铺粉设备及铺粉控制方法

技术领域

本申请实施例涉及3D打印技术领域，具体涉及一种铺粉设备及铺粉控制方法。

背景技术

3D打印机是一种快速成型的增材制造设备。其中铺粉式的打印方式已广泛用于选择性激光烧结、选择性激光熔融、粘结剂喷射技术等3D打印设备上。其中带有铺粉棍的铺粉装置对于高分子材料、金属与高分子的复合材料等流动性相对较差的材料具有较好的铺粉效果，目前已应用于选择性激光熔融、粘结剂喷射技术等打印材料含有高分子材料的3D打印设备上。

目前铺粉辊驱动装置与传动机构设置在铺粉组件上，具有尺寸较大且传动结构复杂的缺点，并且通过铺粉组件的移动来带动铺粉锟转动的方式受限于固定的传动比，导致铺粉辊的速度不可调，具有使用参数单一，应用范围较窄等缺点，无法满足不同类型和粒径的打印物料的铺设。

发明内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种铺粉设备及铺粉控制方法，能够单独调节铺粉辊的平动速度和转速，以达到良好的铺粉效果。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种铺粉设备，所述铺粉设备包括：铺粉平台、铺粉装置、第一驱动装置和第二驱动装置。所述铺粉平台用于铺设打印物料；所述铺粉装置包括悬臂和铺粉辊，所述悬臂沿预设移动方向滑动设置于所述铺粉平台上，所述铺粉辊转动连接于所述悬臂；所述第二驱动装置设置于铺粉平台上，所述第二驱动装置与所述悬臂连接，所述第二驱动装置用于驱动所述悬臂沿所述预设移动方向以预设移速相对于所述铺粉平台移动，以使所述悬臂带动所述铺粉辊将所述铺粉平台上的打印物料抚平；所述第一驱动装置与所述铺粉辊连接，所述第一驱动装置用于驱动所述铺粉辊按预设转动方向以预设转速相对于所述铺粉平台转动，以使所述铺粉辊将所述铺粉平台上的打印物料压实，所述铺粉辊以所述预设转动方向转动时，其朝向所述铺粉平台的底部边缘的线速度方向与所述预设移动方向相同。

通过第二驱动装置驱动铺粉装置相对铺粉平台移动，同时通过第一驱动装置单独驱动铺粉辊相对铺粉平台转动，将铺粉辊转动的驱动力外置，使铺粉辊的转速不被铺粉装置的移动速度限制，减少了铺粉过程中由于铺粉辊转速受限而破坏打印物料平面的情况，使得铺粉过程中将打印物料压实，起到良好的铺粉效果。

在一种可选的方式中，所述预设移速与所述预设转速呈正相关。

铺粉辊的预设转速与预设移速呈正相关，由此可以更好地调整铺粉辊的转速以确保良好的铺粉效果。

在一种可选的方式中，所述第一驱动装置包括第一驱动件、第一主动轮、第一从动轮和第一柔性传动件；所述第一主动轮和所述第一从动轮均转动设置于所述铺粉平台上，且所述第一主动轮和所述第一从动轮沿所述预设移动方向间隔设置，所述第一柔性传动件套接于所述第一主动轮和所述第一从动轮之间，所述第一驱动件的输出轴与所述第一主动轮连接，所述第一驱动件用于通过所述第一主动轮带动所述第一柔性传动件移动；所述铺粉辊与所述第一柔性传动件啮合，使得所述铺粉辊随所述第一柔性传动件的移动进行转动。

将第一驱动装置设置于铺粉平台上，减少了铺粉装置的占用空间和重量，降低了结构成本和运转能耗，提升了铺粉的稳定性。

在一种可选的方式中，所述悬臂上设置有轴承座，轴承座中设有轴承，所述铺粉辊的一端具有传动轴，所述传动轴通过轴承转动连接于所述轴承座；所述传动轴上设置有第一传动轮，所述第一传动轮与所述第一柔性传动件啮合。

通过传动轴和轴承将铺粉辊限制在轴承座上转动，减小了传动过程中第一柔性传动件带给铺粉辊的振动，使铺粉更稳定。

在一种可选的方式中，所述第一传动轮与所述第一柔性传动件的内侧面啮合，所述轴承座上还转动设置有张紧轮，所述张紧轮设置于所述第一传动轮的外侧，且所述张紧轮抵压于所述第一柔性传动件的外侧面。

张紧轮将第一柔性传动件向内压迫，增大了第一柔性传动件内侧与第一传动轮的接触面积，从而使得第一传动轮与第一柔性传动件内侧啮合的齿数增加，同时还起到进一步绷紧第一柔性传动件的效果，提升了传动的稳定性。

在一种可选的方式中，所述张紧轮的数量为两个，且分别位于所述第一传动轮沿所述预设移动方向的两侧。

两个张紧轮使得第一柔性传动件运转时，第一柔性传动件带动第一传动轮两侧的作用力都增大，提升了传动的稳定性和第一柔性传动件的使用寿命。

在一种可选的方式中，所述铺粉装置包括第一轴承座和第二轴承座，所述第一轴承座和所述第二轴承座固定设置于所述悬臂的下方，所述第一轴承座和第二轴承座分别设有轴承，所述轴承孔位的高度一致，所述铺粉辊转动连接于所述第一轴承座和所述第二轴承座的轴承之间。

铺粉辊两端分别与轴承连接，铺粉辊的两端连接减小了铺粉辊转动时产生的振动，提升了铺粉辊的稳定性，轴承孔位的高度一致使得铺粉辊平行于铺粉平台，将打印物料压成平面。

在一种可选的方式中，所述第二驱动装置包括第二驱动件、第二主动轮、第二从动轮和第二柔性传动件；所述第二主动轮和所述第二从动轮均转动设置于所述铺粉平台上，且所述第二主动轮和所述第二从动轮沿所述预设移动方向间隔设置，所述第二柔性传动件套接于所述第二主动轮和所述第二从动轮之间，所述第二驱动件的输出轴与所述第二主动轮连接，所述第二驱动件用于通过所述第二主动轮带动所述第二柔性传动件移动；所述悬臂与所述第二柔性传动件固定连接，使得所述悬臂随所述第二柔性传动件移动。

通过设置第二主动轮、第二从动轮和第二柔性传动件形成传动结构，实现了第一驱动件驱动第二柔性传动件带动悬臂相对铺粉平台以固定路径移动，结构简单、便于安装。

在一种可选的方式中，所述铺粉平台上沿所述预设移动方向设置有导轨，所述悬臂上设置有滑块，所述滑块滑动连接于所述导轨。

铺粉装置通过滑块在导轨上移动可以降低柔性传动件振动对铺粉效果的干扰，使得铺粉更加稳定。

根据本申请实施例的另一方面，提供了一种铺粉控制方法，包括：获取所述预设移速和所述预设转速；根据所述第二驱动装置与所述铺粉装置之间的传动比以及所述预设移速，计算得出所述第二驱动装置的输出转速；根据所述第一驱动装置与所述铺粉辊之间的传动比以及所述预设转速，计算得出第一驱动装置的输出转速；控制所述第二驱动装置以第一转动方向运转，以带动所述悬臂沿所述预设移动方向中的第一指向移动，同时控制所述第一驱动装置以第二转动方向运转，以带动所述铺粉辊按所述预设转动方向中的第一转向转动，直至所述悬臂移动至第一目标位置，其中所述铺粉辊以所述第一转向转动时，其朝向所述铺粉平台的底部边缘的线速度方向与所述第一指向相同；控制所述第二驱动装置以第三转动方向运转，以带动所述悬臂沿所述预设移动方向中的第二指向移动，同时控制所述第一驱动装置以第四转动方向运转，以带动所述铺粉辊按所述预设转动方向中的第二转向转动，直至所述悬臂移动至第二目标位置，其中所述铺粉辊以所述第二转向转动时，其朝向所述铺粉平台的底部边缘的线速度方向与所述第二指向相同，所述第三转动方向与第一转动方向相反，所述第二转向与第一转向相反，所述第二指向与所述第一指向相反；跳转至所述控制所述第二驱动装置以第一转动方向运转，以带动所述悬臂沿所述预设移动方向中的第一指向移动，同时控制所述第一驱动装置以第二转动方向运转，以带动所述铺粉辊按所述预设转动方向中的第一转向转动，直至所述悬臂移动至第一目标位置，直至铺粉完成。

该铺粉控制方法通过第二驱动件驱动悬臂相对铺粉平台往返运动，同时第一驱动件根据悬臂的移动方向单独驱动铺粉辊相对铺粉平台转动，将铺粉辊的自转动力外置，使铺粉辊的转速不被铺粉装置的移动速度限制，减少了铺粉过程中由于铺粉辊转速受限引起的堆粉起皱或扬粉等情况，使得铺粉过程中将打印物料压实，起到良好的铺粉效果。通过铺粉辊平动速度和转动速度之间的数学关系可计算得到预设移速和预设转速，使铺粉辊可以根据不同的应用场景，例如打印物料的种类不同，调整预设移速和预设转速以保证良好的铺粉效果。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

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，而并不认为是对本申请的限制。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铺粉设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的铺粉设备中第一主动轮与第一柔性传动件传动啮合的结构示意图；

图3a为本发明实施例提供的铺粉设备中铺粉装置的结构示意图；

图3b为本发明实施例提供的铺粉设备中铺粉装置的剖视结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的铺粉设备中张紧轮处的结构示意图；

图5示出了本发明实施例提供的铺粉设备中导轨与滑块连接处的结构示意图；

图6示出了本发明实施例提供的铺粉控制方法的流程图。

具体实施方式中的附图标号如下：

100、铺粉设备；

110、铺粉平台；111、导轨；112、滑块；

120、铺粉装置；121、悬臂；1211、轴承座；122、铺粉辊；1221、传动轴；1222、第一传动轮；1223、张紧轮；1231、第一轴承座；1232、第二轴承座；1233、轴承；

130、第一驱动装置；131、第一驱动件；132、第一主动轮；133、第一从动轮；134、第一柔性传动件；

140、第二驱动装置；141、第二驱动件；142、第二主动轮；143、第二从动轮；144、第二柔性传动件。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

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申请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例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：存在A，同时存在A和B，存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“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；也可以是机械连接，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申请实施例中的具体含义。

目前在3D打印技术领域中，成型方法存在着工件的收缩问题，它不仅与材料的特性有关，而且与待烧结粉末的密度也有关，一般来说粉末的密度是全密度的70％左右，烧结之后的成型件的密度可达到全密度的98％以上，所以成型过程中粉末密度的变化会引起成型件的收缩。为了尽量减小成型件的收缩量，得到成型质量较高的成型件，需要保证粉末具有较高的致密度。铺粉是3D打印烧结技术中的重要打印手段之一，为了缩短零件的制造周期，提高成型效率的同时，保证成型件的质量，在铺粉过程中保证粉末具有较高的致密度是顺利进行烧结的前提条件之一。

常见的铺粉方式主要有刮板式、铺粉辊式以及移动料斗式等，其中，刮板式和铺粉辊式的铺粉装置属于下置供料式。移动料斗式的铺粉装置属于上置供料式，由于对粉末没有进行压实操作，粉末层间的密度较小，造成成型件的产品组织结构较稀疏；对于铺粉装置中采用刮板进行铺粉，虽然能满足一定的要求，但同时也存在着铺粉不均匀及粉末密度不高等问题，导致了成型零件的表面质量较低，甚至层与层之间难以粘结，无法继续进行烧结；铺粉辊既作平动又做转动，不仅能够将粉末铺平，且能更有效地将粉末压实。

现有的铺粉装置中铺粉辊利用自身在粉末上的平移以进行转动，其转动速度与铺粉装置整体平移速度成正比，且速比固定。在实际应用中，不同种类的粉末的压实效果与铺粉辊的转动速度相关，因此铺粉辊的转动速度会影响粉末的压实效果，且不能根据不同的粉末调节转速，对工艺开发存在较大的局限性。

基于以上考虑，为了实现通过单独驱动铺粉辊并调节铺粉辊的转动速度，使铺粉辊能根据打印物料的种类，调整为不同的转速进行工作，以达到更好的铺粉效果，本申请发明人提出了一种铺粉设备，该铺粉设备包括铺粉平台、铺粉装置、第一驱动装置和第二驱动装置；打印物料铺设于铺粉平台上，第二驱动装置用于驱动铺粉装置相对铺粉平台平移，使得铺粉装置将打印物料抚平在铺粉平台上，第一驱动装置用于驱动铺粉装置转动，使得铺粉装置将打印物料压实，并且可以根据不同类型的打印物料，通过第一驱动装置来调整铺粉装置的转速，通过第二驱动装置调整铺粉装置的移动速度。

本申请实施例公开的铺粉设备，可以但不限用于3D打印的铺粉，还可用于任意粉末、固体颗粒等物料的压紧工艺中。

请参阅图1，图1示出了本发明公开的铺粉设备实施例的结构示意图，该铺粉设备100包括铺粉平台110、铺粉装置120、第一驱动装置130和第二驱动装置140；铺粉平台110用于铺设打印物料；铺粉装置120包括悬臂121和铺粉辊122，悬臂121沿预设移动方向(如图1中箭头A所示方向以及与其相反的方向)滑动设置于所述铺粉平台110上。铺粉辊122转动连接于悬臂121；第二驱动装置140设置于铺粉平台上，第二驱动装置140与悬臂121连接，第二驱动装置140用于驱动悬臂121沿预设移动方向以预设移速相对于铺粉平台110移动，以使悬臂121带动铺粉辊122将铺粉平台110上的打印物料抚平；第一驱动装置130与铺粉辊122连接，第一驱动装置130用于驱动铺粉辊122按预设转动方向以预设转速相对于铺粉平台110转动，以使铺粉辊122将铺粉平台110上的打印物料压实，铺粉辊122以预设转动方向转动时，其朝向铺粉平台110的底部边缘的线速度方向与预设移动方向相同。

如图1所示，铺粉平台110上可以设置铺设打印物料的凹槽，凹槽的形状不做限定，打印物料铺设在凹槽中。悬臂121水平设置在铺粉平台110上，铺粉辊122安装在悬臂121的下侧，保证铺粉辊122的侧面与打印物料水平接触。第二驱动装置140安装在铺粉平台110并可以与悬臂121远离铺粉辊122的一端连接，使得第二驱动装置140带动悬臂121在铺粉平台上沿预设方向移动。

第一驱动装置130可以与铺粉辊122一端的转动轴连接，第一驱动装置可安装在铺粉平台110或悬臂121上，只要能驱动铺粉辊122按预设转动方向以预设转速转动即可。为了保证铺粉辊122底部的线速度方向与铺粉装置120的移动方向相同，第二驱动装置140驱动铺粉装置120沿图中箭头A所示方向移动时，第一驱动装置130驱动铺粉辊122按图1中箭头B所示方向转动，第二驱动装置140驱动铺粉装置120沿图1中与箭头A所示方向相反的方向移动时，第一驱动装置130驱动铺粉辊按图1中箭头C所示方向转动，使悬臂121相对铺粉平台110移动时，铺粉辊122转动并将打印物料压平、压紧。

在使用过程中，可将该铺粉设备100安装在3D打印机上，可与3D打印机共用电源或使用单独的电源工作，3D打印机可通过控制器控制铺粉设备100工作。打开电源后，控制器控制第二驱动装置140驱动悬臂121沿图1中箭头A所示方向移动，同时控制第一驱动装置130驱动铺粉辊122按箭头B所示方向转动，铺粉平台110右侧凹槽为出料处，悬臂121经过出料处上方时，铺粉辊122将出料处的打印物料推至铺粉平台110左侧凹槽中并压平、压紧，悬臂121移动到左端点处时，控制器控制第二驱动装置140驱动悬臂121沿图1中箭头A所示的反方向移动，同时控制第一驱动装置130驱动铺粉辊122按箭头C所示方向转动，防止铺粉辊122破坏打印物料平面，悬臂121移动到右端点处时，控制器控制3D打印机在出料处铺设新的打印物料，控制器控制铺粉设备100和3D打印机循环上述步骤，直至打印完成。

在铺粉过程中，铺粉辊122移动的同时转动，把打印物料推至待打印处铺平、压实，铺粉辊122的铺粉效果与铺粉装置120的移动速度以及打印物料表面的摩擦系数相关。因此在实际应用中根据铺粉装置120的移动速度和打印物料的不同对铺粉辊122的转动速度作出相应的调整。

本申请实施例提供的铺粉设备100通过第二驱动装置140驱动铺粉装置120相对铺粉平台110移动，同时通过第一驱动装置130单独驱动铺粉辊122相对铺粉平台110转动，将铺粉辊122转动的驱动力外置，使铺粉辊122的转速不被铺粉装置120的移动速度限制，减少了铺粉过程中由于铺粉辊122转速受限导致打印物料平面被破坏，使得铺粉过程中铺粉辊122将打印物料压实，起到良好的铺粉效果。

在铺粉过程中，铺粉辊122相对铺粉平台110的移动速度和转动速度之间的关系是影响铺粉效率的重要因素之一，为了更好地调节预设移速和预设转速，根据本申请的一些实施例，可选地，铺粉辊122的预设移速与预设转速呈正相关。

由于铺粉辊122与打印物料接触点的曲率半径越小，则相接触点的运动情况就越不稳定，因此在铺粉过程中应综合考虑铺粉辊122的相关工艺参数，尽量增大铺粉辊122与打印物料的粉末颗粒间接触点的曲率半径。当悬臂121以及铺粉辊122在以水平速度v前进，并且铺粉辊122以角速度ω进行自转时，由于铺粉辊122的半径较小，将铺粉辊122作为刚体进行分析，则其最外层点的轨迹方程为:

上式中:v为铺粉辊122前进的水平速度；ω为铺粉辊122转动的角速度，铺粉辊122最低点的线速度方向若与铺粉辊122前进方向相同则为正，反之则为负；R为铺粉辊122的半径；β为连接铺粉辊122上最外层点和铺粉辊122圆心的半径与连接铺粉辊122最低点和铺粉辊122圆形的半径之间的夹角。铺粉辊122最外层点的轨迹的曲率半径ρ为:

由上式可得，曲率半径ρ与铺粉辊122的半径R、水平速度即铺粉辊122相对铺粉平台110的移动速度v和铺粉辊122自转的角速度ω有关，在实际应用中，为了节省成本，铺粉辊122的尺寸不会轻易更换，因此可将铺粉辊122的半径R视作定值，则可以分析得出，铺粉辊122的预设转速与预设移速呈正相关，因此为了提高铺粉效率而加大铺粉辊122的预设移速时，铺粉辊122的预设转速也应随之增大，以保证良好的铺粉效果所需的铺粉辊122运动轨迹的曲率半径ρ，由此可以更好地调整铺粉辊122的转速。

根据本申请的一些实施例，可选地，请继续参阅图1，第一驱动装置130包括第一驱动件131、第一主动轮132、第一从动轮133和第一柔性传动件134；第一主动轮132和第一从动轮133均转动设置于铺粉平台110上，且第一主动轮132和第一从动轮133沿预设移动方向间隔设置，第一柔性传动件134套接于第一主动轮132和第一从动轮133之间，第一驱动件131的输出轴与第一主动轮132连接，第一驱动件131用于通过第一主动轮132带动第一柔性传动件134移动；铺粉辊122与第一柔性传动件134啮合，使得铺粉辊122随第一柔性传动件134的移动进行转动。

如图1所示，第一驱动件131可为电机，电机固定设置在铺粉平台110上，电机的输出轴与第一主动轮132固定连接，其中第一主动轮132、第一从动轮133及第一柔性传动件134可分别为图1中所示的两个带轮和传动带，在其他实施例中也可以为两个链轮和传动链条。请参阅图2，图2示出了第一主动轮132与第一柔性传动件134的连接结构图，第一柔性传动件134内侧设置有卡齿与第一主动轮132的卡齿啮合连接，第一从动轮133和铺粉辊122与第一柔性传动件134也如图2所示的结构啮合连接，且第一主动轮132和第一从动轮133将传动带绷紧，使得第一驱动件131驱动第一主动轮132转动，带动第一从动轮133和第一柔性传动件134运转，从而带动铺粉辊122旋转。铺粉辊122的旋转方向会随着第一驱动件131的运转方向改变而改变，保证铺粉辊122相对打印物料平面的前进方向与铺粉装置120的移动方向一致。

第一驱动装置130直接设置在悬臂121上来驱动铺粉辊122时，悬臂121需要预留较大的空间用于电机等部件的安装，造成悬臂121变长导致悬臂121的刚度变差，同时电机等部件会增加铺粉装置120的整体重量，增加了铺粉装置120相对铺粉平台110移动的运转能耗，同时铺粉辊122的驱动电机的尺寸大小受铺粉辊122的直径限制，过小的电机不足以驱动铺粉辊122高速运转，增大电机尺寸需要增大铺粉辊122的直径，导致铺粉装置120占用较大的高度空间。另外电机直连铺粉辊122会导致悬臂121振动，影响铺粉效果。因此将第一驱动装置130设置于铺粉平台110上，减少了铺粉装置120的占用空间和重量，降低了结构成本和运转能耗，提升了铺粉的稳定性。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参照图3a和图3b，图3a示出了铺粉辊122的透视结构，图3b示出了铺粉装置的结构，悬臂121上设置有轴承座1211，轴承座1211中设有轴承1233，铺粉辊122的一端具有传动轴1221，传动轴1221转动连接于轴承座1211；传动轴1221上设置有第一传动轮1222，第一传动轮1222与第一柔性传动件134啮合。

如图3b所示，轴承座1211内设轴承1233，铺粉辊122通过传动轴1221在轴承座1211的轴承1233上转动，传动轴1221的直径与轴承的孔径一致，传动轴1221一端与第一传动轮1222连接，另一端与铺粉辊122连接，第一传动轮1222为齿轮状与第一柔性传动件134啮合。

通过第一柔性传动件134移动带动第一传动轮1222转动从而带动铺粉辊122转动，通过传动轴1221和轴承将铺粉辊122限制在轴承座1211上转动，减小了传动过程中第一柔性传动件134带给铺粉辊122的振动，使铺粉更稳定。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参照图4，图4示出了张紧轮1223的安装结构示意图，第一传动轮1222与第一柔性传动件134的内侧面啮合，轴承座1211上还转动设置有张紧轮1223，张紧轮1223设置于第一传动轮的外侧，且张紧轮1223抵压于第一柔性传动件134的外侧面。

如图4所示，张紧轮1223与第一传动轮1222设置在同一个竖直平面上，第一柔性传动件134从张紧轮1223和第一传动轮1222之间穿过，张紧轮1223与第一柔性传动件134外侧接触，第一传动轮1222与第一柔性传动件134内侧啮合。

张紧轮1223将第一柔性传动件134向内压迫，增大了第一柔性传动件134内侧与第一传动轮1222的接触面积，从而使得第一传动轮1222与第一柔性传动件134内侧啮合的齿数增加，同时还起到进一步绷紧第一柔性传动件134的效果，提升了传动的稳定性。进一步地，由于张紧轮1223压迫第一柔性传动件134外侧，张紧轮1223会随着第一柔性传动件134的运转而转动，张紧轮1223可通过轴承安装在铺粉装置120上，减少张紧轮1223转动时的转动摩擦，降低传动损耗。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参照图4，张紧轮1223的数量为两个，且分别位于第一传动轮1222沿预设移动方向的两侧。

在铺粉过程中，铺粉装置120相对铺粉平台110沿图1中箭头A方向和A的反方向做往返运动，为了保证铺粉装置120沿往返两个方向相对铺粉平台110移动时第一柔性传动件134带动铺粉辊122转动的稳定性，将张紧轮1223的数量设置为两个并且分别安装在第一传动轮1222的两侧，第一柔性传动件134与第一传动轮1222两侧的啮合处呈一定夹角。

两个张紧轮1223使得第一柔性传动件134沿图1中A方向和A的反方向运转时，第一柔性传动件134带动第一传动轮1222的作用力都增大，提升了传动的稳定性和第一柔性传动件134的使用寿命。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参照图3b，铺粉装置120包括第一轴承座1231和第二轴承座1232，第一轴承座1231和第二轴承座1232固定设置于悬臂121的下方，请参照图3a，第一轴承座1231和第二轴承座1232分别设有轴承1233，轴承1233孔位的高度一致，铺粉辊122转动连接于第一轴承座1231和第二轴承座1232的轴承1233之间。

铺粉辊122两端分别与轴承1233连接，铺粉辊122的两端连接减小了铺粉辊122转动时产生的振动，提升了铺粉辊122的稳定性，轴承1233孔位的高度一致使得铺粉辊122平行于铺粉平台110，将打印物料压成平面。进一步地，第一轴承座1231和第二轴承座1232上可分别设置轴承盖，用于约束轴承1233，避免轴承1233的脱落。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参照图1，第二驱动装置140包括第二驱动件141、第二主动轮142、第二从动轮143和第二柔性传动件144；第二主动轮142和第二从动轮143均转动设置于铺粉平台110上，且第二主动轮142和第二从动轮143沿预设移动方向间隔设置，第二柔性传动件144套接于第二主动轮142和第二从动轮143之间，第二驱动件141的输出轴与第二主动轮142连接，第二驱动件141用于通过第二主动轮142带动第二柔性传动件144移动；悬臂121与第二柔性传动件144固定连接，使得悬臂121随第二柔性传动件144移动。

第二驱动件141可为电机，电机固定设置在铺粉平台110上，电机的输出轴与第二主动轮142固定连接，第二驱动装置140可以采用与上文提到的第一驱动装置130相同的机构，此处不多赘述，第二驱动件141驱动第二柔性传动件144沿预设方向移动并带动悬臂121移动。当铺粉装置120运动到第二柔性传动件144的任一端点时，第二驱动件141改变转动方向使得第二柔性传动件144相对铺粉平台110做往返运动。

第二主动轮142和第二从动轮143间隔设置，第二柔性传动件144套接于第二主动轮142和第二从动轮143之间，使得第二柔性传动件144形成悬臂121相对铺粉平台110平移的移动路径，移动路径的长度为第二主动轮142与第二从动轮间隔的距离。只需设置第二主动轮142、第二从动轮143和第二柔性传动件144形成传动结构，即可实现第二驱动件141驱动第二柔性传动件144带动悬臂121相对铺粉平台110以固定路径移动，结构简单、便于安装。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参照图5，铺粉平台110上沿预设移动方向设置有导轨111，悬臂121上设置有滑块112，滑块112滑动连接于导轨111。

由于柔性传动件不可避免地会出现震动，从而影响铺粉效果，如图5所示，在预设移动方向上设置导轨111，导轨111可设置在第一柔性传动件134附近，滑块112在导轨111上滑动可限制铺粉装置120相对铺粉平台110的移动轨迹为一条直线。

铺粉装置120通过滑块112在导轨111上移动可以降低柔性传动件振动对铺粉效果的干扰，使得铺粉更加稳定。进一步地，第二柔性传动件144附近也可设置导轨111，铺粉装置120对应位置增设滑块112即可，在此不做过多赘述，导轨111和滑块112应不与柔性传动件直接接触，避免导轨111和滑块112影响传动的稳定性。

另一方面，本申请实施例提供了一种铺粉控制方法，该方法应用于上述任一实施例当中的铺粉设备100，其可以由铺粉设备当中的控制器或者3D打印机中的控制器执行，请参照图6，图6示出了该铺粉控制方法的步骤流程，如图中所示，该方法包括以下步骤：

S100：获取预设移速和预设转速。

在此步骤中，可按照上述方案中根据铺粉辊122的运动轨迹方程得出的铺粉辊122平动速度v和铺粉辊122转动的角速度ω即预设移速和预设转速，并将其输入至控制器当中。

S200：根据第二驱动装置140与铺粉装置120之间的传动比以及预设移速，计算得出第二驱动装置140的输出转速。

S300：根据第一驱动装置130与铺粉辊122之间的传动比以及预设转速，计算得出第一驱动装置130的输出转速。

在此步骤中，根据上述方案假设第二驱动件141转速为n

a

得到第二驱动件141的转速n

得到第一驱动件131的转速n

S400：控制第二驱动装置140以第一转动方向运转，以带动悬臂121沿预设移动方向中的第一指向移动，同时控制第一驱动装置130以第二转动方向运转，以带动铺粉辊122按预设转动方向中的第一转向转动，直至悬臂121移动至第一目标位置，其中铺粉辊122以第一转向转动时，其朝向铺粉平台110的底部边缘的线速度方向与第一指向相同。

在此步骤中，如图1所示，当悬臂121按第一指向为箭头A方向移动时，第二驱动件141的第一转动方向为箭头B所示方向，当n

S500：控制第二驱动装置140以第三转动方向运转，以带动悬臂121沿预设移动方向中的第二指向移动，同时控制第一驱动装置130以第四转动方向运转，以带动铺粉辊122按预设转动方向中的第二转向转动，直至悬臂121移动至第二目标位置，其中铺粉辊122以第二转向转动时，其朝向铺粉平台110的底部边缘的线速度方向与第二指向相同，第三转动方向与第一转动方向相反，第二转向与第一转向相反，第四转动方向与第二转动方向相反，第二指向与第一指向相反。

在此步骤中当悬臂121按第二指向为箭头A反方向移动时，第二驱动件141的第三转动方向为箭头C所示方向，同时第一驱动件131的第四转动方向为箭头B所示方向，铺粉辊122的第二转向为箭头B所示方向，第二目标位置可为A反方向运动轨迹的端点，具体获取第二位置的方式同步骤S500，在此不做过多赘述。

S600：跳转至所述控制第二驱动装置140以第一转动方向运转，以带动悬臂121沿预设移动方向中的第一指向移动，同时控制第一驱动装置130以第二转动方向运转，以带动铺粉辊122按预设转动方向中的第一转向转动，直至悬臂121移动至第一目标位置，直至铺粉完成。

本申请实施例提供的铺粉控制方法，通过第二驱动件141驱动悬臂121相对铺粉平台110往返运动，同时第一驱动件131根据悬臂121的移动方向单独驱动铺粉辊122相对铺粉平台110转动，将铺粉辊122的自转动力外置，使铺粉辊122的转速不被铺粉装置120的移动速度限制，减少了铺粉过程中由于铺粉辊122转速受限引起的堆粉起皱或扬粉等情况，使得铺粉过程中将打印物料压实，起到良好的铺粉效果。通过铺粉辊122平动速度和转动速度之间的数学关系可计算得到预设移速和预设转速，使铺粉辊可以根据不同的应用场景，例如打印物料的种类不同，调整预设移速和预设转速以保证良好的铺粉效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。