本实用新型涉及金属3d打印机设备领域，特别是一种打印机自动更换刮刀装置用的刀具滑动导向装置。
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(selectivelasersintering,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，人工操作是无法达到此技术效果。
技术实现要素：
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种打印机自动更换刮刀装置用的刀具滑动导向装置，通过将刀具的滑动路线设置为非直线，进而使刀具是以单个刀具的形式在滑动导向装置上运动，由此为自动更换刀装置能迅速做出更换刮刀的操作提供良好基础，解决人工更换刀所存在的效率低、速度慢、操作麻烦的问题。
本实用新型采用的技术方案如下：一种用于更换刀具的滑动导向装置，包括具有中空结构的框架本体，框架本体的端面上开孔形成用于刀具通过的刀具通孔，所述刀具通孔分别设置在对称的端面上，且刀具通孔不位于端面的中部，对称端面上的刀具通孔错开设置，以使刀具通孔不相互正对，刀具通孔接通框架本体的中空腔，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。
由于上述结构的设置，首先，框架本体带有刀具通孔的端面朝上，另一带有刀具通孔的端面则朝下，刀具(即刮刀)通过第一个端面上的滑动导向结构滑动至第一个刀具通孔处，然后利用重力通过第一个刀具通孔后与下一个端面上的滑动导向结构滑动配合，刀具在下一个端面上的滑动导向结构上滑动至下一个刀具通孔并通过该刀具通孔，这样的设置可以使刀具的运动路径为非直线，以便于刀盒中的刀具是以单个刀具的形式在滑动导向装置上运动，进而为自动更换刀具提供良好的前提条件，防止刀盒中的刀具在自动更换过程中出现多个新刀具的情况，为自动更换刀装置能迅速做出更换刮刀的操作提供良好基础，解决人工更换刀的不足。
进一步，所述刀具通孔的宽度和长度与刀具的宽度和长度相匹配，滑动导向结构与刀具的底部相配合滑动。
进一步，为了更好地实施本实用新型的滑动导向结构，所述滑动导向结构包括若干个滑动导向块，若干个滑动导向块共同组成滑动导向结构，所述滑动导向块与框架本体固定连接，滑动导向块与刀具底部的滑槽相配合，以使刀具能够沿滑动导向块向刀具通孔处滑动，进而便于单个新刀具顺利通过刀具通孔。
进一步，所述刀具通孔位于框架本体的上下两个端面上，框架本体下端面的滑动导向结构位于框架本体内，并且位于框架本体上端面的刀具通孔的正下方。即当刀具通过上端面上的刀具通孔时，在重力作用下其落入框架本体内，而由于框架板梯下端面的滑动导向结构位于其正下方，因此其恰好落在滑动导向结构上，然后在其他驱动机构的驱动作用下，刀具通过该滑动导向结构滑动至下端面的刀具通孔处，进而顺利通过下端面的刀具通孔。
作为优选，框架本体下端面的滑动导向块与刀具的滑槽相匹配对应，当刀具通过框架本体上端面的刀具通孔并落在框架本体下端面时，框架本体下端面的滑动导向块恰好与刀具的滑槽相配合。
为了保证刀具能在一瞬间通过刀具通孔，以防止刀具在刀具通孔处发生偏转和卡孔问题，所述滑动导向块垂直于刀具通孔设置，滑动导向块的一端延伸至刀具通孔的上方，以使滑动导向块的一端悬于刀具通孔处形成末端导向部，刀具沿滑动导向块滑动至末端导向部时，在离开末端导向部的瞬间，刀具能够在不发生偏转的情况下通过刀具通孔，进而避免了出现偏转和卡孔的问题。
进一步，为了便于本实用新型的滑动导向装置与其他机构配合，框架本体的侧面敞口形成侧面通孔，所述侧面通孔处固定连接有横向滑块，所述横向滑块突出于框架本体外，框架本体通过横向滑块实现滑动配合。
进一步，为了便于驱动机构进入框架本体内驱动刀具移动，所述横向滑块与所述侧面通孔的顶部之间留有间距形成侧面通道，所述侧面通道用于容纳推动元件，所述推动元件能够沿侧面通道的走向自由滑动，推动元件用于推动框架本体内的刀具沿滑动导向块向刀具通孔处滑动。
进一步，所述框架本体的底部固定连接有第二刀具夹板，第二刀具夹板位于刀具通孔的下方，所述第二刀具夹板与第一刀具夹板组合形成刀具夹板，所述刀具夹板用于夹持刀具，框架本体内的刀具通过刀具通孔后恰好落在第一刀具夹板和第二刀具夹板之间。
作为优选，所述框架本体为矩形结构，所述刀具通孔沿框架本体的长度方向开凿形成具有一定长度的矩形孔，所述滑动导向块位于刀具通孔的短边端处，所述刀具在框架本体上的滑动路径为非直线。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的滑动导向装置，可以使刀盒中的刀具是以单个刀具的形式在滑动导向装置上运动，进而为自动更换刀具提供良好的前提条件，防止刀盒中的刀具在自动更换过程中出现多个新刀具的情况，并且，刀具在滑动过程中不会产生偏转和卡刀的问题，为自动更换刀装置能迅速做出更换刮刀的操作提供良好基础，解决人工更换刀所存在的效率低、速度慢、操作麻烦的问题。
附图说明
图1是本实用新型的一种用于更换刀具的滑动导向装置结构示意图；
图2是本实用新型所称的刀具结构示意图；
图3是本实用新型的滑动导向装置工作时的状态示意图；
图4是本实用新型的滑动导向装置工作后的状态示意图。
图中标记：1为框架本体，101为上端面，102为下端面，103为侧面通孔，104为侧面通道，2为第一刀具通孔，3为第二刀具通孔，4为滑动导向结构，401为滑动导向块，5为刀具，6为横向滑块，7为第二刀具夹板，8为刀盒，9为夹持机构，10为推动板，11为第二刀具夹板。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种用于更换刀具的滑动导向装置，包括具有中空结构的框架本体1，框架本体1的端面上开孔形成用于刀具5通过的刀具通孔，所述刀具通孔分别设置在对称的端面上，且刀具通孔不位于端面的中部，对称端面上的刀具通孔错开设置，以使刀具通孔不相互正对，刀具通孔接通框架本体1的中空腔，在图1的实施例中，框架本体1的上端面101和下端面102上分别设置有第一刀具通孔2和第二刀具通孔3，第一刀具通孔2设置在上端面101的左侧(以面对图1的视角来判断)，第二刀具通孔3设置在下端面102的右侧，第一刀具通孔2和第二刀具通孔3错开设置，其宽度和长度均与刀具5的宽度和长度相匹配，框架本体1的中空腔的高度与刀具5的高度相匹配，即高度相同。框架本体1的上端面101和下端面102上都设置有滑动导向结构4，刀具5(即刮刀)通过滑动导向结构4滑动至刀具通孔处直至通过刀具通孔。
进一步地，滑动导向结构4与刀具的底部相配合滑动，滑动导向结构4可以由若干个滑动导向块401组成，当然，滑动导向结构4还可以由其他结构组成，例如可以由滑槽、滑轨等结构组成，当滑动导向结构4可以由若干个滑动导向块401组成时，例如在图1的实施例中，其可以由一对滑动导向块401组成，滑动导向块401可以为长条矩形结构或者其他凸形结构，滑动导向块401固定设置在框架本体1上且与刀具通孔垂直设置，框架本体1下端面102的滑动导向块401位于框架本体1内，为了便于更好地固定住刀具5，滑动导向块401位于刀具通孔的短边端处，当刀具5的底部与滑动导向块401配合时，刀具5的长边方向被滑动导向块401限制住，进而使刀具5只能沿滑动导向块401的长边方向滑动，其不易发生偏转。
本实用新型的滑动导向装置的工作过程大致为，首先，刀盒内的刀具5通过刀盒的底部(刮刀)垂直落在框架本体1的上端面101上，并且刀具5上的滑槽恰好与上端面101上的滑动导向块401卡合后滑动配合，当刀盒与框架本体1之间产生相对移动时，刀具5沿滑动导向块401的长度方向滑动且直至滑动至第一刀具通孔2处，刀具5脱离滑动导向块401的瞬间，通过第一刀具通孔2掉落至框架本体1的中空腔内，然后与下端面102上的滑动导向块401卡合后滑动配合，以保持刀具5相对于框架本体1来说不会发生偏转，然后在其他驱动机构的驱动下，刀具5继续沿滑动导向块401滑动，直至通过第二刀具通孔3后离开框架本体1，整个滑动导向过程完成。
这样的滑动导向过程可以使刀具5的运动路径为非直线，以便于刀盒中的刀具5是以单个刀具的形式在滑动导向装置上运动，进而为自动更换刀具提供良好的前提条件，防止刀盒中的刀具5在自动更换过程中出现多个新刀具滑动的情况，为自动更换刀装置能迅速做出更换刮刀的操作提供良好基础，解决人工更换刀的不足。
进一步，为了便于刀具5落在下端面102上的滑动导向结构4时，能够与其恰好卡合并滑动配合，框架本体1下端面102的滑动导向结构4位于框架本体1上端面101的第一刀具通孔2的正下方，当刀具5通过第一刀具通孔2时，由于框架本体1下端面102的滑动导向结构4位于其正下方，因此其恰好落在滑动导向结构4上，然后在其他驱动机构的驱动作用下，刀具5通过该滑动导向结构4滑动至第二刀具通孔3处，进而顺利通过第二刀具通孔3。
为了保证刀具5能在一瞬间通过刀具通孔，以防止刀具5在刀具通孔处发生偏转和卡孔问题，滑动导向块401的一端延伸至刀具通孔的上方，以使滑动导向块401的一端悬于刀具通孔处形成末端导向部402，刀具5沿滑动导向块401滑动至末端导向部402时，在离开末端导向部402的瞬间，刀具5能够在不发生偏转的情况下通过刀具通孔，进而避免了出现偏转和卡孔的问题。如图图2所示，刀具5的滑槽部分501设置在刀具5两端的中间位置，并且突出于刀具5的两端，由于刀具通孔的形状和尺寸与刀具5相匹配，因此，末端导向部402悬于刀具通孔处的长度为刀具5宽度尺寸的一半，当刀具5沿滑动导向块401滑动至刀具通孔处时，由于末端导向部402的存在，刀具5并不会马上掉落，其而是继续沿末端导向部402的长度继续滑行，直至刀具5的滑槽部分501与末端导向部402脱离，此时，刀具5正好位于刀具通孔的正上方，并与其一一对齐，刀具5直接垂直落下而不会发生偏转和卡孔问题，进而确保刀具5能够与下一个滑动导向结构4恰好卡合并滑动配合。
进一步地，为了便于本实用新型的滑动导向装置与其他机构配合，框架本体1的侧面敞口形成侧面通孔103，如图1所示，所述侧面通孔103处固定连接有横向滑块6，所述横向滑块6突出于框架本体1外，框架本体1通过横向滑块6实现滑动配合。
在本实用新型的一个实施例中，为了便于驱动机构进入框架本体1内驱动刀具5移动，所述横向滑块6与所述侧面通孔103的顶部之间留有间距形成侧面通道104，如图1所示，所述侧面通道104用于容纳推动元件，所述推动元件能够沿侧面通道104的走向自由滑动，推动元件用于推动框架本体1内的刀具5沿滑动导向块401向刀具通孔处滑动。
进一步地，所述框架本体1的底部固定连接有第二刀具夹板7，第二刀具夹板7位于刀具通孔的下方，即位于第二刀具通孔3的下方，所述第二刀具夹板7与第一刀具夹板组合形成刀具夹板，所述刀具夹板用于夹持刀具，框架本体1内的刀具通过刀具通孔后恰好落在第一刀具夹板和第二刀具夹板7之间。
为了更好地说明本本实用新型的滑动导向装置的工作过程，依然以打印机更换刮刀装置为例，如图3和图4所示，滑动导向装置的上方设置有刀盒8，滑动导向装置置于一夹持机构9中，滑动导向装置通过横向滑块6与夹持机构滑动连接，夹持机构9上设置有推动杆10(推动元件的下位概念)，推动杆10通过侧面通道104伸入框架本体1的中空腔内，推动杆10位于下端面102上的滑动导向块401的上方，以防止相互之间发生碰撞，第一刀具夹板11则固定连接在夹持机构9上，当需要更换刀具5(即刮刀)时，刀盒8下部的送刀口打开，刀盒8内的刀具5落下恰好与上端面101上的滑动导向块401滑动配合，然后通过顶杆顶住滑动导向装置使其保持位置不动，驱动刀盒8和夹持机构9向左移动，进而使滑动导向装置与刀盒8和夹持机构9同时产生相对位移，由于刀盒内的刀具并未完全脱离刀盒8，在相对位移作用下，上端面101的滑动导向块401上的刀具5在刀盒8的推动下移动至第一刀具通孔处并垂直落下，此时，夹持机构9上的推动杆10也一同随夹持机构的移动而移动至框架本体1的最左端，由于框架本体的中空腔高度与刀具5的高度相同，刀盒8中只有一个刀具5落下并与下端面102上的滑动导向块401卡合并滑动配合，其他的刀具则受到最下面的刀具的阻挡作用而继续留在刀盒8内，同时，推动杆10则位于刀具5的左端，下部的第一刀具夹板11由于与第二刀具夹板7之间的间隙被拉大，导致原本夹持的旧刀具脱离刀具夹板而落下，如图3所示，进一步，继续保持滑动导向装置相对不动，使刀盒8和夹持机构9相对于滑动导向装置向右移动，此时，框架本体上方的刀盒8在向右移动的过程中，使得其脱离位于框架本体中空腔内的刀具5的控制，而使刀盒8中下一个刀具与上端面上的滑动导向块401滑动配合，进而保证了每次换刀操作中只有一个刀具进入框架本体1的中空腔内，夹持机构在向右移动过程中，使得推动杆沿侧面通道104向右移动，进而推动框架本体1中空腔内的刀具5向右移动，直至刀具5到达第二道具通孔3处，当刀具5脱离与中空腔内的滑动导向块401的滑动配合时，刀具5垂直落下，由于夹持机构9在向右移动时，第一刀具夹板11与第二刀具夹板7之间的间隙被逐渐拉小，刀具5通过第二刀具通孔3下落时，被第一刀具夹板11和第二刀具夹板7夹持住，如图4所示，最后，随着夹持机构9的继续移动而使刀具5被仅仅夹持住，由此，换刀过程完成。
本实用新型的滑动导向装置，可以使刀盒中的刀具是以单个刀具的形式在滑动导向装置上运动，进而为自动更换刀具提供良好的前提条件，防止刀盒中的刀具在自动更换过程中出现多个新刀具的情况，并且，刀具在滑动过程中不会产生偏转和卡刀的问题，为自动更换刀装置能迅速做出更换刮刀的操作提供良好基础，解决人工更换刀所存在的效率低、速度慢、操作麻烦的问题。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种用于更换刀具的滑动导向装置，包括具有中空结构的框架本体，其特征在于，框架本体的端面上开孔形成用于刀具通过的刀具通孔，所述刀具通孔分别设置在对称的端面上，且刀具通孔不位于端面的中部，对称端面上的刀具通孔错开设置，以使刀具通孔不相互正对，刀具通孔接通框架本体的中空腔，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。
2.如权利要求1所述的用于更换刀具的滑动导向装置，其特征在于，所述刀具通孔的宽度和长度与刀具的宽度和长度相匹配，滑动导向结构与刀具的底部相配合滑动。
3.如权利要求2所述的用于更换刀具的滑动导向装置，其特征在于，所述滑动导向结构包括若干个滑动导向块，若干个滑动导向块共同组成滑动导向结构，所述滑动导向块与框架本体固定连接，滑动导向块与刀具底部的滑槽相配合，以使刀具能够沿滑动导向块向刀具通孔处滑动。
4.如权利要求3所述的用于更换刀具的滑动导向装置，其特征在于，所述刀具通孔位于框架本体的上下两个端面上，框架本体下端面的滑动导向结构位于框架本体内，并且位于框架本体上端面的刀具通孔的正下方。
5.如权利要求4所述的用于更换刀具的滑动导向装置，其特征在于，框架本体下端面的滑动导向块与刀具的滑槽相匹配对应，当刀具通过框架本体上端面的刀具通孔并落在框架本体下端面时，框架本体下端面的滑动导向块恰好与刀具的滑槽相配合。
6.如权利要求3或4或5所述的用于更换刀具的滑动导向装置，其特征在于，所述滑动导向块的一端延伸至刀具通孔的上方，以使滑动导向块的一端悬于刀具通孔处形成末端导向部，刀具沿滑动导向块滑动至末端导向部时，在离开末端导向部的瞬间，刀具能够在不发生偏转的情况下通过刀具通孔。
7.如权利要求6所述的用于更换刀具的滑动导向装置，其特征在于，框架本体的侧面敞口形成侧面通孔，所述侧面通孔处固定连接有横向滑块，所述横向滑块突出于框架本体外，框架本体通过横向滑块实现滑动配合。
8.如权利要求7所述的用于更换刀具的滑动导向装置，其特征在于，所述横向滑块与所述侧面通孔的顶部之间留有间距形成侧面通道，所述侧面通道用于容纳推动元件，所述推动元件能够沿侧面通道的走向自由滑动，推动元件用于推动框架本体内的刀具沿滑动导向块向刀具通孔处滑动。
9.如权利要求8所述的用于更换刀具的滑动导向装置，其特征在于，所述框架本体的底部固定连接有第二刀具夹板，第二刀具夹板位于刀具通孔的下方，所述第二刀具夹板与第一刀具夹板组合形成刀具夹板，所述刀具夹板用于夹持刀具，框架本体内的刀具通过刀具通孔后恰好落在第一刀具夹板和第二刀具夹板之间。
10.如权利要求9所述的用于更换刀具的滑动导向装置，其特征在于，所述框架本体为矩形结构，所述刀具通孔沿框架本体的长度方向开凿形成具有一定长度的矩形孔，所述滑动导向块位于刀具通孔的短边端处，所述刀具在框架本体上的滑动路径为非直线。
技术总结