CN111112611A - 一种3d打印金属粉末收集装置 - Google Patents

一种3d打印金属粉末收集装置 Download PDF

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宋彬
苗新刚
王宇
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Abstract

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印金属粉末收集装置，包括中空机架，所述机架的顶部设有旋转组件，所述旋转组件的输出端能够转动的贯穿机架的顶部两面向机架的内部上端延伸，所述机架的内部上端设有翻转组件，旋转组件的输出端与翻转组件的内部传动连接，所述翻转组件的下方设有晃动组件，所述翻转组件的输出端与晃动组件的内部固定连接，所述晃动组件的下方设有用于夹紧工件的定位夹紧组件，所述翻转组件的输出端设与定位夹紧组件的内部固定连接，该设备能够通过高速晃动的方式多角度自动将金属粉末晃出并进行收集。

Description

一种3D打印金属粉末收集装置
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印金属粉末收集装置。
背景技术
3D打印技术是一种能把三维模型在最短的时间内转化为立体实物的技术，不受传统加工的限制，只要能设计出三维模型就能在最短的时间里制作，在医疗、航空航天等领域都有运用。在3D打印技术领域中，金属3D打印(SLM)是运用范围最为广泛的打印，具有材料利用率高、适用材料范围广、生产周期短、可制造复杂形状零件等优点，在多处弯曲小孔径管路、密集斜孔、密集盲孔及复杂腔体等的结构成形上具有非常大的优势。但是这些复杂结构在毛坯成形后，内部会残留非常多的金属粉末，而且受限于结构特点，这些残留的粉末较难清理，对于这些残留粉末的清理，大多数都是通过人工利用气枪去吹，收集粉末，利用气枪的方式无法彻底清除，因此，我们提出了一种3D打印金属粉末收集装置，以便于解决上述提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3D打印金属粉末收集装置，该设备能够通过高速晃动的方式多角度自动将金属粉末晃出并进行收集。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种3D打印金属粉末收集装置，包括中空机架，所述机架的顶部设有旋转组件，所述旋转组件的输出端能够转动的贯穿机架的顶部两面向机架的内部上端延伸，所述机架的内部上端设有翻转组件，旋转组件的输出端与翻转组件的内部传动连接，所述翻转组件的下方设有晃动组件，所述翻转组件的输出端与晃动组件的内部固定连接，所述晃动组件的下方设有用于夹紧工件的定位夹紧组件，所述翻转组件的输出端设与定位夹紧组件的内部固定连接。
优选地，所述定位夹紧组件包括底部板、两个第一气缸和两个用于抵触工件的抵触板，底部板呈水平位于机架的内部，晃动组件的输出端与底部板传动连接，两个第一气缸分别呈竖直固定安装在底部板的两端，两个抵触板分别呈水平位于每个第一气缸的下方，两个抵触板相邻的一端相互靠近，每个第一气缸的输出端分别与每个抵触板的顶部固定连接。
优选地，所述晃动组件包括顶部板、双轴电机、两个转盘和两个拨动连杆，顶部板呈水平位于底部板的上方，双轴电机呈水平位于顶部板和底部板之间的中心处，双轴电机的顶部与顶部板的底部中心处固定连接，双轴电机的输出端分别向底部板的两侧延伸，每个转盘分别呈竖直固定安装在双轴电机的每个输出端，每个转盘的边缘处分别设有拨动柱，每个拨动连杆的一端分别与每个拨动柱铰接设置，每个拨动连杆的另一端分别向底部板的两侧中心处延伸，并且每个拨动连杆的延伸处分别与底部板的侧壁铰接设置。
优选地，所述底部板的顶部每个拐角处分别设有呈竖直设置的限位柱，每个限位柱的一端分别穿过顶部板的两面向上延伸，顶部板上设有用于供每个限位柱穿行的限位穿孔，每个限位柱的延伸端分别设有抵触柱，每个限位柱上还设有复位弹簧，每个复位弹簧的两端分别能够与抵触柱和顶部板抵触设置。
优选地，所述翻转组件包括上支架、下支架、第二气缸、齿条和半幅齿轮，下支架呈竖直固定安装在顶部板的顶部中心处，上支架呈竖直位于下支架的上方，上支架的顶部与旋转组件的输出端传动连接，上支架与下支架相邻的一端铰接设置，半幅齿轮固定安装在下支架靠近上支架的一端，上支架设有用于避让半幅齿轮的避让槽，齿条呈竖直位于半幅齿轮的一侧，齿条与半幅齿轮啮合设置，第二气缸呈竖直位于齿条的上方，第二气缸的一侧与上支架的侧壁固定连接，第二气缸的输出端与齿条的一端固定连接。
优选地，所述旋转组件包括旋转电机、旋转轴和联轴器，旋转电机呈竖直固定安装在机架的顶部中心处，旋转电机的输出端能够旋转的穿过机架的顶部两面向机架的内部延伸，旋转轴呈竖直固定安装在旋转电机的输出端，联轴器固定安装在旋转轴的底部，联轴器的底部与上支架的顶部固定连接。
优选地，所述机架的内部下端设有收集箱，收集箱的顶部为敞开结构。
本发明的有益效果：一种3D打印金属粉末收集装置，加工时，每个抵触板分别通过第一气缸升降，通过每个抵触板的顶部卡住基板与零件，通过双轴电机带动每个转盘旋转，每个转盘分别带动每个拨动连杆沿着每个转盘的边缘旋转，每个拨动连杆的另一端分别带动底部板，使底部板上下相向运动，起到晃动效果，使金属粉末晃出，设置的每个限位柱起到限位作用，并且通过每个复位弹簧和抵触柱，使底部板在上下晃动时更加快速，通过第二气缸带动齿条向下移动，齿条带动半幅齿轮旋转，同时带动下支架沿半幅齿轮的轴线翻转，同时将被夹紧的基板和零件翻转，使基板和零件对角度进行去尘，通过旋转电机带动旋转轴旋转，旋转轴带动联轴器同时带动上支架旋转，上支架同时带动翻转组件、晃动组件和定位夹紧组件旋转，使基板和零件全方位进行晃动除尘，晃动后的金属粉末掉落到收集箱进行收集，该设备能够通过高速晃动的方式多角度自动将金属粉末晃出并进行收集。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明一实施例所述的立体结构示意图一；
图2是本发明一实施例所述的图1中A处放大图；
图3是本发明一实施例所述的主视图；
图4是本发明一实施例所述的局部立体结构示意图；
图中：机架1，底部板2，第一气缸3，抵触板4，顶部板5，双轴电机6，转盘7，拨动连杆8，限位柱9，抵触柱10，复位弹簧11，上支架12，下支架13，第二气缸14，齿条15，半幅齿轮16，旋转电机17，旋转轴18，联轴器19，收集箱20。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1至图4所示的一种3D打印金属粉末收集装置，包括中空机架1，所述机架1的顶部设有旋转组件，所述旋转组件的输出端能够转动的贯穿机架1的顶部两面向机架1的内部上端延伸，所述机架1的内部上端设有翻转组件，旋转组件的输出端与翻转组件的内部传动连接，所述翻转组件的下方设有晃动组件，所述翻转组件的输出端与晃动组件的内部固定连接，所述晃动组件的下方设有用于夹紧工件的定位夹紧组件，所述翻转组件的输出端设与定位夹紧组件的内部固定连接。
所述定位夹紧组件包括底部板2、两个第一气缸3和两个用于抵触工件的抵触板4，底部板2呈水平位于机架1的内部，晃动组件的输出端与底部板2传动连接，两个第一气缸3分别呈竖直固定安装在底部板2的两端，两个抵触板4分别呈水平位于每个第一气缸3的下方，两个抵触板4相邻的一端相互靠近，每个第一气缸3的输出端分别与每个抵触板4的顶部固定连接，加工时，每个抵触板4分别通过第一气缸3升降，通过每个抵触板4的顶部卡住基板与零件。
所述晃动组件包括顶部板5、双轴电机6、两个转盘7和两个拨动连杆8，顶部板5呈水平位于底部板2的上方，双轴电机6呈水平位于顶部板5和底部板2之间的中心处，双轴电机6的顶部与顶部板5的底部中心处固定连接，双轴电机6的输出端分别向底部板2的两侧延伸，每个转盘7分别呈竖直固定安装在双轴电机6的每个输出端，每个转盘7的边缘处分别设有拨动柱，每个拨动连杆8的一端分别与每个拨动柱铰接设置，每个拨动连杆8的另一端分别向底部板2的两侧中心处延伸，并且每个拨动连杆8的延伸处分别与底部板2的侧壁铰接设置，通过双轴电机6带动每个转盘7旋转，每个转盘7分别带动每个拨动连杆8沿着每个转盘7的边缘旋转，每个拨动连杆8的另一端分别带动底部板2，使底部板2上下相向运动，起到晃动效果，使金属粉末晃出。
所述底部板2的顶部每个拐角处分别设有呈竖直设置的限位柱9，每个限位柱9的一端分别穿过顶部板5的两面向上延伸，顶部板5上设有用于供每个限位柱9穿行的限位穿孔，每个限位柱9的延伸端分别设有抵触柱10，每个限位柱9上还设有复位弹簧11，每个复位弹簧11的两端分别能够与抵触柱10和顶部板5抵触设置，设置的每个限位柱9起到限位作用，并且通过每个复位弹簧11和抵触柱10，使底部板2在上下晃动时更加快速。
所述翻转组件包括上支架12、下支架13、第二气缸14、齿条15和半幅齿轮16，下支架13呈竖直固定安装在顶部板5的顶部中心处，上支架12呈竖直位于下支架13的上方，上支架12的顶部与旋转组件的输出端传动连接，上支架12与下支架13相邻的一端铰接设置，半幅齿轮16固定安装在下支架13靠近上支架12的一端，上支架12设有用于避让半幅齿轮16的避让槽，齿条15呈竖直位于半幅齿轮16的一侧，齿条15与半幅齿轮16啮合设置，第二气缸14呈竖直位于齿条15的上方，第二气缸14的一侧与上支架12的侧壁固定连接，第二气缸14的输出端与齿条15的一端固定连接，通过第二气缸14带动齿条15向下移动，齿条15带动半幅齿轮16旋转，同时带动下支架13沿半幅齿轮16的轴线翻转，同时将被夹紧的基板和零件翻转，使基板和零件对角度进行去尘。
所述旋转组件包括旋转电机17、旋转轴18和联轴器19，旋转电机17呈竖直固定安装在机架1的顶部中心处，旋转电机17的输出端能够旋转的穿过机架1的顶部两面向机架1的内部延伸，旋转轴18呈竖直固定安装在旋转电机17的输出端，联轴器19固定安装在旋转轴18的底部，联轴器19的底部与上支架12的顶部固定连接，通过旋转电机17带动旋转轴18旋转，旋转轴18带动联轴器19同时带动上支架12旋转，上支架12同时带动翻转组件、晃动组件和定位夹紧组件旋转，使基板和零件全方位进行晃动除尘。
所述机架1的内部下端设有收集箱20，收集箱20的顶部为敞开结构，晃动后的金属粉末掉落到收集箱20进行收集。
工作原理：加工时，每个抵触板4分别通过第一气缸3升降，通过每个抵触板4的顶部卡住基板与零件，通过双轴电机6带动每个转盘7旋转，每个转盘7分别带动每个拨动连杆8沿着每个转盘7的边缘旋转，每个拨动连杆8的另一端分别带动底部板2，使底部板2上下相向运动，起到晃动效果，使金属粉末晃出，设置的每个限位柱9起到限位作用，并且通过每个复位弹簧11和抵触柱10，使底部板2在上下晃动时更加快速，通过第二气缸14带动齿条15向下移动，齿条15带动半幅齿轮16旋转，同时带动下支架13沿半幅齿轮16的轴线翻转，同时将被夹紧的基板和零件翻转，使基板和零件对角度进行去尘，通过旋转电机17带动旋转轴18旋转，旋转轴18带动联轴器19同时带动上支架12旋转，上支架12同时带动翻转组件、晃动组件和定位夹紧组件旋转，使基板和零件全方位进行晃动除尘，晃动后的金属粉末掉落到收集箱20进行收集。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (7)

1.一种3D打印金属粉末收集装置，其特征在于：包括中空机架(1)，所述机架(1)的顶部设有旋转组件，所述旋转组件的输出端能够转动的贯穿机架(1)的顶部两面向机架(1)的内部上端延伸，所述机架(1)的内部上端设有翻转组件，旋转组件的输出端与翻转组件的内部传动连接，所述翻转组件的下方设有晃动组件，所述翻转组件的输出端与晃动组件的内部固定连接，所述晃动组件的下方设有用于夹紧工件的定位夹紧组件，所述翻转组件的输出端设与定位夹紧组件的内部固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印金属粉末收集装置，其特征在于：所述定位夹紧组件包括底部板(2)、两个第一气缸(3)和两个用于抵触工件的抵触板(4)，底部板(2)呈水平位于机架(1)的内部，晃动组件的输出端与底部板(2)传动连接，两个第一气缸(3)分别呈竖直固定安装在底部板(2)的两端，两个抵触板(4)分别呈水平位于每个第一气缸(3)的下方，两个抵触板(4)相邻的一端相互靠近，每个第一气缸(3)的输出端分别与每个抵触板(4)的顶部固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种3D打印金属粉末收集装置，其特征在于：所述晃动组件包括顶部板(5)、双轴电机(6)、两个转盘(7)和两个拨动连杆(8)，顶部板(5)呈水平位于底部板(2)的上方，双轴电机(6)呈水平位于顶部板(5)和底部板(2)之间的中心处，双轴电机(6)的顶部与顶部板(5)的底部中心处固定连接，双轴电机(6)的输出端分别向底部板(2)的两侧延伸，每个转盘(7)分别呈竖直固定安装在双轴电机(6)的每个输出端，每个转盘(7)的边缘处分别设有拨动柱，每个拨动连杆(8)的一端分别与每个拨动柱铰接设置，每个拨动连杆(8)的另一端分别向底部板(2)的两侧中心处延伸，并且每个拨动连杆(8)的延伸处分别与底部板(2)的侧壁铰接设置。
4.根据权利要求3所述的一种3D打印金属粉末收集装置，其特征在于：所述底部板(2)的顶部每个拐角处分别设有呈竖直设置的限位柱(9)，每个限位柱(9)的一端分别穿过顶部板(5)的两面向上延伸，顶部板(5)上设有用于供每个限位柱(9)穿行的限位穿孔，每个限位柱(9)的延伸端分别设有抵触柱(10)，每个限位柱(9)上还设有复位弹簧(11)，每个复位弹簧(11)的两端分别能够与抵触柱(10)和顶部板(5)抵触设置。
5.根据权利要求4所述的一种3D打印金属粉末收集装置，其特征在于：所述翻转组件包括上支架(12)、下支架(13)、第二气缸(14)、齿条(15)和半幅齿轮(16)，下支架(13)呈竖直固定安装在顶部板(5)的顶部中心处，上支架(12)呈竖直位于下支架(13)的上方，上支架(12)的顶部与旋转组件的输出端传动连接，上支架(12)与下支架(13)相邻的一端铰接设置，半幅齿轮(16)固定安装在下支架(13)靠近上支架(12)的一端，上支架(12)设有用于避让半幅齿轮(16)的避让槽，齿条(15)呈竖直位于半幅齿轮(16)的一侧，齿条(15)与半幅齿轮(16)啮合设置，第二气缸(14)呈竖直位于齿条(15)的上方，第二气缸(14)的一侧与上支架(12)的侧壁固定连接，第二气缸(14)的输出端与齿条(15)的一端固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种3D打印金属粉末收集装置，其特征在于：所述旋转组件包括旋转电机(17)、旋转轴(18)和联轴器(19)，旋转电机(17)呈竖直固定安装在机架(1)的顶部中心处，旋转电机(17)的输出端能够旋转的穿过机架(1)的顶部两面向机架(1)的内部延伸，旋转轴(18)呈竖直固定安装在旋转电机(17)的输出端，联轴器(19)固定安装在旋转轴(18)的底部，联轴器(19)的底部与上支架(12)的顶部固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种3D打印金属粉末收集装置，其特征在于：所述机架(1)的内部下端设有收集箱(20)，收集箱(20)的顶部为敞开结构。
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