CN104308147B - 一种金属粉循环利用三维打印系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种金属粉循环利用三维打印系统，包括：定盘、转盘、N个打印盘、打印模块、检验模块、回收模块、下料模块和控制模块，N≥1；转盘可转动地同轴安装在定盘外周，N个打印盘沿周向平均分布在转盘上并随着转盘转动依次经过打印模块、检验模块、回收模块和下料模块；打印模块包括：余料传感器、料箱、打印头和支架；检验模块安装在定盘上并用于检测打印盘上的工件是否合格；回收模块包括：第一夹持件、粉碎机和连接管道；下料模块包括：第二夹持件和收集箱；控制模块分别连接转盘、余料传感器、打印头、检验模块、第一夹持件和第二夹持件。本发明提出的一种金属粉循环利用三维打印系统，有利于减少浪费，节约原料成本。

Description

一种金属粉循环利用三维打印系统

技术领域

本发明涉及立体打印技术领域，尤其涉及一种金属粉循环利用三维打印系统。

背景技术

三维打印也称3D打印(Three Dimensions Printing)，属于快速成形技术的一种。它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造，特别是一些高价值产品(比如髋关节或牙齿，或飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件。

对于一些高精度要求的金属工件，利用三维打印技术以金属粉为原材料进行打印是比较常用的手段，但是在打印过程中由于各种原因总是不可避免的出现不合格品，这些不合格品的处理增加了生产过程的额外成本，而且金属粉尤其是一些贵金属粉的获得成本高昂，不合格品的出现也增加了生产过程中消耗的原材料成本。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种金属粉循环利用三维打印系统，有利于减少浪费，节约原料成本。

本发明提出的一种金属粉循环利用三维打印系统，包括：定盘、转盘、N个打印盘、打印模块、检验模块、回收模块、下料模块和控制模块，N≥1；

转盘可转动地同轴安装在定盘外周，N个打印盘沿周向平均分布在转盘上并随着转盘转动依次经过打印模块、检验模块、回收模块和下料模块；

打印模块包括：余料传感器、料箱、打印头和支架；余料传感器安装在定盘上用于检测打印盘上是否有工件，打印头通过支架可移动地安装在定盘上并跟随余料传感器工作在打印盘上打印工件，打印头连接料箱；

检验模块安装在定盘上并用于检测打印盘上的工件是否合格；

回收模块包括：第一夹持件、粉碎机和连接管道；粉碎机安装在转盘外侧并通过连接管道连通料箱，其用于粉碎不合格工件，第一夹持件可转动地安装在转盘外侧用于将打印盘承载的不合格工件送入粉碎机；

下料模块包括：第二夹持件和收集箱，第二夹持件用于将打印盘上的合格工件送入收集箱；

控制模块分别连接转盘、余料传感器、打印头、检验模块、第一夹持件和第二夹持件，其根据余料传感器控制转盘和打印头工作，并根据检验模块检验结果控制第一夹持件和第二夹持件工作。

优选地，N＝4。

优选地，料箱安装在定盘下方并通过管道穿过定盘连接打印头。

优选地，粉碎机和连接管道之间设置有滤网。

优选地，检验模块为扫描仪。

优选地，控制模块预设有工件模型，其控制打印头根据工件模型打印工件，并通过将检验模块扫描结果与工件模型对比分析判断工件是否合格。

本发明中，在工件打印完成后，及时检测工件，并将不合格工件送入粉碎机粉碎还原成金属粉，并将还原后的金属粉作为原材料再次投入使用。本发明解决了次品工件的处理问题，节约了处理成本，同时将次品还原成原材料循环利用，也节约了原材料成本，减少了浪费。

本发明中，可在转盘上设置多个打印盘，从而使得打印模块、检验模块、回收模块和下料模块同时工作，提高工作效率。另外，本发明中，打印盘随着转盘的转动进行圆周运动，循环经过打印模块、检验模块、回收模块和下料模块，使得工件的流动自然流畅，简化工件流动工序。

附图说明

图1为本发明提出的一种金属粉循环利用三维打印系统俯视图；

图2为本发明提出的一种金属粉循环利用三维打印系统正视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明提出的一种金属粉循环利用三维打印系统，包括：定盘11、转盘12、N个打印盘13、打印模块2、检验模块3、回收模块4、下料模块5和控制模块(图中未给出)。

转盘12可转动地同轴安装在定盘11外周，N个打印盘13沿周向平均分布在转盘12上并随着转盘12转动依次经过打印模块2、检验模块3、回收模块4和下料模块5。

本实施方式中，N＝4，随着转盘12转动，打印盘13与打印模块2、检验模块3、回收模块4和下料模块5一一对应。具体实施时，N也可以取其他值，如N＝1时，打印盘经过打印模块2、检验模块3、回收模块4和下料模块5。

打印模块2包括：余料传感器21、料箱22、打印头23和支架24。余料传感器21安装在定盘11上用于检测对应打印模块2的打印盘13上是否有工件。打印头23通过支架24可移动地安装在定盘11上并跟随余料传感器21工作在对应的打印盘13上打印工件。料箱22安装在定盘11下方并通过管道穿过定盘11连接打印头23以提供打印料。

检验模块3安装在定盘11上并用于检测打印盘13上的工件是否合格。本实施方式中，检验模块3为扫描仪。

回收模块4包括：第一夹持件41、粉碎机42和连接管道43。粉碎机42安装在转盘12外侧并通过连接管道43连通料箱22，其用于粉碎不合格工件并将粉末通过连接管道43送入料箱22。第一夹持件41可转动地安装在转盘12外侧用于将对应的打印盘13承载的不合格工件送入粉碎机42。

本实施方式中，粉碎机42和连接管道43之间设置有滤网，以对粉碎后的金属粉进行筛选，避免不合格的金属颗粒进入料箱22。

下料模块5包括：第二夹持件51和收集箱52。第二夹持件51用于将对应的打印盘13上的合格工件送入收集箱52。

控制模块分别连接转盘12、余料传感器21、打印头23、检验模块3、第一夹持件41和第二夹持件51，其根据余料传感器21控制转盘12和打印头23工作，并根据检验模块3检验结果控制第一夹持件41和第二夹持件51工作。

在工作状态下，控制模块预设有工件模型；打印盘13随着转盘12转动而进行圆周运动，打印盘13经过打印模块时，余料传感器21进行余料检测，当检测到打印盘13上有料时，转盘12停止转动，以便检修系统，当检测到打印盘13上无料时，控制模块控制打印头23在打印盘13上根据工件模型打印工件；打印盘13经过检验模块3时，检验模块3对工件进行扫描，控制模块通过将检验模块3扫描结果与工件模型对比分析判断工件是否合格；当工件不合格时，随着打印盘13转动到回收模块，控制模块控制第一夹持件41将不合格工件送入粉碎机42粉碎，获得的金属粉原料通过连接管道43进入料箱22循环利用；当工件合格时，随着打印盘13转动到下料模块5，控制模块控制第二夹持件51夹取工件送入收集箱52。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种金属粉循环利用三维打印系统，其特征在于，包括：定盘(11)、转盘(12)、N个打印盘(13)、打印模块(2)、检验模块(3)、回收模块(4)、下料模块(5)和控制模块，N≥1；

转盘(12)可转动地同轴安装在定盘(11)外周，N个打印盘(13)沿周向平均分布在转盘(12)上并随着转盘(12)转动依次经过打印模块(2)、检验模块(3)、回收模块(4)和下料模块(5)；

打印模块(2)包括：余料传感器(21)、料箱(22)、打印头(23)和支架(24)；余料传感器(21)安装在定盘(11)上用于检测打印盘(13)上是否有工件，打印头(23)通过支架(24)可移动地安装在定盘(11)上并跟随余料传感器(21)工作在打印盘(13)上打印工件，打印头(23)连接料箱(22)；

检验模块(3)安装在定盘(11)上并用于检测打印盘(13)上的工件是否合格；

回收模块(4)包括：第一夹持件(41)、粉碎机(42)和连接管道(43)；粉碎机(42)安装在转盘(12)外侧并通过连接管道(43)连通料箱(22)，其用于粉碎不合格工件，第一夹持件(41)可转动地安装在转盘(12)外侧用于将打印盘(13)承载的不合格工件送入粉碎机(42)；

下料模块(5)包括：第二夹持件(51)和收集箱(52)，第二夹持件(51)用于将打印盘(13)上的合格工件送入收集箱(52)；

控制模块分别连接转盘(12)、余料传感器(21)、打印头(23)、检验模块(3)、第一夹持件(41)和第二夹持件(51)，其根据余料传感器(21)控制转盘(12)和打印头(23)工作，并根据检验模块(3)检验结果控制第一夹持件(41)和第二夹持件(51)工作。

2.如权利要求1所述的金属粉循环利用三维打印系统，其特征在于，N＝4。

3.如权利要求1所述的金属粉循环利用三维打印系统，其特征在于，料箱(22)安装在定盘(11)下方并通过管道穿过定盘(11)连接打印头。

4.如权利要求1所述的金属粉循环利用三维打印系统，其特征在于，粉碎机(42)和连接管道(43)之间设置有滤网。

5.如权利要求1所述的金属粉循环利用三维打印系统，其特征在于，检验模块(3)为扫描仪。

6.如权利要求5所述的金属粉循环利用三维打印系统，其特征在于，控制模块预设有工件模型，其控制打印头(23)根据工件模型打印工件，并通过将检验模块(3)扫描结果与工件模型对比分析判断工件是否合格。