[发明专利]一种3D打印设备用自动更换刀具装置

说明书

本发明公开了一种3D打印设备用自动更换刀具装置，包括夹持装置，夹持装置包括夹持框架，夹持框架的上部固定连接有刀盒，夹持框架内设有滑动导向装置，滑动导向装置包括框架本体，框架本体与夹持框架滑动连接，框架本体上下端面均设置有刀具通孔，框架本体内设置有调节推动杆，刀盒内的刀具通过刀具通孔进入框架本体内，并在调节推动杆的推动下，刀具被推动至刀具通孔处，刀具夹板分别固定在夹持框架和框架本体的底部，当夹持框架和框架本体发生相对位移时，刀具夹板实现松开或夹紧，刀具直接下落至刀具夹板处并被夹紧。本发明的自动更换刀具装置实现了刀具更换和安装的自动化操作，解决了人工更换刀具所存在的效率低、操作麻烦的问题。

技术领域

本发明涉及3D打印设备领域，特别涉及一种3D打印设备用自动更换刀具装置。

背景技术

3D打印技术自20世纪90年代诞生至今，随着打印介质的改变丰富、机械结构的多样性组合已使得这种以层叠打印为基础原理的增材制造技术不断应用在军事领域、医学领域、汽车领域等诸多方面，并且不断走进和改善人们的生活，而金属3D打印作为3D打印技术里的一大分支，其潜在技术应用将来也是3D打印产业一大支柱，其中以选择性激光烧结技术(Selective Laser Sintering,SLM)为代表的金属3D打印技术在成型件致密度、力学性能、加工材料类型多样化等方面上有着明显优点，它的原理是利用金属粉末在激光束的热作用下完全熔化并通过冷却固化最终实现材料的层层累加，影响其最终成品打印精度的因素有很多，例如激光功率、扫描路径、金属粉末质量等等，而每一层粉末平铺质量也是影响打印精度的要素之一，现阶段市面上通过改变刮刀材质、刮刀接触粉末面的外形、刮刀安装方式等手段已经使得铺粉质量大大提高，但是刮刀的磨损始终是打印过程中无法避免的一个问题，特别是当该问题导致在打印过程中需要更换刮刀时，会明显影响打印效率、加大时间成本。

中国实用新型专利(申请号为201820050828.1)提到了一种金属3D打印机舱内刮刀安装结构，通过设置特定的刮刀更换通道，可以在不改变舱内气氛系统的前提下实现手工更换刮刀的操作，但考虑到刮刀在工作过程中到达影响粉末表面层质量时临界磨损状态的不确定性，这就要求在发现粉层表面质量下降时3D打印机能迅速做出更换刮刀的操作，显然，人工操作是无法完成。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种3D打印设备用自动更换刀具装置，以实现在不改变打印室内气氛环境的前提下由机器自动完成已磨损刀具的快速更换，提高打印过程的自动化，克服人工更换所存在的不足。

本发明采用的技术方案如下：一种3D打印设备用自动更换刀具装置，包括夹持装置和刀具夹板，其特征在于，所述夹持装置设置在打印舱室内，通过驱动装置提供移动动力，所述夹持装置包括具有框架结构的夹持框架，所述夹持框架的上部固定连接有用于提供刀具的刀盒，夹持框架内设有滑动导向装置，所述滑动导向装置包括具有中空结构的框架本体，所述框架本体的外侧边与夹持框架的内侧边滑动连接，所述框架本体的上下端面均设置有与中空结构接通的刀具通孔，所述刀具通孔不位于框架本体端面的中部且相互错开设置，框架本体的中空结构内设置有调节推动杆，所述调节推动杆与夹持框架固定连接，刀盒内的刀具通过框架本体上端面的刀具通孔进入框架本体的中空结构内，并在调节推动杆的推动下，框架本体中空结构内的刀具被推动至框架本体下端面的刀具通孔处然后离开框架本体，刀具夹板分别固定在夹持框架和框架本体的底部，当夹持框架和框架本体发生相对位移时，刀具夹板实现松开或夹紧，从框架本体出来的刀具直接下落至刀具夹板处并被夹紧。

进一步，为了使刀具能够顺利通过刀具通孔，所述框架本体具有刀具通孔的端面上设置有滑动导向结构，刀具通过滑动导向结构滑动至刀具通孔处直至通过刀具通孔。通过滑动导向结构的导向作用，能够使刀具顺利通过刀具通孔。