CN110722797A - 一种3d增材制造后工序的全自动清洗装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种3D增材制造后工序的全自动清洗装置及其方法，包括柜体本体、冲压清洗头，柜体本体为两端通透的箱体结构，同时在柜体本体的内侧壁对称开设有第一滑道，并在第一滑道滑动连接有滑板，滑板上阵列分布有冲压清洗头，滑板通过拖链沿着第一滑道的延伸方向运动，第二滑块上设置有柜体本体的内底部设置有向上突出的导向轨，同时导向轨的延伸方向向柜体本体的两端通透方向延伸。本发明通过先将3D增材件与定位块固定，随后再与承压板上的固定机构固定，并驱动定位块与固定机构固定，并转动固定机构上固定的定位块及3D增材件，冲压清洗头对3D增材件的上表面进行冲洗操作，实现多角度冲洗，大大节省了冲洗时间，提高了冲洗效率。

Description

一种3D增材制造后工序的全自动清洗装置及其方法

技术领域

本发明属于3D增材制造技术领域，具体涉及一种3D增材制造后工序的全自动清洗装置及其方法。

背景技术

3D增材打印，是通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。以激光束、电子束、等离子或离子束为热源，加热材料使之结合、直接制造零件的方法，称为高能束流快速制造，是增材制造领域的重要分支，在工业领域最为常见。同时金属、非金属或金属基复合材料的高能束流快速制造是当前发展最快的研究方向，特别是在航空航天领域。

3D技术近年来处于爆发期，但是打印出来的产品其表面并不规整，光洁度不高，针对打印产品表面处理，可选用冲压水进行清洗，但是这种清洗方式不彻底，特别是对于一些3D结构件复杂的结构，难以对其内部进行彻底清洗。需要选择冲压水枪人工寻找难以清洗的清理点进行冲洗，这种清洗方式效率低下，不便于在实际的工业化生产中被普及。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种3D增材制造后工序的全自动清洗装置及其方法，解决了现有技术中存在的3D结构件成型后，清洗不便，效率低下的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种3D增材制造后工序的全自动清洗装置，包括柜体本体、冲压清洗头，所述柜体本体为两端通透的箱体结构，同时在柜体本体的内侧壁对称开设有第一滑道，并在第一滑道滑动连接有滑板，所述滑板上阵列分布有冲压清洗头，滑板通过拖链沿着第一滑道的延伸方向运动，拖链的末端与设置在柜体本体外侧边的PLC控制器相连；

所述冲压清洗头包括定位座、第一转向块、第二转向块以及偏向盘，所述定位座固定于第二滑块上，同时第一转向块铰接于定位座上，所述第一转向块、第二转向块依次相互铰接，并在第二转向块的前端设置有偏向盘，偏向盘的中心开设冲压喷头，同时冲压喷头第二转向块上开设的注水孔连通，实现对冲压喷头的及时供水；

所述第二滑块上设置有所述柜体本体的内底部设置有向上突出的导向轨，同时导向轨的延伸方向向柜体本体的两端通透方向延伸；

所述导向轨上设置有承压板，所述承压板所在的顶部设置有通水孔，承压板的底部设置有第二滑道，所述第二滑道沿着导向轨的延伸方向滑动，同时在所述承压板的中部设置有固定机构，所述固定机构的底部通过柜体本体底部的伸缩式定位柱实现转动；

所述固定机构上适配有定位块，所述定位块的顶部用于固定3D增材件。

进一步的，所述承压板所在的上表面为下沉式结构，边沿向上突出。

进一步的，所述固定机构由相互套接的内环和外环组成，所述外环固定于承压板的中部，内环活动设置于外环中部，所述内环所在的内表面开设有内螺纹，并在内环所在的下部边沿开设有凹口。

进一步的，所述定位柱所在的外壁设有凸起，并使凸起与所述固定机构上的凹口相适配。

进一步的，所述冲压清洗头为独立驱动方式实现喷射水流。

进一步的，所述柜体本体所在的底部开设有导流槽，并伸出柜体本体侧边向外。

进一步的，所述定位块包括底部的螺纹柱、设置在螺纹柱上的平台，同时在平台上表面阵列分布有若干组吸盘座，所述螺纹柱与所述固定机构的内环内螺纹相适配。

进一步的，所述柜体本体的内顶部通过液压柱连接有定位块，并且液压柱通过伸出柜体本体向外的驱动电机实现转动和伸缩。

进一步的，每个所述吸盘座分别通过独立通道管连接于柜体本体外部的气泵。

一种3D增材制造后工序的全自动清洗装置的方法，包括以下使用步骤：

S1、将打印成型的3D增材件放置于定位块的吸盘座上；

S2、通过所述定位块底部的螺纹柱与承压板的固定机构固定，并沿着导向轨的延伸方向移动承压板至定位柱位置；

S3、启动定位柱，使定位柱上升并与固定机构上的内环相适配；

S4、启动外部连通的气泵，实现定位块上的吸盘座对3D增材件吸附，再开启冲压清洗头工作对3D增材件表面冲洗；

S5、停止定位柱工作，并将3D增材件取出，再将3D增材件固定于柜体本体内顶部的定位块上，进行吸附并转动，同时开启冲压清洗头。

本发明的有益效果：

1、本发明通过先将3D增材件与定位块固定，随后再与承压板上的固定机构固定，并驱动定位块与固定机构固定，并转动固定机构上固定的定位块及3D 增材件，此时冲压清洗头对3D增材件的上表面进行冲洗操作，完成后以同样的吸附方式将3D增材件固定于柜体本体上方，并通过冲压清洗头对3D增材件的下表面冲洗，实现多角度冲洗，大大节省了冲洗时间，提高了冲洗效率。

2、本发明通过拖链将滑板与柜体本体外侧边的PLC控制器相连，实现滑板上的冲压清洗头在柜体本体内做往复运动，可数控化控制，提高清洗效率。

3、本发明通过冲压清洗头为独立驱动方式实现喷射水流，并且第一转向块、第二转向块依次相互铰接，可实时对冲洗方向的任意调节。

4、本发明的固定机构由相互套接的内环和外环组成，内环在外环内活动连接，并且定位柱内环所在的下部边沿开设有凹口。定位柱所在的外壁设有凸起，并使凸起与固定机构上的凹口相适配，可方便定位柱在转动时，带动内环的转动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的整体正面结构示意图；

图2是本发明实施例的柜体本体示意图；

图3是本发明实施例的整体横截面结构示意图；

图4是本发明实施例的冲压清洗头结构示意图；

图5是本发明实施例的俯视剖面结构示意图；

图6是本发明实施例的承压板结构示意图；

图7是本发明实施例的另一侧面结构示意图；

图8是本发明实施例的固定机构结构示意图；

图9是本发明实施例的定位块结构示意图；

图10是本发明实施例的正面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种3D增材制造后工序的全自动清洗装置，包括柜体本体1、冲压清洗头5，如图2所示，柜体本体1为两端通透的箱体结构，同时在柜体本体1的内侧壁对称开设有第一滑道11，并在第一滑道11滑动连接有滑板2，如图3所示，滑板2上阵列分布有冲压清洗头5，滑板2通过拖链21沿着第一滑道11的延伸方向运动，拖链21的末端与设置在柜体本体1外侧边的PLC控制器211相连，通过PLC控制器211实现拖链21带动滑板2在第一滑道11内的滑动，第二滑块2上设置有柜体本体1的内底部设置有向上突出的导向轨12，同时导向轨12的延伸方向向柜体本体1的两端通透方向延伸。

如图4、图5所示，冲压清洗头5包括定位座51、第一转向块52、第二转向块53以及偏向盘54，定位座51固定于第二滑块2上，同时第一转向块52铰接于定位座51上，第一转向块52、第二转向块53依次相互铰接，可实时对冲洗方向的调节，并在第二转向块53的前端设置有偏向盘54，减少水流飞溅对，第一转向块52、第二转向块53连接处的冲击，偏向盘54的中心开设冲压喷头 501，同时冲压喷头501第二转向块53上开设的注水孔502连通，实现对冲压喷头501的及时供水。冲压清洗头5为独立驱动方式实现喷射水流。

如图6、图7所示，导向轨12上设置有承压板3，承压板3所在的顶部设置有通水孔301，承压板3的底部设置有第二滑道31，第二滑道31沿着导向轨 12的延伸方向滑动，同时在承压板3的中部设置有固定机构4，固定机构4的底部通过柜体本体1底部的伸缩式定位柱13实现转动。固定机构4上适配有定位块6，定位块6的顶部用于固定3D增材件。承压板3所在的上表面为下沉式结构，边沿向上突出，减少飞溅的水流溅出，同时，柜体本体1所在的底部开设有导流槽101，并伸出柜体本体1侧边向外，冲洗的水流在导流槽101内蓄积后，会从柜体本体1侧边流出并被收集。

如图8所示，固定机构4由相互套接的内环41和外环42组成，外环42固定于承压板3的中部，内环41活动设置于外环42中部，内环41所在的内表面开设有内螺纹401，并在内环41所在的下部边沿开设有凹口402。定位柱13所在的外壁设有凸起131，并使凸起131与固定机构4上的凹口402相适配。

如图9所示，定位块6包括底部的螺纹柱61、设置在螺纹柱61上的平台 62，同时在平台62上表面阵列分布有若干组吸盘座63，螺纹柱61与固定机构4的内环内螺纹401相适配。每个吸盘座63分别通过独立通道管631连接于柜体本体1外部的气泵，可实现吸盘座63相互之间独立吸附，增强冲洗时的牢固性，吸盘座63的阵列分布可实现表面不同规则的3D增材件吸附。

如图10所示，柜体本体1的内顶部通过液压柱601连接有定位块6，并且液压柱601通过伸出柜体本体1向外的驱动电机7实现转动和伸缩。

一种3D增材制造后工序的全自动清洗装置的方法，包括以下使用步骤：

S1、将打印成型的3D增材件放置于定位块6的吸盘座63上。

S2、通过定位块6底部的螺纹柱61与承压板3的固定机构4固定，并沿着导向轨12的延伸方向移动承压板3至定位柱13所在的位置。

S3、启动定位柱13，使并使定位柱13上的凸起131与固定机构4上的凹口402相适配，并且通过定位柱13内部的管道连接件与吸盘座63上的独立通道管 631连通，可实现外部的气泵对吸盘座63抽气操作(该方案为现有技术这里不做进一步阐述)，以便吸盘座63前端部与3D增材件有效吸附。

S4、启动外部连通的气泵，实现定位块6上的吸盘座63对3D增材件吸附，并转动定位柱13，实现固定机构4的内环带动定位块6及固定的3D增材件转动，再开启冲压清洗头5工作对3D增材件上表面冲洗。

S5、停止定位柱13工作，并将3D增材件取出，再将3D增材件固定于柜体本体1内顶部的定位块6上，进行吸附并转动，同时开启冲压清洗头5，对 3D增材件下表面冲洗，实现多角度冲洗，大大节省了冲洗时间，提高了冲洗效率。

整个装置及其方法操作便捷，通过先将3D增材件与定位块固定，随后再与承压板上的固定机构固定，并驱动定位块与固定机构固定，并转动固定机构上固定的定位块及3D增材件，此时冲压清洗头对3D增材件的上表面进行冲洗操作，完成后以同样的吸附方式将3D增材件固定于柜体本体上方，并通过冲压清洗头对3D增材件的下表面冲洗，实现多角度冲洗，大大节省了冲洗时间，提高了冲洗效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种3D增材制造后工序的全自动清洗装置，包括柜体本体(1)、冲压清洗头(5)，其特征在于，所述柜体本体(1)为两端通透的箱体结构，同时在柜体本体(1)的内侧壁对称开设有第一滑道(11)，并在第一滑道(11)滑动连接有滑板(2)，所述滑板(2)上阵列分布有冲压清洗头(5)，滑板(2)通过拖链(21)沿着第一滑道(11)的延伸方向运动，拖链(21)的末端与设置在柜体本体(1)外侧边的PLC控制器相连；

所述冲压清洗头(5)包括定位座(51)、第一转向块(52)、第二转向块(53)以及偏向盘(54)，所述定位座(51)固定于第二滑块(2)上，同时第一转向块(52)铰接于定位座(51)上，所述第一转向块(52)、第二转向块(53)依次相互铰接，并在第二转向块(53)的前端设置有偏向盘(54)，偏向盘(54)的中心开设冲压喷头(501)，同时冲压喷头(501)第二转向块(53)上开设的注水孔(502)连通，实现对冲压喷头(501)的及时供水；

所述第二滑块(2)上设置有所述柜体本体(1)的内底部设置有向上突出的导向轨(12)，同时导向轨(12)的延伸方向向柜体本体(1)的两端通透方向延伸；

所述导向轨(12)上设置有承压板(3)，所述承压板(3)所在的顶部设置有通水孔(301)，承压板(3)的底部设置有第二滑道(31)，所述第二滑道(31)沿着导向轨(12)的延伸方向滑动，同时在所述承压板(3)的中部设置有固定机构(4)，所述固定机构(4)的底部通过柜体本体(1)底部的伸缩式定位柱(13)实现转动；

所述固定机构(4)上适配有定位块(6)，所述定位块(6)的顶部用于固定3D增材件。

2.根据权利要求1所述的3D增材制造后工序的全自动清洗装置，其特征在于，所述承压板(3)所在的上表面为下沉式结构，边沿向上突出。

3.根据权利要求1所述的3D增材制造后工序的全自动清洗装置，其特征在于，所述固定机构(4)由相互套接的内环(41)和外环(42)组成，所述外环(42)固定于承压板(3)的中部，内环(41)活动设置于外环(42)中部，所述内环(41)所在的内表面开设有内螺纹(401)，并在内环(41)所在的下部边沿开设有凹口(402)。

4.根据权利要求3所述的3D增材制造后工序的全自动清洗装置，其特征在于，所述定位柱(13)所在的外壁设有凸起(131)，并使凸起(131)与所述固定机构(4)上的凹口(402)相适配。

5.根据权利要求1所述的3D增材制造后工序的全自动清洗装置，其特征在于，所述冲压清洗头(5)为独立驱动方式实现喷射水流。

6.根据权利要求1所述的3D增材制造后工序的全自动清洗装置，其特征在于，所述柜体本体(1)所在的底部开设有导流槽(101)，并伸出柜体本体(1)侧边向外。

7.根据权利要求3所述的3D增材制造后工序的全自动清洗装置，其特征在于，所述定位块(6)包括底部的螺纹柱(61)、设置在螺纹柱(61)上的平台(62)，同时在平台(62)上表面阵列分布有若干组吸盘座(63)，所述螺纹柱(61)与所述固定机构(4)的内环内螺纹(401)相适配。

8.根据权利要求7所述的3D增材制造后工序的全自动清洗装置，其特征在于，所述柜体本体(1)的内顶部通过液压柱(601)连接有定位块(6)，并且液压柱(601)通过伸出柜体本体(1)向外的驱动电机(7)实现转动和伸缩。

9.根据权利要求8所述的3D增材制造后工序的全自动清洗装置，其特征在于，每个所述吸盘座(63)分别通过独立通道管(631)连接于柜体本体(1)外部的气泵。

10.根据权利要求1-9任一项所述的3D增材制造后工序的全自动清洗装置的方法，其特征在于，包括以下使用步骤：

S1、将打印成型的3D增材件放置于定位块(6)的吸盘座(63)上；

S2、通过所述定位块(6)底部的螺纹柱(61)与承压板(3)的固定机构(4)固定，并沿着导向轨(12)的延伸方向移动承压板(3)至定位柱(13)位置；

S3、启动定位柱(13)，使定位柱(13)上升并与固定机构(4)上的内环(41)相适配；

S4、启动外部连通的气泵，实现定位块(6)上的吸盘座(63)对3D增材件吸附，再开启冲压清洗头(5)工作对3D增材件表面冲洗；

S5、停止定位柱(13)工作，并将3D增材件取出，再将3D增材件固定于柜体本体(1)内顶部的定位块(6)上，进行吸附并转动，同时开启冲压清洗头(5)。

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