CN208760020U - 3d打印设备用铺料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体涉及3D打印设备用铺料装置，包括支撑梁、储料仓、输料装置、可调大小的下料腔、振动装置、调节装置、刷辊、主动旋转的刷扫辊和可更换的调节活块和相应的驱动装置，并且利用可变高度差t确保粉状材料层的紧实厚度，保证了3D打印产品的紧实度，同时解决了下砂口无法关闭造成的材料浪费和环境污染等问题。

Description

3D打印设备用铺料装置

技术领域

本发明属于3D打印设备技术领域，具体涉及3D打印设备用铺料装置。

背景技术

已知现有多种增材制造工艺方法，使用多种类型的3D打印设备，其中一些增材制造工艺具有下述通用的步骤：

(1)首先，将粒状材料施加铺到打印区域的整个表面上，形成一层未固化的粒状材料；

(2)通过选择性地打印处理剂(例如粘结剂)来在预定部分区域中选择性地固化粒状材料层；

(3)构建平台降低相应的一个层的厚度，重复步骤(1)和(2)以制造期望的部件；

(4)最后，取出由疏松的、未固化的粒状材料支撑包裹的部件。

3D打印设备用的铺料装置(也叫铺砂器或铺粉装置)，通常用在上面的步骤(1)工作，已知有多种可用的铺料装置可用于3D打印设备，通过这些铺料装置，粒状构建材料可以以均匀层的形式被施加到打印区域上。但现有技术的铺料装置，通常利用刮抹板的上下振动拍打紧实新铺设的材料层，此方法因振动方式的不连续性，材料层的表面容易出现台阶式的不平整。还有采用倾斜的刮抹板平移抹平压实，但紧实效果有限，紧实度不够；当设置较大的紧实量时，容易出现推砂问题。同时，现有技术的铺料装置下料口的开闭方式没有很好的方案，可行性不足，不能实施。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供3D打印设备用铺料装置，采用可关闭、可调大小的下料口，采用主动反向旋转的辊子刷扫扫平粉状材料层，采用正向旋转的辊子滚压紧实粉状材料层，并且利用可变高度差t确保粉状材料层的紧实度，保证了3D打印产品的紧实度，同时解决了下料口无法关闭造成的材料浪费和环境污染。

本发明采用的技术方案为：

3D打印设备用铺料装置，用于将3D打印用的粉末材料施加在打印工作区域中，包括：

至少一根支撑整个铺料装置的支撑梁(1)，所述支撑梁横跨打印工作区域，承载铺料装置在打印工作区域内移动；

至少一个储料仓(2)，所述储料仓是一个横跨打印区域的长形容腔，连接在支撑梁(1) 上；

输料装置(3)，安装在储料仓(2)内腔的上部，将打印的粉末材料输送到整个储料仓内，使粉末材料在储料仓的长度上均匀分布；

至少一个下料腔(4)，所述下料腔的长度可以部分或全部覆盖打印工作区域，并且与所述储料仓(2)连通，所述下料腔下部设有长度可以部分或全部覆盖打印工作区域的长形下料口(41)；

和旋转辊一(6)，所述旋转辊一为一段或多段组合后长度大于等于所述下料口(41) 的圆形辊子，所述旋转辊一布置在所述储料仓(2)的下部，布置在所述下料腔(4)的后部；所述铺料装置工作时，所述旋转辊一(6)旋转，所述旋转辊一的线速度方向与所述铺料装置的移动方向相同或相反；

和/或旋转辊二(7)，所述旋转辊二为一段或多段组合后长度大于等于所述下料口(41) 的圆形辊子，布置在所述储料仓(2)的下部，布置在所述下料腔(4)的后部；所述铺料装置工作时，所述旋转辊二(7)的旋转方向与所述旋转辊一(6)的旋转方向相反，或所述旋转辊二(7)的线速度方向与所述铺料装置的移动方向相反或相同。

进一步的，所述3D打印设备用铺料装置还包括刷辊(10)，所述刷辊外圆周上装有刷毛，与所述旋转辊一(6)和所述旋转辊二(7)等长，可以持续旋转刷扫，去除旋转辊一(6)和旋转辊二(7)上粘的异物。

进一步的，所述旋转辊一(6)与旋转辊二(7)之间设置有高度差t，所述高度差t为所述3D打印设备用铺料装置作业形成的铺料层的可压缩厚度值。

进一步的，所述3D打印设备用铺料装置还包括辊子驱动装置(11)，所述辊子驱动装置(11)能够设置和调节所述旋转辊一(6)与旋转辊二(7)之间的高度差t。

进一步的，所述辊子驱动装置(11)包括驱动支架(11c)，所述旋转辊一(6)、旋转辊二(7)和刷辊(10)都安装在所述驱动支架(11c)上。

进一步的，所述驱动支架(11c)上设置有支架左调整轴(11a)和支架右调整轴(11b)，还可设置旋转辊一驱动轮(6a)、旋转辊二驱动轮(7a)、刷辊驱动轮(10a)和中间轮(6b 和/或7b和/或10b)；

所述支架调整活块(11a、11b)连接在所述驱动支架(11c)上，所述支架调整活块(11a、 11b)能够设置和调节所述旋转辊一(6)与旋转辊二(7)之间的高度差t；

所述中间轮(6b、7b、10b)、旋转辊一(6)、旋转辊一驱动轮(6a)、旋转辊二(7)、旋转辊二驱动轮(7a)、刷辊(10)和刷辊驱动轮(10a)都安装在所述驱动支架(11c)上；

所述旋转辊一驱动轮(6a)与旋转辊一(6)连接同步转动，所述旋转辊二驱动轮(7a) 与旋转辊二(7)连接同步转动，所述刷辊驱动轮(10a)与刷辊(10)连接同步转动；

所述中间轮(6b和/或7b和/或10b)、旋转辊一驱动轮(6a)、旋转辊二驱动轮(7a)和刷辊驱动轮(10a)相互连接，形成相互驱动的轮系；所述中间轮(6b和/或7b和/或10b) 或旋转辊一驱动轮(6a)或旋转辊二驱动轮(7a)或刷辊驱动轮(10a)中的任意一个是主动轮，由旋转驱动器驱动，使轮系在旋转驱动器驱动下运转，使旋转辊一(6)、旋转辊二 (7)和刷辊(10)按预定方向旋转。

进一步的，所述3D打印设备用铺料装置还包括铺料装置支架(12)，所述铺料装置支架(12)的上端与支撑梁(1)相连，与所述3D打印设备用铺料装置同步移动；

所述铺料装置支架(12)与所述辊子驱动装置(11)连接，带动所述辊子驱动装置(11) 移动；同时，所述铺料装置支架(12)设置为能够设置和调节所述辊子驱动装置(11)的旋转角度。

进一步的，所述铺料装置支架(12)上设置有支架左活块(12a)和支架右活块(12b)，支架左活块(12a)和支架右活块(12b)可以固定连接也可以从铺料装置支架(12)上拆下更换使用；

所述支架活块(12a、12b)上设置了长条形滑槽，滑槽的宽度与所述支架调整活块(11a 和11b)的直径相同，所述支架左调整轴(11a)安装在支架左活块(12a)的滑槽内移动，所述支架右调整轴(11b)安装在支架右活块(12b)的滑槽内移动。

进一步的，所述支架左活块(12a)上的滑槽是左低右高或左高右低或竖直设置或水平设置，所述支架右活块(12b)上的滑槽是左高右低或左低右高或水平设置或竖直设置，保证所述支架调整活块(11a和11b)在滑槽内滑动自如；所述滑槽能够设置并调节所述支架左调整轴(11a)和所述支架右调整轴(11b)的位置。

进一步的，所述下料腔(4)是由固定侧板(42)、底板(43)和活动侧板(44)限制形成的空间；所述活动侧板(44)铰接在所述储料仓(2)的下部，所述底板(43)与所述活动侧板(44)之间形成下料口(41)；所述活动侧板(44)的铰接点高于储料仓(2)侧板的下边缘，不需要密封，不会漏砂。

进一步的，所述下料口(41)设有调节装置(9)，所述调节装置(9)与所述活动侧板(44)相连，可锁死地调整活动侧板(44)的角度，从而改变下料口(41)开口的大小，从而控制粉末材料的流出量的多少，最小可使粉末材料停止流出。

进一步的，所述3D打印设备用铺料装置还包括振动装置(8)，和/或安装在储料仓底部的活料装置(5)，所述振动装置(8)将打印的粉末材料震散、舒活，使进入下料腔(4) 的粉末材料松散、无结块情况；所述活料装置(5)将打印的粉末材料舒活、打散，使进入下料腔(4)的粉末材料松散，无结块、黏连情况；所述活料装置(5)为可活动的至少一层筛网，例如两层可相对筛动的筛网；所述振动装置(8)优先采用电磁震荡式振动器或旋转式振动器。

进一步的，使用所述3D打印设备用铺料装置进行铺料的方法，包含以下步骤：

1)根据所用粉末材料的种类、粒度、形状、所用固化剂和调节剂的黏度参数计算铺料层的可压缩厚度值t，根据t值的大小，配置对应的辊子驱动装置(11)和/或对应的铺料支架(12)，例如选择相应的铺料支架活块(12a、12b)；

2)安装调整好所述辊子驱动装置(11)和铺料支架(12)，检测所述辊子驱动装置(11) 与铺料支架(12)的配合间隙，例如将选定的铺料支架活块(12a、12b)安装到所述铺料支架上，检测所述支架调整活块(11a和11b)在支架活块滑槽内的配合间隙，保证活动灵活；

3)启动3D打印设备，所述铺料装置开始工作，所述铺料装置向左运动进行铺料作业，支撑梁(1)带动铺料装置支架(12)向左运动，支架(12)推动支架(11C)运动，支架左调整轴(11a)处于支架左活块(12a)滑槽的最右端，支架右调整轴(11b)处于支架右活块(12b)滑槽的最右端，使支架左调整轴(11a)高支架右调整轴(11b)，从而使旋转辊一(6)低于旋转辊二(7)，高度差为t；此时，铺料装置所铺的料层经顺时针旋转的旋转辊二(7)刷扫和预压平整后，料层上平面与旋转辊二(7)下圆弧面等高，经逆时针旋转的旋转辊一(6)滚压紧实，铺料层被紧实压缩厚度为t；

4)到达打印工作区域最左端后，所述铺料装置再反向，向右运动进行铺料作业，支架 (12)推动支架(11C)向右运动，支架左调整轴(11a)处于支架左活块(12a)滑槽的最左端，支架右调整轴(11b)处于支架右活块(12b)滑槽的最左端；使支架左调整轴(11a) 低于支架右调整轴(11b)，从而使旋转辊一(6)高于旋转辊二(7)，高度差为t；此时，铺料装置所铺的料层经逆时针旋转的旋转辊一(6)刷扫和预压平整后，料层上平面与旋转辊一(6)下圆弧面等高，经顺时针旋转的旋转辊二(7)滚压紧实，铺料层被紧实压缩厚度为t；

5)重复步骤3)和步骤4)，直至预定的打印层数全部完成。

本发明的有益效果至少包括：

(1)本发明设计3D打印设备用铺料装置，采用可关闭、可调大小的下料口，解决了下料口无法关闭造成的材料浪费和环境污染；

(2)本发明采用主动反向旋转的辊子刷扫扫平粉状材料层，采用正向旋转的辊子滚压紧实粉状材料层，并且利用可变高度差t确保粉状材料层的紧实度，保证了3D打印产品的紧实度；

(3)本发明采用的辊子高度差调节机构简单、易维护更换，成本低，结构稳定可靠；

(4)本发明设计的3D打印设备用铺料装置用于3D打印设备，可实现全自动双向铺料，正、反转向时旋转辊的高度差和下料口的开闭都实现了自动控制。

附图说明

图1为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的内部结构视图一；

图2为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的内部结构的局部放大视图；

图3为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的轴向内部结构视图二；

图4为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的旋转辊一和旋转辊二的轴向结构的局部放大视图；

图5为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的辊子驱动装置(11a、11b、11c)的放大三视图；

图6为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的结构主视图；

图7为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的结构左视图；

图8为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的铺料装置支架与辊子驱动装置的装配图；

图9为图8的局部放大图；

图10为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的三种铺料状态时支架调整轴与支架活动块位置关系的示意图；

图11为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例向左铺料时支架调整轴与支架活动块位置关系的示意图；

图12为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例向右铺料时支架调整轴与支架活动块位置关系的示意图。

其中，1-支撑梁，2-储料仓，3-输料装置，4-下料腔，5-活料装置，6-旋转辊一，6a-旋转辊一驱动轮，7-旋转辊二，7a-旋转辊二驱动轮，8-振动装置，9-调节装置，10-刷辊，10a-刷辊驱动轮，6b、7b、10b-中间轮，11-辊子驱动装置，11a-支架左调整轴、11b-支架右调整轴， 11c-驱动支架，41-下料口，42-固定侧板，43-底板，44-活动侧板，12-铺料装置支架，12a- 支架左活块，12b-支架右活块。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

根据本发明的一个方面，本发明提供了3D打印设备用铺料装置，图1为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的轴向内部结构视图一，显示了部分内部结构的相对位置关系和作用关系；从图1可以看出，本发明3D打印设备用铺料装置，用于将3D打印用的粉末材料施加在打印工作区域中，形成图中所示的多层粉末材料层，其中形成的部分粉末材料层已被打印成固化的产品。所述铺粉装置包括：支撑梁1、储料仓2、输料装置3、下料腔4，至少一根支撑整个铺料装置的支撑梁1，图中给出了包含两根支撑梁的铺料装置，所述支撑梁横跨打印工作区域，承载铺料装置在打印工作区域内移动；至少一个储料仓2，本实施例给出了一个储料仓，所述储料仓是一个横跨打印区域的长形容腔，连接在支撑梁1上，为了实现正反双向铺砂，本实施例将储料仓2做成如图形状，形成非独立的两个储料腔；所述输料装置3，安装在储料仓2内腔的上部，将打印的粉末材料输送到整个储料仓内，使粉末材料在储料仓的长度上均匀分布；所述下料腔4，本实施例给出了一个储料仓下部设置有2个下料腔，所述下料腔与所述储料仓2连通，所述下料腔下部设有等长的长形下料口41，如图所示两个下料口用于铺料装置不同运动方向时铺料，当铺料装置向右移动时用右侧的下料口，反之用左侧的下料口。铺料装置还包括旋转辊一6，也可再增加旋转辊二7，所述旋转辊一为一段长度大于下料口的圆形辊子，布置在所述储料仓2的下部，布置在所述下料腔4 的后部；在铺料装置向右移动进行铺料作业时，所述旋转辊一6逆时针旋转，如图1箭头所示，也即旋转辊一靠近下料口41的圆弧面的线速度方向向上，此时旋转辊一6起刷扫扫平作用，可以称之为扫平辊；从下料口铺下来的粉末材料层受到旋转辊一圆周面逆时针旋转的扫刷，使粉末层变得更平整；所述旋转辊二7为一段长度大于下料口的圆形辊子，布置在所述储料仓2的下部，布置在所述下料腔4的后部；在铺料装置工作时，所述旋转辊二7的旋转方向与所述旋转辊一6的旋转方向相反，如图1中箭头所示，此时旋转辊二7起碾压紧实作用，可称之为碾压辊；旋转辊一6与旋转辊二7直径相同，铺设的粉末材料层经旋转辊一扫刷平整后，再经旋转辊二7碾压，使粉末层更加紧实。反之，在铺料装置向左移动进行铺料作业时，所述旋转辊二7顺时针旋转，如图1箭头所示，也即旋转辊二靠近左边下料口41 的圆弧面的线速度方向向上，此时旋转辊二7起刷扫扫平作用，可以称之为扫平辊；从下料口铺下来的粉末材料层受到旋转辊二圆周面顺时针旋转的扫刷，使粉末层变得更平整；所述旋转辊一6的旋转方向与所述旋转辊二7的旋转方向相反，如图1中箭头所示，此时旋转辊一6起碾压紧实作用，可称之为碾压辊；铺设的粉末材料层经旋转辊二7扫刷平整后，再经旋转辊一6碾压，使粉末层更加紧实。所述旋转辊一6在铺料装置向右运动铺料时起扫刷铺平作用，在铺料装置向左运动铺料时起滚压紧实作用；所述旋转辊二7在铺料装置向左运动铺料时起扫刷铺平作用，在铺料装置向右运动铺料时起滚压紧实作用。进一步，为了提高铺料层的紧实度，所述旋转辊一6和旋转辊二7的旋转速度可以设置一个预定值M，根据粉末材料的种类、粒度、形状、所用固化剂和调节剂的性质等参数计算所述预定值M；对于流动性特别好的粉末材料，可以使旋转辊一6和旋转辊二7的旋转线速度等于铺料装置的移动速度；对于流动性不好的粉末材料，可以使旋转辊一6和旋转辊二7的旋转线速度小于或大于铺料装置的移动速度。

根据本发明的具体实施例，所述3D打印设备用铺料装置还包括振动装置8和安装在储料仓底部的活料装置5，所述振动装置8将打印的粉末材料震散、舒活，所述活料装置5将打印的粉末材料舒活、打散，使进入下料腔4的粉末材料松散，无结块、黏连情况。活料装置5为可活动的至少一层筛网，例如两层可相对筛动的筛网；所述振动装置8优先采用电磁震荡式振动器或旋转式振动器。

图2为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的轴向断面内部结构的局部放大视图，显示了下料口41、下料腔4、调节装置9和旋转辊一6等部分的详细内容。

根据本发明的具体实施例，所述下料腔4是由固定侧板42、底板43和活动侧板44限制形成的空间；所述活动侧板44铰接在所述储料仓2的下部，所述底板43与所述活动侧板44之间形成下料口41。活动侧板44的铰接点高于储料仓2侧板的下边缘，不需要密封，不会漏砂。所述活动侧板44铰接在储料仓的下部，与调节装置9相连，所述调节装置9可改变活动侧板44的角度，并可锁死，从而改变下料口41开口的大小，从而控制粉末材料的流出量的多少，最小可使粉末材料停止流出。

根据本发明的具体实施例，所述3D打印设备用铺料装置还包括刷辊10，所述刷辊外圆周上装有刷毛，与旋转辊一6和旋转辊二7等长，可以刷除旋转辊一6和旋转辊二7上粘的异物。

图3为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的轴向内部结构视图二，显示了本发明包含辊子驱动装置11的内部结构关系；图4为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的旋转辊一和旋转辊二的轴向结构的局部放大视图，图5为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的辊子驱动装置(11a、11b、11c)的放大三视图。如图3、图4和图5所示，根据本发明的具体实施例，所述3D打印设备用铺料装置还包括辊子驱动装置11，所述辊子驱动装置11包括：驱动支架11c、中间齿轮(6b、7b、10b)、旋转辊一齿轮6a、旋转辊二齿轮7a、刷辊齿轮10a和支架调整轴(11a、11b)；所述中间齿轮(6b、7b、10b)、旋转辊一6、旋转辊一齿轮6a、旋转辊二7、旋转辊二齿轮7a、刷辊10和刷辊齿轮10a都安装在所述驱动支架11c上，所述旋转辊一齿轮6a与旋转辊一6相互连接同步转动，所述旋转辊二齿轮7a与旋转辊二7相互连接同步转动，所述刷辊齿轮10a与刷辊10相互连接同步转动，所述中间齿轮(6b、7b、10b)、旋转辊一齿轮6a、旋转辊二齿轮7a和刷辊齿轮 10a相互啮合，形成齿轮系；所述中间齿轮(6b、7b、10b)或旋转辊一齿轮6a或旋转辊二齿轮7a或刷辊齿轮10a中的任意一个是主动轮，本实施例将中间齿轮6b设置为主动轮，与旋转驱动器相连，驱动齿轮系啮合运转，使旋转辊一6、旋转辊二7和刷辊10按图4中箭头所示的预定方向旋转。

图6为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的结构主视图，图7为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的结构左视图；根据本发明的具体实施例，如图6和图7所示，所述3D打印设备用铺料装置还包括铺料装置支架12，所述铺料装置支架12的上端与支撑梁1相连，与所述铺料装置同步移动；所述铺料装置支架12上设置有支架左活块12a 和支架右活块12b，支架左活块12a和支架右活块12b可以从铺料装置支架12上拆下来进行更换和维修；所述支架活块(12a、12b)上设置了长条形滑槽，滑槽的宽度与所述支架调整轴(11a、11b)的直径相同，形成间隙配合；所述支架左调整轴11a在支架左活块12a的滑槽内移动，支架右调整轴11b在支架右活块12b的滑槽内移动；当铺料装置由支撑梁1牵引进行铺料作业时，铺料装置支架12的左活块和右活块分别推动其滑槽内的支架左、右调整轴移动，从而使驱动支架11c、辊子驱动装置11、旋转辊一6、旋转辊二7、刷辊10等一同移动；同时旋转辊一6、旋转辊二7和刷辊10自转进行铺料平面的扫平和滚压紧实。

图8为本发明3D打印设备用铺料装置的一个实施例的铺料装置支架与辊子驱动装置的装配图；图9为图8的局部放大图；根据本发明的具体实施例，如图8和图9所示，所述支架左活块12a和支架右活块12b上设置的长条形滑槽，不是平直的滑槽，所述支架左活块12a上的滑槽是左低右高，所述支架右活块12b上的滑槽是左高右低，左边一段与右边一段都是平滑过渡，保证所述支架调整轴(11a、11b)在滑槽内滑动自如。如此非水平的滑槽设计，是为了使旋转辊一6与旋转辊二7之间产生一个用于挤压紧实的高度差。当所述铺料装置向左运动进行铺料作业时，支架左调整轴11a处于支架左活块12a滑槽的最右端，支架右调整轴11b处于支架右活块12b滑槽的最右端，如图10所示；使支架左调整轴11a高支架右调整轴11b，从而使旋转辊一6低于旋转辊二7，高度差为t，如图11所示；此时，铺料装置所铺的料层经旋转辊二7刷扫和预压平整后，料层上平面与旋转辊二7下圆弧面等高，经旋转辊一6滚压紧实，可紧实压缩厚度即为t。当所述铺料装置向右运动进行铺料作业时，支架左调整轴11a处于支架左活块12a滑槽的最左端，支架右调整轴11b处于支架右活块12b 滑槽的最左端，如图10所示；使支架左调整轴11a低于支架右调整轴11b，从而使旋转辊一 6高于旋转辊二7，高度差为t，如图12所示；此时，铺料装置所铺的料层经旋转辊一6刷扫和预压平整后，料层上平面与旋转辊一6下圆弧面等高，经旋转辊二7滚压紧实，可紧实压缩厚度即为t。

根据本发明的具体实施例，所述t值的确定需根据所用粉末材料的种类、粒度、形状、所用固化剂和调节剂的性质等参数确定。根据t值的大小，设计支架活块(12a、12b)滑槽的左右段的形状，确定左右段的高度差，以及左右活块的距离；要求t越大，则滑槽左右段的高度差设置越大，左活块12a与右活块12b的间距设置越小。当本发明所述铺料装置设计完成后，根据计算确定的各个t值和左右活块的间距，将所述支架活块(12a、12b)制作成适合各种工况的以t值区分的系列化的标准活块，供选用。

根据本发明的具体实施例，所述支架调整轴(11a和11b)和支架活块(12a、12b)采用耐磨材料制作，或者进行表面处理使其具有较好的耐磨性。

根据本发明的具体实施例，使用所述3D打印设备用铺料装置进行铺料的方法，包含以下步骤：

1)根据所用粉末材料的种类、粒度、形状、所用固化剂和调节剂的黏度参数计算铺料层的可压缩厚度值t，根据t值的大小，选择对应的铺料支架活块(12a、12b)；

2)将选定的铺料支架活块(12a、12b)安装到所述铺料支架上，检测所述支架调整轴 (11a和11b)在支架活块滑槽内的配合间隙，保证活动灵活；

3)启动3D打印设备，所述铺料装置开始工作，所述铺料装置向左运动进行铺料作业，支撑梁1带动铺料装置支架12向左运动，支架12推动支架11C运动，支架左调整轴11a处于支架左活块12a滑槽的最右端，支架右调整轴11b处于支架右活块12b滑槽的最右端，使支架左调整轴11a高支架右调整轴11b，从而使旋转辊一6低于旋转辊二7，高度差为t；此时，铺料装置所铺的料层经反向旋转的旋转辊二7刷扫和预压平整后，料层上平面与旋转辊二7下圆弧面等高，经正向旋转的旋转辊一6滚压紧实，铺料层被紧实压缩厚度为t；

4)到达打印工作区域最左端后，所述铺料装置再反向，向右运动进行铺料作业，支架 12推动支架11C向右运动，支架左调整轴11a处于支架左活块12a滑槽的最左端，支架右调整轴11b处于支架右活块12b滑槽的最左端；使支架左调整轴11a低于支架右调整轴11b，从而使旋转辊一6高于旋转辊二7，高度差为t；此时，铺料装置所铺的料层经反向旋转的旋转辊一6刷扫和预压平整后，料层上平面与旋转辊一6下圆弧面等高，经旋转辊二7滚压紧实，铺料层被紧实压缩厚度为t；

5)重复步骤3)和步骤4)，直至预定的打印层数全部完成。

综上所述，本发明3D打印设备用铺料装置，采用可关闭、可调大小的下料口，采用主动反向旋转的辊子刷扫扫平粉状材料层，采用正向旋转的辊子滚压紧实粉状材料层，并且利用可变高度差t确保粉状材料层的紧实度，提高了3D打印产品的紧实度；同时解决了下料口无法关闭造成的材料浪费和环境污染等问题。

根据本发明的另一个实施例，上述支架左调整轴11a和支架右调整轴11b也可以设置在铺料装置支架12上，此时支架左活块12a和支架右活块12b可以设置在驱动支架11c上，当支架左活块12a和支架右活块12b设置在驱动支架11c上时，所述，所述支架左活块12a 上的滑槽是左高右低，所述支架右活块12b上的滑槽是左低右高，左边一段与右边一段都是平滑过渡，保证所述支架调整轴(11a和11b)在滑槽内滑动自如。按此实施例，本领域技术人员可以想到，支架左调整轴11a和支架右调整轴11b的细节结构可以改变，例如形状、长度、固定方式、是否增加轴套或轴承等，同样属于本发明的保护范围。

根据本发明的另一个实施例，上述支架左调整轴11a和支架右调整轴11b与支架左活块 12a和支架右活块12b的配合属于子母配合的一种示例，本领域技术人员可以想到其功能是为了实现所述铺料装置在改变铺料方向后，所述铺料装置当中的相对所述铺料方向而言的前面一个辊子的下圆弧面高于后面一个辊子的下圆弧面，高度差为t；为实现此功能，上述支架左活块12a和支架右活块12b的长条形滑槽可以为竖直布置，同时设置自动牵拉装置，当所述3D打印设备用铺料装置向左铺料时，所述牵拉装置将所述支架左调整轴11a拉高和/ 或将支架右调整轴11b拉低，当所述3D打印设备用铺料装置向右铺料时，所述牵拉装置将所述支架左调整轴11a拉低和/或将支架右调整轴11b拉高；使所述铺料装置当中的相对所述铺料方向而言的前面一个辊子的下圆弧面高于后面一个辊子的下圆弧面，高度差为t。或者，所述支架左调整轴11a和支架右调整轴11b与支架左活块12a和支架右活块12b的配合中，可以固定其中一个，例如支架左调整轴11a与支架左活块12a固定安装，支架右调整轴11b 与支架右活块12b为可活动配合，同样属于本发明的保护范围。

根据本发明的另一个实施例，上述辊子驱动装置(11)和铺料装置支架(12)的配合作用(具体例如支架左调整轴11a和支架右调整轴11b与支架左活块12a和支架右活块12b的配合作用)，其功能是为了实现所述铺料装置在改变铺料方向后，所述铺料装置当中的相对所述铺料方向而言的前面一个辊子的下圆弧面高于后面一个辊子的下圆弧面，高度差为t；所述辊子驱动装置(11)和铺料装置支架(12)的配合作用，可以采用近似旋转摆臂的铰接旋转方式实现形成左右高度差t，并通过驱动器的自动控制实现所述3D打印设备用铺料装置铺料换向时的自动控制。按此实施例，本领域技术人员可以想到，所述辊子驱动装置(11)和铺料装置支架(12)的配合可以用其他机构或结构实现，同样属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。

Claims (12)

1.3D打印设备用铺料装置，用于将3D打印用的粉末材料施加在打印工作区域中，其特征在于，包括：

至少一个储料仓(2)，所述储料仓是一个横跨打印工作区域的长形容腔，能够在打印工作区域内移动；

至少一个下料腔(4)，所述下料腔的长度可以部分或全部覆盖打印工作区域，并且与所述储料仓(2)连通，所述下料腔下部设有长度可以部分或全部覆盖打印工作区域的长形下料口(41)；

和旋转辊一(6)，所述旋转辊一为一段或多段组合后长度大于等于所述下料口(41)的圆形辊子，所述旋转辊一布置在所述储料仓(2)的下部，布置在所述下料腔(4)的后部；所述铺料装置工作时，所述旋转辊一(6)旋转，所述旋转辊一的线速度方向与所述铺料装置的移动方向相同或相反；

和/或旋转辊二(7)，所述旋转辊二为一段或多段组合后长度大于等于所述下料口(41)的圆形辊子，布置在所述储料仓(2)的下部，布置在所述下料腔(4)的后部；所述铺料装置工作时，所述旋转辊二(7)的旋转方向与所述旋转辊一(6)的旋转方向相反，或所述旋转辊二(7)的线速度方向与所述铺料装置的移动方向相反或相同。

2.根据权利要求1所述的3D打印设备用铺料装置，其特征在于，所述3D打印设备用铺料装置还包括刷辊(10)，所述刷辊外圆周上装有刷毛，与所述旋转辊一(6)和所述旋转辊二(7)等长，可以持续旋转刷扫，去除旋转辊一(6)和旋转辊二(7)上粘的异物。

3.根据权利要求1所述的3D打印设备用铺料装置，其特征在于，所述旋转辊一(6)与旋转辊二(7)之间设置有高度差t，所述高度差t小于等于所述3D打印设备用铺料装置作业形成的铺料层的可压缩厚度值。

4.根据权利要求3所述的3D打印设备用铺料装置，其特征在于，所述3D打印设备用铺料装置还包括辊子驱动装置(11)，所述辊子驱动装置(11)能够设置和调节所述旋转辊一(6)与旋转辊二(7)之间的高度差t。

5.根据权利要求4所述的3D打印设备用铺料装置，其特征在于，所述辊子驱动装置(11)包括驱动支架(11c)，所述旋转辊一(6)、旋转辊二(7)和刷辊(10)都安装在所述驱动支架(11c)上。

6.根据权利要求5所述的3D打印设备用铺料装置，其特征在于，所述驱动支架(11c) 上设置有支架左调整轴(11a)和支架右调整轴(11b)，所述支架调整活块(11a、11b)能够设置和调节所述旋转辊一(6)与旋转辊二(7)之间的高度差t。

7.根据权利要求6所述的3D打印设备用铺料装置，其特征在于，所述3D打印设备用铺料装置还包括铺料装置支架(12)，所述铺料装置支架(12)与所述3D打印设备用铺料装置同步移动与所述辊子驱动装置(11)连接，带动所述辊子驱动装置(11)移动并设置为能够设置和调节所述辊子驱动装置(11)的旋转角度。

8.根据权利要求7所述的3D打印设备用铺料装置，其特征在于，所述铺料装置支架(12)上设置有支架左活块(12a)和支架右活块(12b)；

所述支架活块(12a、12b)上设置了长条形滑槽，所述支架左调整轴(11a)安装在支架左活块(12a)的滑槽内移动，所述支架右调整轴(11b)安装在支架右活块(12b)的滑槽内移动。

9.根据权利要求8所述的3D打印设备用铺料装置，其特征在于，所述支架左活块(12a)上的滑槽是左低右高或左高右低或竖直设置或水平设置，所述支架右活块(12b)上的滑槽是左高右低或左低右高或水平设置或竖直设置，所述滑槽能够设置并调节所述支架左调整轴(11a)和所述支架右调整轴(11b)的位置。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的3D打印设备用铺料装置，其特征在于，所述下料腔(4)是由固定侧板(42)、底板(43)和活动侧板(44)限制形成的空间；所述活动侧板(44)铰接在所述储料仓(2)的下部，所述底板(43)与所述活动侧板(44)之间形成可调节大小的下料口(41)。

11.根据权利要求10所述的3D打印设备用铺料装置，其特征在于，所述下料口(41)设有调节装置(9)，所述调节装置(9)与所述活动侧板(44)相连，可锁死地调整活动侧板(44)的角度，从而改变下料口(41)开口的大小，从而控制粉末材料的流出量的多少，最小可使粉末材料停止流出。

12.根据权利要求1-9任意一项所述的3D打印设备用铺料装置，其特征在于，所述3D打印设备用铺料装置还包括振动装置(8)，和/或安装在储料仓底部的活料装置(5)，所述振动装置(8)将打印的粉末材料震散、舒活，使进入下料腔(4)的粉末材料松散、无结块情况；所述活料装置(5)将打印的粉末材料舒活、打散，使进入下料腔(4)的粉末材料松散，无结块、黏连情况。