CN105196554A - 除粉装置 - Google Patents
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Abstract
一种除粉装置，用以为一3D打印机打印的一生胚品清除粉尘，所述打印机内设有一能够竖直移动的防漏板，所述除粉装置包括一安装于所述防漏板上的支撑装置及一安装于所述支撑装置上的震动模组，所述支撑装置包括一用以放置所述生胚品的平台，所述平台上设有供粉尘通过的通孔，所述震动模组能夠驱使所述平台震动以使所述生胚品上的粉尘从所述通孔流出至所述防漏板上。
Description
技术领域
本发明涉及打印机领域，特别涉及一种3D打印机中的除粉装置。
背景技术
3D打印机为目前全球皆积极发展的产业，放眼现有的各种成型方法，唯有粉末成型具有彩色化的能力，且成型速度最快，耗材成本最低，成型耗能最小。但粉末成型的生胚品(仅成型完毕，尚未进行硬化处理的半成品)机械强度低且脆，成型完毕后又被包覆在未成型的粉末中，因此，如何在不损坏生胚品的前提下，简易的将生胚品与粉末分离是必须解决的技术问题。
目前市场上的石膏粉基粉末式三维成型机所使用的是真空吸力式的除粉方法，在除粉过程中，容易因真空吸力对成品造成破坏，另一方面，此种除粉方法还需搭配负载的气压泵，走粉管路及滤粉机构，价格昂贵且耗能。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种安全性高且成本低廉的除粉装置。
一种除粉装置，用以为一3D打印机打印的一生胚品清除粉尘，所述打印机内设有一能够竖直移动的防漏板，所述除粉装置包括一安装于所述防漏板上的支撑装置及一安装于所述支撑装置上的震动模组，所述支撑装置包括一用以放置所述生胚品的平台，所述平台上设有供粉尘通过的通孔，所述震动模组能夠驱使所述平台震动以使所述生胚品上的粉尘从所述通孔流出至所述防漏板上。
优选地，所述3D打印机包括一侧壁，所述侧壁上设有一供所述粉尘通过的出粉孔，所述除粉装置还包括一用以驱使所述平台竖直运动的升降模组，所述升降模组安装于所述支撑装置上，当所述防漏板移动至所述出粉孔下方时，所述升降模组能够驱使所述平台向所述防漏板方向移动从而挤压粉尘使粉尘从所述出粉孔流出。
优选地，所述除粉装置还包括一安装于所述支撑装置上的动力装置，所述动力装置能够同时为所述震动模组及升降模组提供动力以使所述平台能够在升降过程中保持震动。
优选地，所述支撑装置还包括一通过一导杆固定于所述平台的固定板，所述防漏板位于所述平台与所述固定板之间并安装于所述导杆上，所述升降模组包括一与所述防漏板螺纹连接的螺杆及一主齿轮，所述螺杆的一端穿过所述固定板安装于所述主齿轮的中心处，另一端安装于所述平台上，所述主齿轮的转动能够带动所述螺杆相对于所述平台转动。
优选地，所述升降模组还包括一扭力限制器，所述扭力限制器安装于所述主齿轮上，所述螺杆远离所述平台的一端穿过所述扭力限制器安装于所述主齿轮上，所述扭力限制器启动时，所述主齿轮的转动将不再带动所述螺杆转动。
优选地，所述震动模组包括一安装于所述平台上的震动齿轮组、一驱动齿轮及一固定于所述震动齿轮组及所述驱动齿轮上的转轴，所述驱动齿轮能够带动所述转轴转动以使所述震动齿轮组产生震动。
优选地，所述主齿轮包括一环形侧壁及一底壁，所述环形侧壁与所述底壁合围成一收容空间，所述环形侧壁的内壁上设有内齿，所述驱动齿轮位于所述收容空间内并与所述内齿相啮合。
优选地，所述震动齿轮组上的齿轮大致呈十字形分布，包括一位于十字形中心的中心齿轮、位于所述十字形四角的第一齿轮及与所述中心齿轮及所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述中心齿轮上远离圆心处设有一增重件，所述第一齿轮远离圆心处也设有一增重件，以使所述中心齿轮及所述第一齿轮在转动时产生偏心力。
优选地，所述中心齿轮上的增重件与所述第一齿轮上的增重件位于相同的位置。
优选地，所述主齿轮的环形侧壁的外壁上设有外齿，所述动力装置包括一驱动件及一安装于所述驱动件上的传动齿轮，所述传动齿轮与所述主齿轮的外齿相啮合，所述驱动件驱动所述传动齿轮转动从而带动所述主齿轮转动。
相较于现有技术，上述除粉装置中的震动模组安装于支撑装置上，该震动模组能够驱使所述平台震动，在震动过程中，所述生胚品上的粉尘会经由平台上的通孔流出，从而实现为所述生胚品清除粉尘。
附图说明
图1是本发明的一实施方式中的一3D打印机的立体分解图。
图2是图1中的除粉装置的立体分解图。
图3是图2中的除粉装置另一角度的立体分解图。
图4是图3中的除粉装置的立体组装图。
图5是图1中的3D打印机的立体组装图。
图6是图5中的3D打印机沿IV-IV方向的局部剖视图。
图7至图9是图5中的3D打印机不同状态图。
主要元件符号说明
| 3D打印机 | 100 |
| 生胚品 | 10 |
| 外壳 | 200 |
| 侧板 | 201 |
| 出粉孔 | 2011 |
| 底板 | 202 |
| 安装板 | 203 |
| 定位孔 | 2031 |
| 升降装置 | 300 |
| 防漏板 | 40 |
| 螺纹孔 | 41 |
| 引导孔 | 42 |
| 主驱动装置 | 50 |
| 驱动件 | 52 |
| 驱动杆 | 521 |
| 固定座 | 53 |
| 支撑柱 | 531 |
| 装配孔 | 532 |
| 除粉装置 | 400 |
| 支撑装置 | 60 |
| 平台 | 61 |
| 通孔 | 611 |
| 固定板 | 62 |
| 安装孔 | 621 |
| 限位孔 | 622 |
| 导柱 | 63 |
| 升降模组 | 70 |
| 主齿轮 | 72 |
| 环形侧壁 | 721 |
| 外齿 | 7211 |
| 内齿 | 7213 |
| 底壁 | 722 |
| 收容空间 | 723 |
| 螺杆 | 73 |
| 扭力限制器 | 74 |
| 震动模组 | 80 |
| 震动齿轮组 | 81 |
| 齿轮 | 811 |
| 中心齿轮 | 8111 |
| 第一齿轮 | 8112 |
| 第二齿轮 | 8113 |
| 枢转轴 | 8114 |
| 增重件 | 812 |
| 转轴 | 82 |
| 驱动齿轮 | 83 |
| 动力装置 | 90 |
| 驱动件 | 91 |
| 传动齿轮 | 92 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1至图6，本发明一较佳实施方式中，一3D打印机100用以打印一生胚品10，所述3D打印机100包括一外壳200、一驱使所述生胚品10升降的升降装置300及一用以为所述生胚品10去除粉尘的除粉装置400。
所述外壳200上包括两个大致平行的侧板201及一与两侧板201相连的底板202，其中一侧板201上设有一出粉孔2011，被去除的粉末可以经由所述出粉孔2011流至一回收槽(图未示)，以便被再次利用。所述外壳200内还设有一安装板203，所述安装板203的两端通过一固定件(图未示)固定于所述两个侧板201上，并且所述安装板203大致垂直于所述两个侧板201，所述安装板203上开设一定位孔2031。在一实施方式中，所述出粉孔2011为一长槽，所述定位孔2031为一盲孔。
所述升降装置300包括一防止粉尘泄露的防漏板40、一驱动所述防漏板40升降的主驱动装置50，所述主驱动装置50固定安装于所述底板202上。
所述防漏板40的中心位置处开设一螺纹孔41，所述螺纹孔41的周围设置四个引导孔42，所述除粉装置400安装于所述防漏板40上。
所述主驱动装置50包括一驱动件52及一固定座53。所述驱动件52上设有一驱动杆521，所述驱动杆521的自由端安装于所述安装板203上的定位孔2031内，所述驱动件52能够驱动所述驱动杆521绕所述驱动杆521的轴向方向转动，所述驱动杆521上设有外螺纹。
所述固定座53上固定设置四根支撑柱531，所述支撑柱531远离所述固定座53的一端固定于所述防漏板40上从而将所述防漏板40与所述固定座53固定在一起。所述防漏板40与所述固定座53分别位于所述安装板203的两侧，所述固定座53位于所述安装板203与所述底板202之间。所述固定座53上还设有一供所述驱动杆521穿过装配孔532，所述装配孔532内设有与所述驱动杆521上的外螺纹相配合的内螺纹。
所述除粉装置400包括一用以放置所述生胚品10的支撑装置60、一升降模组70、一震动模组80及一为所述升降模组70和所述震动模组80提供动力的动力装置90。所述升降模组70、所述震动模组80及所述动力装置90均安装于所述支撑装置60上。
所述支撑装置60包括一用以放置所述生胚品的平台61、一与所述平台61间隔设置的固定板62及四根导柱63，所述导柱63安装于所述防漏板40上的引导孔42内并且凸伸出所述防漏板40的两侧，所述导柱63的一端固定于所述平台61上，另一端固定于所述固定板62上，所述平台61及所述固定板62分别位于所述防漏板40的两侧。
所述平台61上设有若干可供所述粉尘通过的通孔611。
所述固定板62的中心位置处设置一安装孔621，紧邻所述安装孔621处设有一限位孔622。
所述升降模组70包括一主齿轮72及一螺杆73，所述主齿轮72的中心位置处设有一扭力限制器74，所述螺杆73穿过所述固定板62上的安装孔621装入所述扭力限制器74上，从而将所述主齿轮72安装于所述固定板62上，所述主齿轮72、所述螺杆73及所述扭力限制器74同轴。
所述主齿轮72包括一环形侧壁721及一底壁722，所述环形侧壁721与所述底壁722合围成一收容空间723，所述扭力限制器74位于所述收容空间723内。所述环形侧壁721的外壁上设有外齿7211，所述环形侧壁721的内壁上设有内齿7212。
所述螺杆73的远离所述主齿轮72的一端穿过所述防漏板40上的螺纹孔41安装于所述震动模组80上，所述螺杆73上设有与所述螺纹孔41相配合的外螺纹。
所述震动模组80包括一震动齿轮组81、一转轴82及一驱动齿轮83，所述驱动齿轮83位于所述收容空间723内并与所述内齿7212相啮合。
所述震动齿轮组81安装于所述平台61上，所述震动齿轮组81包括若干齿轮811，所述齿轮811与其相邻的齿轮811啮合。所述齿轮811呈十字形分布，包括一位于十字形中心部位的中心齿轮8111、位于十字形四角的第一齿轮8112及位于所述中心齿轮8111与所述第一齿轮8112之间的第二齿轮8113。
所述螺杆73远离所述主齿轮72的一端穿过所述中心齿轮8111安装于所述平台61上从而将所述中心齿轮8111安装于所述平台61上，并且所述螺杆73可相对所述平台61绕该螺杆73的轴向方向转动。所述螺杆73与所述中心齿轮8111之间采用过渡配合，所述螺杆73的转动不会带动所述中心齿轮8111转动。
所述导柱63一端穿过所述第一齿轮8112固定于所述平台61上从而将所述第一齿轮8112安装于所述平台61上。
所述第二齿轮8113设有一枢转轴8114，所述枢转轴8114枢转安装于所述平台61上。
所述中心齿轮8111及所述第一齿轮8112上设有一增重件812以使所述中心齿轮8111与所述第一齿轮8112上各点受力不平衡，所述增重件812远离所述中心齿轮8111及所述第一齿轮8112的中心。在所述震动齿轮组81中，所述中心齿轮8111上的增重件812与所述第一齿轮8112上的增重件812处于同一位置，以致在所述震动齿轮组81转动时能够产生一偏心力，从而使所述平台61发生轻微的震动。
所述转轴82的一端穿过所述固定板62上的限位孔622固定于所述驱动齿轮83上，另一端穿过所述防漏板40固定于所述第二齿轮8113上，所述驱动齿轮83能够通过带动所述转轴82转动从而带动所述第二齿轮8113绕所述枢转轴8114转动。
所述动力装置90固定于所述固定板62上，包括一驱动件91及一安装于所述驱动件91上的传动齿轮92，所述传动齿轮92与所述主齿轮72相啮合。
请同时参阅图7至图9，所述平台61及所述防漏板40处于初始位置，所述出粉孔2011位于所述防漏板40的下方。当3D打印机列印完毕时，所述生胚品10位于所述平台61上并且被粉末覆盖。启动所述升降装置300及所述除粉装置400使所述驱动杆521及所述传动齿轮92正向转动，所述固定座53沿所述驱动杆521向上爬升从而使所述平台61及所述防漏板40相对所述安装板203上升；同时，所述传动齿轮92驱动所述主齿轮72转动，所述主齿轮72的转动驱使所述螺杆73及所述驱动齿轮83转动；所述螺杆73的转动驱使所述固定板62与所述平台61沿螺杆73相对于所述防漏板40上升；而所述驱动齿轮83在转动时，所述转轴82也会随所述驱动齿轮83一起转动，所述转轴82转动也必然带动所述第二齿轮8113转动。由于震动齿轮组81上的齿轮811与其相邻的齿轮811相啮合，因此，第二齿轮8113的转动会带动所有齿轮811转动。在高速旋转的情况下，所述中心齿轮8111及第一齿轮8112上的增重件812会导致所述中心齿轮8111及所述第一齿轮8112受力不平衡从而产生一偏心力，从而使所述平台61震动。在这一过程中，所述平台61及位于平台上的生胚品10处于边震动变上升的状态，该平台61的粉末自所述平台61上的通孔611流入所述防漏板40上。
当所述防漏板40上升至一设定位置处，所述升降装置300停止工作，所述防漏板40位于所述出粉孔2011的上方。所述除粉装置400仍正常运行，所述平台61相对于所述防漏板40边震动边上升。
当所述平台61上升至设定高度时，所述扭力限制器74启动，在所述扭力限制器74的作用下，所述主齿轮72转动时不再带动所述螺杆73转动，所述平台61停止上升。但是，所述主齿轮72仍带动所述驱动齿轮83绕所述转轴82的轴向方向转动，因此，所述平台61仍会保持震动，在这一过程中，所述平台61停止上升，保持震动。
待所述生胚品10上的粉尘清除之后，取出所述生胚品10，启动所述升降装置300使所述驱动杆521绕所述驱动杆521的轴向方向反向转动，所述平台61及所述防漏板40相对于所述安装板203下降。待所述防漏板40下降至低于所述出粉孔2011的位置时，调整所述动力装置90使所述传动齿轮92反向转动，所述传动齿轮92的转动带动所述主齿轮72转动，所述平台61相对于所述防漏板40相下运动，在下降过程中，所述平台61仍然保持震动並且挤压所述防漏板40上的粉末，使所述粉末经由所述出粉孔2011流至回收槽以便重复利用，待所述防漏板40上的粉末流入所述回收槽后，除粉工作完成。
调整所述主驱动装置50使所述驱动杆521正向转动，所述平台61及所述防漏板40沿所述驱动杆521向上移动至初始位置以便为下一生胚品除粉。
本发明的除粉装置400包括一升降模组70及一震动模组80，该升降模组70能够使所述平台61相对于所述防漏板40竖直运动，所述震动模组80能够使所述平台61产生震动，在所述平台61竖直运动及震动的过程中清除粉末。无需复杂昂贵的真空除粉系统，成本低廉，同时能够避免真空吸附时出现生胚品断裂的情况，安全性较高。
Claims (10)
1.一种除粉装置，用以为一3D打印机打印的一生胚品清除粉尘，所述打印机内设有一能够竖直移动的防漏板，其特征在于：所述除粉装置包括一安装于所述防漏板上的支撑装置及一安装于所述支撑装置上的震动模组，所述支撑装置包括一用以放置所述生胚品的平台，所述平台上设有供粉尘通过的通孔，所述震动模组能够驱使所述平台震动以使所述生胚品上的粉尘从所述通孔流出至所述防漏板上。
2.如权利要求1所述的除粉装置，其特征在于：所述3D打印机包括一侧壁，所述侧壁上设有一供所述粉尘通过的出粉孔，所述除粉装置还包括一用以驱使所述平台竖直运动的升降模组，所述升降模组安装于所述支撑装置上，当所述防漏板移动至所述出粉孔下方时，所述升降模组能够驱使所述平台向所述防漏板方向移动从而挤压粉尘使粉尘从所述出粉孔流出。
3.如权利要求2所述的除粉装置，其特征在于：所述除粉装置还包括一安装于所述支撑装置上的动力装置，所述动力装置能够同时为所述震动模组及升降模组提供动力以使所述平台能够在升降过程中保持震动。
4.如权利要求2所述的除粉装置，其特征在于：所述支撑装置还包括一通过一导杆固定于所述平台的固定板，所述防漏板位于所述平台与所述固定板之间并安装于所述导杆上，所述升降模组包括一与所述防漏板螺纹连接的螺杆及一主齿轮，所述螺杆的一端穿过所述固定板安装于所述主齿轮的中心处，另一端安装于所述平台上，所述主齿轮的转动能够带动所述螺杆相对于所述平台转动。
5.如权利要求4所述的除粉装置，其特征在于：所述升降模组还包括一扭力限制器，所述扭力限制器安装于所述主齿轮上，所述螺杆远离所述平台的一端穿过所述扭力限制器安装于所述主齿轮上，所述扭力限制器启动时，所述主齿轮的转动将不再带动所述螺杆转动。
6.如权利要求5所述的除粉装置，其特征在于：所述震动模组包括一安装于所述平台上的震动齿轮组、一驱动齿轮及一固定于所述震动齿轮组及所述驱动齿轮上的转轴，所述驱动齿轮能够带动所述转轴转动以使所述震动齿轮组产生震动。
7.如权利要求6所述的除粉装置，其特征在于：所述主齿轮包括一环形侧壁及一底壁，所述环形侧壁与所述底壁合围成一收容空间，所述环形侧壁的内壁上设有内齿，所述驱动齿轮位于所述收容空间内并与所述内齿相啮合。
8.如权利要求6所述的除粉装置，其特征在于：所述震动齿轮组上的齿轮大致呈十字形分布，包括一位于十字形中心的中心齿轮、位于所述十字形四角的第一齿轮及与所述中心齿轮及所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述中心齿轮上远离圆心处设有一增重件，所述第一齿轮远离圆心处也设有一增重件，以使所述中心齿轮及所述第一齿轮在转动时产生偏心力。
9.如权利要求8所述的除粉装置，其特征在于：所述中心齿轮上的增重件与所述第一齿轮上的增重件位于相同的位置。
10.如权利要求6所述的除粉装置，其特征在于：所述主齿轮的环形侧壁的外壁上设有外齿，所述动力装置包括一驱动件及一安装于所述驱动件上的传动齿轮，所述传动齿轮与所述主齿轮的外齿相啮合，所述驱动件驱动所述传动齿轮转动从而带动所述主齿轮转动。
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