本实用新型专利技术公开了一种用于木塑膏料的3D打印铺料装置，其包括机架、铺料机构和监测机构，所述铺料机构包括至少一刮刀架、运动组件和刮刀架前后两侧刮刀；所述监测机构包括至少一监测工作平台升降的位移传感器、定点监测刮刀架行程的位置传感器以及实时监测铺料过程的相机；所述3D打印铺料装置采用电气控制。铺料机构的前刮刀刮起并推动膏料，后刮刀铺平并压实膏料，可以有效提高木塑膏料的刮平效果，利用传感器反馈的结果修正加工参数，并通过相机实时监测铺料过程，提高了铺料装置的自动化水平，设备加工效率、精度和可靠性高。精度和可靠性高。精度和可靠性高。
【技术实现步骤摘要】
一种用于木塑膏料的3D打印铺料装置
[0001]本专利技术涉及3D打印
，具体涉及一种用于木塑膏料的3D打印铺料装置，其适用于木质材料3D打印技术，也适用于膏状原料的3D打印技术。
技术介绍
[0002]3D打印技术，又称增材制造技术，是通过CAD设计数据，采用材料逐层累加的方法制造实体零件的技术。相比传统材料去除（切削加工）技术，将繁琐的三维制造转换为较为简单可控的逐层累加的二维制造，大大提升了材料制造的效率，降低了复杂模型制造的难度。木塑材料来源广泛，具有良好的加工性能、强度性能和耐腐性能等，其3D打印制品兼具木材质感与填充材料的良好性能，是实现可再生资源持续利用的重要途径之一。
[0003]目前市场上木塑材料主要借助传统的3D打印设备成型，其中SLS设备和3DP设备都采用粉末床作为打印平台，但由于木塑混合粉末密度较小、质量较轻，成型质量和成型效率不容易保证，并且工作系统复杂、打印成本昂贵。将木塑粉末与胶黏剂混合得到的膏状原料经紫外光固化得到木塑膏料3打印成型件，在很大程度上降低了系统复杂性和经济成本，并且成型精度和成型速度很高。而木塑粉末本身具有一定的纤维性和联锁效应，制备成膏料后粘度较大，流动性差，应用现有设备的铺展效果不好，会影响最终的成型质量。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于提供一种用于木塑膏料的3D打印铺料装置，以解决现有技术中存在的问题。该装置可以有效提高木塑膏料的刮平效果，并且实时监测铺料全过程，提高了铺料装置的自动化水平，设备加工效率、精度和可靠性高。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种用于木塑膏料的3D打印铺料装置，其包括机架、铺料机构和监测机构，所述铺料机构包括至少一刮刀架、运动组件和刮刀架前后两侧刮刀；所述监测机构包括至少一监测工作平台升降的位移传感器、定点监测刮刀架行程的位置传感器以及实时监测铺料过程的相机；所述3D打印铺料装置采用电气控制。
[0008]优选地，所述前后刮刀通过螺杆固定到刮刀架两侧，所述前刮刀为弧形向前倾斜，底部为尖端，高于工作平台表面；所述后刮刀为直板形向后倾斜30
°
，底部为平端，紧贴工作平台表面。木塑膏料粘度较大、流动性差，单刮刀的铺展效果不好，而且单刮刀需在铺展过程中时刻保持水平，采用前后双刮刀，弧形前刮刀尖端易刮起并推动膏料，直板形后刮刀平端易铺展并压实膏料，改善了铺展效果，也增强了铺展过程中的稳定性。
[0009]优选地，所述前后刮刀为不锈钢材质，表面有防黏层，可以进一步减少木塑膏料黏附在刮刀上的现象。
[0010]优选地，所述运动组件是同步带式直线导轨、机械臂和丝杠直线模组的一种，刮刀
安装在刮刀架两侧，刮刀架和运动组件之间通过螺杆连接，X
‑
Y轴重复定位精度0.04mm，Z轴重复定位精度0.01mm。
[0011]优选地，所述位移传感器位于滚珠丝杠处、所述位置传感器位于工作平台的铺料起点、供料缸表面、供料缸与成型缸连接处、成型缸表面、成型缸与回收缸连接处和铺料终点，所述相机位于成型缸上空。需要说明的是，工作平台通过滚珠丝杠实现升降，滚珠丝杠由伺服电机驱动，光学相机配备133万像素，4倍同轴定焦镜头。
[0012]优选地，所述位移传感器监测工作平台的升降，所述位置传感器监测铺料机构的启停和行程，传感器线性精度0.01mm，根据传感器反馈结果判断工作平台升降误差；所述相机实时监测铺料的全过程，根据膏料刮起、推动、铺展和压实的实际情况及时调整刮刀架的机械尺寸、运行状态和加工参数。
[0013]采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：
[0014]本专利技术采用木塑膏料作为打印对象，前刮刀负责从供料缸将升起的膏料刮动并推落到成型缸，后刮刀比前刮刀稍长，紧贴缸顶将落料均匀铺展在成型缸表面，可以有效提高木塑膏料的刮平效果，利用传感器反馈的结果修正加工参数，并通过相机实时监测铺料过程，提高了铺料装置的自动化水平，设备加工效率、精度和可靠性高。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术实施例所公开的木塑膏料的3D打印铺料装置的结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0019]结合附图1，一种用于木塑膏料的3D打印铺料装置，其装设于机架上，所述机架内有供料缸1、成型缸2和回收缸3并排相连，所述3D打印铺料装置包括铺料机构和监测机构，所述铺料机构包括至少一刮刀架4、运动组件5和刮刀架前后两侧刮刀；所述监测机构包括至少一监测工作平台升降的位移传感器6、定点监测刮刀架行程的位置传感器7以及实时监测铺料过程的相机8；所述3D打印铺料装置采用电气控制。
[0020]继续结合附图1，所述前后刮刀通过螺杆固定到刮刀架4两侧，所述前刮刀11为弧形向前倾斜，底部为尖端，高于工作平台表面；所述后刮刀12为直板形向后倾斜30
°
，底部为平端，紧贴工作平台表面。前刮刀11负责从供料缸1将升起的膏料刮动并推落到成型缸2，后刮刀12紧贴缸顶将落料均匀铺展在成型缸2表面，相机8实时监控铺料过程。
[0021]继续结合附图1，所述运动组件5是同步带式直线导轨、机械臂和丝杠直线模组的
一种，刮刀架4和运动组件5之间通过螺杆连接，这里采用的是同步带式直线导轨，这里采用同步带式直线导轨，其X
‑
Y轴行程为200 mm
×
200 mm，最大运动速度为100 mm/s，重复定位精度0.04mm；Z轴行程为50 mm，最大运动速度为10 mm/s，重复定位精度0.01mm。
[0022]继续结合附图1，所述位移传感器6位于滚珠丝杠9处、所述位置传感器7位于工作平台的铺料起点、供料缸1表面、供料缸1与成型缸2连接处、成型缸2表面、成型缸2与回收缸3连接处和铺料终点，所述相机8位于成型缸2上空。需要说明的是，工作平台通过滚珠丝杠9实现升降，滚珠丝杠9由伺服电机10驱动，相机8配备133万像素，4倍同轴定焦镜头，所述位本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于木塑膏料的3D打印铺料装置，其包括机架、铺料机构和监测机构，所述铺料机构包括至少一刮刀架、运动组件和刮刀架前后两侧刮刀；所述监测机构包括至少一监测工作平台升降的位移传感器、定点监测刮刀架行程的位置传感器以及实时监测铺料过程的相机；所述3D打印铺料装置采用电气控制。2.根据权利要求1所述的木塑膏料的3D打印铺料装置，其特征在于，所述前后刮刀通过螺杆固定到刮刀架两侧，所述前刮刀为弧形向前倾斜，底部为尖端，高于工作平台表面；所述后刮刀为直板形向后倾斜30
°
，底部为平端，紧贴工作平台表面。3.根据权利要求1所述的木塑膏料的3D打印铺料装置，其特征在于，所述前后刮刀为不锈钢材质，表面有防黏层...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘东，闫承琳，李晓旭，刘子昕，王琦，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：新型
国别省市：
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