本實(shí)用新型屬于增材制造領(lǐng)域，具體涉及一種用于制造三維物體設(shè)備及其鋪粉裝置。

背景技術(shù)：

增材制造技術(shù)（Additive Manufacturing，簡(jiǎn)稱AM）是一項(xiàng)具有數(shù)字化制造、高度柔性和適應(yīng)性、直接CAD模型驅(qū)動(dòng)、快速、材料類型豐富多樣等鮮明特點(diǎn)的先進(jìn)制造技術(shù)，自二十世紀(jì)八十年代末發(fā)展至今，己成為現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)中的一項(xiàng)支柱技術(shù)。選區(qū)激光熔化技術(shù)（Selective Laser Melting，簡(jiǎn)稱SLM）是近年來發(fā)展迅速的增材制造技術(shù)之一，其以粉末材料為原料，采用激光對(duì)三維實(shí)體的截面進(jìn)行逐層掃描完成原型制造，不受零件形狀復(fù)雜程度的限制，不需要任何的工裝模具，應(yīng)用范圍廣。選區(qū)激光熔化工藝的基本過程是：送粉裝置將一定量粉末送至工作臺(tái)面，鋪粉裝置將一層粉末材料平鋪在成型缸已成型零件的上表面，振鏡控制激光器按照該層的截面輪廓對(duì)實(shí)心部分粉末層進(jìn)行掃描，使粉末的溫度升至熔化點(diǎn)，粉末熔化燒結(jié)并與下面已成型的部分實(shí)現(xiàn)粘接；當(dāng)一層截面燒結(jié)完后，工作臺(tái)下降一個(gè)層的厚度，鋪粉裝置又在上面鋪上一層均勻密實(shí)的粉末，進(jìn)行新一層截面的掃描燒結(jié)，經(jīng)若干層掃描疊加，直至完成整個(gè)三維實(shí)體制造。

目前，激光在進(jìn)行截面輪廓燒結(jié)，尤其是燒結(jié)截面輪廓的邊緣時(shí)，常常會(huì)由于熱應(yīng)力影響，使得燒結(jié)的截面輪廓存在翹曲的現(xiàn)象，這樣隨著層數(shù)的累加，翹曲變形也會(huì)存在累積效應(yīng)，從而大大影響了燒結(jié)制件的整體精度；另一方面，當(dāng)鋪粉裝置的刮刀進(jìn)行下一層鋪粉時(shí)，刮刀會(huì)與翹曲接觸，從而大大阻礙了刮刀的鋪粉運(yùn)動(dòng)，嚴(yán)重的話甚至造成卡刀，進(jìn)而造成系統(tǒng)的整個(gè)工作停止。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種能夠保證系統(tǒng)可靠工作，且提高制件精度的用于制造三維物體設(shè)備及其鋪粉裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種用于制造三維物體的鋪粉裝置，包括機(jī)架、刮刀固定機(jī)構(gòu)、刮刀、滾刀以及帶動(dòng)滾刀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)架的頂部設(shè)有送粉槽，所述刮刀通過刮刀固定機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，所述滾刀安裝在機(jī)架上，且滾刀和刮刀分別位于送粉槽的兩側(cè)，以使通過送粉槽送入的粉末落入滾刀和刮刀中間，所述滾刀的底部與燒結(jié)平面基本平行，所述刮刀的底部距離燒結(jié)平面的距離為一個(gè)層厚。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述刮刀固定機(jī)構(gòu)包括刮刀座和壓板，所述刮刀座安裝在機(jī)架上，且所述刮刀通過壓板安裝在刮刀座上。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述刮刀的材質(zhì)為陶瓷，且形狀為扁平狀。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述機(jī)架包括一橫板以及設(shè)置在橫板一側(cè)的一豎板，所述送粉槽設(shè)置在橫板的中部，所述豎板上設(shè)有用于插入驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸的一通孔。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述送粉槽為長(zhǎng)條形，且送粉槽的長(zhǎng)度等于刮刀的長(zhǎng)度。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述裝置還包括聯(lián)軸器、軸承、軸承座和軸承壓蓋，所述滾刀套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上，所述套設(shè)有滾刀的轉(zhuǎn)軸的一端安裝有所述軸承，套設(shè)有滾刀的轉(zhuǎn)軸的另一端在安裝有所述軸承后，通過聯(lián)軸器與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸相連，且所述軸承通過軸承壓蓋安裝在軸承座內(nèi)。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為伺服電機(jī)。

本實(shí)用新型還提供了一種用于制造三維物體的設(shè)備，包括上述任一項(xiàng)所述的用于制造三維物體的鋪粉裝置。

本實(shí)用新型的用于制造三維物體的鋪粉裝置，通過包括機(jī)架、刮刀固定機(jī)構(gòu)、刮刀、滾刀以及帶動(dòng)滾刀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)架的頂部設(shè)有送粉槽，所述刮刀通過刮刀固定機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，所述滾刀安裝在機(jī)架上，且滾刀和刮刀分別位于送粉槽的兩側(cè)，以使通過送粉槽送入的粉末落入滾刀和刮刀中間，所述滾刀的底部與燒結(jié)平面基本平行，所述刮刀的底部距離燒結(jié)平面的距離為一個(gè)層厚，使得本實(shí)用新型的鋪粉裝置在工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)滾刀旋轉(zhuǎn)，從而將由于應(yīng)力變形產(chǎn)生的翹曲（尤其是燒結(jié)邊緣）銑掉，進(jìn)而修正了燒結(jié)表面翹曲變形的輪廓，隨后刮刀再將通過送粉槽送入的粉末鋪平，整個(gè)工藝在一次鋪粉中便可實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型的鋪粉裝置不僅實(shí)現(xiàn)了鋪粉功能，還提高了燒結(jié)制件的精度，而且裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便。

本實(shí)用新型的用于制造三維物體的設(shè)備，通過包括上述用于制造三維物體的鋪粉裝置，使得本實(shí)用新型的鋪粉裝置在工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)滾刀旋轉(zhuǎn)，從而將由于應(yīng)力變形產(chǎn)生的翹曲（尤其是燒結(jié)邊緣）銑掉，進(jìn)而修正了燒結(jié)表面翹曲變形的輪廓，隨后刮刀再將通過送粉槽送入的粉末鋪平，整個(gè)工藝在一次鋪粉中便可實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型的設(shè)備不僅實(shí)現(xiàn)了鋪粉功能，還提高了燒結(jié)制件的精度，而且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型用于制造三維物體的鋪粉裝置提供的一實(shí)施例的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型用于制造三維物體的鋪粉裝置提供的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為圖2的俯視圖；

圖4為圖3的B-B剖視圖；

圖5為圖2的分解圖。

圖中部件標(biāo)記如下：

1、送粉漏斗；2、鋪粉裝置；3、燒結(jié)平面；21、機(jī)架，22、刮刀固定機(jī)構(gòu)；23、滾刀；24、聯(lián)軸器；25、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；26、軸承壓蓋；27、軸承；28、軸承座；29、刮刀座；30、刮刀；31、壓板；211、送粉槽。

具體實(shí)施方式

為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解并實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖2至圖5所示，用于制造三維物體的鋪粉裝置包括機(jī)架21、刮刀30固定機(jī)構(gòu)22、刮刀30、滾刀23以及帶動(dòng)滾刀23進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25，所述機(jī)架21的頂部設(shè)有送粉槽211，所述刮刀30通過刮刀30固定機(jī)構(gòu)22安裝在機(jī)架21上，所述滾刀23安裝在機(jī)架21上，且滾刀23和刮刀30分別位于送粉槽211的兩側(cè)，以使通過送粉槽211送入的粉末落入滾刀23和刮刀30中間，所述滾刀23的底部與燒結(jié)平面3基本平行，所述刮刀30的底部距離燒結(jié)平面3的距離為一個(gè)層厚，具體實(shí)施中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25可為伺服電機(jī)，當(dāng)然還可以為其它驅(qū)動(dòng)設(shè)備，在此不做一一列舉。在此需說明的是，本實(shí)用新型中提到的燒結(jié)平面3為理想的平整水平工作平面，也就是在理想條件下，燒結(jié)平面3不會(huì)由于因?yàn)閼?yīng)力而產(chǎn)生翹曲的平面。

所述刮刀30固定機(jī)構(gòu)22包括刮刀座29和壓板31，所述刮刀座29安裝在機(jī)架21上，且所述刮刀30通過壓板31安裝在刮刀座29上。具體實(shí)施中，所述刮刀30的材質(zhì)為陶瓷，且形狀為扁平狀。

所述機(jī)架21包括一橫板以及設(shè)置在橫板一側(cè)的一豎板，所述送粉槽211設(shè)置在橫板的中部，所述豎板上設(shè)有用于插入驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25的轉(zhuǎn)軸的一通孔。具體實(shí)施中，所述送粉槽211為長(zhǎng)條形，且送粉槽211的長(zhǎng)度等于刮刀30的長(zhǎng)度。

所述裝置還包括聯(lián)軸器24、軸承27、軸承座28和軸承壓蓋26，所述滾刀23套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上，所述套設(shè)有滾刀23的轉(zhuǎn)軸的一端安裝有所述軸承27，套設(shè)有滾刀23的轉(zhuǎn)軸的另一端在安裝有所述軸承27后，通過聯(lián)軸器24與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25的轉(zhuǎn)軸相連，且所述軸承27通過軸承壓蓋26安裝在軸承座28內(nèi)。

在此需說明的是，本實(shí)用新型用于制造三維物體的鋪粉裝置可設(shè)置在滑塊上，滑塊由驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)在工作平面上進(jìn)行左右往返運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)鋪粉裝置在工作平面上進(jìn)行左右往返運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)鋪粉，由于這屬于本領(lǐng)域的公知技術(shù)，因此在此對(duì)其具體內(nèi)容不做詳細(xì)闡述。

下面為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解并實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合圖1詳細(xì)描述本實(shí)用新型的工作原理。

圖1為本實(shí)用新型用于制造三維物體的鋪粉裝置提供的一實(shí)施例的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，送粉漏斗1內(nèi)存儲(chǔ)有燒結(jié)制件的粉料，送粉漏斗1通過鋪粉裝置2的送粉槽211將粉料送入，此時(shí)粉料正好落入滾刀23和刮刀30之間，當(dāng)鋪粉裝置2首次開始工作時(shí)，鋪粉裝置2位于工作臺(tái)的一側(cè)（例如左側(cè)），當(dāng)鋪粉裝置2從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，刮刀30則將粉料平鋪到工作平面，由于此次是首次鋪粉，并未燒結(jié)制件，因此此次滾刀23僅僅跟隨鋪粉裝置2從左向右運(yùn)動(dòng)，而當(dāng)該層鋪粉完成后，振鏡控制激光器按照該層的截面輪廓對(duì)實(shí)心部分粉末層進(jìn)行掃描，待該層截面掃描燒結(jié)完成時(shí)，鋪粉裝置2從右向左運(yùn)動(dòng)，送粉漏斗1又通過鋪粉裝置2的送粉槽211將粉料送入滾刀23和刮刀30之間，鋪粉裝置2再次從左向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)靠近燒結(jié)平面3的滾刀23在伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中，旋轉(zhuǎn)的滾刀23便可將已燒結(jié)平面3的表面產(chǎn)生的翹曲銑掉；而刮刀30也會(huì)在鋪粉裝置2的運(yùn)動(dòng)下會(huì)將粉料均勻的平鋪在已燒結(jié)平面3上，當(dāng)該層鋪粉完成后，振鏡控制激光器按照該層的截面輪廓對(duì)實(shí)心部分粉末層進(jìn)行掃描，待該層截面掃描燒結(jié)完成時(shí)，鋪粉裝置2從右向左運(yùn)動(dòng)……重復(fù)上述操作步驟，直至制件燒結(jié)完成。

在此需說明的是，以上工作原理僅僅描述的是一種實(shí)現(xiàn)方式，由于本實(shí)用新型保護(hù)的是用于制造三維物體的鋪粉裝置的結(jié)構(gòu)，因此對(duì)于上述工作原理中描述的三維物體的制造控制方法不做任何限制。

本實(shí)用新型還提供了一種用于制造三維物體的設(shè)備，包括上述任一項(xiàng)所述的用于制造三維物體的鋪粉裝置。

以上實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干修改和修飾，應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。