一种金属3D打印机的铺粉缺陷修正装置及修正方法与流程

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一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正装置及修正方法
技术领域
1.本发明涉及3d打印，具体而言，涉及一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正装置及修正方法。

背景技术：

2.3d打印技术是目前一种新兴快速成型技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状、丝状、膏体状等材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3.金属3d打印机的打印平台上方设置有刮刀，刮刀用于推送粉堆铺平于打印区域内，但是一次铺平后可能会出现局部的缺陷，缺陷主要涉及粉面凸起或凹陷，若是凸起则只需要再刮平一次即可，若是凹陷则需要通过刮刀推送新的粉堆补足凹陷，实际上每次铺平工作只会产生局部的小型缺陷，现有的落粉装置无法实现局部落粉，若是使用现有的落粉装置重新落粉刮平来补足缺陷，会浪费大量粉料，为粉料的回收工作增加工作量。

技术实现要素：

4.鉴于此，本发明提供了一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正装置及修正方法，相较于现有技术提高了刮刀铺粉的容错率，能够及时修正补足铺粉面的一个或多个缺陷部。
5.为此，本发明提供了一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正装置，首先设置了金属3d打印机本体,其内设有打印平台和激光器，打印平台上设置有打印区域，激光器位于打印区域的正上方，打印平台上还安装有铺粉监控摄像机和缺陷修正装置本体，铺粉监控摄像机用于监控铺粉效果，若铺粉面出现缺陷则需要缺陷修正装置本体进行局部的修正补平，缺陷修正装置本体能够将粉料洒在打印区域的设定区域内的任意位置，然后通过刮刀推送洒落形成的粉堆，修正铺粉面的缺陷处。
6.进一步地，缺陷修正装置本体包括落粉底板，送粉活动板和次级储粉桶，一级储粉桶内的粉料落入次级储粉桶内，送粉活动板滑动安装于落粉底板和次级储粉桶之间，落粉底板上开设有三个落粉口，每个落粉口的上方皆滑动安装有一块送粉活动板，每个送粉活动板的上方皆安装有一个次级储粉桶，送粉活动板上开设有送粉通道，送粉通道随着送粉活动板移动至储粉桶的粉料出口、或者移动至落粉底板的落粉口。
7.进一步地，三个落粉口分别为第一落粉口、第二落粉口和第三落粉口；当缺陷部的位置对应第一落粉口时，电机驱动第一落粉口上方的送粉活动板、使得粉料从第一落粉口自由下落并在打印平台上形成第一修正粉堆，刮刀推送第一修正粉堆然后补平缺陷部；当缺陷部的位置对应第二落粉口时，电机驱动第二落粉口上方的送粉活动板、使得粉料从第二落粉口自由下落并在打印平台上形成第二修正粉堆，刮刀推送第二修正粉堆然后补平缺陷部；当缺陷部的位置对应第三落粉口时，电机驱动第三落粉口上方的送粉活动板、使得粉料从第三落粉口自由下落并在打印平台上形成第三修正粉堆，刮刀推送第三修正粉堆
然后补平缺陷部；当缺陷部的位置对应第一落粉口和第二落粉口的连接处的位置时，电机驱动第一落粉口和第二落粉口上方的送粉活动板、使得粉料从第一落粉口和第二落粉口自由下落并在打印平台上形成第四修正粉堆，刮刀推送第四修正粉堆然后补平缺陷部；当缺陷部的位置对应第二落粉口和第三落粉口的连接处的位置时，电机驱动第二落粉口和第三落粉口上方的送粉活动板、使得粉料从第二落粉口和第三落粉口自由下落并在打印平台上形成第五修正粉堆，刮刀推送第五修正粉堆然后补平缺陷部。
8.本发明还提供了一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正方法，具体步骤如下：1）在打印区域铺设粉料层时，电机驱动第一落粉口、第二落粉口和第三落粉口上方的三块送粉活动板，使得粉料从第一落粉口、第二落粉口和第三落粉口自由下落并形成主粉堆，刮刀推送主粉堆然后在打印区域形成新的粉料层；2）通过铺粉监控摄像机观察新形成的粉料层图像，判断其是否存在缺陷部，若存在缺陷部则需要进一步判断缺陷部的位置；3）根据缺陷部的位置选择需要驱动的送粉活动板，进而在打印平台上形成所需要的第一修正粉堆、第二修正粉堆、第三修正粉堆、第四修正粉堆或第五修正粉堆，然后通过移动刮刀推送上述粉堆然后补平缺陷部；4）缺陷部被修正补平后继续铺设新的粉料层。
9.本发明所提供的一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正装置，发明点在于铺粉监控摄像机和缺陷修正装置本体，除了铺粉监控摄像机和缺陷修正装置本体之外的其他技术皆为现有技术，本发明意在通过铺粉监控摄像机和缺陷修正装置本体的联动配合及时修正铺粉面的缺陷，从而提高铺粉效果。具体来说，铺粉监控摄像机用于发现金属粉料层表面的缺陷部（具体为凹陷部），并且把缺陷部的位置信号发送给缺陷修正装置本体，缺陷修正装置本体根据缺陷部的位置在相应的位置洒粉并形成用于修正补足缺陷部的粉堆，然后通过刮刀推送此修正粉堆然后补平缺陷部。
10.因而，本发明相较于现有技术提高了刮刀铺粉的容错率，能够及时并且针对性地修正补足铺粉面的一个或多个缺陷部。
附图说明
11.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本发明实施例提供的一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正装置中缺陷修正装置本体的结构示意图；图3为本发明实施例提供的一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正装置的结构示意图。
具体实施方式
12.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
13.实施例一：参见图1至图3，本实施例提供了一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正装置，首先设置了金属3d打印机本体，其内设有打印平台1和激光器2，打印平台1上设置有打印区域11，激光器2位于打印区域11的正上方，打印平台1上还安装有铺粉监控摄像机3和缺陷修正装置本体4，缺陷修正装置本体4的底部固定安装有刮刀7，且刮刀7随着缺陷修正装置本体4沿着打印区域11的长度方向移动，打印区域11的长度方向与缺陷修正装置本体4的宽度方向一致，缺陷修正装置本体4的长度方向等距开设有至少两个落粉口，一级储粉桶5内的粉料从缺陷修正装置本体4的入料口进入然后从任意落粉口自由下落，打印区域11表面存在至少一个缺陷部6 ，缺陷部6的位置对应任一落粉口的位置、或对应任意两个相邻的落粉口的连接处的位置。
14.继续参见图1至图3，缺陷修正装置本体4包括落粉底板41，送粉活动板42和次级储粉桶43，一级储粉桶5内的粉料落入次级储粉桶43内，送粉活动板42滑动安装于落粉底板41和次级储粉桶43之间，落粉底板41上开设有三个落粉口，每个落粉口的上方皆滑动安装有一块送粉活动板42，每个送粉活动板42的上方皆安装有一个次级储粉桶43，送粉活动板42上开设有送粉通道421，送粉通道421随着送粉活动板42移动至次级储粉桶43的粉料出口、或者移动至落粉底板41的落粉口。
15.继续参见图1至图3，三个落粉口分别为第一落粉口411、第二落粉口412和第三落粉口413；当缺陷部6的位置对应第一落粉口411时，电机驱动第一落粉口411上方的送粉活动板42、使得粉料从第一落粉口411自由下落并在打印平台1上形成第一修正粉堆，刮刀7推送第一修正粉堆然后补平缺陷部6；当缺陷部6的位置对应第二落粉口412时，电机驱动第二落粉口412上方的送粉活动板42、使得粉料从第二落粉口412自由下落并在打印平台1上形成第二修正粉堆，刮刀7推送第二修正粉堆然后补平缺陷部6；当缺陷部6的位置对应第三落粉口413时，电机驱动第三落粉口413上方的送粉活动板42、使得粉料从第三落粉口413自由下落并在打印平台1上形成第三修正粉堆，刮刀7推送第三修正粉堆然后补平缺陷部6；当缺陷部6的位置对应第一落粉口411和第二落粉口412的连接处的位置时，电机驱动第一落粉口411和第二落粉口412上方的送粉活动板42、使得粉料从第一落粉口411和第二落粉口412自由下落并在打印平台1上形成第四修正粉堆，刮刀7推送第四修正粉堆然后补平缺陷部6；当缺陷部6的位置对应第二落粉口412和第三落粉口413的连接处的位置时，电机驱动第二落粉口412和第三落粉口413上方的送粉活动板42、使得粉料从第二落粉口412和第三落粉口413自由下落并在打印平台1上形成第五修正粉堆，刮刀7推送第五修正粉堆然
后补平缺陷部6。
16.本发明所提供的一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正装置，发明点在于铺粉监控摄像机和缺陷修正装置本体，除了铺粉监控摄像机和缺陷修正装置本体之外的其他技术皆为现有技术，本发明意在通过铺粉监控摄像机和缺陷修正装置本体的联动配合及时修正铺粉面的缺陷，从而提高铺粉效果。具体来说，铺粉监控摄像机用于发现金属粉料层表面的缺陷部（具体为凹陷部），并且把缺陷部的位置信号发送给缺陷修正装置本体，缺陷修正装置本体根据缺陷部的位置在相应的位置洒粉并形成用于修正补足缺陷部的粉堆，然后通过刮刀推送此修正粉堆然后补平缺陷部。
17.本发明中的缺陷修正装置本体替代了现有的落粉机，现有的落粉机具有以下缺陷：其只能在固定的位置落下金属粉料，若是铺粉面出现局部缺陷，现有的落粉机无法实现局部落粉，从而导致粉料的浪费。本发明中的缺陷修正装置本体则能够实现局部落粉，大幅减少了用于修正铺粉面缺陷所需要的粉料使用量，同时也降低了粉料的回收工作量。
18.因而，本发明相较于现有技术具有以下优点：1）提高了刮刀铺粉的容错率，能够及时并且针对性地修正补足铺粉面的一个或多个缺陷部；2）大幅减少了用于修正铺粉面缺陷所需要的粉料使用量；3）降低了粉料的回收工作量。
19.实施例二：参见图1至图2，图中示出了本发明实施例二提供的一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正装置，本实施例在上述各实施例的基础上还进一步地做出了以下作为改进的技术方案：实施例一中落粉底板41上开设有三个落粉口，实际上可以开设更多数量的落粉口，在增加落粉口数量的同时需要增加送粉活动板和次级储粉桶的数量，落粉口数量的增加意味着缺陷修正装置本体的落粉位置能有更多选择，提高了落粉的位置精度，在修正缺陷部时能够更精确地洒粉，进一步减少用于修正铺粉面缺陷所需要的粉料使用量。
20.实施例三：参见图1至图2，图中示出了本发明实施例三提供的一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正装置，本实施例在上述各实施例的基础上还进一步地做出了以下作为改进的技术方案：实施例一中单个落粉口的落粉原理采用的是送粉活动板滑动定量送粉，实际上还可以使用滚筒式送粉等其他送粉方式。
21.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正装置，金属3d打印机本体内设有打印平台（1）和激光器（2），所述打印平台（1）上设置有打印区域（11），所述激光器（2）位于所述打印区域（11）的正上方，其特征在于,所述打印平台（1）上还安装有铺粉监控摄像机（3）和缺陷修正装置本体（4），所述缺陷修正装置本体（4）的底部固定安装有刮刀（7），且所述刮刀（7）随着所述缺陷修正装置本体（4）沿着所述打印区域（11）的长度方向移动，所述打印区域（11）的长度方向与所述缺陷修正装置本体（4）的宽度方向一致，所述缺陷修正装置本体（4）的长度方向等距开设有至少两个落粉口，一级储粉桶（5）内的粉料从所述缺陷修正装置本体（4）的入料口进入然后从任意所述落粉口自由下落，所述打印区域（11）表面存在至少一个缺陷部（6），所述缺陷部（6）的位置对应任一所述落粉口的位置、或对应任意两个相邻的所述落粉口的连接处的位置。2.根据权利要求1所述的一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正装置，其特征在于，所述缺陷修正装置本体（4）包括落粉底板（41），送粉活动板（42）和次级储粉桶（43），所述一级储粉桶（5）内的粉料落入所述次级储粉桶（43）内，所述送粉活动板（42）滑动安装于所述落粉底板（41）和所述次级储粉桶（43）之间，所述落粉底板（41）上开设有三个所述落粉口，每个所述落粉口的上方皆滑动安装有一块所述送粉活动板（42），每个所述送粉活动板（42）的上方皆安装有一个所述次级储粉桶（43），所述送粉活动板（42）上开设有送粉通道（421），所述送粉通道（421）随着所述送粉活动板（42）移动至所述次级储粉桶（43）的粉料出口、或者移动至所述落粉底板（41）的所述落粉口。3.根据权利要求2所述的一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正装置，其特征在于，所述三个落粉口分别为第一落粉口（411）、第二落粉口（412）和第三落粉口（413）；当所述缺陷部（6）的位置对应所述第一落粉口（411）时，电机驱动所述第一落粉口（411）上方的所述送粉活动板（42）、使得粉料从所述第一落粉口（411）自由下落并在所述打印平台（1）上形成第一修正粉堆，所述刮刀（7）推送所述第一修正粉堆然后补平所述缺陷部（6）；当所述缺陷部（6）的位置对应所述第二落粉口（412）时，电机驱动所述第二落粉口（412）上方的所述送粉活动板（42）、使得粉料从所述第二落粉口（412）自由下落并在所述打印平台（1）上形成第二修正粉堆，所述刮刀（7）推送所述第二修正粉堆然后补平所述缺陷部（6）；当所述缺陷部（6）的位置对应所述第三落粉口（413）时，电机驱动所述第三落粉口（413）上方的所述送粉活动板（42）、使得粉料从所述第三落粉口（413）自由下落并在所述打印平台（1）上形成第三修正粉堆，所述刮刀（7）推送所述第三修正粉堆然后补平所述缺陷部（6）；当所述缺陷部（6）的位置对应所述第一落粉口（411）和第二落粉口（412）的连接处的位置时，电机驱动所述第一落粉口（411）和第二落粉口（412）上方的所述送粉活动板（42）、使得粉料从所述第一落粉口（411）和所述第二落粉口（412）自由下落并在所述打印平台（1）上形成第四修正粉堆，所述刮刀（7）推送所述第四修正粉堆然后补平所述缺陷部（6）；当所述缺陷部（6）的位置对应所述第二落粉口（412）和第三落粉口（413）的连接处的位置时，电机驱动所述第二落粉口（412）和第三落粉口（413）上方的所述送粉活动板（42）、使得粉料从所述第二落粉口（412）和所述第三落粉口（413）自由下落并在所述打印平台（1）上
形成第五修正粉堆，所述刮刀（7）推送所述第五修正粉堆然后补平所述缺陷部（6）。4.一种金属3d打印机的铺粉缺陷修正方法，包括使用权利要求3所述的该缺陷修正装置本体，其特征在于，具体步骤如下：1）在打印区域（11）铺设粉料层时，电机驱动第一落粉口（411）、第二落粉口（412）和第三落粉口（413）上方的三块所述送粉活动板（42），使得粉料从第一落粉口（411）、第二落粉口（412）和第三落粉口（413）自由下落并形成主粉堆，刮刀（7）推送所述主粉堆然后在所述打印区域（11）形成新的粉料层；2）通过铺粉监控摄像机（3）观察新形成的粉料层图像，判断其是否存在缺陷部（6），若存在缺陷部（6）则需要进一步判断缺陷部（6）的位置；3）根据缺陷部（6）的位置选择需要驱动的送粉活动板（42），进而在打印平台（1）上形成所需要的第一修正粉堆、第二修正粉堆、第三修正粉堆、第四修正粉堆或第五修正粉堆，然后通过移动刮刀（7）推送上述粉堆然后补平所述缺陷部（6）；4）所述缺陷部（6）被修正补平后继续铺设新的粉料层。

技术总结

本发明提供了一种金属3D打印机的铺粉缺陷修正装置，首先设置了金属3D打印机本体,其内设有打印平台和激光器，打印平台上设置有打印区域，激光器位于打印区域的正上方，打印平台上还安装有铺粉监控摄像机和缺陷修正装置本体，铺粉监控摄像机用于监控铺粉效果，若铺粉面出现缺陷则需要缺陷修正装置本体进行局部的修正补平，缺陷修正装置本体能够将粉料洒在打印区域的设定区域内的任意位置，然后通过刮刀推送洒落形成的粉堆，修正铺粉面的缺陷处。本发明还提供了一种金属3D打印机的铺粉缺陷修正方法。本发明相较于现有技术提高了刮刀铺粉的容错率，能够及时修正补足铺粉面的一个或多个缺陷部。或多个缺陷部。或多个缺陷部。