CN113385326B - 一种多轴3d打印后处理装置 - Google Patents

Abstract

一种多轴3D打印后处理装置，包括工作仓、工作台、控制装置、驱动装置、喷头组件和物料补给装置，物料补给装置连接喷头组件，喷头组件包括直线往复装置一、转换器和喷头，转换器设在直线往复装置一上，喷头伸入到工作仓中，工作仓内设有工作台，工作台设在驱动装置上，驱动装置包括升降装置、摆动装置和直线往复装置二，摆动装置包括摆动驱动、摆动杆和连接杆，连接杆与工作台转动连接，连接杆连接摆动杆的一端，摆动杆的另一端连接摆动驱动，摆动驱动设在直线往复装置二上，直线往复装置二设在升降装置上。通过驱动装置实现对工作台多个方向上的移动，方便喷头组件对工作台实现多方位的加工，实现自动化处理，减少人工的需求。

Description

一种多轴3D打印后处理装置

技术领域

本发明涉及3D打印处理技术领域，具体涉及一种多轴3D打印后处理装置。

背景技术

3D打印后的模型通常需要后处理，基本现在的后处理操作基本包括抛光、打磨、蒸汽平滑、喷绘等，后处理后的模型表面粗糙度降低，精度提高，更接近设计成品。

现阶段传统的后处理经常依靠手工进行操作，经常出现操作失误产生误差，清洗或涂抹不均匀，工作效率低下，良品率低，并且人工处理人工作业还会增加人工成本，同时还容易将粉末吸入人体中对人体造成危害。

因此我们需要一种多轴3D打印后处理装置，能过替代人工实现3D打印后处理操作，实现对模型的抛光、打磨、蒸气平滑等处理。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种多轴3D打印后处理装置，通过自动转换喷头，使用高压送粉的方法完成3D打印模型后处理，降低使用成本，提高了工作效率。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种多轴3D打印后处理装置，包括工作仓、工作台、控制装置、驱动装置、喷头组件和物料补给装置，所述的控制装置连接喷头组件、驱动装置和物料补给装置，所述的物料补给装置连接所述的喷头组件，所述的喷头组件包括直线往复装置一、转换器和多组设在转换器上的喷头，所述的转换器设在直线往复装置一上，所述的喷头伸入到工作仓中，所述的工作仓内设有工作台，所述的工作台设在驱动装置上，所述的驱动装置包括升降装置、摆动装置和直线往复装置二，所述的摆动装置包括摆动驱动、摆动杆和连接杆，所述的连接杆与工作台连接，所述的连接杆连接摆动杆的一端，所述的摆动杆的另一端连接摆动驱动，所述的摆动驱动设在直线往复装置二上，所述的直线往复装置二设在升降装置上，所述的直线往复装置一与直线往复装置二的行进方向互相垂直，所述的升降装置包括升降驱动、升降架和支撑架，所述的支撑架设在工作仓内，所述的升降架通过升降驱动在支撑架上进行升降活动，所述的直线往复装置二设在升降架上。

进一步地，所述的喷头组件包括砂水复合喷头、涂料雾化喷头和丙酮加热喷头，所述的砂水复合喷头包括砂喷头和水喷头，砂喷头、水喷头、涂料雾化喷头和丙酮加热喷头分别通过软管连接物料补给装置，所述的物料补给装置包括涂料箱、丙酮箱、水箱和砂筒，涂料箱、丙酮箱、水箱和砂箱上分别设有驱动泵。

进一步地，所述的转换器包括支撑台、转换电机、转换齿轮组和转动设在支撑台上的转换管道，所述的砂水复合喷头、涂料雾化喷头和丙酮加热喷头均设在转换管道的端部，所述的转换电机设在支撑台上，转换电机通过传动齿轮组与转换管道转动连接，转动电机驱动转换管道转动。

进一步地，所述的支撑架包括两个支撑杆，所述的升降架设在两个支撑杆之间，所述的升降驱动连接升降架并控制升降架的升降，所述的升降架包括至少一个升降横板，所述直线往复装置二设在升降横板上，所述的直线往复装置二的直线往复方向与升降横板的延长方向相同，直线往复装置二的活动方向与直线往复装置一的活动方向垂直。

进一步地，还包括惰性气体装置，所述的惰性气体装置包括惰性气体泵和惰性气体箱，所述的惰性气体箱设在工作仓外，惰性气体箱通过惰性气体泵连通工作仓。

进一步地，所述的喷头还包括振动电机，所述的振动电机设在砂喷头上。

进一步地，还包括旋转装置，所述的旋转装置包括旋转电机、传动装置、转动轴和转动座，所述的转动座设在工作台上，所述的转动座下部设有与转动轴配合的旋转齿轮，所述的转动轴通过传动装置连接旋转电机，所述的旋转电机设在升降架上。

进一步地，还包括物料回收箱，所述的物料回收箱设在工作仓下方，物料回收箱与工作仓之间设有用于回收物料的回收口，收集仓和工作仓本身为连通，在加工处理时，从喷头中喷出的物料直接从收料孔中收集到收集仓中，非常方便。

进一步地，所述的摆动装置还包括旋转装置，所述的旋转装置包括旋转电机一、旋转传动装置，所述的旋转电机一设在升降架上，所述的工作台包括支撑台和旋转台，所述的支撑台与连接杆连接，所述的旋转台转动设在支撑台上，且所述的旋转台下设有与旋转传动装置旋转配合的旋转齿轮。所述的旋转传动装置包括传动杆一和旋转杆，所述的传动杆的上端通过万向节连接旋转电机的输出轴，所述的传动杆的下端通过万向节连接旋转杆，所述的旋转杆横向转动设在支撑台内，旋转杆与旋转齿轮配合。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：1.通过控制装置控制驱动装置驱动工作台，使得工作台可以在多个方向上自由移动，从而使得待加工模型能够被喷头完全处理，只使用本装置即可完成模型的加工，使得本装置可以大大减少人工投入。同时还避免了纯手工操作的误差，降低使用成本，提高了工作效率。

2.通过将驱动装置分为升降装置、直线往复装置二和摆动装置，升降装置负责工作台的高度，直线往复装置负责工作台与喷头的直线距离，摆动装置则可以对工作台进行快速调整，提高加工的精度和速率。

附图说明

图1为本发明实施例一结构示意图；

图2为本发明实施一整体示意图；

图3为本发明实施一驱动装置结构示意图；

图4为本发明实施例一直线往复装置二结构示意图；

图5为本发明喷头组件结构示意图

图6为本发明喷头组件正视图；

图7为本发明整体仰视图示意图；

图8为本发明丙酮加热喷头结构示意图

图9为本发明砂水复合喷头结构示意图。

图10为本发明实施例二旋转装置结构上示意图；

图11为本发明实施例二旋转结构侧视图。

附图中所示标号：1-工作仓，11-支撑板，12-开口，13-仓盖，14-伸入槽；

2-工作台，21-支撑台，22-旋转台，221-旋转齿轮；

3-控制装置，31-控制器，32-开关；

4-驱动装置，41-升降装置，411-升降驱动，4111升降丝杆，412-升降架，4121-升降横板，413-支撑架，4131-支撑杆，42-摆动装置，43-直线往复装置二，431-直线电机，432-直线丝杆，433-移动块，434-固定架，421-摆动驱动，422-摆动杆，423-连接杆；

5-喷头组件，51-直线往复装置一，511-导轨，512-移动台，52-转换器，521-支撑台，522-转换电机，523-转换齿轮组，5231-主动齿轮，5232-从动齿轮，524-转换管道，53-喷头，531-砂水复合喷头、5311-砂喷头，5312-水喷头，532-涂料雾化喷头，533-丙酮加热喷头，54-振动电机，55-压力泵，56-雾化挡块；

6-物料补给装置，61-涂料箱，62-丙酮箱，63-水箱，64-水箱；

7-环境装置，71-惰性气体装置，711-惰性气体泵，712-惰性气体箱，72-真空装置；

8-旋转装置，81-旋转电机，82-旋转传动装置，821-传动杆，822-旋转杆，823-万向节，83-轴承座；

9-物料回收箱，91-回收口。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1-9所示，一种多轴3D打印后处理装置，包括工作仓1、工作台2、控制装置3、驱动装置4、喷头组件5和物料补给装置6，工作仓1为一个半封闭的壳体，工作仓1设有方便放入模型的上开口12，还包括与开口12铰接配合的仓盖13，工作仓1的底部为支撑板11，模型在工作仓1内进行处理，所述的控制装置3包括控制器31和开关32，通过开关32分别控制驱动装置4、喷头组件5和物料补给装置6，所述的物料补给装置6连接所述的喷头组件5，物料补给装置6和喷头组件5均设在工作仓1的后端外侧，所述的喷头组件5包括直线往复装置一51、转换器52和多组设在转换器52上的喷头53，所述的转换器52设在直线往复装置一51上，所述的喷头53伸入到工作仓1中，所述的喷头53在直线往复装置一51的带动下可以在工作仓1内左右移动，从而扩大喷头53的平喷出范围，在本实施例中，所述的直线往复装置一51包括导轨511和移动台512，轨道设在工作仓1后侧，工作仓1上设有方便喷头53移动的伸入槽14，移动台512在导轨511上直线移动，工作仓1内设有工作台2，所述的工作台2设在驱动装置4上，工作台2通过驱动装置4调整位置，以保证喷头53可以处理到模型的所有位置，驱动装置4和工作台2均设在工作仓1内部，在本实施例中，所述的驱动装置4包括升降装置41、摆动装置42和直线往复装置二43，所述的摆动装置42包括摆动驱动421、摆动杆422和连接杆423，所述的连接杆423与工作台2转动连接，所述的连接杆423连接摆动杆422的一端，所述的摆动杆422的另一端连接摆动驱动421，工作台2可以在摆动杆422的摆动下进行小幅度上下的移动、前后方向的移动和倾斜角度的调整，这样在喷头53喷射方向固定的情况下，可以使喷头53喷射到魔性的上面或下面，所述的摆动驱动421设在直线往复装置二43上，所述的直线往复装置二43设在升降装置41上，所述的直线往复装置一51与直线往复装置二43的行进方向互相垂直，即所述的摆动装置42在直线往复装置二43的带动下在工作舱内前后直线移动，从而能够较大距离的移动工作台2与喷头53之间的距离，所述的升降装置41包括升降驱动411、升降架412和支撑架413，在本实施例中，所述的支撑架413设在竖立设在工作仓1内，所述的升降架412通过升降驱动411在支撑架413上进行升降活动，所述的直线往复装置二43设在升降架412上，通过改变升降架412的高度从而大距离的改变工作台2的高度。

作为详细描述，所述的喷头组件5包括砂水复合喷头531、涂料雾化喷头532和丙酮加热喷头533，所述的砂水复合喷头531包括砂喷头5311和水喷头5312，砂喷头5311、水喷头5312、涂料雾化喷头532和丙酮加热喷头533分别通过软管连接物料补给装置6，所述的物料补给装置6包括涂料箱61、丙酮箱62、水箱和砂筒，涂料箱61、丙酮箱62、水箱和砂箱上分别设有独立的驱动阀门，所以每个喷头53为独立工作，互不影响。 所述的砂水复合喷头531包括还包括振动电机54，所述的振动电机54设在砂喷头5311的一侧，通过振动电机54的不断振动，防止砂喷头5311堵塞，在本实施例中，所述的震动电机直接固定在砂喷头5311外侧面。如图9所示，所述的砂喷头5311的内层还设有一层碳化硅层，能有限减缓砂粒与管道之间的摩擦损耗，从而提高砂喷头5311的使用寿命。并且每个水喷头5312和涂料喷头53的前端均安装有雾化挡块56，通过压力雾化原理实现雾化，保证雾化效果。

所示的丙酮加热喷头533的外侧为不锈钢材料，丙酮加热喷头533的内部为丙酮流通管道，丙酮流通管道与外侧不锈钢材料之间设有空腔，空腔内设有缠绕丙酮流通管道的加热丝，用于丙酮蒸气的平滑处理。

作为详细描述，所述的转换器52包括支撑台、转换电机522、转换齿轮组523和转动设在支撑台上的转换管道524，所述的砂水复合喷头531、涂料雾化喷头532和丙酮加热喷头533均设在转换管道524的前端，所述的转换电机522设在支撑台上，转换电机522通过传动齿轮组与转换管道524转动连接，转动电机驱动转换管道524转动。在本实施例中，所述的支撑台包括在一个横板和一个竖板，横板固定在移动台512上，竖板竖立设在横板上，所述的转换电机522固定在竖板上，所述的转换齿轮组523包括主动齿轮5231与从动齿轮5232，所述的主动齿轮5231设在转换电机522的电机轴上，所述的从动齿轮5232为空套齿轮，从动齿轮5232套接在转换管道524上，竖板上设有与转换器52配合的转动孔，通过主动齿轮5231转动驱动从动齿轮5232从而转动转换管道524，从而起到转换喷头53的功能。

作为详细描述，所述的升降支撑包括两个支撑杆4131，所述的支撑架413设在两个支撑杆4131之间，所述的升降驱动411连接升降架412并控制升降架412的升降，所述的升降架412包括至少一个升降横板4121，所述直线往复装置二43设在升降横板4121上，所述的直线往复装置二43的直线往复方向与升降横板4121的延长方向相同，直线往复装置二43的活动方向与直线往复装置一51的活动方向垂直。在本实施例中，所述的支撑杆4131设在支撑板11上，每个支撑杆4131内侧均设有一个升降驱动411，所述的升降驱动411包括一个升降电机和一个升降丝杆4111，每个升降丝杆4111竖直闯过升降架412的两端，升降架412的连段设有与升降丝杆4111配合的螺纹，通过升级电机转动升降丝杆4111来升降升降架412，从而升降工作台2。在本实施例中，所述的直线往往复装置二包括直线电机431、直线丝杆432、移动块433和固定架434，所述的固定架434固定在升降横板4121的外侧边，所述的固定架434为直线长条架，中间设有横向的直线丝杆432，所述的移动块433中部设有与直线丝杆432配合的螺纹孔，直线丝杆432通过直线电机431进行转动，所述的直线电机431设在固定架434的一个端部，所述的摆动驱动421设在移动块433的内侧。

作为优化，还包括环境装置7，所述的环境装置7包括惰性气体装置71和真空装置72，所述的惰性气体装置71包括惰性气体泵711和惰性气体箱712，所述的惰性气体箱712设在工作仓1外，惰性气体箱712通过惰性气体泵711连通工作仓1。在本实施例中，通过环境装置7创造适合加工的工作环境，根据要求选择性打开真空装置72，同时也可以打开惰性气体装置71，在工作仓1内加入所需要的惰性气体，当工作仓1内达到所需要求时，控制器31控制气体压力泵55，将压力输送到物料补给装置6中，控制器31控制每个物料箱的阀门来进行喷射作业。

进一步地，还包括物料回收箱9，所述的物料回收箱9设在工作仓1下方，物料回收箱9与工作仓1之间设有用于回收物料的回收口91，收集仓和工作仓1本身为连通，在加工处理时，从喷头53中喷出的物料直接从收料孔中收集到收集仓中，非常方便。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于，

实施例一中的喷头53能够处理到模型的大部分地方，但是在处理模型远离喷头53的一面时则需要摆动装置42将工作台2转动180度，使工作台2移动到最上方，处理起来十分麻烦，本实施例对此做了优化，如图10和图11所示，所述的还包括旋转装置8，所述的旋转装置8包括旋转电机81一、旋转传动装置82，所述的旋转电机81一设在升降架412上，在本实施例中，所述的旋转电机81设在移动块433上，旋转电机81与摆动电机同一高度水平并列设置，所述的工作台2包括支撑台和旋转台22，所述的支撑台与连接杆423连接，所述的旋转台22转动设在支撑台上，且所述的旋转台22下设有与旋转传动装置82旋转配合的旋转齿轮221。所述的旋转传动装置82包括传动杆821一和旋转杆822，所述的传动杆821的上端通过万向节823连接旋转电机81的输出轴，所述的传动杆821的下端通过万向节823连接旋转杆822，所述的旋转杆822横向转动设在支撑台内，旋转杆822与旋转齿轮221配合，当旋转杆822转动时，旋转杆822带动旋转齿轮221转动，从而旋转台22转动。所述的摆动杆422上设有用于限制传动杆821一的轴承座83。通过在摆动装置42上添加旋转装置8，可以使得工作台2也可以转动，能够增加喷头53对模型的处理范围，需要时转动转动台即可将模型的转到另一面。

Claims (8)

1.一种多轴3D打印后处理装置，其特征在于，包括工作仓（1）、工作台（2）、控制装置（3）、驱动装置（4）、喷头组件（5）和物料补给装置（6），所述的控制装置（3）连接喷头组件（5）、驱动装置（4）和物料补给装置（6），所述的物料补给装置（6）连接所述的喷头组件（5），所述的喷头组件（5）包括直线往复装置一（51）、转换器（52）和多组设在转换器（52）上的喷头（53），所述的转换器（52）设在直线往复装置一（51）上，所述的喷头（53）伸入到工作仓（1）中，所述的工作仓（1）内设有工作台（2），所述的工作台（2）设在驱动装置（4）上，所述的驱动装置（4）包括升降装置（41）、摆动装置（42）和直线往复装置二（43），所述的摆动装置（42）包括摆动驱动（421）、摆动杆（422）和连接杆（423），所述的连接杆（423）与工作台（2）连接，所述的连接杆（423）连接摆动杆（422）的一端，所述的摆动杆（422）的另一端连接摆动驱动（421），所述的摆动驱动（421）设在直线往复装置二（43）上，所述的直线往复装置二（43）设在升降装置（41）上，所述的直线往复装置一（51）与直线往复装置二（43）的行进方向互相垂直，所述的升降装置（41）包括升降驱动（411）、升降架（412）和支撑架（413），所述的支撑架（413）设在工作仓（1）内，所述的升降架（412）通过升降驱动（411）在支撑架（413）上进行升降活动，所述的直线往复装置二（43）设在升降架（412）上；所述的摆动装置（42）还包括旋转装置（8），所述的旋转装置（8）包括旋转电机（81）一、旋转传动装置（82），所述的旋转电机（81）一设在升降架（412）上，所述的工作台（2）包括支撑台和旋转台（22），所述的支撑台与连接杆（423）连接，所述的旋转台（22）转动设在支撑台上，且所述的旋转台（22）下设有与旋转传动装置（82）旋转配合的旋转齿轮（221），所述的旋转传动装置（82）包括传动杆（821）一和旋转杆（822），所述的传动杆（821）的上端通过万向节（823）连接旋转电机（81）的输出轴，所述的传动杆（821）的下端通过万向节（823）连接旋转杆（822），所述的旋转杆（822）横向转动设在支撑台内，旋转杆（822）与旋转齿轮（221）配合。

2.根据权利要求1所述的一种多轴3D打印后处理装置，其特征在于，所述的喷头组件（5）包括砂水复合喷头（531）、涂料雾化喷头（532）和丙酮加热喷头（533），所述的砂水复合喷头（531）包括砂喷头（5311）和水喷头（5312），砂喷头（5311）、水喷头（5312）、涂料雾化喷头（532）和丙酮加热喷头（533）分别通过软管连接物料补给装置（6），所述的物料补给装置（6）包括涂料箱（61）、丙酮箱（62）、水箱和砂筒，涂料箱（61）、丙酮箱（62）、水箱和砂箱上分别设有驱动泵。

3.根据权利要求2所述的一种多轴3D打印后处理装置，其特征在于所述的转换器（52）包括支撑台、转换电机（522）、转换齿轮组（523）和转动设在支撑台上的转换管道（524），所述的砂水复合喷头（531）、涂料雾化喷头（532）和丙酮加热喷头（533）均设在转换管道（524）的端部，所述的转换电机（522）设在支撑台上，转换电机（522）通过传动齿轮组与转换管道（524）转动连接，转动电机驱动转换管道（524）转动。

4.根据权利要求1所述的一种多轴3D打印后处理装置，其特征在于，所述的支撑架（413）包括两个支撑杆（4131），所述的升降架（412）设在两个支撑杆（4131）之间，所述的升降驱动（411）连接升降架（412）并控制升降架（412）的升降，所述的升降架（412）包括至少一个升降横板（4121），所述直线往复装置二（43）设在升降横板（4121）上，所述的直线往复装置二（43）的直线往复方向与升降横板（4121）的延长方向相同，直线往复装置二（43）的活动方向与直线往复装置一（51）的活动方向垂直。

5.根据权利要求1所述的一种多轴3D打印后处理装置，其特征在于，还包括惰性气体装置（71），所述的惰性气体装置（71）包括惰性气体泵（711）和惰性气体箱（712），所述的惰性气体箱（712）设在工作仓（1）外，惰性气体箱（712）通过惰性气体泵（711）连通工作仓（1）。

6.根据权利要求3所述的一种多轴3D打印后处理装置，其特征在于，所述的喷头（53）还包括振动电机（54），所述的振动电机（54）设在砂喷头（5311）上。

7.根据权利要求1所述的一种多轴3D打印后处理装置，其特征在于，还包括旋转装置（8），所述的旋转装置（8）包括旋转电机（81）、传动装置、转动轴和转动座，所述的转动座设在工作台（2）上，所述的转动座下部设有与转动轴配合的旋转齿轮（221），所述的转动轴通过传动装置连接旋转电机（81），所述的旋转电机（81）设在升降架（412）上。

8.根据权利要求1所述的一种多轴3D打印后处理装置，其特征在于，还包括物料回收箱（9），所述的物料回收箱（9）设在工作仓（1）下方，物料回收箱（9）与工作仓（1）之间设有用于回收物料的回收口（91）。

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