喷嘴，任一入料口与至少一个喷嘴对应；

送料组件分别与储料件和可控喷头连接，送料组件用于向可控喷头输送对应颜色的成形颜料，喷嘴用于开闭，以选择性的向粉末喷入成形颜料。

其中，水平导向驱动组件包括第一动力件、水平轨道、第一移动块、水平丝杆和水平支撑板；

水平支撑板与支撑架组件连接，第一动力件与水平支撑板连接，水平轨道与水平支撑板连接，且在第一方向上延伸，第一移动块与水平轨道滑动连接，水平丝杆的一端连接于第一动力件，水平丝杆在第一方向上延伸，水平丝杆螺纹穿接于第一移动块，并与第一移动块螺纹连接，喷头组件和固化件均与第一移动块连接，所述固化件用于发出紫外光，以使固化所述成形颜料；

第一动力件用于驱动水平丝杆旋转，以螺纹推动第一移动块在第一方向上移动。

其中，粉末立体成型设备还包括：粉末箱组件，粉末箱组件与支撑架组件连接，粉末箱组件包括粉末容纳腔，粉末容纳腔用于盛放粉末；

推送组件，推送组件与支撑架组件连接，推送组件与粉末箱组件相对，用于将粉末箱组件内的粉末推送至成形平台组件。

其中，粉末箱组件包括箱体、升降板和举升件，箱体为具有顶端开口的空腔结构，升降板位于箱体内，且升降板与箱体的内壁滑动抵接，举升件设置于升降板和箱体之间；

升降板的顶面与箱体围合成粉末容纳腔，举升件用于使升降板在第二方向上移动，推送组件与顶端开口相对。

其中，成形平台组件位于粉末容纳腔的一侧；粉末箱组件还包括隔板，隔板位于箱体内，隔板与箱体围合成平台容纳腔，粉末容纳腔和平台容纳腔分别位于隔板的两侧，成形平台组件部分的位于平台容纳腔内，隔板的顶面低于顶端开口，以使粉末在推送组件的作用下由粉末容纳腔通过隔板后，被推送至平台容纳腔内的成形平台组件上。

其中，成形平台组件与隔板滑动抵接，成形平台组件的顶面低于隔板的顶面，成形平台组件的顶面用于铺设粉末；

粉末箱组件还包括密封件，密封件位于成形平台组件与箱体之间。

其中，推送组件包括第三动力件、刮刀导轨、刮刀移动块、刮刀丝杆、刮刀和刮刀支撑板；

刮刀支撑板与粉末箱组件连接，第三动力件设置于刮刀支撑板上，刮刀导轨设置于刮刀支撑板上，且在第一方向延伸，刮刀移动块滑动连接于刮刀导轨上，刮刀丝杆的一端与第三动力件连接，刮刀丝杆在第一方向延伸，且与刮刀移动块螺纹连接，刮刀为长条形结构，刮刀的一端与刮刀移动块连接，刮刀的另一端在远离刮刀移动块的方向延伸，刮刀包括与成形平台组件的顶面平行的底面，成形平台组件的顶面用于铺设粉末；

第三动力件用于驱动刮刀丝杆旋转，以螺纹推动刮刀移动块在第一方向上移动，使得刮刀将粉末箱组件内的粉末推送至成形平台组件。

其中，成形平台组件包括平台本体和升降组件，升降组件与支撑架组件连接，平台本体与升降组件连接，升降组件用于驱动平台本体在第二方向移动；

升降组件包括第二动力件、竖直轨道、第二移动块、竖直丝杆和竖直支撑板；

竖直支撑板与支撑架组件连接，第二动力件与支撑架组件连接，竖直轨道与竖直支撑板连接，且在第二方向上延伸，第二移动块与竖直轨道滑动连接，竖直丝杆的一端连接于第二动力件，竖直丝杆在第二方向上延伸，竖直丝杆螺纹穿接于第二移动块，成形平台组件与第二移动块连接；

第二动力件用于驱动竖直丝杆旋转，以螺纹推动第二移动块在第二方向上移动。

本实用新型实施例提出的一种粉末立体成型设备，通过填色机构向粉末喷入成形颜料，并通过固化件对浸有成形颜料的粉末固化，实现直接打印彩色模型，无需对模型另行涂色，缩减打印程序，提高打印效率。现有技术中，粉末成形通常为单一颜色的模型，需要在模型成形后再对模型表面进行上色，无法直接打印彩色模型，使得彩色模型制作程序复杂。与现有技术相比，本申请文件中，在成形平台组件上铺设粉末，根据模型的切片信息，通过填色机构向成形位置的粉末喷入指定颜色的成形颜料，成形颜料将浸入粉末中，继而通过固化件将成形颜料混同粉末固化成形，从而形成具有颜色的模型，涂色与成形同时完成，无需另外进行涂色操作，且模型颜色精度高，避免单独涂色导致的涂色位置偏差。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种粉末立体成型设备在第一视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种粉末立体成型设备在第二视角的剖视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种粉末立体成型设备在第三视角的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种粉末立体成型设备在第四视角的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种粉末立体成型设备中填色机构的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种粉末立体成型设备中填色机构的结构爆炸图；

图7为本实用新型实施例提供的一种粉末立体成型设备中喷头组件的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的一种粉末立体成型设备中可控喷头的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的一种粉末立体成型设备中支撑架组件、粉末箱组件、成形平台组件和部分喷头组件的立体结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的一种粉末立体成型设备中支撑架组件、粉末箱组件、成形平台组件和部分喷头组件的剖视结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的一种粉末立体成型设备中支撑架组件、粉末箱组件、成形平台组件和部分喷头组件的结构爆炸图；

图12为本实用新型实施例提供的一种粉末立体成型设备中推送组件的结构示意图；

图13为本实用新型实施例提供的一种粉末立体成型设备中推送组件的结构爆炸图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种粉末立体成型设备其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1-4所示，本实用新型实施例提供了一种粉末立体成型设备，包括：

成形平台组件200，成形平台组件200与支撑架组件100连接，成形平台组件200上用于铺设粉末；

填色机构300，填色机构300包括喷头组件320，喷头组件320与成形平台组件200相对，喷头组件320用于向粉末喷入成形颜料；

固化件400，固化件400与成形平台组件200相对，固化件400用于固化粉末中的成形颜料。

一种实施方式中，粉末立体成型设备还包括支撑架组件100，支撑架组件100可以为多种支撑结构，如为框架结构或者为箱体结构，成形平台组件200、填色机构300和固化件400与支撑架组件100的连接可以是直接连接，如直接固定连接，也可以是间接连接，如填色机构300通过成形平台组件200的升降组件间接连接在支撑架组件100上。成形平台组件200可以为槽型结构，或者，成形平台组件200包括一承载面，使得成形平台组件200可以承托粉末。根据成型模型的种类不同，粉末可以为多种材质的粉末，如为塑料粉末或者陶瓷粉末。成形平台组件200承载的粉末可以为单一种类的粉末，也可以为多种粉末的混合物。为实现逐层叠加打印，粉末表面为水平的平面，可在成形平台组件200上铺设粉末后，采用如刮板或刮刀等带有一平面的工具将粉末表面刮平。粉末本身的颜色通常为白色或者乳白色，填色机构300的喷头组件320上设置有喷嘴324，喷嘴324可以为一个或多个。喷嘴324可以仅喷出一种颜色的成形颜料，进行单一颜色的彩色模型的打印，或者，多个喷嘴324分别对应不同颜色的成形颜料，可进行多种颜色的彩色模型打印。成形颜料可通过多种方式喷入粉末，旨在使得粉末需要成形的位置浸入对应颜色的成形颜料即可。如喷嘴324位于粉末的正上方，喷嘴324的开闭可控，当喷嘴324打开时，液态的成形颜料通过喷嘴324滴落于粉末内，使得粉末浸入成形颜料。可以理解，喷嘴324在每层喷出的成型颜料对应的形状，为模型当前层需要打印的形状。

粉末立体成型设备还包括主控器，成形平台组件200、填色机构300和固化件400均与主控器电连接。在打印开始前，主控器获取待成型模型的切片信息，如读取待成型模型对应的切片文件中的切片信息，或者通过云平台获取切片信息，切片信息包括模型每层的轮廓信息以及颜色信息。在打印过程中，填色机构300根据颜色信息确定成型颜料的颜色，根据当前颜色对应的轮廓信息向粉末喷入成形颜料。如打印一个圆柱形花瓶，花瓶的左半部分为蓝色，右半部分为绿色，切片信息对应的是由花瓶的底面向花瓶开口的方向进行切片，填色机构300根据一张切片中包括的颜色信息和轮廓信息，按照蓝色区域的轮廓信息将蓝色成形颜料喷入粉末，按照绿色区域的轮廓信息将绿色成形颜料喷入粉末，成形颜料浸入粉末后，形成成形颜料与粉末的混合物，蓝色成形颜料浸入的区域与绿色成形颜料浸入的区域拼接形成当前切片的整体轮廓，如为环形。继而通过固化件500对成形颜料固化，使得成形颜料与粉末的混合物固化在一起，形成模型的一层。一层打印结束后，向打印好的模型上方继续铺设一层粉末，继续下一层固化，逐层叠加，实现立体成型。

固化件500用于固化液态成形颜料，根据液态成形颜料的种类不同，固化件500也不相同，如成形颜料为UV光固化漆时，固化件500为紫外灯。即固化件400可以用于发出紫外光，以使固化所述成形颜料。在固化同一层时，固化件500可以在填色机构300喷入全部成形颜料后，对成形颜料进行固化，或者，可以在填色机构300喷入成形颜料的同时进行成形颜料的固化。当固化件500为紫外灯时，固化件500可以为点光源、线光源或者面光源，如固化件500为点光源，固化件500由多个紫外灯珠构成，或者，固化件500为线光源，固化件500光线投影的光斑为一条线，可通过移动固化件500使得光线扫描全部的浸入区域，以实现全部成形颜料的固化，下文中将对成形颜料喷入过程以及成形颜料的固化过程进行详细描述。

本实用新型实施例提出的一种粉末立体成型设备，通过填色机构向粉末喷入成形颜料，并通过固化件对浸有成形颜料的粉末固化，实现直接打印彩色模型，无需对模型另行涂色，缩减打印程序，提高打印效率。现有技术中，粉末成形通常为单一颜色的模型，需要在模型成形后再对模型表面进行上色，无法直接打印彩色模型，使得彩色模型制作程序复杂。与现有技术相比，本申请文件中，在成形平台组件上铺设粉末，根据模型的切片信息，通过填色机构向成形位置的粉末喷入指定颜色的成形颜料，成形颜料将浸入粉末中，继而通过固化件将成形颜料混同粉末固化成形，从而形成具有颜色的模型，涂色与成形同时完成，无需另外进行涂色操作，且模型颜色精度高，避免单独涂色导致的涂色位置偏差。

一种实施方式中，如图5-7所示，填色机构300还包括水平导向驱动组件310，水平导向驱动组件310与支撑架组件100连接，喷头组件320和固化件400均与水平导向驱动组件310连接。水平导向驱动组件310用于驱动喷头组件320和固化件400在第一方向上移动。

如图8所示，第一方向可以为水平方向，喷头组件320的喷嘴324通常呈成排设置，一种颜色的成形颜料对应的喷嘴324排成一排，不同颜色的成形颜料对应的喷嘴324并列设置，形成长条形的出料口区域。水平导向驱动组件310用于驱动喷头组件320在水平方向移动，具体为垂直于喷嘴324的延伸方向上移动，使得成排的喷嘴324可以通过移动而覆盖打印区域，实现可在任意位置喷入成形颜料，避免喷头组件320体积过大或者喷嘴324数量过多导致的控制复杂。固化件400为线光源时，光线的投影光斑的延伸方向与喷嘴324的延伸方向一致，固化件400与水平导向驱动组件310连接，固化件400跟随喷头组件320同时移动，光线以扫描的方式进行成形颜料的固化，固化件400的光线的长度可以调整，即光线投射粉末的时光斑长度可以调节，使得可以通过改变光斑长度实现全部打印区域的覆盖，且在打印区域较小时，通过减小光斑长度达到节能的效果。打印区域为模型外轮廓在竖直向下方向的投影区域。

一种实施方式中，如图7-8所示，成形颜料包括多种不同颜色，喷头组件320包括可控喷头321、多个储料件322和送料组件323，任一储料件322用于存储一种颜色的成形颜料。可控喷头321与水平导向驱动组件310连接，可控喷头321包括位于顶端的多个入料口325，任一储料件322与至少一个入料口325对应，喷嘴324设置于可控喷头321上，喷嘴324为开闭可控喷嘴，任一入料口325与至少一个喷嘴324对应。送料组件323分别与储料件322和可控喷头321连接，送料组件323用于向可控喷头321输送对应颜色的成形颜料，喷嘴324用于开闭，以选择性的向粉末中喷入成形颜料。其中，多个储料件322可以集成到一起。

喷嘴324成排设置，每一排喷嘴324与一个入料口325连接，每一排喷嘴324对应一种颜色。喷嘴324可以为压电控制喷嘴，每个喷嘴324单独被控喷涂，喷嘴324连接单独的内腔，成形颜料经入料口325流入内腔。喷涂时，可采用外力进行内腔的挤压，以使成形颜料由喷嘴324的下方开口处喷出。如一种更具体的实施方式中，每个喷嘴324对应一个压电陶瓷片和驱动电路，主控器通过驱动电路产生预设频率的驱动电压，驱动电压具有预设的高低电压转换速率，驱动电压以一定的转换速率作用于压电陶瓷通道，此时，压电陶瓷片在驱动电压作用下发生形变，由于压电陶瓷具有收缩作用，使得正向压力波作用于腔体内液态的成形颜料，使得成形颜料向前传播，进而由喷嘴324下方开口流出。在填色过程中，通过控制不同颜色的喷嘴324喷涂与否以及喷涂位置，在粉末上喷入符合切片轮廓信息和颜色信息的浸入区域，然后再通过固化件400固化，实现彩色模型的打印。

由于储料件322存储的颜色有限，为保证打印颜色的多样性，可以在粉末浸入过程中进行颜色的混合，以适应更多颜色需求。如图7-8所示，储料件322的数量为四个，喷嘴324为四排喷嘴，入料口325、储料件322和送料组件323一一对应。储料件322用于存储红色、蓝色、黄色和黑色成形颜料，当需要打印绿色模型时，送料组件323将蓝色成形颜料和黄色成形颜料送入可控喷头321中，水平导向驱动组件310驱动可控喷头321移动，与蓝色成形颜料对应的喷嘴324选择性的将蓝色成型颜料喷入粉末，使得蓝色成型颜料浸入需要形成绿色模型的区域内，而后，水平导向驱动组件310驱动可控喷头321移动，与黄色成形颜料对应的喷嘴324选择性的将黄色成型颜料喷入蓝色成形颜料浸入的区域内，使得黄色成型颜料和蓝色成型颜料在粉末内混合，成为绿色的成形颜料。继而使用固化件400成为绿色模型区域，使得有限的储料件322可以实现更多颜色模型的打印，实现打印模型的多样化。在一些其他的实施方式中，如图10所示，储料件322的数量还可以为三个，喷嘴324为三排喷嘴，入料口325、储料件322和送料组件323一一对应，储料件322可用于存储红色、蓝色、黄色的成形颜料。送料组件323具体可以包括气泵和导管，气泵分别通过导管与储料件322和可控喷头321连接，导管可通过对丝固定于入料口325上。

一种实施方式中，如图5-6所示，水平导向驱动组件310包括第一动力件311、水平轨道312、第一移动块313、水平丝杆314和水平支撑板315。水平支撑板315与支撑架组件100连接，第一动力件311与水平支撑板315连接，水平轨道312与水平支撑板315连接，且在水平方向上延伸，第一移动块313与水平轨道312滑动连接，水平丝杆314的一端连接于第一动力件311，水平丝杆314在水平方向上延伸，水平丝杆314螺纹穿接于第一移动块313，并与第一移动块313螺纹连接，喷头组件320和固化件400均与第一移动块313连接。第一动力件311用于驱动水平丝杆314旋转，以螺纹推动第一移动块313在水平方向上移动。

第一动力件311可以为电机，第一移动块313包括移动块本体和延伸块，延伸块的一端与移动块本体连接，延伸块另一端向着成形平台组件200的方向延伸，移动块本体滑动连接在水平轨道312上，水平丝杆314螺纹连接于延伸块，喷头组件320和固化件400均与延伸块连接。水平丝杆314转动将与延伸块之间产生螺纹推动作用，使得延伸块与作为一个整体在水平方式上往复移动，进而带动喷头组件320移动。一种实施方式中，水平导向驱动组件310还包括喷头连接架316和固化件连接架317，喷头连接架316包括呈垂直固定的连接板和支撑板，连接板通过螺栓固定在延伸块上，支撑板用于与喷头组件320连接，以实现喷头组件320安装和更换方便，如进行喷头组件320的清洗等。固化件连接架317包括固定板以及固定板上设置的两个连接柱，连接柱的顶端设置有螺孔，固化件400的外壳上设置有与连接柱上螺孔对应的通孔，固定板通过螺栓固定在延伸块上，固化件400嵌入两个连接柱之间，并通过螺栓与连接柱连接。

一种实施方式中，如图9-10，粉末立体成型设备还包括粉末箱组件500和推送组件600，粉末箱组件500与支撑架组件100连接，粉末箱组件500包括粉末容纳腔，粉末容纳腔用于盛放粉末。推送组件600与粉末箱组件500相对，用于将粉末箱组件500内的粉末推送至成形平台组件200。

为成形平台组件200提供粉末的方式可以为多种，如可以采用倾倒的方式向成形平台组件200上倾倒粉末，而后采用刮刀刮平，或者，采用推送组件600将粉末推送到成形平台组件200上，可以避免倾倒导致的灰尘。成形平台组件200包括一承托面，粉末箱组件500位于成形平台组件200的一侧，成形平台组件200上已成形模型上表面的高度略低于粉末箱组件500的顶端开口边沿高度，如低大于一层模型的高度。推送组件600与支撑架组件100或者粉末箱组件500连接，推送组件600由粉末箱组件500向着成形平台组件200移动，将粉末箱组件500内的粉末推送到成形平台组件200上，推送组件600继续移动，将粉末均匀的覆盖在已成形的模型上，以实现下一层模型的打印。

一种实施方式中，粉末箱组件500包括箱体510、升降板520和举升件530，箱体510为具有顶端开口的空腔结构，升降板520位于箱体510内，且升降板520与箱体510的内壁滑动抵接，举升件530设置于升降板520和箱体510之间。升降板520的顶面与箱体510围合成粉末容纳腔，举升件530用于使升降板520在第二方向上移动，推送组件600与顶端开口相对。其中，第二方向与第一方向不同。第二方向可以与第一方向垂直，具体的，第二方向，可以为竖直方向。

为实现粉末的持续供料，需要保证粉末箱组件500内的粉末的顶端高于顶端开口，且高于模型的顶端，可以通过箱体510相对成形平台组件200的壁板下降或者举升粉末实现。如一种实施方式中，举升件530可以为升降电机，升降板520的顶面与箱体510围合成粉末容纳腔，粉末位于粉末容纳腔内。在一层模型打印结束后，升降电机控制升降板520向上移动，推动粉末容纳腔内的粉末向上移动，粉末的顶端将高于箱体510的顶端开口边沿。成形平台组件200位于粉末容纳腔的一侧，与粉末容纳腔相邻设置。推送组件600贴近顶端开口移动，使得超出顶端开口的粉末被推送组件600推动而落入一侧的成形平台组件200上，如此往复实现粉末供给。在一些其他的实施方式中，还可以通过调整推送组件600的高度进行粉末供给量的调整，如举升件530将粉末推出到高于顶端开口，推送组件600通过调整与顶端开口的距离，每次推送部分高于顶端开口的粉末，实现举升件530可针对多层打印进行一次举升。

成形平台组件200可以设置于箱体510外，通过推送组件600由箱体510一侧将粉末推送到成形平台组件200上，或者，一种实施方式中，成形平台组件200位于粉末容纳腔的一侧。粉末箱组件500还包括隔板540，隔板540位于箱体510内，隔板540与箱体510围合成平台容纳腔，粉末容纳腔和平台容纳腔分别位于隔板540的两侧，成形平台组件200部分的位于平台容纳腔内，隔板540的顶面低于顶端开口，以使粉末在推送组件600的作用下由粉末容纳腔通过隔板540后，被推送至平台容纳腔内的成形平台组件200上。

通过隔板540将箱体510分割为平台容纳腔和粉末容纳腔，其中，粉末容纳腔由隔板540、箱体510和升降板520围合而成。通过推送组件600由粉末容纳腔一侧将粉末推送到平台容纳腔一侧，继而使得粉末落入成形平台组件200上。隔板540的顶面低于顶端开口，为使得粉末不易由顶端开口溢出，仅通过隔板540落入成形平台组件200上。隔板540可以为L形板状结构，一侧与箱体510底板连接，另一侧向上延伸，用于分割箱体510内空间。

一种实施方式中，如图9-11所示，成形平台组件200包括平台本体210、升降组件220和U形架230，升降组件220与支撑架组件100连接，U形架230与升降组件220连接，平台本体210与U形架230连接，升降组件220用于驱动平台本体210在第二方向移动。

平台本体210可以为板状结构，平台本体210位于平台容纳腔内，且与箱体510的内壁滑动连接。U形架230包括具有下方开口的避让槽231，避让槽231的下方开口一侧边沿与平台本体210连接，另一侧边沿与升降组件220连接。避让槽231与箱体510相对升降组件220一侧的侧壁对应，在平台本体210上下移动时，侧壁活动插入或伸出避让槽231。避让槽231的设置降低升降组件220的整体高度，如第二移动块223可与平台本体210在同一高度上移动，避免升降组件220晃动。一种实施方式中，U形架230的数量为两个，两个U形架230分别连接于平台本体210相对升降组件220的一侧边的两角，U形架230位于箱体510相对升降组件220一侧的侧壁与避让槽231连接平台本体210一侧的内壁滑动抵接，使得U形架230和平台本体210的位置更加稳定，避免U形架230移动过程中晃动，避免平台本体210倾斜，且减小U形架230的重量。

一种实施方式中，如图11所示，成形平台组件200与隔板540滑动抵接，成形平台组件200的顶面低于隔板540的顶面，成形平台组件200的顶面用于铺设粉末。粉末箱组件500还包括密封件550，密封件550位于成形平台组件200与箱体510之间。

密封件550可以为U形密封件，围绕平台本体210有别于相对隔板540一侧的另外三侧，起到对平台本体210和箱体510之间的密封作用，避免粉末进入平台本体210和箱体510之间缝隙，导致平台本体210升降出现卡顿。在平台本体210与隔板540之间不设置密封件550，成形平台组件200的平台本体210和隔板540滑动抵接，或者一些其他的实施方式中，平台本体210与隔板540之间留有一定空隙，为箱体510、平台本体210和隔板540因环境变化导致热胀冷缩提供形变空间，平台本体210的顶面低于隔板540的顶面，使得推送组件600可以将粉末推送至平台本体210上。

一种实施方式中，如图12-13所示，推送组件600包括第三动力件610、刮刀导轨620、刮刀移动块630、刮刀丝杆640、刮刀650和刮刀支撑板660。刮刀支撑板660与粉末箱组件500连接，第三动力件610设置于刮刀支撑板660上，刮刀导轨620设置于刮刀支撑板660上，且在第一方向延伸，刮刀移动块630滑动连接于刮刀导轨620上，刮刀丝杆640的一端与第三动力件610连接，刮刀丝杆640在水平方向延伸，且与刮刀移动块630螺纹连接，刮刀650为长条形结构，刮刀650的一端与刮刀移动块630连接，刮刀650的另一端在远离刮刀移动块630的方向延伸，刮刀650包括与成形平台组件200的顶面平行的底面，成形平台组件200的顶面用于铺设粉末。第三动力件610用于驱动刮刀丝杆640旋转，以螺纹推动刮刀移动块630在水平方向上移动，使得刮刀650将粉末箱组件500内的粉末推送至成形平台组件200。

第一方向可以为水平方向。刮刀支撑板660连接于箱体510一侧外壁，刮刀支撑板660的延伸方向为粉末容纳腔到平台容纳腔的方向，第三动力件610可以为电机。刮刀移动块630包括刮刀块本体631和延伸条632，刮刀块本体631滑动连接于刮刀导轨620上，刮刀丝杆640与刮刀块本体631螺纹连接，延伸条632的一端连接于刮刀块本体631，另一端向远离刮刀块本体631的方向延伸。刮刀650通过螺栓固定在延伸条632上，且延伸方向与延伸条632一致，实现刮刀650固定稳定，且可方便的更换刮刀650。刮刀650相对粉末的一侧的底面为水平的平面，第三动力件610用于驱动刮刀移动块630移动，使得刮刀650在水平面内移动，配合平台本体210升降，使得刮刀650可以在平台本体210上平铺一层模型高度的粉末。在隔板540顶面低于箱体510顶端开口的实施方式中，延伸条632的底端高于顶端开口边沿，刮刀650的底面低于延伸条632的底端，使得刮刀650由顶端开口部分伸入到箱体510内，刮刀650的底面高度略高于隔板540顶面，如高5毫米，实现贴近隔板540顶端推动粉末，刮刀650的底面与成形平台组件200的顶面平行，使得刮刀650与平台组件200之间形成薄厚均匀的粉末。

在打印过程中，刮刀650停在箱体510远离升降组件220的一侧，在平台本体210上完成一层模型的打印后，升降组件220控制平台本体210向下移动一层模型的高度，刮刀650由粉末容纳腔一侧将粉末推到平台容纳腔一侧，并逐渐向升降组件220一侧移动。刮刀650底面与原有粉末顶面，或者说已成形模型顶面的距离为一层模型的高度，使得刮刀650推动粉末移动，会在原有粉末或者已成形模型顶面上形成新的一层厚度均匀的粉末，以进行下一次打印。

可以理解的是，在一些其他的实施方式中，粉末箱组件500和推送组件600可以连接升降装置，可以是成形平台组件200不动，而粉末箱组件500和推送组件600向上移动，以使粉末箱组件500内粉末高于成形平台组件200的已有粉末堆，以及使推送组件600的刮刀650高于成形平台组件200已有粉末堆。

一种实施方式中，升降组件220包括第二动力件221、竖直轨道222、第二移动块223、竖直丝杆224和竖直支撑板225。竖直支撑板225与支撑架组件100连接，第二动力件221与支撑架组件100连接，竖直轨道222与竖直支撑板225连接，且在第二方向上延伸，第二移动块223与竖直轨道222滑动连接，竖直丝杆224的一端连接于第二动力件221，竖直丝杆224在第二方向上延伸，竖直丝杆224螺纹穿接于第二移动块223，成形平台组件200与第二移动块223连接。第二动力件221用于驱动竖直丝杆224旋转，以螺纹推动第二移动块223在第二方向上移动。

如图10所示，提供了一种支撑架组件100的具体结构，支撑架组件100包括顶板110、底板120和两个中间板130，顶板110和底板120均水平设置且间隔一定距离，两个中间板130间隔设置于顶板110和底板120之间，顶板110、底板120和两个中间板130围合成支撑架容纳腔，多个储料件322和送料组件323设置于支撑架容纳腔内。顶板110的一端超出中间板130，竖直支撑板225的底端固定在顶板110上。第二动力件221为电机，第二动力件221设置于顶板110下方，在顶板110上开穿接孔111，竖直丝杆224穿过穿接孔，与第二动力件221连接。在水平导向驱动组件310包括水平支撑板315的实施方式中，水平支撑板315与竖直支撑板225的顶端连接，具体可以为转动连接。在粉末箱组件500包括箱体510，且箱体510内设置有粉末容纳腔和平台容纳腔的实施方式中，粉末容纳腔对应的箱体510底板区域相较平台容纳腔对应的箱体510底板区域更低，为升降板520和举升件530提供容纳空间，且使得粉末容纳腔的最大空间更大，可以容纳更多的粉末。粉末容纳腔对应的箱体510底板固定在底板120上，平台容纳腔对应的箱体510底板固定在顶板110上，使得支撑架组件100与箱体510连接紧凑，保证箱体510稳固。在成形平台组件200包括U形架230的实施方式中，U形架230与第二移动块223通过连接条226连接。

本实用新型提供了一种粉末立体成型设备，包括：

成形平台组件200，成形平台组件200与支撑架组件100连接，成形平台组件200上用于铺设粉末；

填色机构300，填色机构300包括喷头组件320，喷头组件320与成形平台组件200相对，喷头组件320用于向粉末喷入成形颜料；

固化件400，固化件400与成形平台组件200相对，固化件400用于固化粉末中的成形颜料。

其中，粉末立体成型设备还包括：支撑架组件100，成形平台组件200与支撑架组件100连接；

填色机构300还包括水平导向驱动组件310，水平导向驱动组件310与支撑架组件100连接，喷头组件320和固化件400均与水平导向驱动组件310连接；

水平导向驱动组件310用于驱动喷头组件320和固化件400在第一方向上移动。

其中，成形颜料包括多种不同颜色，喷头组件320包括可控喷头321、多个储料件322和送料组件323，任一储料件322用于存储一种颜色的成形颜料；

可控喷头321与水平导向驱动组件310连接，可控喷头321包括位于顶端的多个入料口325，任一储料件322与至少一个入料口325对应，可控喷头321上设置有喷嘴324，喷嘴324为开闭可控喷嘴，任一入料口325与至少一个喷嘴324对应；

送料组件323分别与储料件322和可控喷头321连接，送料组件323用于向可控喷头321输送对应颜色的成形颜料，喷嘴324用于开闭，以选择性的向粉末喷入成形颜料。

其中，水平导向驱动组件310包括第一动力件311、水平轨道312、第一移动块313、水平丝杆314和水平支撑板315；

水平支撑板315与支撑架组件100连接，第一动力件311与水平支撑板315连接，水平轨道312与水平支撑板315连接，且在第一方向上延伸，第一移动块313与水平轨道312滑动连接，水平丝杆314的一端连接于第一动力件311，水平丝杆314在第一方向上延伸，水平丝杆314螺纹穿接于第一移动块313，并与第一移动块313螺纹连接，喷头组件320和固化件400均与第一移动块313连接；

第一动力件311用于驱动水平丝杆314旋转，以螺纹推动第一移动块313在第一方向上移动。

其中，粉末立体成型设备还包括：粉末箱组件500，粉末箱组件500与支撑架组件100连接，粉末箱组件500包括粉末容纳腔，粉末容纳腔用于盛放粉末；

推送组件600，推送组件600与支撑架组件100连接，推送组件600与粉末箱组件500相对，用于将粉末箱组件500内的粉末推送至成形平台组件200。

其中，粉末箱组件500包括箱体510、升降板520和举升件530，箱体510为具有顶端开口的空腔结构，升降板520位于箱体510内，且升降板520与箱体510的内壁滑动抵接，举升件530设置于升降板520和箱体510之间；

升降板520的顶面与箱体510围合成粉末容纳腔，举升件530用于使升降板520在第二方向上移动，推送组件600与顶端开口相对。

其中，成形平台组件200位于粉末容纳腔的一侧；粉末箱组件500还包括隔板540，隔板540位于箱体510内，隔板540与箱体510围合成平台容纳腔，粉末容纳腔和平台容纳腔分别位于隔板540的两侧，成形平台组件200部分的位于平台容纳腔内，隔板540的顶面低于顶端开口，以使粉末在推送组件600的作用下由粉末容纳腔通过隔板540后，被推送至平台容纳腔内的成形平台组件200上。

其中，成形平台组件200与隔板540滑动抵接，成形平台组件200的顶面低于隔板540的顶面，成形平台组件200的顶面用于铺设粉末；

粉末箱组件500还包括密封件550，密封件550位于成形平台组件200与箱体510之间。

其中，推送组件600包括第三动力件610、刮刀导轨620、刮刀移动块630、刮刀丝杆640、刮刀650和刮刀支撑板660；

刮刀支撑板660与粉末箱组件500连接，第三动力件610设置于刮刀支撑板660上，刮刀导轨620设置于刮刀支撑板660上，且在第一方向延伸，刮刀移动块630滑动连接于刮刀导轨620上，刮刀丝杆640的一端与第三动力件610连接，刮刀丝杆640在第一方向延伸，且与刮刀移动块630螺纹连接，刮刀650为长条形结构，刮刀650的一端与刮刀移动块630连接，刮刀650的另一端在远离刮刀移动块630的方向延伸，刮刀650包括与成形平台组件200的顶面平行的底面，成形平台组件200的顶面用于铺设粉末；

第三动力件610用于驱动刮刀丝杆640旋转，以螺纹推动刮刀移动块630在第一方向上移动，使得刮刀650将粉末箱组件500内的粉末推送至成形平台组件200。

其中，成形平台组件200包括平台本体210和升降组件220，升降组件220与支撑架组件100连接，平台本体210与升降组件220连接，升降组件220用于驱动平台本体210在第二方向移动；

升降组件220包括第二动力件221、竖直轨道222、第二移动块223、竖直丝杆224和竖直支撑板225；

竖直支撑板225与支撑架组件100连接，第二动力件221与支撑架组件100连接，竖直轨道222与竖直支撑板225连接，且在第二方向上延伸，第二移动块223与竖直轨道222滑动连接，竖直丝杆224的一端连接于第二动力件221，竖直丝杆224在第二方向上延伸，竖直丝杆224螺纹穿接于第二移动块223，成形平台组件200与第二移动块223连接；

第二动力件221用于驱动竖直丝杆224旋转，以螺纹推动第二移动块223在第二方向上移动。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种粉末立体成型设备，其特征在于，包括：

成形平台组件，所述成形平台组件上用于铺设粉末；

填色机构，所述填色机构包括喷头组件，所述喷头组件与所述成形平台组件相对，所述喷头组件用于向所述粉末喷入成形颜料；

固化件，所述固化件与所述成形平台组件相对，所述固化件用于固化所述粉末中的成形颜料。

2.根据权利要求1所述的粉末立体成型设备，其特征在于，所述粉末立体成型设备还包括：

支撑架组件，所述成形平台组件与所述支撑架组件连接；

所述填色机构还包括水平导向驱动组件，所述水平导向驱动组件与所述支撑架组件连接，所述喷头组件和所述固化件均与所述水平导向驱动组件连接；

所述水平导向驱动组件用于驱动所述喷头组件和所述固化件在第一方向上移动。

3.根据权利要求2所述的粉末立体成型设备，其特征在于，

所述成形颜料包括多种不同颜色，所述喷头组件包括可控喷头、多个储料件和送料组件，任一所述储料件用于存储一种颜色的成形颜料；

所述可控喷头与所述水平导向驱动组件连接，所述可控喷头包括位于顶端的多个入料口，任一所述储料件与至少一个所述入料口对应，所述可控喷头上设置有喷嘴，所述喷嘴为开闭可控喷嘴，任一所述入料口与至少一个所述喷嘴对应；

所述送料组件分别与所述储料件和所述可控喷头连接，所述送料组件用于向所述可控喷头输送对应颜色的成形颜料，所述喷嘴用于开闭，以选择性的向所述粉末喷入所述成形颜料。

4.根据权利要求2所述的粉末立体成型设备，其特征在于，

所述水平导向驱动组件包括第一动力件、水平轨道、第一移动块、水平丝杆和水平支撑板；

所述水平支撑板与所述支撑架组件连接，所述第一动力件与所述水平支撑板连接，所述水平轨道与所述水平支撑板连接，且在所述第一方向上延伸，所述第一移动块与所述水平轨道滑动连接，所述水平丝杆的一端连接于所述第一动力件，所述水平丝杆在所述第一方向上延伸，所述水平丝杆螺纹穿接于所述第一移动块，并与所述第一移动块螺纹连接，所述喷头组件和所述固化件均与所述第一移动块连接，所述固化件用于发出紫外光，以使固化所述成形颜料；

所述第一动力件用于驱动水平丝杆旋转，以螺纹推动所述第一移动块在所述第一方向上移动。

5.根据权利要求1所述的粉末立体成型设备，其特征在于，所述粉末立体成型设备还包括：

粉末箱组件，所述粉末箱组件包括粉末容纳腔，所述粉末容纳腔用于盛放所述粉末；

推送组件，所述推送组件与所述粉末箱组件相对，用于将所述粉末箱组件内的粉末推送至所述成形平台组件。

6.根据权利要求5所述的粉末立体成型设备，其特征在于，

所述粉末箱组件包括箱体、升降板和举升件，所述箱体为具有顶端开口的空腔结构，所述升降板位于所述箱体内，且所述升降板与所述箱体的内壁滑动抵接，所述举升件设置于所述升降板和所述箱体之间；

所述升降板的顶面与所述箱体围合成所述粉末容纳腔，所述举升件用于使所述升降板在第二方向上移动，所述推送组件与所述顶端开口相对。

7.根据权利要求6所述的粉末立体成型设备，其特征在于，

所述成形平台组件位于所述粉末容纳腔的一侧；

所述粉末箱组件还包括隔板，所述隔板位于箱体内，所述隔板与所述箱体围合成平台容纳腔，所述粉末容纳腔和所述平台容纳腔分别位于所述隔板的两侧，所述成形平台组件部分的位于所述平台容纳腔内，所述隔板的顶面低于所述顶端开口，以使所述粉末在推送组件的作用下由粉末容纳腔通过隔板后，被推送至所述平台容纳腔内的所述成形平台组件上。

8.根据权利要求7所述的粉末立体成型设备，其特征在于，

所述成形平台组件与所述隔板滑动抵接，所述成形平台组件的顶面低于所述隔板的顶面，所述成形平台组件的顶面用于铺设所述粉末；

所述粉末箱组件还包括密封件，所述密封件位于所述成形平台组件与所述箱体之间。

9.根据权利要求5所述的粉末立体成型设备，其特征在于，

所述推送组件包括第三动力件、刮刀导轨、刮刀移动块、刮刀丝杆、刮刀和刮刀支撑板；

所述刮刀支撑板与所述粉末箱组件连接，所述第三动力件设置于所述刮刀支撑板上，所述刮刀导轨设置于所述刮刀支撑板上，且在第一方向延伸，所述刮刀移动块滑动连接于所述刮刀导轨上，所述刮刀丝杆的一端与所述第三动力件连接，所述刮刀丝杆在第一方向延伸，且与所述刮刀移动块螺纹连接，所述刮刀为长条形结构，所述刮刀的一端与所述刮刀移动块连接，所述刮刀的另一端在远离所述刮刀移动块的方向延伸，所述刮刀包括与所述成形平台组件的顶面平行的底面，所述成形平台组件的顶面用于铺设所述粉末；

所述第三动力件用于驱动刮刀丝杆旋转，以螺纹推动所述刮刀移动块在所述第一方向上移动，使得所述刮刀将所述粉末箱组件内的粉末推送至所述成形平台组件。

10.根据权利要求2所述的粉末立体成型设备，其特征在于，

所述成形平台组件包括平台本体和升降组件，所述平台本体与所述升降组件连接，所述升降组件用于驱动所述平台本体在第二方向移动；

所述升降组件包括第二动力件、竖直轨道、第二移动块、竖直丝杆和竖直支撑板；

所述竖直支撑板与所述支撑架组件连接，所述第二动力件与所述支撑架组件连接，所述竖直轨道与所述竖直支撑板连接，且在第二方向上延伸，所述第二移动块与所述竖直轨道滑动连接，所述竖直丝杆的一端连接于所述第二动力件，所述竖直丝杆在所述第二方向上延伸，所述竖直丝杆螺纹穿接于所述第二移动块，所述成形平台组件与所述第二移动块连接；

所述第二动力件用于驱动竖直丝杆旋转，以螺纹推动所述第二移动块在所述第二方向上移动。