本實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，簡稱AM）是一項具有數(shù)字化制造、高度柔性和適應(yīng)性、直接CAD模型驅(qū)動、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)中的一項支柱技術(shù)。選區(qū)激光熔化技術(shù)（Selective Laser Melting，簡稱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，采用激光對三維實體的截面進(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實心部分粉末層進(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現(xiàn)粘接；當(dāng)一層截面燒結(jié)完后，工作臺下降一個層的厚度，鋪粉裝置又在上面鋪上一層均勻密實的粉末，進(jìn)行新一層截面的掃描燒結(jié)，經(jīng)若干層掃描疊加，直至完成整個三維實體制造。

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，常常會由于熱應(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，刮刀會與翹曲接觸，從而大大阻礙了刮刀的鋪粉運(yùn)動，嚴(yán)重的話甚至造成卡刀，進(jìn)而造成系統(tǒng)的整個工作停止。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題，本實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、滾刀以及帶動滾刀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的驅(qū)動機(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)平面的距離為一個層厚。

作為本實用新型的進(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)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸的一通孔。

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

作為本實用新型的進(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)。

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

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

本實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、滾刀以及帶動滾刀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的驅(qū)動機(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)平面的距離為一個層厚，使得本實用新型的鋪粉裝置在工作時，驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠帶動滾刀旋轉(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，整個工藝在一次鋪粉中便可實現(xiàn)。因此，本實用新型的鋪粉裝置不僅實現(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)簡單、操作簡便。

本實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，使得本實用新型的鋪粉裝置在工作時，驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠帶動滾刀旋轉(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，整個工藝在一次鋪粉中便可實現(xiàn)。因此，本實用新型的設(shè)備不僅實現(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)簡單、操作簡便。

附圖說明

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

圖2為本實用新型用于制造三維物體的鋪粉裝置提供的一實施例的結(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。

具體實施方式

為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解并實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)方案，以下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例做進(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以及帶動滾刀23進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的驅(qū)動機(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的距離為一個層厚，具體實施中，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)25可為伺服電機(jī)，當(dāng)然還可以為其它驅(qū)動設(shè)備，在此不做一一列舉。在此需說明的是，本實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不會由于因為應(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)動機(jī)構(gòu)25的轉(zhuǎn)軸的一通孔。具體實施中，所述送粉槽211為長條形，且送粉槽211的長度等于刮刀30的長度。

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)動器帶動在工作平面上進(jìn)行左右往返運(yùn)動，進(jìn)而帶動鋪粉裝置在工作平面上進(jìn)行左右往返運(yùn)動，以實現(xiàn)鋪粉，由于這屬于本領(lǐng)域的公知技術(shù)，因此在此對其具體內(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現(xiàn)本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合圖1詳細(xì)描述本實用新型的工作原理。

圖1為本實用新型用于制造三維物體的鋪粉裝置提供的一實施例的使用狀態(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，鋪粉裝置2位于工作臺的一側(cè)（例如左側(cè)），當(dāng)鋪粉裝置2從左向右運(yùn)動時，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，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實心部分粉末層進(jìn)行掃描，待該層截面掃描燒結(jié)完成時，鋪粉裝置2從右向左運(yùn)動，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，此時靠近燒結(jié)平面3的滾刀23在伺服電機(jī)的驅(qū)動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，運(yùn)動過程中，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也會在鋪粉裝置2的運(yùn)動下會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實心部分粉末層進(jìn)行掃描，待該層截面掃描燒結(jié)完成時，鋪粉裝置2從右向左運(yùn)動……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現(xiàn)方式，由于本實用新型保護(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，包括上述任一項所述的用于制造三維物體的鋪粉裝置。

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