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CN111376479A - 一种3d打印机的刮刀装置 - Google Patents

一种3d打印机的刮刀装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及3D打印技术领域，具体公开了一种3D打印机的刮刀装置，所述刮刀装置包括横向移动模组和设于横向移动模组上的刮刀安装模块，所述刮刀安装模块上安装有刮刀；所述刮刀为板状，刮刀的上端安装在刮刀安装模块上，刮刀的下端设有第一斜角，刮刀的中部向内凹陷，刮刀的左右两端分别向内倾斜，形成第二斜角和第三斜角；本发明在刮刀的下端和左右两端分别设置第一斜角、第二斜角和第三斜角，第一斜角的设置能够确保粘稠的成型材料不会在刮刀上堆积，也可刮平粘稠度较大的成型材料，第二斜角和第三斜角的设置能够将成型材料往中心聚集，实现更好的打印效果。

Description

一种3D打印机的刮刀装置
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印机的刮刀装置。
背景技术
在3D打印装备中，对于光固化的成型材料，在打印一层完成之后，通常需要刮刀将新的待成型层可能存在的凹凸不平的位置刮平。现有技术中是采用带有真空吸附的刮刀，即刮刀内部有空心凹槽，采用负压的方法可将成型材料吸附于刮刀空心凹槽中，可填补待成型层上凹凸不平的位置，实现待成型层的平整。
在实际应用中发现，现有的真空吸附刮刀对于粘稠较低的液体成型材料非常适宜，但是当液体成型材料的粘稠度较高时，在刮刀口处不再出现由液体张力形成的虹吸现象，用此种刮刀不但无法将成型材料刮平，还容易使黏稠度较高的成型材料粘附于刮刀之上，无法达到理想刮平效果。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种3D打印机的刮刀装置，能够确保粘稠的成型材料不会在刮刀上堆积，也可刮平粘稠度较大的成型材料，以及实现更好的打印效果。
为了解决上述技术问题，本发明提供的具体方案如下：
一种3D打印机的刮刀装置，所述刮刀装置包括横向移动模组和设于横向移动模组上的刮刀安装模块，所述刮刀安装模块上安装有刮刀；
所述刮刀为板状，刮刀的上端安装在刮刀安装模块上，刮刀的下端设有第一斜角，刮刀的中部向内凹陷，刮刀的左右两端分别向内倾斜，形成第二斜角和第三斜角。
可选的，所述刮刀安装模块包括刮刀安装架和刮刀调节组件，所述刮刀安装架的一端连接横向移动模组，刮刀安装架的另一端连接刮刀调节组件，所述刮刀设于刮刀调节组件上，通过刮刀调节组件对刮刀的位置进行调节与固定，可操作性和灵活性强。
可选的，所述刮刀调节组件包括调高板、安装板和第一连接螺钉；
所述刮刀安装在安装板上，所述安装板设于调高板上，所述第一连接螺钉连接安装板和调高板；
所述调高板与刮刀安装架连接，安装板对刮刀的位置进行限定，调高板能够对刮刀的高低位置进行调节，可操作性和灵活性强。
可选的，所述调高板上设有螺纹孔，所述刮刀安装架上设有与螺纹孔对应的连接孔，所述螺纹孔和连接孔之间设有第二连接螺钉，通过螺纹孔、连接孔以及第二连接螺钉实现调高板的位置调节。
可选的，所述刮刀安装架上还设有顶紧孔，所述顶紧孔内设有螺纹，在顶紧孔内拧进顶紧螺丝，对调高板起到稳定作用，提高整体使用稳定性。
可选的，所述调高板上设有凹槽，所述安装板上设有与凹槽对应的凸条，便于安装板的定位与安装，同时也便于安装板的拆卸。
可选的，所述横向移动模组包括固定底板、步进电机、联轴器、丝杆和安装座；
所述固定底板上设有步进电机安装端和丝杆固定端，所述步进电机安装在步进电机安装端上，所述丝杆安装在丝杆固定端上；
所述步进电机连接联轴器，所述联轴器连接丝杆，所述丝杆连接安装座；
所述安装座连接刮刀安装模块，在步进电机、联轴器和丝杆的共同作用下，实现安装座的横向移动。
可选的，所述刮刀装置还包括供料模块，所述供料模块包括泵体和供料件，所述泵体和供料件之间通过管道连接；
所述供料件位于刮刀安装模块的下端，泵体通过管道将成型材料送至供料件，成型材料通过供料件流出。
可选的，所述供料件的内部设有多个供料槽，所述供料件的上端设有分别与所述多个供料槽连通的多个连接口；
所述管道与连接口连接，实现多组分成型材料的提供。
可选的，所述供料槽的数量与泵体的数量相同，一个泵体对应一个供料槽，实现多组分成型材料的打印功能。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明在刮刀的下端和左右两端分别设置第一斜角、第二斜角和第三斜角，第一斜角的设置能够确保粘稠的成型材料不会在刮刀上堆积，也可刮平粘稠度较大的成型材料，第二斜角和第三斜角的设置能够将成型材料往中心聚集，实现更好的打印效果。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的一种3D打印机的刮刀装置的整体结构示意图。
图2为本发明实施例中提供的刮刀的结构示意图。
图3为本发明实施例中提供的调高板和安装板的结构示意图。
图4为本发明实施例中提供的刮刀安装架的结构示意图。
图5为本发明实施例中提供的另一种3D打印机的刮刀装置的整体结构示意图。
图6为本发明实施例中提供的供料模块的结构示意图；
图7为本发明实施例中提供的供料件的结构示意图。
其中，1为刮刀装置；2为横向移动模组；21为固定底板；22为步进电机；23为联轴器；24为丝杆；25为安装座；26为步进电机安装端；27为丝杆固定端；3为刮刀安装模块；31为刮刀安装架；311为连接孔；312为顶紧孔；32为刮刀调节组件；321为调高板；3211为螺纹孔；3212为凹槽；322为安装板；3221为凸条；323为第一连接螺钉；4为刮刀；41为第一斜角；42为第二斜角；43为第三斜角；5为供料模块；51为泵体；52为供料件；521为供料槽；522为连接口。
具体实施方式
为了详细说明本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
例如，一种3D打印机的刮刀装置，所述刮刀装置包括横向移动模组和设于横向移动模组上的刮刀安装模块，所述刮刀安装模块上安装有刮刀；所述刮刀为板状，刮刀的上端安装在刮刀安装模块上，刮刀的下端设有第一斜角，刮刀的中部向内凹陷，刮刀的左右两端分别向内倾斜，形成第二斜角和第三斜角。
本实施例提供的一种3D打印机的刮刀装置，在刮刀的下端和左右两端分别设置第一斜角、第二斜角和第三斜角，第一斜角的设置能够确保粘稠的成型材料不会在刮刀上堆积，也可刮平粘稠度较大的成型材料，第二斜角和第三斜角的设置能够将成型材料往中心聚集，实现更好的打印效果。
请参照图1和图2，图1示出的是3D打印机的刮刀装置的整体结构示意图；图2示出的是刮刀的结构示意图。
如图1和图2所示，该刮刀装置包括横向移动模组，横向移动模组上设有刮刀安装模块，刮刀安装在刮刀安装模块上，横向移动模组能够带动刮刀安装模块进行横向移动，进而带动刮刀的横向移动。
在该示例中，刮刀为板状，刮刀的上端安装在刮刀安装模块上，刮刀的下端设有第一斜角，刮刀的中部向内凹陷，刮刀的左右两端分别向内倾斜，形成第二斜角和第三斜角。刮刀在对成型材料进行刮平时，第一斜角的倾斜设置使得成型材料不会在刮刀上堆积；通常的，在刮刀刮动的过程中，成型材料会向两端溢出，而第二斜角和第三斜角的设置则很好的解决了这个问题，在刮刀刮动时，第二斜角和第三斜角使得成型材料往中心聚集，实现更好的刮平和打印效果。
在一些实施例中，所述刮刀安装模块包括刮刀安装架和刮刀调节组件，所述刮刀安装架的一端连接横向移动模组，刮刀安装架的另一端连接刮刀调节组件，所述刮刀设于刮刀调节组件上，通过刮刀调节组件对刮刀的位置进行调节与固定，可操作性和灵活性强
具体的，刮刀安装架的一端连接在横向移动模组上，通过螺丝进行固定，提高刮刀在横向移动时的稳定性，在刮刀刮平过程中，不会出现上下晃动的情况。
在一些实施例中，所述刮刀调节组件包括调高板、安装板和第一连接螺钉；所述刮刀安装在安装板上，所述安装板设于调高板上，所述第一连接螺钉连接安装板和调高板；所述调高板与刮刀安装架连接，安装板对刮刀的位置进行限定，调高板能够对刮刀的高低位置进行调节，可操作性和灵活性强。
刮刀的上端设有安装孔，安装板上设有与安装孔对应的安装位，将安装孔对准安装位后，通过螺丝对刮刀和安装板的位置进行锁定，使得刮刀固定安装在安装板上，安装板则通过第一连接螺钉固定安装在调高板上，调高板与刮刀安装架之间为可拆卸连接。
通过调节调高板的位置，进而实现对刮刀的高低位置进行调节，如图3和图4所示，在该示例中，所述调高板上设有螺纹孔，所述刮刀安装架上设有与螺纹孔对应的连接孔，所述螺纹孔和连接孔之间设有第二连接螺钉，通过螺纹孔、连接孔以及第二连接螺钉实现调高板的位置调节。当需要将调高板的位置往下调时，调高板与刮刀安装架之间会出现缝隙，缝隙越大则说明调高板的位置越低，在调节时，可先将第二连接螺钉插入连接孔中，接着拧进螺母，再将第二连接螺钉旋进螺纹孔中，此时，位于调高板与刮刀安装架之间的螺母能够对调高板的位置起到稳定作用，使其不会发生上下或左右晃动等。
在一些实施例中，为紧固调高板的位置，在刮刀安装架上设有顶紧孔，顶紧孔内设有螺纹，在顶紧孔内拧进顶紧螺丝，顶紧螺丝顶住调高板，对调高板起到稳定作用，提高整体使用稳定性。
具体的，螺纹孔的数量共有四个，两个为一组，分别设于调高板的左右两侧，如，调高板左侧设有第一螺纹孔和第二螺纹孔，调高板右侧设有第三螺纹孔和第四螺纹孔，该分布方式能够使得调高板的受力均衡，提高使用的稳定性，刮刀安装架上顶紧孔的数量为两个，分别为第一顶紧孔和第二顶紧孔，第一顶紧孔的位置对应第一螺纹孔和第二螺纹孔中间，第二顶紧孔的位置对应第三螺纹孔和第四螺纹孔中间，在插入顶紧螺丝时，能够对调高板起到较好的顶紧均衡作用。
在一些实施例中，所述调高板上设有凹槽，所述安装板上设有与凹槽对应的凸条，便于安装板的定位与安装，同时也便于安装板的拆卸。
在该示例中，凹槽的数量为两个，设于调高板的中部，凸条的数量与凹槽对应，在安装时，可通过凹槽与凸条的配合对安装板进行定位与安装，再通过第一连接螺钉将安装板固定在调高板上。
在一些实施例中，所述横向移动模组包括固定底板、步进电机、联轴器、丝杆和安装座；所述固定底板上设有步进电机安装端和丝杆固定端，所述步进电机安装在步进电机安装端上，所述丝杆安装在丝杆固定端上；所述步进电机连接联轴器，所述联轴器连接丝杆，所述丝杆连接安装座；所述安装座连接刮刀安装模块，在步进电机、联轴器和丝杆的共同作用下，实现安装座的横向移动。
请参照图5-图7，图5示出的是另一种刮刀装置的整体结构示意图；图6示出的是供料模块的结构示意图；图7示出的是供料件的结构示意图。
如图5-图7所示，该刮刀装置包括横向移动模组和设于横向移动模组上的刮刀安装模块，所述刮刀安装模块上安装有刮刀和供料模块；所述刮刀为板状，刮刀的上端安装在刮刀安装模块上，刮刀的下端设有第一斜角，刮刀的中部向内凹陷，刮刀的左右两端分别向内倾斜，形成第二斜角和第三斜角。
其中，供料模块包括泵体和供料件，所述泵体和供料件之间通过管道连接；所述供料件位于刮刀安装模块的下端，泵体通过管道将成型材料送至供料件，成型材料通过供料件流出。
为实现多种成型材料的复合打印，本示例中的供料件的内部设有多个供料槽，所述供料件的上端设有分别与所述多个供料槽连通的多个连接口；所述管道与连接口连接，实现多组分成型材料的提供。
供料槽内设置有成型材料，各供料槽内的成型材料不同，实现多组分成型材料的提供，在使用时，供料槽的槽口朝下，连接口朝上，连接口连接对应的泵体，泵体内盛装有成型材料，在泵体的作用下，将每次需要的成型材料挤压至供料槽中，成型材料通过供料槽的槽口流出。
在该示例中，所述供料槽的数量与泵体的数量均为四个，一个泵体对应一个供料槽，实现多组分成型材料的打印功能，需要注意的是，本示例中并不对供料槽和泵体的数量进行限制，可以根据实际需求进行设计。
可以理解的，上述实施例中各个部件之间的不同实施方式可以进行组合实施，实施例仅仅只是为了说明特定结构的可实施方式，并不是作为方案实施的限定。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种3D打印机的刮刀装置，其特征在于，所述刮刀装置(1)包括横向移动模组(2)和设于横向移动模组(2)上的刮刀安装模块(3)，所述刮刀安装模块(3)上安装有刮刀(4)；
所述刮刀(4)为板状，刮刀(4)的上端安装在刮刀安装模块(3)上，刮刀(4)的下端设有第一斜角(41)，刮刀(4)的中部向内凹陷，刮刀(4)的左右两端分别向内倾斜，形成第二斜角(42)和第三斜角(43)。
2.根据权利要求1所述的3D打印机的刮刀装置，其特征在于，所述刮刀安装模块(3)包括刮刀安装架(31)和刮刀调节组件(32)，所述刮刀安装架(31)的一端连接横向移动模组(2)，刮刀安装架(31)的另一端连接刮刀调节组件(32)。
3.根据权利要求2所述的3D打印机的刮刀装置，其特征在于，所述刮刀调节组件(32)包括调高板(321)、安装板(322)和第一连接螺钉(323)；
所述刮刀(4)安装在安装板(322)上，所述安装板(322)设于调高板(321)上，所述第一连接螺钉(323)连接安装板(322)和调高板(321)；
所述调高板(321)与刮刀安装架(31)连接。
4.根据权利要求3所述的3D打印机的刮刀装置，其特征在于，所述调高板(321)上设有螺纹孔(3211)，所述刮刀安装架(31)上设有与螺纹孔(3211)对应的连接孔(311)，所述螺纹孔(3211)和连接孔(311)之间设有第二连接螺钉。
5.根据权利要求4所述的3D打印机的刮刀装置，其特征在于，所述刮刀安装架(31)上还设有顶紧孔(312)，所述顶紧孔(312)内设有螺纹。
6.根据权利要求3所述的3D打印机的刮刀装置，其特征在于，所述调高板(321)上设有凹槽(3212)，所述安装板(322)上设有与凹槽(3212)对应的凸条(3221)。
7.根据权利要求1所述的3D打印机的刮刀装置，其特征在于，所述横向移动模组(2)包括固定底板(21)、步进电机(22)、联轴器(23)、丝杆(24)和安装座(25)；
所述固定底板(21)上设有步进电机安装端(26)和丝杆固定端(27)，所述步进电机(22)安装在步进电机安装端(26)上，所述丝杆(24)安装在丝杆固定端(27)上；
所述步进电机(22)连接联轴器(23)，所述联轴器(23)连接丝杆(24)，所述丝杆(24)连接安装座(25)；
所述安装座(25)连接刮刀安装模块(3)。
8.根据权利要求1所述的3D打印机的刮刀装置，其特征在于，所述刮刀装置(1)还包括供料模块(5)，所述供料模块(5)包括泵体(51)和供料件(52)，所述泵体(51)和供料件(52)之间通过管道连接；
所述供料件(52)位于刮刀安装模块(3)的下端。
9.根据权利要求8所述的3D打印机的刮刀装置，其特征在于，所述供料件(52)的内部设有多个供料槽(521)，所述供料件(52)的上端设有分别与所述多个供料槽(521)连通的多个连接口(522)；
所述管道与连接口(522)连接。
10.根据权利要求9所述的3D打印机的刮刀装置，其特征在于，所述供料槽(521)的数量与泵体(51)的数量相同。
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