CN109550950A - 一种自动化粉末回收装置 - Google Patents

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王艺锰
吴伟辉
彭文锋
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Abstract

本发明公开了一种自动化粉末回收装置；包括箱体，该箱体包括左右两个箱体；左箱体为一无底板的手套箱，该手套箱内放置有一移动成型缸机构；右箱体为粉末回收箱，其内部自上而下依次设置有管路连接的鼓风机、过滤器、旋风分离器、振动筛、收粉瓶；手套箱的上部侧壁开设有两个可伸入手臂的窗口，在窗口内分别安装有橡胶手套。本装置通过移动成型缸机构携带成型缸在加工设备与粉末回收装置之间移动。无需操作人员接触大量粉末进行操作；在清理粉末时使用手套箱，防止粉末与操作人员接触；粉末回收箱内的各个装置，均采用密封管道连接，全程自动化筛粉，提高了设备使用的安全性。

Description

一种自动化粉末回收装置
技术领域
本发明涉及粉末回收领域，尤其涉及一种自动化粉末回收装置。
背景技术
增材制造技术是一种先进的制造技术，与传统的减材技术不同的是，其材料利用率达到100％，但是加工过程中人为操作会造成材料不同程度的损耗，所以急需有自动化的材料回收方法。
其中，激光选区熔化(Selective Laser Melting，SLM)技术是一种能直接成型高致密、高精属零件的3D打印技术，其工作原理为激光束选择性地熔化各层的金属粉末材料，逐步堆叠成三维金属零件。激光选区熔化需要用到金属粉末进行成型，工作完成后打印产品是和粉末混合一起的状态。现有技术多为人为进行清理，容易因为人为因素使粉末损耗，同时清理过程中的粉末扬尘容易对操作者产生伤害。
现有的粉末回收技术还是基于手动装卸的装置，先通过收粉罐收集粉末，再将粉末倒在筛粉器上筛粉，粉末在空气中暴露的时间较长。特别的，打印材料为镍基合金等毒性较大材料时，粉末回收的自动化显得更为重要。美国筛粉和加工设备制造商Kason公司推出一款金属3D打印机粉末回收系统3D-ReKlaimer。该装置是手动连接废旧粉末瓶，经过真空输送系统转移粉末；美国公司VAC-U-MAX推出粉末回收系统(AM-MPRS)，利用真空系统在腔内提取粉末，进行筛粉。上述公司提出了解决加工环境污染的方法，但是回收粉末时设备无法进行连续性的工作，降低了加工效率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种自动化粉末回收装置。使粉末安全、高效回收，减少粉末溢出影响操作人员的健康。
本发明通过下述技术方案实现：
一种自动化粉末回收装置，包括箱体31，该箱体31包括左右两个箱体；
左箱体为一无底板的手套箱32，该手套箱32内放置有一移动成型缸机构；
右箱体为粉末回收箱，其内部自上而下依次设置有管路连接的鼓风机35、过滤器36、旋风分离器37、振动筛38、收粉瓶39；
所述手套箱32的上部侧壁开设有两个可伸入手臂的窗口，在窗口内分别安装有橡胶手套；
所述旋风分离器37上连接一橡胶管，橡胶管的端部安装有一吸粉嘴33，吸粉嘴33安放在手套箱32内。
所述移动成型缸机构包括带滚轮的车架15、设置在车架15上的升降机构2，放置在升降机构2上的成型缸12。
所述成型缸12的缸口上设有一个活动端盖11。
所述升降机构2包括竖向导轨21，滑动安装在竖向导轨21上的托架22；托架22的上下运动由推动杆23推动。
所述手套箱32的内顶部设置有XY移动机构34，所述吸粉嘴33可安装在其上，可用于搭载吸粉嘴33在成型缸内XY方向移动时吸取成型缸12内的粉末。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
本发明通过移动成型缸机构，可将成型零件密封在成型缸内，由带滚轮的车架15实现在加工设备4与粉末回收装置之间移动。无需操作人员接触大量粉末进行操作；在清理粉末时使用手套箱，防止粉末与操作人员接触；粉末回收箱内的各个装置，均采用密封管道连接，全程自动化筛粉，提高了设备使用的安全性。
当采用多套移动成型缸机构时，可保证加工设备4连续性加工。传统的除粉、取零件的操作大多在成型腔内完成，此时加工设备只能待机，等待清理完成后进行下一次的加工任务。移动成型缸机构的更换实现加工环境的更新准备，使下一次的加工快速衔接，提高了加工的效率。
本发明在吸粉过程中，可采用手持吸粉嘴33吸粉方式，当然为了提高清粉效率，也可采用XY移动机构34搭载吸粉嘴33在成型缸内XY方向移动时吸取成型缸12内的粉末，可以实现自动化工作，提高了流水作业的效率。
附图说明
图1为本发明自动化粉末回收装置结构示意图。
图2为移动成型缸机构结构示意图。
图3为移动成型缸机构在加工设备4与粉末回收装置之间的应用示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
实施例
如图1-3所示。本发明公开了一种自动化粉末回收装置，包括箱体31，该箱体31包括左右两个箱体；
左箱体为一无底板的手套箱32，该手套箱32内放置有一移动成型缸机构；
右箱体为粉末回收箱，其内部自上而下依次设置有管路连接的鼓风机35、过滤器36、旋风分离器37、振动筛38、收粉瓶39；
所述手套箱32的上部侧壁开设有两个可伸入手臂的窗口，在窗口内分别安装有橡胶手套；
所述旋风分离器37上连接一橡胶管，橡胶管的端部安装有一吸粉嘴33，吸粉嘴33安放在手套箱32内。
所述移动成型缸机构包括带滚轮的车架15、设置在车架15上的升降机构2，放置在升降机构2上的成型缸12。
所述成型缸12的缸口上设有一个活动端盖11。活动端盖11可以拆卸。
所述升降机构2包括竖向导轨21，滑动安装在竖向导轨21上的托架22；托架22的上下运动由推动杆23推动。
所述手套箱32的内顶部设置有XY移动机构34，所述吸粉嘴33可安装在其上，可用于搭载吸粉嘴33在成型缸内XY方向移动时吸取成型缸12内的粉末。
移动成型缸机构与加工设备4配合使用；移动成型缸机构的成型缸12为常规成型缸。移动成型缸机构位于加工设备4的成型工位。
在加工设备4完成作业后，将带滚轮的车架15移出加工设备4至手套箱32内，新的移动成型缸机构可移至加工设备4中继续加工；即加工设备4完成加工任务后，在成型缸12上加盖活动端盖11，防止粉尘在移动过程中溢出。通过升降机构2将成型缸12下降脱离加工设备4后，移至粉末回收装置的手套箱32中进行下一步操作。同时可以将新的移动成型缸机构推入加工设备4的衔接工位中继续加工。
吸粉过程中，操作者可以通过手套箱32，手持吸粉嘴33手动的方式去除和吸取粉末；也可采用XY移动机构34搭载吸粉嘴33在成型缸内XY方向移动时吸取成型缸12内的粉末，控制器根据零件轮廓生成吸粉路径，在XY移动机构的电机和丝杠的带动下，吸粉嘴33按吸粉路径自动化移动，快速吸收粉末至后续处理装置中；可以实现自动化工作，提高了流水作业的效率。
鼓风机35为吸粉装置提供空气动力，将工作腔内的粉末吸到旋风分离器37中，大颗粒粉末收到离心力的影响，沉积下沉到振动筛38上，振动筛38产生振动，符合回收要求的粉末通过筛网收集到收粉瓶39中，可以重新投入到生产设备4的加工过程中。
为了增加设备安全性，在气体流向鼓风机35的前端安装粉尘过滤器36，对粉尘空气做过滤处理，保证鼓风机的正常工作。
清理完粉末，取出零件后移动成型缸机构即可回到加工设备4中继续进行加工作业。
如上所述，便可较好地实现本发明。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动化粉末回收装置，其特征在于：包括箱体(31)，该箱体(31)包括左右两个箱体；
左箱体为一无底板的手套箱(32)，该手套箱(32)内放置有一移动成型缸机构；
右箱体为粉末回收箱，其内部自上而下依次设置有管路连接的鼓风机(35)、过滤器(36)、旋风分离器(37)、振动筛(38)、收粉瓶(39)；
所述手套箱(32)的上部侧壁开设有两个可伸入手臂的窗口，在窗口内分别安装有橡胶手套；
所述旋风分离器(37)上连接一橡胶管，橡胶管的端部安装有一吸粉嘴(33)，吸粉嘴(33)安放在手套箱(32)内。
2.根据权利要求1所述自动化粉末回收装置，其特征在于：所述移动成型缸机构包括带滚轮的车架(15)、设置在车架(15)上的升降机构(2)，放置在升降机构(2)上的成型缸(12)。
3.根据权利要求2所述自动化粉末回收装置，其特征在于：所述成型缸(12)的缸口上设有一个活动端盖(11)。
4.根据权利要求2所述自动化粉末回收装置，其特征在于：所述升降机构(2)包括竖向导轨(21)，滑动安装在竖向导轨(21)上的托架(22)；托架(22)的上下运动由推动杆(23)推动。
5.根据权利要求2所述自动化粉末回收装置，其特征在于：所述手套箱(32)的内顶部设置有XY移动机构(34)，所述吸粉嘴(33)可安装在其上，可用于搭载吸粉嘴(33)在成型缸内XY方向移动时吸取成型缸(12)内的粉末。
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