CN219966446U - 一种刮刀架清粉机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种刮刀架清粉机构，由清扫架部件、随动部件、基座部件、X向复位弹簧以及Y向复位弹簧组成；其中：清扫架部件是实现清扫功能的直接部件；随动部件在连接清扫架部件和基座部件的同时可起到带动双轴联动的作用；基座部件为整个刮刀架清粉机构的安装基础；X向复位弹簧和Y向复位弹簧用于实现两个方向运动的复位；可以通过利用刮刀架运动的动力驱动清粉机构完成清扫，不需要引入额外的动力源，不增加控制系统复杂度；在刮刀运动过程中完成清粉，不影响打印及铺粉效率；结构简单，具有良好的可靠性及经济性；独立性高，旧设备改造便捷性强。

Description

一种刮刀架清粉机构

技术领域

本实用新型属于增材制造设备技术领域，具体涉及一种刮刀架清粉机构。

背景技术

SLM型金属3D打印设备，也称为选择性激光熔化成形设备，其原理为：铺粉系统按照一定的层厚将粉末铺至粉床上，由激光器射出的激光经过振镜折射至成形幅面，按照预设的分层模型信息由聚焦在成形幅面上的激光烧结出当前层的截面形状，以铺粉-烧结的循环模式逐层完成零件成形。铺粉系统中的刮刀架由于身处粉末环境中，表面容易粘附粉末，尤其在成形轻质粉末(如铝粉)的过程中，粘附现象更加明显。而这些粘附的粉末在铺粉过程中如果掉落在已经铺好的幅面上时，就会由于局部层厚过大烧结不透引起零件缺陷乃至于报废。

发明内容

针对上述打印设备存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种刮刀架清粉机构，以解决粘附在刮刀架上的粉末在铺粉过程中掉落到成形幅面上的问题，防止出现局部层厚过大无法烧熔透的情况，从而降低了零件报废的风险。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种刮刀架清粉机构，其特征在于，所述刮刀架清粉机构包括清扫架部件、随动部件和基座部件；其中：

所述清扫架部件用于清扫刮刀架；

所述随动部件连接所述清扫架部件和所述基座部件，所述随动部件驱动所述清扫架部件进行X向运动；

所述基座部件为固定设置的安装基础。

本实用新型的其它特点是：

所述清扫架部件包括X向导向滚轮、换向挡板和一个或多个柔性清扫件；

所述随动部件包括X向导向支架、Y向导向滚轮、顶杆、随动板；

所述基座部件包括Y向导向支架和换向杠杆。

所述多个柔性清扫件均匀设置。

所述X向导向滚轮、X向导向支架、Y向导向滚轮、顶杆和Y向导向支架各设置为2个。

所述刮刀架清粉机构还包括X向复位弹簧和Y向复位弹簧；其中：

所述X向复位弹簧用于实现X方向运动的复位，所述Y向复位弹簧用于实现Y方向运动的复位。

所述清扫架部件还包括X向弹簧支架，所述随动部件还包括X向弹簧支架和Y向弹簧支架。

所述柔性清扫件选择毛刷或者橡胶垫。

本实用新型的刮刀架清粉机构的工作原理是：

将刮刀架清粉机构设置在铺粉区域的起点处，刮刀架回程时，在从接触清粉机构到运动停止的这一过程中，刮刀架推动清粉机构的换向杠杆旋转，由换向杠杆的旋转推动清扫部件产生与刮刀架需清扫面平行的运动，从而完成清粉动作。

工作过程中，清扫部件产生了两个方向的复合运动：一是在刮刀架的推动下产生和刮刀架同向的同步运动，此方向同步运动的意义在于清扫部件中的柔性清扫件可以保持与刮刀架的压缩量在整个清扫过程中为定值；二是换向杠杆的推动下额外产生了垂直于刮刀架运动方向的同步动作，此方向同步运动的意义在于让刮刀架在运动过程的同时完成粉末清扫。

本实用新型的刮刀架清粉机构，利用刮刀架运动的动力驱动清粉机构，可由单轴的驱动实现执行端双轴联动，并具有自复位功能；在清粉过程中柔性清扫件可以保持压缩量为定值；通过变更换向杠杆的臂长可以根据需求调整双轴行程比。

带来的技术创新在于：

1、可以通过利用刮刀架运动的动力驱动清粉机构完成清扫，不需要引入额外的动力源，不增加控制系统复杂度；

2、在刮刀运动过程中完成清粉，不影响打印及铺粉效率；

3、结构简单，具有良好的可靠性及经济性；

4、独立性高，旧设备改造便捷性强。

附图说明

图1是本实用新型的刮刀架清粉机构的正向结构示意图；

图2是图1的背向结构示意图；

图3是清扫架部件结构示意图；

图4是随动部件结构示意图；

图5是基座部件示意图；

图6是本实用新型的刮刀架清粉机构应用过程中的安装位置示意图；

图7是本实用新型的刮刀架清粉机构的运动简图。

图中的标记分别表示：1、刮刀架；2、清粉机构；3、成形室底板；4、成形区域；5、清扫架部件；6、随动部件；7、基座部件；8、X向复位弹簧；9、Y向复位弹簧；10、柔性清扫件；11、X向导向滚轮；12、换向挡板；13、X向弹簧支架；14、X向导向支架；15、Y向导向滚轮；16、顶杆；17、随动板；18、X向弹簧支架；19、Y向弹簧支架；20、Y向导向支架；21、换向杠杆。

以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步地详细说明，

具体实施方式

需要说明的是，在以下的描述中，运动方向的定义参考图7坐标系。

参见图1至图5，本实施例给出一种刮刀架清粉机构，包括清扫架部件5、随动部件6、基座部件7、X向复位弹簧8和Y向复位弹簧9；其中：

清扫架部件5是实现清扫功能的直接部件；随动部件6在连接清扫架部件5和基座部件7的同时可起到带动双轴联动的作用；

基座部件7则为整个机构的安装基础；最后由X向复位弹簧8以及Y向复位弹簧9实现两个方向运动的复位。

所述清扫架部件5包括均匀布置有多个柔性清扫件10、X向导向滚轮11、换向挡板12和X向弹簧支架13；

所述随动部件6包括一对X向导向支架14、Y向导向滚轮15、顶杆16、随动板17、X向弹簧支架18和一对Y向弹簧支架19；

所述基座部件7包括一对Y向导向支架20和一对换向杠杆21。

本实施例中，柔性清扫件10可以根据使用实际需求选择毛刷或者橡胶垫，在清扫截面上同步清扫刮刀架外形，保证清扫质量。

所述换向杠杆21可根据打印设备空间情况调整两力臂长度，从而达到控制两个方向行程的效果。两个方向的运动均通过X向弹簧支架18和Y向弹簧支架19中的弹簧进行复位。

采用本实施例的刮刀架清粉机构，可以解决粘附在刮刀架上的粉末在铺粉过程中掉落到成形幅面上的问题，防止出现局部层厚过大无法烧熔透的情况，从而降低了零件报废的风险。

如图6所示，将本实施例的刮刀架清粉机构安装在成形室底板3上，在刮刀架1由成形区域4运动回程至开始下次铺粉的过程中完成清粉。

刮刀架清粉机构的运动方向的定义参见图7所示。具体的讲，刮刀架1在运动至清粉机构2时，首先与柔性清扫件10的端部接触，在刮刀架1继续运动的过程中，柔性清扫件10自身会产生变形，直至刮刀架1开始与顶杆16的端部接触。此时，一方面刮刀架1通过顶杆16推动着随动部件6沿Y向开始运动，导向由Y向导向滚轮15以及Y向导向支架20的导向槽共同实现；另一方面随动部件6的Y向运动通过随动板17传递到换向杠杆21上，使换向杠杆21沿铰接点发生转动进而推动换向挡板12，这样清扫架部件5在换向挡板12被推动的作用下产生了X向的运动，导向由X向导向滚轮11以及X向导向支架14的导向槽共同实现。

在整个运动过程中，基座部件7是固定的，随动部件6相对于基座部件具有Y方向的相对运动，清扫架部件5相对于随动部件6具有X方向的相对运动。由于在清扫过程中，随动部件6与刮刀架1是相对静止的，这便实现了在清扫过程中清扫架部件5与刮刀架1仅存在X方向的相对运动。

在运动至极限位置后的回程过程中，由X向弹簧支架13和X向弹簧支架18固定的X向复位弹簧8完成X方向的机构复位，由Y向弹簧支架19和Y向导向支架20固定的Y向复位弹簧9完成Y方向的机构复位。

Claims (7)

1.一种刮刀架清粉机构，其特征在于，所述刮刀架清粉机构包括清扫架部件(5)、随动部件(6)和基座部件(7)；其中：

所述清扫架部件(5)用于清扫刮刀架；

所述随动部件(6)连接所述清扫架部件(5)和所述基座部件(7)，所述随动部件(6)驱动所述清扫架部件(5)进行X向运动；

所述基座部件(7)为固定设置的安装基础。

2.如权利要求1所述的刮刀架清粉机构，其特征在于，所述清扫架部件(5)包括X向导向滚轮(11)、换向挡板(12)和一个或多个柔性清扫件(10)；

所述随动部件(6)包括X向导向支架(14)、Y向导向滚轮(15)、顶杆(16)、随动板(17)；

所述基座部件(7)包括Y向导向支架(20)和换向杠杆(21)。

3.如权利要求2所述的刮刀架清粉机构，其特征在于，所述多个柔性清扫件(10)均匀设置。

4.如权利要求2所述的刮刀架清粉机构，其特征在于，所述X向导向滚轮(11)、X向导向支架(14)、Y向导向滚轮(15)、顶杆(16)和Y向导向支架(20)各设置为2个。

5.如权利要求1所述的刮刀架清粉机构，其特征在于，所述刮刀架清粉机构还包括X向复位弹簧(8)和Y向复位弹簧(9)；其中：

所述X向复位弹簧(8)用于实现X方向运动的复位，所述Y向复位弹簧(9)用于实现Y方向运动的复位。

6.如权利要求1所述的刮刀架清粉机构，其特征在于，所述清扫架部件(5)还包括X向弹簧支架(13)，所述随动部件(6)还包括X向弹簧支架(18)和Y向弹簧支架(19)。

7.如权利要求2或3所述的刮刀架清粉机构，其特征在于，所述柔性清扫件(10)选择毛刷或者橡胶垫。