CN111113901A - 一种基于往复直线运动的3d打印零件内部粉末清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，包括支撑架、壳体装置和工作组件；壳体装置包括第一壳体、第二壳体、第三壳体、第四壳体和第五壳体，第一壳体、第三壳体和第四壳体固定连接在第二壳体的外部，第五壳体置于第二壳体的内部，第二壳体固定于支撑架上；工作组件包括第一驱动装置、第二驱动装置、零件固定装置和击锤装置，零件固定装置的两侧分别与第一传动装置和第二传动装置相连，击锤装置的两侧分别与第一传动装置和零件固定装置相连。本发明可实现零件固定平台做直线运动的同时，带动击锤转动，实现击锤对零件固定平台的击打，机构形式简单、运行可靠；可实现零件的多角度清理，使零件内部粉末清理更加高效快捷。

Description

一种基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置

技术领域

本发明涉及3D打印设备技术领域，具体而言，尤其涉及一种基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置。

背景技术

随着中国制造向智能化方向的发展，零部件制造也不断地向智能化方向发展，3D打印为零件的智能化制造提供了解决思路。现在，国内3D打印处在实验室研究阶段，还没有大量的用于产品制造领域。随着研究的不断深入和产品发展的需要，3D打印将会制造更多集成化的内部结构复杂的零件。但是3D打印粉末价格相对较高，不能长时间暴露在空气中，如何清理和收集零件内部粉末将会成为一个巨大的问题。国内现在对3D打印的研究主要在设备研发、打印工艺研究、粉末制备，对产品应用研究相对较少，国内对打印后零件内部粉末的清理和收集的研究也不是很多。所以，对3D打印后零件内部粉末清理和收集，避免3D打印粉末浪费和污染环镜，成为3D打印产品实现应用后的迫切需求，因此，有必要提供一种3D打印零件内部粉末清理装置，以解决现有技术的不足。

发明内容

根据上述提出的如何清理和收集3D打印后零件内部粉末，避免3D打印粉末浪费和污染环镜的技术问题，而提供一种基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置。本发明主要通过第一电机连接传动机构带动齿条和零件固定平台移动，传动方案简单可靠；通过两个感应开关控制电机的正反转，从而实现零件固定平台快速往复运动，从而带动零件运动，将粉末可以简洁高效的从零件内部清理出来；第一电机带动零件固定平台往复运动的同时，带动击锤转动，实现对零件固定平台的敲击产生振动，通过振动使零件内部粉末松动，一个电机同时实现零件固定平台的直线往复移动和击锤的转动，传动高效，不需要复杂控制即可使粉末从零件内部清理出来；第二电机可以通过联轴器和锁紧开关连接工作组件，可以实现零件固定平台绕轴向转动，可以实现零件的多角度清理，使零件内部粉末清理更加高效快捷。

本发明采用的技术手段如下：

一种基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，包括：支撑架、壳体装置和工作组件；

所述壳体装置包括第一壳体、第二壳体、第三壳体、第四壳体和第五壳体，所述第一壳体、第三壳体和第四壳体固定连接在所述第二壳体的外部，所述第五壳体置于所述第二壳体的内部，所述第二壳体固定于所述支撑架上；所述第二壳体最低部的中心位置设有出粉口，更有利于清理出来的粉末进入粉末收集装置；

所述工作组件包括第一驱动装置、第二驱动装置、置于第二壳体内部的零件固定装置和击锤装置，所述零件固定装置的两侧分别与所述第一传动装置和第二传动装置相连，所述击锤装置的两侧分别与所述第一传动装置和所述零件固定装置相连；

所述第一驱动装置包括第一传动装置和为第一传动装置提供动力源的第一电机，固定在支撑架上的所述第一电机与所述第一传动装置的一侧相连，所述第一传动装置的另一侧分别与所述零件固定装置和所述击锤装置的一侧相连，用于驱动所述零件固定装置的往复移动和所述击锤装置的转动；

所述第二驱动装置包括第二驱动装置提供动力源的第二电机，固定在支撑架上的所述第二电机通过联轴器和第一锁紧开关连接有第二轴套，置于所述第二壳体内的所述第二轴套与所述零件固定装置的另一侧相连，所述击锤装置的另一侧固定于所述零件固定装置上，所述第二驱动装置驱动所述零件固定装置带着所述击锤装置转动，进行角度的变化；

工作过程中，所述第一电机与所述工作组件的一侧相连，通过所述工作组件中的第一驱动装置带动所述零件固定装置往复移动，同时带动所述击锤装置转动，实现对所述零件固定装置的敲击；所述第二电机通过联轴器、第一锁紧开关与所述工作组件的第二驱动装置相连，带动所述零件固定装置实现角度的变化。

进一步地，所述第一传动装置包括与第一电机相连的第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮、第一圆柱齿轮、第一连接轴、齿条、第一同步带轮、第一同步带、带轮连接轴套、第一带轮连接壳体、第二带轮连接壳体、第二同步带、第二同步带轮、第三同步带轮、第四同步带轮、第三连接轴、第三圆锥齿轮、第二圆柱齿轮、第四圆锥齿轮、第四连接轴和第一轴套；

所述第一圆锥齿轮和所述第二圆锥齿轮啮合连接，所述第二圆锥齿轮与所述第一连接轴的一端相连，所述第一连接轴的另一端与所述第一圆柱齿轮相连，所述第一圆柱齿轮与所述齿条一侧的下方啮合连接，所述齿条一侧的上方与所述第二圆柱齿轮啮合连接，所述第二圆柱齿轮与所述第四连接轴的一端相连，所述第四连接轴的另一端与所述第三圆锥齿轮相连，所述第三圆锥齿轮与所述第四圆锥齿轮啮合连接，所述第四圆锥齿轮与所述第三连接轴的一端相连，所述第三连接轴的另一端与所述第四同步带轮相连，所述第四同步带轮与所述第一同步带的一端啮合连接，所述第一同步带的另一端与所述第一同步带轮啮合连接，所述第一同步带轮的内孔中连接有所述带轮连接轴套，所述带轮连接轴套的另一侧外圈与所述第二同步带轮相连，所述第二同步带轮与所述第二同步带的一端啮合连接，所述第二同步带的另一端与所述第三同步带轮啮合连接，所述第三同步带轮与所述击锤装置相连；

所述齿条位于所述带轮连接轴套内部的贯穿通孔中，所述齿条伸出所述带轮连接轴套的另一侧与所述第一轴套相连；

所述第一带轮连接壳体和所述第二带轮连接壳体连接构成内部为腔室的壳体，固定于所述第二壳体的内部；所述第二同步带、第二同步带轮和第三同步带轮置于所述腔室中；

所述第一连接轴固定连接在所述第一壳体上，所述第三连接轴的两端分别固定连接在所述第三壳体和所述第四壳体上，所述第一轴套与所述第五壳体相连。

进一步地，所述带轮连接轴套上连接有第二锁紧开关，所述第二锁紧开关的外圈与所述第二同步带轮的内圈相连；工作时所述第二锁紧开关与所述带轮连接轴套建立连接关系，不工作时所述第二锁紧开关与所述带轮连接轴套断开连接；所述第二锁紧开关工作，使所述带轮连接轴套带动第二同步带轮转动，所述第二同步带轮通过第二同步带带动第三同步带轮转动。

进一步地，所述第一轴套和所述第二轴套分别与壳体间构成移动副，实现所述第一电机带动所述零件固定平台进行直线移动。

进一步地，所述零件固定装置包括与所述第一轴套相连的第五连接轴、一端连接在第五连接轴上的零件固定平台和连接在零件固定平台另一端的第六连接轴，所述第六连接轴与所述第二轴套相连。

进一步地，所述第五连接轴与所述第六连接轴的中轴线重合。

进一步地，所述击锤装置包括击锤轴、置于击锤轴上的击锤柄和连接在击锤柄上的击锤，所述击锤轴的一端与所述第三同步带轮内圈相连，所述击锤轴的另一端固定于所述零件固定平台上；所述第一电机实现所述零件固定平台直线移动的同时，驱动所述击锤转动，对所述零件固定平台进行敲击，实现振动；所述击锤与所述零件固定平台接触一次，对所述零件固定平台敲击一次，所述零件固定平台产生一次振动，通过振动使零件内部的粉末变得松散。

进一步地，所述第一壳体、第二壳体和第五壳体连接位置贯通，为所述齿条建立工作位置，使齿条能够带动零件固定平台的往复直线运动；所述第一壳体、第三壳体和第四壳体贯通，为所述第一传动装置留出工作空间；所述第四壳体和所述第二壳体之间贯通，为所述第一同步带轮、第四同步带轮和第一同步带留出工作空间。

进一步地，所述第二壳体包括前盖、后盖和销轴，所述前盖和所述后盖通过所述销轴固定安装，通过打开所述前盖以完成零件在所述零件固定平台上的安装和拆卸。

进一步地，所述第二壳体上靠近所述第二轴套处设有第一感应开关，所述第五壳体上靠近所述第一轴套处设有第二感应开关，所述零件固定平台直线移动时，通过所述第一轴套与所述第二感应开关接触，所述第二轴套与所述第一感应开关接触，每接触一次，所述第一电机转换一次转向，实现所述零件固定平台的往复移动。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，第一电机通过传动件带动零件固定平台组件实现直线运动，带动击锤转动，实现击锤对零件固定平台的击打，机构形式简单、运行可靠。

2、本发明提供的基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，粉末清理时，第一感应开关、第二感应开关控制第一电机转向，实现零件固定平台往复运动，从而带动零件运动，将粉末可以简洁高效的从零件内部清理出来，粉末清理完成，需要转换角度时，第一感应开关使第一电机停止，第二电机通过联轴器锁紧开关带动零件固定平台组件实现角度变化。

3、本发明提供的基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，第一电机带动零件固定平台往复运动的同时，带动击锤转动，实现对零件固定平台的敲击产生振动，通过振动使零件内部粉末松动，一个电机同时实现零件固定平台的直线往复移动和击锤的转动，传动高效，不需要复杂控制即可使粉末从零件内部清理出来。

4、本发明提供的基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，第一电机控制零件内部粉末清理，第二电机可以切换零件清理的角度，实现多角度快速清理，使清理更加彻底；第二电机通过联轴器和锁紧开关连接工作组件，可以实现零件固定平台绕轴向转动，从而实现零件的多角度清理，使零件内部粉末清理更加高效快捷。

综上，应用本发明的技术方案能够解决现有技术中如何清理和收集3D打印后零件内部粉末，避免3D打印粉末浪费和污染环镜的问题。

基于上述理由本发明可在3D打印等领域广泛推广。

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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构主视示意图。

图2为本发明整体结构示意图。

图3为本发明中工作组件局部放大示意图。

图4为本发明中工作组件示意图。

图5为本发明中工作组件击锤安装位置示意图。

图6为本发明中第二壳体示意图。

图中：1、工作组件；2、第五壳体；3、第一电机；4、第一壳体；5、第二壳体；6、第一锁紧开关；7、联轴器；8、第二电机；9、支撑架；10、第三壳体；11、第四壳体；12、第一感应开关；13、第二感应开关；14、出粉口；101、第一圆锥齿轮；102、第二圆锥齿轮；103、第一圆柱齿轮；104、第一连接轴；105、齿条；106、第一同步带轮；107、第一同步带；108、带轮连接轴套；109、第一带轮连接壳体；110、第二带轮连接壳体；111、第二同步带；112、第二同步带轮；113、第三同步带轮；114、击锤轴；115、第四同步带轮；116、第三连接轴；117、第三圆锥齿轮；118、第二圆柱齿轮；119、第四圆锥齿轮；120、第四连接轴；121、第一轴套；122、第五连接轴；123、零件固定平台；125、第六连接轴；126、第二轴套；127、击锤柄；128、击锤；129、第二锁紧开关；501、后盖；502、前盖；503、销轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图所示，本发明提供了一种基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，包括：支撑架9、壳体装置和工作组件1；

所述壳体装置包括第一壳体4、第二壳体5、第三壳体10、第四壳体11和第五壳体2，所述第一壳体4、第三壳体10和第四壳体11固定连接在所述第二壳体5的外部，所述第五壳体2置于所述第二壳体5的内部，所述第二壳体5固定于所述支撑架9上；所述第二壳体5最低部的中心位置设有出粉口14，更有利于清理出来的粉末进入粉末收集装置；

所述工作组件1包括第一驱动装置、第二驱动装置、置于第二壳体5内部的零件固定装置和击锤装置，所述零件固定装置的两侧分别与所述第一传动装置和第二传动装置相连，所述击锤装置的两侧分别与所述第一传动装置和所述零件固定装置相连；

所述第一驱动装置包括第一传动装置和为第一传动装置提供动力源的第一电机3，固定在支撑架9上的所述第一电机3与所述第一传动装置的一侧相连，所述第一传动装置的另一侧分别与所述零件固定装置和所述击锤装置的一侧相连，用于驱动所述零件固定装置的往复移动和所述击锤装置的转动；

所述第二驱动装置包括第二驱动装置提供动力源的第二电机8，固定在支撑架9上的所述第二电机8通过联轴器7和第一锁紧开关6连接有第二轴套126，置于所述第二壳体5内的所述第二轴套126与所述零件固定装置的另一侧相连，所述击锤装置的另一侧固定于所述零件固定装置上，所述第二驱动装置驱动所述零件固定装置带着所述击锤装置转动，进行角度的变化；

工作过程中，所述第一电机3与所述工作组件1的一侧相连，通过所述工作组件1中的第一驱动装置带动所述零件固定装置往复移动，同时带动所述击锤装置转动，实现对所述零件固定装置的敲击；所述第二电机8通过联轴器7、第一锁紧开关6与所述工作组件1的第二驱动装置相连，带动所述零件固定装置实现角度的变化。

优选的，所述第一传动装置包括与第一电机3相连的第一圆锥齿轮101、第二圆锥齿轮102、第一圆柱齿轮103、第一连接轴104、齿条105、第一同步带轮106、第一同步带107、带轮连接轴套108、第一带轮连接壳体109、第二带轮连接壳体110、第二同步带111、第二同步带轮112、第三同步带轮113、第四同步带轮115、第三连接轴116、第三圆锥齿轮117、第二圆柱齿轮118、第四圆锥齿轮119、第四连接轴120和第一轴套121；

所述第一圆锥齿轮101和所述第二圆锥齿轮102啮合连接，所述第二圆锥齿轮102与所述第一连接轴104的一端相连，所述第一连接轴104的另一端与所述第一圆柱齿轮103相连，所述第一圆柱齿轮103与所述齿条105一侧的下方啮合连接，所述齿条105一侧的上方与所述第二圆柱齿轮118啮合连接，所述第二圆柱齿轮118与所述第四连接轴120的一端相连，所述第四连接轴120的另一端与所述第三圆锥齿轮117相连，所述第三圆锥齿轮117与所述第四圆锥齿轮119啮合连接，所述第四圆锥齿轮119与所述第三连接轴116的一端相连，所述第三连接轴116的另一端与所述第四同步带轮115相连，所述第四同步带轮115与所述第一同步带107的一端啮合连接，所述第一同步带107的另一端与所述第一同步带轮106啮合连接，所述第一同步带轮106的内孔中连接有所述带轮连接轴套108，所述带轮连接轴套108的另一侧外圈与所述第二同步带轮112相连，所述第二同步带轮112与所述第二同步带111的一端啮合连接，所述第二同步带111的另一端与所述第三同步带轮113啮合连接，所述第三同步带轮113与所述击锤装置相连；

所述齿条105位于所述带轮连接轴套108内部的贯穿通孔中，所述齿条105伸出所述带轮连接轴套108的另一侧与所述第一轴套121相连；

所述第一带轮连接壳体109和所述第二带轮连接壳体110连接构成内部为腔室的壳体，固定于所述第二壳体5的内部；所述第二同步带111、第二同步带轮112和第三同步带轮113置于所述腔室中；

所述第一连接轴104固定连接在所述第一壳体4上，所述第三连接轴116的两端分别固定连接在所述第三壳体10和所述第四壳体11上，所述第一轴套121与所述第五壳体2相连。

优选的，所述带轮连接轴套108上连接有第二锁紧开关129，所述第二锁紧开关129的外圈与所述第二同步带轮112的内圈相连；工作时所述第二锁紧开关129与所述带轮连接轴套108建立连接关系，不工作时所述第二锁紧开关129与所述带轮连接轴套108断开连接；所述第二锁紧开关129工作，使所述带轮连接轴套108带动第二同步带轮112转动，所述第二同步带轮112通过第二同步带111带动第三同步带轮113转动。

优选的，所述第一轴套121和所述第二轴套126分别与壳体间构成移动副，实现所述第一电机3带动所述零件固定平台123进行直线移动。

优选的，所述零件固定装置包括与所述第一轴套121相连的第五连接轴122、一端连接在第五连接轴122上的零件固定平台123和连接在零件固定平台123另一端的第六连接轴125，所述第六连接轴125与所述第二轴套126相连。

优选的，所述第五连接轴122与所述第六连接轴125的中轴线重合。

优选的，所述击锤装置包括击锤轴114、置于击锤轴114上的击锤柄127和连接在击锤柄127上的击锤128，所述击锤轴114的一端与所述第三同步带轮113内圈相连，所述击锤轴114的另一端固定于所述零件固定平台123上；所述第一电机3实现所述零件固定平台123直线移动的同时，驱动所述击锤128转动，对所述零件固定平台123进行敲击，实现振动；所述击锤128与所述零件固定平台123接触一次，对所述零件固定平台123敲击一次，所述零件固定平台123产生一次振动，通过振动使零件内部的粉末变得松散。

优选的，所述第一壳体4、第二壳体5和第五壳体2连接位置贯通，为所述齿条105建立工作位置，使齿条105能够带动零件固定平台123的往复直线运动；所述第一壳体4、第三壳体10和第四壳体11贯通，为所述第一传动装置留出工作空间；所述第四壳体11和所述第二壳体5之间贯通，为所述第一同步带轮106、第四同步带轮115和第一同步带107留出工作空间。

优选的，所述第二壳体5包括前盖502、后盖501和销轴503，所述前盖502和所述后盖501通过所述销轴503固定安装，通过打开所述前盖502以完成零件在所述零件固定平台123上的安装和拆卸。

优选的，所述第二壳体5上靠近所述第二轴套126处设有第一感应开关12，所述第五壳体2上靠近所述第一轴套121处设有第二感应开关13，所述零件固定平台123直线移动时，通过所述第一轴套121与所述第二感应开关13接触，所述第二轴套126与所述第一感应开关12接触，每接触一次，所述第一电机3转换一次转向，实现所述零件固定平台123的往复移动。

实施例1

如图1-6所示，一种基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，包括工作组件1、第五壳体2、第一电机3、第一壳体4、第二壳体5、第一锁紧开关6、联轴器7、第二电机8、支撑架9、第三壳体10、第四壳体11。第一壳体4、第三壳体10、第四壳体11、第五壳体2分别固定安装在第二壳体5上，然后工作组件1中各个部分通过轴承、挡圈等连接件分别与第一壳体4、第三壳体10、第四壳体11和第五壳体2安装在一起。第二壳体2固定安装在支撑架9上，第一电机3和第二电机8固定安装在支撑架9的平台上面，第一电机3直接连接工作组件1，第二电机8分别通过联轴器7和第一锁紧开关6与工作组件1连接。

所述工作组件1包括第一圆锥齿轮101、第二圆锥齿轮102、第一圆柱齿轮103、第一连接轴104、齿条105、第一同步带轮106、第一同步带107、带轮连接轴套108、第一带轮连接壳体109、第二带轮连接壳体110、第二同步带111、第二同步带轮112、第三同步带轮113、击锤轴114、第四同步带轮115、第三连接轴116、第三圆锥齿轮117、第二圆柱齿轮118、第四圆锥齿轮119、第四连接轴120、第一轴套121、第五连接轴122、零件固定平台123、击锤轴124、第六连接轴125、第二轴套126、击锤柄127、击锤128。第一圆锥齿轮101直接安装在第一电机3相连，第二圆锥齿轮102和第一圆锥齿轮101啮合并且安装在第一连接轴104上，第一连接轴104通过轴承固定安装在第一壳体4上，第一连接轴104的另一端安装第一圆柱齿轮103，第一圆柱齿轮103和齿条105啮合，齿条105通过第五壳体2中间的孔使另一端固定安装在第一轴套121上，第一轴套121外侧与第五壳体2内壁相连构成一个移动副，第五连接轴122通过轴承安装在第一轴套121上，第五连接轴122通过销钉和零件固定平台123固定安装在一起，零件固定平台123通过销钉固定安装在第六连接轴125上，第六连接轴125通过轴承安装在第二轴套126上，第二轴套126安装在第二壳体5的内，构成一个移动副，第一感应开关12固定安装在第二壳体5，第二感应开关13固定安装在第五壳体2上。齿条5和第二圆柱齿轮118啮合，第二圆柱齿轮118安装在第四连接轴120上，第四连接轴120通过轴承安装在第一壳体4上，第三圆锥齿轮117安装在第四连接轴120的另一端，第四圆锥齿轮119安装在第三连接轴116上与第三圆锥齿轮117啮合，第三连接轴116一端通过轴承安装在第四壳体11，另一端通过轴承安装在第三壳体上10，第四同步带轮115安装在第三连接轴116上，第四同步带轮115和第一同步带轮106通过与第一同步带107啮合安装在一起，第一同步带轮106安装在带轮连接轴套108上，带轮连接轴套108安装在第五壳体2上，第二锁紧开关129安装在带轮连接轴套108上，第二锁紧开关129外圈和第二同步带轮112内圈相连接，第二同步带轮安装112在带轮连接轴套108上，第二同步带轮112和第三同步带轮113通过和第二同步带111啮合连接在一起，第三同步带轮113安装在击锤轴114上，击锤轴114一端通过轴承分别安装在第一带轮连接壳体109和第二带轮连接壳体110上，第一连接壳体109和第二连接壳体110固定安装在一起，二者另一端安装在带轮连接轴套108上，击锤轴114另一端通过铜套、轴承安装在零件固定平台123上，击锤128固定安装在击锤柄127上，击锤柄127固定安装在击锤轴114上。

第二壳体5包括前盖502、后盖501、销轴503，前盖502和后盖501通过销轴503安装在一起，将前盖502打开，可以完成零件在零件固定平台上的安装和拆卸。

本发明工作原理：第一电机3和第二电机8不同时工作，第一电机3用于带动零件固定平台123快速直线往复移动和击锤128转动，第二电机8用于调节零件固定平台123的角度。

在一个角度进行清理时，第一感应开关12和第二感应开关13控制第一电机3转向，用于改变电机转向；在一个角度清理完毕后，工作组件1与第一感应开关12接触，第一电机3停止工作，第一锁紧开关6将工作组件，通过联轴器7与第二电机8相连，第二电机8控制工作组件1实现一个角度的变化；角度变化完成后，第一锁紧开关6打开，第一电机8工作，进行下一个角度的清理。当第一电机3运动时，带动第一圆锥齿轮101、第二圆锥齿轮102、第一圆柱齿轮103转动；第一圆柱齿轮103带动齿条105移动，齿条105通过第一轴套121、第二轴套126、第五连接轴122、第六连接轴125带动零件固定平台123移动，并且通过第一感应开关12、第二感应开关13调节第一电机3转向，实现零件固定平台123往复移动。齿条105带动第二圆柱齿轮118转动，通过第二圆柱齿轮118通过带动第四连接轴120带动第三圆锥齿轮117、第四圆锥齿轮119转动、第四圆锥齿轮119转动通过第三连接轴116带动第四同步带轮115转动，通过第一同步带107带动第一同步带轮106转动，第一同步带轮106转动带动带轮连接轴套108转动，第二锁紧开关129工作与带轮连接轴套108锁死，从而第二同步带轮112转动，通过第二同步带111带动第三同步带轮113转动，从而实现击锤128对零件固定平台123的击打。由于第一电机3同时带动零件固定平台123的往复移动和击锤128的转动，零件固定平台123往复运动一次，击锤128对零件固定平台123进行一次击打。

在零件在一个角度完成清理后，第一电机3停止工作，第二电机8通过联轴器7、第一锁紧开关6与第六连接轴125相连。第一锁紧开关6将第六连接轴125锁紧，第二电机8转动带动第五连接轴122、第六连接轴125、零件固定平台123转动到下一个需要清理的角度，此时，第二锁紧开关129断开，与带轮连接轴套108断开连接，零件固定平台123转动可以带动击锤轴114绕零件固定平台123轴线转动，从而带动第三同步带轮113，第二同步带轮112和第一带轮连接壳体109与第二带轮壳体110一起绕带轮连接轴套108转动一个角度，从而实现一个角度的转变。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，其特征在于，包括：支撑架(9)、壳体装置和工作组件(1)；

所述壳体装置包括第一壳体(4)、第二壳体(5)、第三壳体(10)、第四壳体(11)和第五壳体(2)，所述第一壳体(4)、第三壳体(10)和第四壳体(11)固定连接在所述第二壳体(5)的外部，所述第五壳体(2)置于所述第二壳体(5)的内部，所述第二壳体(5)固定于所述支撑架(9)上；所述第二壳体(5)最低部的中心位置设有出粉口(14)；

所述工作组件(1)包括第一驱动装置、第二驱动装置、置于第二壳体(5)内部的零件固定装置和击锤装置，所述零件固定装置的两侧分别与所述第一传动装置和第二传动装置相连，所述击锤装置的两侧分别与所述第一传动装置和所述零件固定装置相连；

所述第一驱动装置包括第一传动装置和为第一传动装置提供动力源的第一电机(3)，固定在支撑架(9)上的所述第一电机(3)与所述第一传动装置的一侧相连，所述第一传动装置的另一侧分别与所述零件固定装置和所述击锤装置的一侧相连，用于驱动所述零件固定装置的往复移动和所述击锤装置的转动；

所述第二驱动装置包括第二驱动装置提供动力源的第二电机(8)，固定在支撑架(9)上的所述第二电机(8)通过联轴器(7)和第一锁紧开关(6)连接有第二轴套(126)，置于所述第二壳体(5)内的所述第二轴套(126)与所述零件固定装置的另一侧相连，所述击锤装置的另一侧固定于所述零件固定装置上，所述第二驱动装置驱动所述零件固定装置带着所述击锤装置转动，进行角度的变化；

工作过程中，所述第一电机(3)与所述工作组件(1)的一侧相连，通过所述工作组件(1)中的第一驱动装置带动所述零件固定装置往复移动，同时带动所述击锤装置转动，实现对所述零件固定装置的敲击；所述第二电机(8)通过联轴器(7)、第一锁紧开关(6)与所述工作组件(1)的第二驱动装置相连，带动所述零件固定装置实现角度的变化。

2.根据权利要求1所述的基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，其特征在于，所述第一传动装置包括与第一电机(3)相连的第一圆锥齿轮(101)、第二圆锥齿轮(102)、第一圆柱齿轮(103)、第一连接轴(104)、齿条(105)、第一同步带轮(106)、第一同步带(107)、带轮连接轴套(108)、第一带轮连接壳体(109)、第二带轮连接壳体(110)、第二同步带(111)、第二同步带轮(112)、第三同步带轮(113)、第四同步带轮(115)、第三连接轴(116)、第三圆锥齿轮(117)、第二圆柱齿轮(118)、第四圆锥齿轮(119)、第四连接轴(120)和第一轴套(121)；

所述第一圆锥齿轮(101)和所述第二圆锥齿轮(102)啮合连接，所述第二圆锥齿轮(102)与所述第一连接轴(104)的一端相连，所述第一连接轴(104)的另一端与所述第一圆柱齿轮(103)相连，所述第一圆柱齿轮(103)与所述齿条(105)一侧的下方啮合连接，所述齿条(105)一侧的上方与所述第二圆柱齿轮(118)啮合连接，所述第二圆柱齿轮(118)与所述第四连接轴(120)的一端相连，所述第四连接轴(120)的另一端与所述第三圆锥齿轮(117)相连，所述第三圆锥齿轮(117)与所述第四圆锥齿轮(119)啮合连接，所述第四圆锥齿轮(119)与所述第三连接轴(116)的一端相连，所述第三连接轴(116)的另一端与所述第四同步带轮(115)相连，所述第四同步带轮(115)与所述第一同步带(107)的一端啮合连接，所述第一同步带(107)的另一端与所述第一同步带轮(106)啮合连接，所述第一同步带轮(106)的内孔中连接有所述带轮连接轴套(108)，所述带轮连接轴套(108)的另一侧外圈与所述第二同步带轮(112)相连，所述第二同步带轮(112)与所述第二同步带(111)的一端啮合连接，所述第二同步带(111)的另一端与所述第三同步带轮(113)啮合连接，所述第三同步带轮(113)与所述击锤装置相连；

所述齿条(105)位于所述带轮连接轴套(108)内部的贯穿通孔中，所述齿条(105)伸出所述带轮连接轴套(108)的另一侧与所述第一轴套(121)相连；

所述第一带轮连接壳体(109)和所述第二带轮连接壳体(110)连接构成内部为腔室的壳体，固定于所述第二壳体(5)的内部；所述第二同步带(111)、第二同步带轮(112)和第三同步带轮(113)置于所述腔室中；

所述第一连接轴(104)固定连接在所述第一壳体(4)上，所述第三连接轴(116)的两端分别固定连接在所述第三壳体(10)和所述第四壳体(11)上，所述第一轴套(121)与所述第五壳体(2)相连。

3.根据权利要求2所述的基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，其特征在于，所述带轮连接轴套(108)上连接有第二锁紧开关(129)，所述第二锁紧开关(129)的外圈与所述第二同步带轮(112)的内圈相连；工作时所述第二锁紧开关(129)与所述带轮连接轴套(108)建立连接关系，不工作时所述第二锁紧开关(129)与所述带轮连接轴套(108)断开连接；所述第二锁紧开关(129)工作，使所述带轮连接轴套(108)带动第二同步带轮(112)转动，所述第二同步带轮(112)通过第二同步带(111)带动第三同步带轮(113)转动。

4.根据权利要求1所述的基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，其特征在于，所述第一轴套(121)和所述第二轴套(126)分别与壳体间构成移动副，实现所述第一电机(3)带动所述零件固定平台(123)进行直线移动。

5.根据权利要求1所述的基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，其特征在于，所述零件固定装置包括与所述第一轴套(121)相连的第五连接轴(122)、一端连接在第五连接轴(122)上的零件固定平台(123)和连接在零件固定平台(123)另一端的第六连接轴(125)，所述第六连接轴(125)与所述第二轴套(126)相连。

6.根据权利要求5所述的基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，其特征在于，所述第五连接轴(122)与所述第六连接轴(125)的中轴线重合。

7.根据权利要求1所述的基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，其特征在于，所述击锤装置包括击锤轴(114)、置于击锤轴(114)上的击锤柄(127)和连接在击锤柄(127)上的击锤(128)，所述击锤轴(114)的一端与所述第三同步带轮(113)内圈相连，所述击锤轴(114)的另一端固定于所述零件固定平台(123)上；所述第一电机(3)实现所述零件固定平台(123)直线移动的同时，驱动所述击锤(128)转动，对所述零件固定平台(123)进行敲击，实现振动；所述击锤(128)与所述零件固定平台(123)接触一次，对所述零件固定平台(123)敲击一次，所述零件固定平台(123)产生一次振动，通过振动使零件内部的粉末变得松散。

8.根据权利要求1所述的基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，其特征在于，所述第一壳体(4)、第二壳体(5)和第五壳体(2)连接位置贯通，为所述齿条(105)建立工作位置，使齿条(105)能够带动零件固定平台(123)的往复直线运动；所述第一壳体(4)、第三壳体(10)和第四壳体(11)贯通，为所述第一传动装置留出工作空间；所述第四壳体(11)和所述第二壳体(5)之间贯通，为所述第一同步带轮(106)、第四同步带轮(115)和第一同步带(107)留出工作空间。

9.根据权利要求8所述的基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，其特征在于，所述第二壳体(5)包括前盖(502)、后盖(501)和销轴(503)，所述前盖(502)和所述后盖(501)通过所述销轴(503)固定安装，通过打开所述前盖(502)以完成零件在所述零件固定平台(123)上的安装和拆卸。

10.根据权利要求1所述的基于往复直线运动的3D打印零件内部粉末清理装置，其特征在于，所述第二壳体(5)上靠近所述第二轴套(126)处设有第一感应开关(12)，所述第五壳体(2)上靠近所述第一轴套(121)处设有第二感应开关(13)，所述零件固定平台(123)直线移动时，通过所述第一轴套(121)与所述第二感应开关(13)接触，所述第二轴套(126)与所述第一感应开关(12)接触，每接触一次，所述第一电机(3)转换一次转向，实现所述零件固定平台(123)的往复移动。

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