CN103128091B - 粉末自动回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动粉末回收系统，适用于立体成型装置，用以过滤及回收尘埃粉末，至少包含：壳体，具有容置空间及设置于该容置空间的处理平台，以供尘埃粉末置入于处理平台上，处理平台将壳体内部的容置空间分隔为第一空间及第二空间；多边形滚筒，设置于壳体的第二空间内，具有筛网模块，且与处理平台相连通；以及回收槽体，设置于壳体的第二空间中，并与多边形滚筒相连通；其中，尘埃粉末因应重力而自处理平台落入多边形滚筒内，并利用多边形滚筒旋转时所产生的离心力及尘埃粉末的累积重力，而使尘埃粉末于筛网模块处进行过滤，且过筛后的尘埃粉末回收于回收槽体中。

Description

粉末自动回收系统

技术领域

本发明关于一种粉末自动回收系统，尤指一种适用于立体成型机构的粉末自动回收系统。

背景技术

快速成型技术(Rapid Prototyping，简称RP技术)为依据建构金字塔层层堆栈成型的概念所衍生的技术，其可以快速且低成本地将设计者的构想在短时间内成型，呈现给社会大众，其主要特征是成型的快捷性，能在不需要任何刀具、模具以及冶具的情况下，自动、快速地将任意复杂形状的设计方案快速转换为3D的实体模型，大大缩短了新产品的研发周期及减少研发成本，并能够确保新产品的上市时间和新产品一次开发的成功率，它促使技术人员之间，以及技术人员与企业决策者、产品的用户等非技术人员之间提供一个更加完整及方便的产品设计交流工具，从而明显地提高产品在市场上的竞争力及企业对市场的快速反应能力。

目前RP技术发展出利用喷印技术结合载具精密定位技术的方式来生产3D的实体模型，其生产方式为先将一层建构粉末铺设于载具上方并利用喷墨打印技术于部分建构粉末上喷印高黏度胶合剂液体，使胶合剂液体与建构粉末沾黏并固化，一直重复上述工艺层层堆砌即可完成3D的实体模型。

常用RP技术的立体成型机构在铺粉、打印及取出成型品时，以人工方式进行，且所扬起的粉尘常会造成工作环境的污染，且容易沾染于立体成型装置的整个作业机台上，为了维持作业正常，常用技术需于进行某一阶段作业后，就要以人工方式执行吸尘及清扫保养的工作。如此一来，常用RP技术的清洁过程中，易因人工操作而不慎损毁成型品、破坏立体成型装置的构件；以及，高频率的清洁亦会造成人力及时间的浪费，相对地提高了整体制作成本，而若减少清洁频率，又有粉尘污染而不易维持作业空间清洁之虞。

有鉴于此，如何发展一种适用于立体成型机构的粉末自动回收系统，以改善上述常用技术缺失，实为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种自动粉末回收系统，以解决已知立体成型机构的设计在铺粉、打印及取出成型品时，所扬起的粉尘会造成工作环境的污染等缺点。

本发明的另一目的在于提供一种自动粉末回收系统，其通过一多边形滚筒的滚动过滤方式，以进行尘埃粉末的回收再利用，并经由此滚动过滤的方式以提升粉尘的过滤效能、并可减少噪音及震动。

为达上述目的，本发明的一较广义实施方面为提供一种自动粉末回收系统，适用于立体成型机构，用以过滤及回收尘埃粉末，至少包含：壳体，具有容置空间及设置于容置空间的处理平台，以供尘埃粉末置入于处理平台上，处理平台将壳体内部的容置空间分隔为第一空间及第二空间；多边形滚筒，设置于壳体的第二空间内，具有筛网模块，且与处理平台相连通；以及回收槽体，设置于壳体的第二空间中，并与多边形滚筒相连通；其中，尘埃粉末因应重力而自处理平台落入多边形滚筒内，并利用多边形滚筒旋转时所产生的离心力及尘埃粉末的累积重力，而使尘埃粉末于筛网模块处进行过滤，且过筛后的尘埃粉末回收于回收槽体中。

附图说明

图1A是本发明较佳实施例的自动粉末回收系统的立体结构示意图。

图1B是图1A的侧视剖面结构示意图。

图2是图1B所示的处理平台、连接部件、多边形滚筒、传动模块及回收槽体的连接结构示意图。

图3是图2所示的多边形滚筒与传动模块的连接结构示意图。

图4是本发明第二较佳实施例的自动粉末回收系统的部分结构示意图。

【主要组件符号说明】

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方面上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。

请参阅图1A及图1B，其分别为本发明较佳实施例的自动粉末回收系统的立体结构示意图及侧视剖面结构示意图，本发明的自动粉末回收系统1主要适用于一立体成型系统(未图标)，该立体成型系统主要利用一立体成型机构(未图示)，例如:落地型立体成型机构来建构3D实体模型，其实质上可与2009年3月31日申请的第200910130570.1号中国专利申请发明“立体成型机构及其方法”中所述的构件相同，内部组成构件可包含例如：建构基座、打印模块、数个暂存储粉槽、数个供粉槽、建构槽、打印质量检测机构、影像侦测组件、维护装置、防尘装置、加热回风装置以及连续供液装置等。

至于立体成型机构已建构完成的成型物，即3D实体模型，即可移至本发明的自动粉末回收系统1内部进行吸取及过滤附着于该成型物表面的粉末，抑或是可直接将立体成型物制造过程中所产生的尘埃粉末倒置于本发明的自动粉末回收系统1中，以对尘埃粉末进行筛滤后再回收利用。

请再参阅图1A及图1B，本发明的自动粉末回收系统1至少包含壳体11、处理平台12、多边形滚筒13、集尘模块14、回收槽体15、连接部件16以及传动模块17，其中壳体11具有一容置空间110及一用以封闭容置空间110的门板111，其可开启以供置入成型物或是需进行处理的尘埃粉末，且门板111亦可具有数个开口112，但不以此为限，每一开口112还可分别与一个隔绝构件(未图示)，例如：工作手套，相连接，使得壳体11内部与外界环境隔绝以形成该容置空间110。在另一些实施例中，壳体11的门板111下方亦可具有下门板115，其同样可开启，用以供使用者取出或置入多边形滚筒13或回收槽体15等构件。

请再参阅图1B，壳体11的容置空间110内具有一分隔板116及一处理平台12，在本实施例中，处理平台12嵌设于分隔板116上，以共同将壳体11内的容置空间110分隔为第一空间113及第二空间114，然而，在另一些实施例中，处理平台12亦可直接取代分隔板116而设置，进而将壳体11内的容置空间110分隔为第一空间113及第二空间114，意即处理平台12与分隔板116的实施方面可依实际施作情形而任施变化，并不以此为限。

本发明的多边形滚筒13设置于壳体11的第二空间114内，其上具有筛网模块132，且可通过连接部件16而与处理平台12相连通。以及，多边形滚筒13与传动模块17相连接，经由传动模块17提供的动力来源，使得多边形滚筒13得以旋转滚动。且本发明的自动粉末回收系统1还具有回收槽体15，该回收槽体15同样设置于壳体11的第二空间114中，且其设置于多边形滚筒13的下方，并具有开口151，且该开口151对应于多边形滚筒13，以与该多边形滚筒13相连通。如此一来，当尘埃粉末因应重力而自处理平台12经由连接部件16而落入多边形滚筒13中，再利用多边形滚筒13旋转时所产生的离心力及尘埃粉末的累积重力，而使尘埃粉末于筛网模块132处进行过滤，并使过筛后的尘埃粉末通过开口151而落入回收槽体15中，藉此以完成尘埃粉末的自动回收作业。

除此之外，为了避免在此粉末自动回收过程中，尘埃粉末会飘扬于壳体11的容置空间110中，自动粉末回收系统1还可具有集尘模块14，但不以此为限。请参阅图1B，集尘模块14设置于壳体11的第一空间113内，用以收集于作业时飘扬于该第一空间113内的尘埃粉末。在一些实施例中，集尘模块14包括吸风装置141及粉末过滤组件142，该吸风装置141用以使第一空间113形成负压状态，并将第一空间113中飞扬的尘埃粉末导入粉末过滤组件142中，以过滤并收集该飘扬于空气中的尘埃粉末。

以本实施例为例，粉末过滤组件142可为一不织布材质的集尘袋，其实质上呈一圆桶状结构，并于底部具有一开口142a，用以使尘埃粉末可通过该开口142a而进入粉末过滤组件142中，然而，粉末过滤组件142可使用的材质以及所呈现的结构并不以此为限。

为了使本发明的粉末过滤组件142可发挥最佳的过滤效果，本发明的粉末过滤组件142的顶部亦可设置一连接结构(未图示)，例如其可为一中空的环状结构，但不以此为限，用以与一支撑构件(未图示)可拆卸地连接，经由支撑构件的支撑可将粉末过滤组件142向上完全撑开，以达到最佳的过滤效果。且该支撑构件可为一勾状结构，且其一端可固设于集尘模块14的板件143的顶部，以提供支撑的功能，但不以此为限。藉此，可使本发明的粉末过滤组件142可快速拆卸及安装，若要拆下粉末过滤组件142进行清理时，只需将其上的连接结构与支撑构件相分离，即可将粉末过滤组件142取下以清除其内部所累积的尘埃粉末，以维持正常的过滤功能。此外，本发明的集尘模块14并不局限于设置几个粉末过滤组件142，举例来说，如本发明图1B所示的实施例，其为设置两个粉末过滤组件142，然而该粉末过滤组件142的数量可依实际实施状况而任施变化，例如可依需求设置单一个或是更多的粉末过滤组件142，均不以此为限。

至于吸风装置141，其可为一鼓风机，具有一吸风口141a与一排风口(未图示)，该吸风口141a与第一空间113相连通，主要经由该吸风装置141的运作而分别通过吸风口141a及排风口进行吸气及排气，使第一空间113内形成负压状态，如此一来就可以将飘扬于该第一空间113内的尘埃粉末进一步导入粉末过滤组件142中，以经由粉末过滤组件142来区隔吸入的尘埃粉末，使尘埃粉末不经过吸风装置141，可维持吸风装置141的正常使用寿命，并可防止吸风装置141直接吸走尘埃粉末而吹至壳体11外部，造成外部空气污染的情形。

请参阅图2，其为本发明自动粉末回收系统的处理平台、连接部件、多边形滚筒、传动模块及回收槽体的连接结构示意图。本发明的自动粉末回收系统1的处理平台12、连接部件16、多边形滚筒13、传动模块17及回收槽体15的结构及连接关系如图2所示，其中，处理平台12可由一板件所构成，且其上具有数个孔洞121，该处理平台12主要用来承载立体成型机构所建构完成的成型物(未图示)，以清理附着于其表面的尘埃粉末、或是可直接承载待处理的尘埃粉末。若是其承载一成型物，则亦可通过一吹风装置(未图示)，以吹拂并除去附着于该成型物表面上的尘埃粉末，并使该表面所掉落的尘埃粉末大部分可经由孔洞121而向下落入连接部件16中。

连接部件16设置于处理平台12与多边形滚筒13之间，且其具有连接通道160、第一开口162a及第二开口162b，如图2所示，第一开口162a对应于处理平台12而设置，用以使通过处理平台12上的孔洞121的尘埃粉末可经由第一开口162a而落入连接部件16的连接通道160中，以及，连接部件16的连接通道160至少具有一倾斜面161，举例来说，连接部件16的连接通道160亦可为四面倾斜的漏斗状结构，但不以此为限，其主要供尘埃粉末可顺沿此具有斜度的倾斜面161而向下传送。且连接部件16的第二开口162b设置于连接通道160的末端，并与多边形滚筒13对应连通，当尘埃粉末顺沿倾斜面161而向下传送时，可被引导至第二开口162b，并通过第二开口162b而被传送至多边形滚筒13中。

请同时参阅图2及图3，图3为本发明自动粉末回收系统的多边形滚筒与传动模块的连接结构示意图。如图所示，多边形滚筒13与传动模块17相连接，多边形滚筒13具有多边形框架131，用以供筛网模块132对应设置于其上，且该多边形框架131还具有旋转中心通孔133，用以供第一转轴134穿设于其中，以作为旋转中心。以本实施例为例，本发明的多边形滚筒13为六角型的立体结构，故本发明的筛网模块132具有6个筛网结构132a，用以一一对应嵌设于本发明多边形滚筒13的六个表面上，且该筛网结构132a为可拆卸式地设置于多边形框架131上，如此一来，当欲清理某一筛网结构132a时，即可轻易地进行拆卸与清理作业。当然，多边形滚筒13的型态并不以本发明的六角型立体结构为限，其可依据实际施作情形而任施变化，例如亦可为三角型、四角型或八边型等立体结构。

至于多边形滚筒13的动力来源，则来自于与的连结的传动模块17，如图3所示，传动模块17至少具有驱动马达171、第二转轴172及传动皮带173等结构，其中，第二转轴172与驱动马达171连接设置，而传动皮带173的一侧与第二转轴172抵顶连接，另一相对侧则与第一转轴134抵顶连接。因此，当驱动马达171运转时，带动第二转轴172转动，并将动力传递至与第二转轴172连接的传动皮带173上，进而使与该传动皮带173另一侧相连接的第一转轴134转动，藉以将动力传递至多边形滚筒13的第一转轴134，并带动该多边形滚筒13进行旋转滚动。

请再参阅图2，如图所示，当待处理的尘埃粉末因应重力、或是经由吹风装置以吹拂成型物表面上的尘埃粉末，而使其自处理平台12上的孔洞121、顺沿连接部件16的连接通道160上的倾斜面161而引导落入多边形滚筒13中，再利用传动模块17所提供的动力带动多边形滚筒13转动，并通过其旋转时所产生的离心力及尘埃粉末的累积重力，而使尘埃粉末于多边形滚筒13的筛网模块132处进行筛选过滤，最后，过筛后的尘埃粉末可对应落入回收槽体15中，经由多边形滚筒13将尘埃粉末进行筛滤后可直接回收再利用，以达到绝对防尘与尘埃粉末得以回收再生利用的功效。除此之外，本发明的自动粉末回收系统1通过此多边形滚筒13的滚动过滤方式，可使粉末更容易通过筛网，相较于传统使用筛网进行往复式的运动筛选、或是单纯利用震动来使筛网进行筛选过滤的方式，本发明的多边形滚筒13的滚动过滤的效率更高、且更具备噪音较小、震动较小等优点。

请参阅图4，其为本发明另一较佳实施例的自动粉末回收系统的部分结构示意图。如图4所示，在一些实施例中，自动粉末回收系统1还可具有一内壳体18，用以使多边形滚筒13设置于其内部空间(未图示)中，以图4为例，内壳体18具有两开口181、182，其中开口181与连接部件16的第二开口162b对应连接，藉以将来自于连接部件16的尘埃粉末导入内壳体18的内部空间中，并使其进入设置于内壳体18内部空间中的多边形滚筒13内进行滚动过滤，至于另一开口182，则与回收槽体15的开口151相对应设置，用以使过筛后的尘埃粉末可通过开口182及开口151而落入回收槽体15中，以进行粉末的回收再利用。此实施例中设置内壳体18的优点在于多提供一层阻隔的效果，以使尘埃粉末于多边形滚筒13中进行滚动筛选时，若有部分尘埃粉末于过筛后飘扬出来，则可经由内壳体18的阻隔，进而减少壳体11内产生粉尘飘扬的问题。

综上所述，本发明的自动粉末回收系统具有壳体、处理平台、连接部件、多边形滚筒、集尘装置、传动模块及回收槽体等结构，经由处理平台将壳体内部的容置空间分隔为第一空间及第二空间，其中集尘装置设置于第一空间内，用以收集飘扬于第一空间内的尘埃粉末；处理平台上具有数个孔洞以供尘埃粉末向下传递，连接部件与处理平台及多边形滚筒相连通，当尘埃粉末因应重力而自处理平台向下落时，可顺沿连接部件中具有倾斜面的连接通道向下传送，并进入多边形滚筒中，再通过传动模块的动力传动，使多边形滚筒进行转动及过滤筛选，利用该多边形滚筒旋转时所产生的离心力及尘埃粉末的累积重力，而使尘埃粉末于多边形滚筒的筛网模块处进行过滤，并使过筛后的尘埃粉末回收于回收槽体中，以进行回收再利用。因此，通过此多边形滚筒的滚动过滤方式，可使粉末更容易通过筛网，使得其过滤效率更高、且具备噪音较小、震动较小等优点。且本发明的自动粉末回收系统为一密闭式的箱体结构，还可防止粉尘在外界空气中到处飞扬，提高工作时的空气环境质量，并可将粉末进行筛滤后可直接回收再利用。

可以理解的是，本技术领域的熟练技术人员可以对本发明作出各种修改，但这些修改均在如所附的权利要求书所限定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种自动粉末回收系统，适用于一立体成型装置，用以过滤及回收尘埃粉末，至少包含：

一壳体，具有一容置空间及一设置于该容置空间的处理平台，以供该尘埃粉末置入于该处理平台上，该处理平台将该壳体内部的该容置空间上下分隔为一第一空间及一第二空间；

一多边形滚筒，设置于该壳体的位于下部的该第二空间内，具有一筛网模块，且与该处理平台相连通；

一连接部件，该连接部件设置于该处理平台及该多边形滚筒之间，且其具有一连接通道、一第一开口及一第二开口，该第一开口与该处理平台对应连接，该连接通道具有至少一倾斜面，用以使该尘埃粉末自该第一开口沿该至少一倾斜面而引导至该第二开口处，并通过该第二开口以进入该多边形滚筒内；以及

一回收槽体，设置于该壳体的该第二空间中，并与该多边形滚筒相连通；

其中，该尘埃粉末因应重力而自该处理平台落入该多边形滚筒内，并利用该多边形滚筒旋转时所产生的离心力及该尘埃粉末的累积重力，而使该尘埃粉末于该筛网模块处进行过滤，且过筛后的该尘埃粉末回收于该回收槽体中供直接再利用。

2.如权利要求1所述的自动粉末回收系统，其中该处理平台具有数个孔洞，用以供该尘埃粉末通过。

3.如权利要求1所述的自动粉末回收系统，其中该壳体具有一用以封闭该容置空间的门板，该门板能开启以供该尘埃粉末置入于该容置空间中的该处理平台上，且该壳体还具有一分隔板，该处理平台嵌设于该分隔板上，以共同将该壳体内的该容置空间分隔为该第一空间及该第二空间。

4.如权利要求1所述的自动粉末回收系统，其中该多边形滚筒具有一多边形框架，用以供该筛网模块装设于其上，且该多边形框架具有一旋转中心通孔，用以供一第一转轴穿设于其中。

5.如权利要求4所述的自动粉末回收系统，其中该筛网模块具有数个筛网结构，且该数个筛网结构可拆卸式地设置于该多边形框架上。

6.如权利要求4所述的自动粉末回收系统，其中该多边形滚筒与一传动模块相连接，该传动模块包含一驱动马达、一传动皮带及一第二转轴，其中，该驱动马达带动该第二转轴转动，并将动力传递至与该第二转轴连接的该传动皮带，进而使与该传动皮带另一端相连接的该第一转轴转动，以带动该多边形滚筒进行旋转滚动。

7.如权利要求1所述的自动粉末回收系统，其中该自动粉末回收系统还包括一集尘模块，设置于该壳体的该第一空间内，用以收集飘扬于该第一空间中的该尘埃粉末。

8.如权利要求7所述的自动粉末回收系统，其中该集尘模块包括一吸风装置及一粉末过滤组件，该吸风装置用以使该第一空间形成负压状态，并将该第一空间中飞扬的该尘埃粉末导入该粉末过滤组件中，以过滤并收集该尘埃粉末。

9.如权利要求1所述的自动粉末回收系统，其中该自动粉末回收系统还具有一内壳体，用以供该多边形滚筒设置于其内部空间中。