[发明专利]一种增材制造铺平装置

说明书

技术领域

本发明专利涉及增材制造装备技术领域，更具体地，涉及一种增材制造刮刀式铺平装置，其能实时转移刮刀前方的堆积余料，且能够在粉材、液材、膏材增材制造设备中通用。

背景技术

增材制造是基于材料逐层叠加的成型技术，根据制件三维模型的分层数据得到每一层的加工路径，在控制系统、成型系统的配合下通过每一层的堆叠得到最终的成型件。根据打印材料特征的不同，增材制造领域采用的原材料主要分为丝材、粉材、片材、液材等几大类。在粉材和液材的增材制造逐层送料机构中，目前主要采用铺辊或刮刀式。但目前的铺辊或刮刀装置都难以将多余堆积料实时回收，从而造成余料在铺平装置前方的大量堆积。这种堆积效应会对下方已经成型的模型表面形成应力，容易造成扭曲、开裂、移位等缺陷，甚至造成整个成型过程失败。特别是在成型大尺寸工件或高稠度液材时，这种积致缺陷效应愈加明显。

中国专利201410410412461.X公开了一种刮刀装置，其包含两个刮刀体，一侧为真空吸附余料刀体，一侧为涂覆刀体，能实现液材余料的转移，但该装置结构较为复杂，且较难实现粉材、膏材余料的转移。中国专利201710360400.7公开了一种分体式刮刀结构，通过改进刮刀出口处的倒角来构成两侧式刮刀体，但其采用刮刀下端内凹槽的方式难以对刮刀前方余料进行转移，且在粉材设备中亦较难通用。同时，现有的刮刀装置在铺平效果上仍有待进一步优化。

由于存在上述缺陷和不足，本领域亟需做出进一步的完善和改进，设计一种刮刀装置，使其能够避免铺平时前方余料堆积及其引起的相关缺陷等问题，满足生产的需要。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种可在粉材、液材、膏材增材制造设备中通用的刮刀式铺平装置，其通过在刮刀体行进方向设置余料进口，减少了刮刀数量，克服了余料堆积及其引起的相关缺陷等问题，改善了铺平效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种增材制造铺平装置，其特征在于，其包括刮刀体，驱动装置，排料装置、控制模块等，

其中，所述的刮刀体为中空体结构，所述的刮刀体下端侧开口，一侧设有带弧形尾槽的集料刀，所述的排料装置位于所述的尾槽中，所述的刮刀体安装在位于两侧的导轨上与所述的驱动装置相连接。

具体地，本发明设置了带弧形尾槽的集料刀，所述的集料刀弧形槽平刀部分与弧形部分为圆弧过渡。可以实时将堆积余料收集并转移，克服了余料堆积及其引起的相关缺陷等问题。

优选地，所述的排料装置包括拉杆、弧形刮板、储料容器，所述的拉杆与弧形刮板相连，所述的储料容器位于刮刀体非工作状态时的旁侧。排料装置可以将刮刀体聚集的余料及时排入到储料容器中，有利于余料的回收再利用，提高了材料利用率。

进一步优选地，所述的刮刀体在储料容器一侧设有一孔。所述孔作为余料从尾槽进入储料容器的出口。

优选地，所述的刮刀体上端封闭或敞口。敞口刀体有利于操作人员实时观察余料聚集度，在余料收集较少的情况下，可有效避免排料装置的频繁操作。

优选地，所述的铺平装置还包括一控制模块，该控制模块包括驱动刮刀体运动的控制系统、驱动排料装置动作的控制系统。通过控制模块实现刮刀体、排料装置在生产时的动作参数，便于实时调节和控制，同时增加控制精度。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

（1）本发明的增材制造铺平装置，针对现有技术无法在粉材、液材、膏材增材制造设备中通用，且铺平效果不理想的问题，在功能-结构上作出了改进，从而克服了因余料堆积引起的成型缺陷等问题，使得由包含该装置的增材制造装备在成型过程中具有较高的成品率。

（2）本发明所述的增材制造铺平装置，包含的排料装置可以将刮刀体收集的余料及时排入到储料容器中，有利于余料的回收再利用，提高了材料利用率。

（3）本发明的增材制造铺平装置，工艺参数稳定，操作简便，劳动生产效率高，制作成本低，铺平效果优良。

附图说明

图1是本发明的增材制造铺平装置的结构示意图。

图2是本发明的增材制造铺平装置包含的刮刀体截面示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

101-刮刀体，102-导轨，103-储料容器，201-排料装置，301-弧形槽集料刀。

具体实施方式