CN117921032A - 一种金属打印件表面处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属打印表面处理装置领域，具体的说是一种金属打印件表面处理装置，包括通过螺栓固定在工作地面的支撑底座，支撑底座的顶部居中位置安装有承接件，并通过承接件连接有支撑架，支撑架的顶部两侧对称安装有轨道架，轨道架的内侧壁居中位置焊接有平板，并通过平板将轨道架分隔成两大小相同的主安装腔室和副安装腔室，位于所述主安装腔室内设置有主悬臂部；主悬臂部由驱动盘、驱动臂、滑套和悬杆组合而成，驱动盘通过支撑轴安装在平板上，且二者安装位靠近平板的焊点处，驱动盘的上端面偏心位置可转动安装有驱动臂，驱动臂的尾部转动连接有滑套，滑套滑动安装在轨道架上；本发明可有效提高化学抛光效且具有化学抛光效率高的特性。

Description

一种金属打印件表面处理装置

技术领域

本发明涉及金属打印表面处理装置领域，具体的说是一种金属打印件表面处理装置。

背景技术

选区激光熔化（SLM）成型技术的工作原理与选区激光烧结（SLS）类似。其主要的不同在于粉末的结合方式不同，SLS是通过低熔点金属或粘结剂的熔化将高熔点的金属或非金属粉末粘结在一起，SLM技术是将金属粉末完全熔化，因此其要求激光功率密度要大大高于SLS。SLM激光融化的原理为，首先通过切片软件对三维模型进行切片分层，把模型离散成二维截面图形，并规划扫描路径，再转化成激光扫描信息。扫描前，刮板将送粉升降器中金属粉末均匀平铺到激光加工区，随后计算器根据激光扫描信息控制扫描振镜偏转，有选择性的将激光束照射到加工区，得到当前二维截面的二维实体，然后成型区下降一个层厚，重复上述过程，逐层堆积得到金属打印件。

由于SLM的工艺原料为各种材质的金属粉末，3D打印完毕后还需对其表面进行进一步处理，金属3D打印的表面处理方法对打印件的表面质量和使用性能具有重要影响。SLM的表面处理方法主要包括热处理、喷砂、电镀和抛光等。在表面抛光工艺中，主要分为物理抛光和化学抛光，前者针对形状简单的金属打印件，二者则多数针对外观复杂的金属打印件。

在对复杂的金属打印件进行化学抛光时，一般采用静止悬吊的方式处理，即通过钢绳或带孔件将金属打印件悬挂浸没在装有化学试剂的容器内，该方式下金属打印件与化学试剂之间相对静止，二者反应时间较长，同时该方法对多个金属打印件进行处理时，相邻金属打印件之间必然相互接触，二者的接触面得不到化学试剂的充分反应，导致金属打印件整体化学抛光效果不佳。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种金属打印件表面处理装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种金属打印件表面处理装置，包括通过螺栓固定在工作地面的支撑底座，支撑底座的顶部居中位置安装有承接件，并通过承接件连接有支撑架，支撑架的顶部两侧对称安装有轨道架，轨道架的内侧壁居中位置焊接有平板，并通过平板将轨道架分隔成两大小相同的主安装腔室和副安装腔室，位于所述主安装腔室内设置有主悬臂部；

主悬臂部由驱动盘、驱动臂、滑套和悬杆组合而成，驱动盘通过支撑轴安装在平板上，且二者安装位靠近平板的焊点处，驱动盘的上端面偏心位置可转动安装有驱动臂，驱动臂的尾部转动连接有滑套，滑套滑动安装在轨道架上，滑套的下端面居中位置固定安装有悬杆，且位于悬杆的两端头处均设置有主关节轴承套；

平板的尾部通过高强螺栓固定安装有外支架，外支架的两端面对称安装有旋转轴，任意一旋转轴的中心处均焊接有套筒，套筒内壁插接有摆臂，摆臂的两端分别焊接有支板和主球头杆，支板的外侧壁两端对称焊接有吊杆，且吊杆上安装有用于装载金属打印件的悬绳网状吊篮，主球头杆的球头处配合安装有副关节轴承套，副关节轴承套的外壁固定连接有副球头杆，且副球头杆的球头处与主关节轴承套相连。

具体的，所述副安装腔室内的设置有副悬臂部，且副悬臂部内部结构与主悬臂部内部结构、连接关系均相同，副悬臂部和主悬臂部内的两驱动盘支撑轴位置固定相连，副悬臂部和主悬臂部内的两驱动臂与驱动盘的安装位置不同，主球头杆的形状呈C字型，且主球头杆两端的球头部分别与副悬臂部和主悬臂部内的副关节轴承套连接，套筒的内壁呈圆柱型，摆臂为圆杆状。

具体的，所述支撑架为一种液压推杆的构件，所述液压推杆的活塞杆与支撑架的底部固定连接。

具体的，所述轨道架的上下方对称设置有防护板，两防护板之间通过固定杆连接固定，靠下位置防护板居中位置焊接在支撑架的外壁，且两防护板沿垂直方向覆盖在任意一所述副球头杆的上下方。

具体的，所述主悬臂部和副悬臂部内的驱动盘均为一种齿轮盘结构，且两轨道架内同一水平面内两驱动盘之间啮合有驱动齿轮，驱动齿轮通过联轴器与驱动电机相连，驱动电机通过电机固定架与其中一防护板相连。

具体的，任意一所述吊杆的外壁均等间距开设有环状限位槽，悬绳网状吊篮的悬绳头部固定安装有挂环，且挂环可沿吊杆外壁滑移至环状限位槽内。

具体的，所述平板和外支架的连接处设置有三角加强板，三角加强板与平板和外支架之间均通过螺栓固定。

具体的，所述驱动齿轮的直径小于驱动盘的直径。

本发明的有益效果：

本发明所述的一种金属打印件表面处理装置，本发明设置有副悬臂部等多个构件，可将多个金属打印件同时放置在悬绳网状吊篮内，当装有金属打印件的悬绳网状吊篮浸没在化学试剂内时，悬绳网状吊篮在容器内的空余空间内沿一定轨迹摆动，二者相对实现搅动的效果，加快二者的反应时间，加强化学抛光的效果与效率。

本发明所述的一种金属打印件表面处理装置，本发明在基于悬绳网状吊篮往复摆动的条件下，通过两个不同安装点位的驱动臂可带动悬绳网状吊篮与吊杆连接的两处边沿呈上下式往复运动，悬绳网状吊篮内的金属打印件在该运动状态下将发生晃动，各位置金属打印件的位置发生改变，使得原本存在相互抵触的金属打印件相互分离，即原本放置时相邻金属打印件的接触面能够与化学试剂充分接触，进一步的加强了化学抛光的效果，且加快了整个化学抛光工艺速度。

本发明所述的一种金属打印件表面处理装置，本发明可配备有多个用于装载金属打印将的悬绳网状吊篮，多个悬绳网状吊篮可在单驱动件的带动下同步工作，即可一次实现多个金属打印件的抛光作业，化学抛光效果得到进一步提高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的整体结构正视图；

图2为本发明的整体结构立体图；

图3为本发明图2中A区域的局部放大示意图；

图4为本发明图的部分结构示意图；

图中：1、支撑底座；2、承接件；3、支撑架；4、副悬臂部；5、轨道架；6、平板；7、主悬臂部；8、驱动齿轮；9、驱动电机；71、驱动盘；72、驱动臂；73、滑套；74、悬杆；741、主关节轴承套；61、外支架；62、旋转轴；63、套筒；64、摆臂；65、支板；66、吊杆；67、悬绳网状吊篮；68、主球头杆；69、副关节轴承套；60、副球头杆；31、防护板；32、固定杆；661、环状限位槽；671、挂环。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据使用者、运用者的意图或惯例而不同。因此，这些用语基于本说明书的全部内容进行定义。

参阅图1-4，本发明所述的一种金属打印件表面处理装置，包括通过螺栓固定在工作地面的支撑底座1，支撑底座1的顶部居中位置安装有承接件2，并通过承接件2连接有支撑架3，支撑架3的顶部两侧对称安装有轨道架5，轨道架5的内侧壁居中位置焊接有平板6，并通过平板6将轨道架5分隔成两大小相同的主安装腔室和副安装腔室，位于所述主安装腔室内设置有主悬臂部7；

如图2和3所示，主悬臂部7由驱动盘71、驱动臂72、滑套73和悬杆74组合而成，驱动盘71通过支撑轴安装在平板6上，即驱动盘71相对平板6可转动，且所述支撑轴为一种外壁设有限位环的构件，且所述限位环安装在所述支撑轴与平板6的连接处，即所述支撑轴相对平板6无法发生竖直方向的位移，且二者安装位靠近平板6的焊点处；

驱动盘71的上端面偏心位置可转动安装有驱动臂72，驱动臂72的尾部转动连接有滑套73，滑套73滑动安装在轨道架5上，滑套73的下端面居中位置固定安装有悬杆74，且位于悬杆74的两端头处均设置有主关节轴承套741，驱动盘71发生转动时同步带动驱动臂72旋转，当驱动臂72旋转后将推动滑套73在轨道架5上往复滑行，由于悬杆74与滑套73相连，悬杆74和主关节轴承套741的运动轨迹与滑套73相同；

平板6的尾部通过高强螺栓固定安装有外支架61，外支架61的两端面对称安装有旋转轴62，任意一旋转轴62的中心处均焊接有套筒63，套筒63内壁插接有摆臂64，该实施例中，套筒63内侧面与摆臂64的截面均为非圆形面的其中一种，例如三角形、矩形或五边形等此列多边形的一种，以矩形为例，即套筒63内侧面与摆臂64的连接处可理解为矩形孔，摆臂64可理解为一种矩形杆的构件，该状态下以摆臂64的中心线为轴，摆臂64在套筒63内无法沿此轴进行周向的旋转；

摆臂64的两端分别焊接有支板65和主球头杆68，支板65的外侧壁两端对称焊接有吊杆66，且吊杆66上安装有用于装载金属打印件的悬绳网状吊篮67，装有金属打印件的悬绳网状吊篮67可系在吊杆66的外壁，且装有金属打印件的悬绳网状吊篮67完全浸没在装有化学试剂的容器内，容器位于悬绳网状吊篮67正下方，该状态可参考图1；通过容器内的化学试剂对悬绳网状吊篮67内多个金属打印件进行表面化学抛光处理；

主球头杆68的球头处配合安装有副关节轴承套69，副关节轴承套69的外壁固定连接有副球头杆60，且副球头杆60的球头处与主关节轴承套741相连，在主关节轴承套741移动过程中，主关节轴承套741同步推动副球头杆60一端的副关节轴承套69对主球头杆68施加推力，在该推力作用下旋转轴62在外支架61旋转，摆臂64跟随旋转轴62旋转摆动，即带动装有金属打印件的悬绳网状吊篮67在容器内摆动，使得金属打印件与容器内的化学试剂充分接触，加快反应时间，加强化学抛光的效果与效率；摆动轨迹可参阅图2中的轨迹线L，且轨迹线L仅对悬绳网状吊篮67的运动轨迹进行参考，悬绳网状吊篮67实际摆幅并非图2中的轨迹线L长度；

上述中用于装载化学试剂的容器开口应当大于悬绳网状吊篮67的外径，且二者的差值距离能够供给悬绳网状吊篮67在容器内摆动。

在另一实施例中，参阅图2-图3，所述副安装腔室内的设置有副悬臂部4，且副悬臂部4内部结构与主悬臂部7内部结构、连接关系均相同，副悬臂部4和主悬臂部7内的两驱动盘71支撑轴位置固定相连，即当副悬臂部4和主悬臂部7内的任意一驱动盘71转动时，另一驱动盘71跟随其共转且转速相同，副悬臂部4和主悬臂部7内的两驱动臂72与驱动盘71的安装位置不同，当副悬臂部4和主悬臂部7内的两驱动盘71发生转动后，副悬臂部4和主悬臂部7内的两滑套73相对轨道架5未非同步移动，即如以图3中虚线箭头所指方向“一前一后”的方式移动，副球头杆60的运动方向与滑套73一致；

且主球头杆68的形状呈C字型，且主球头杆68两端的球头部分别与副悬臂部4和主悬臂部7内的副关节轴承套69连接，套筒63的内壁呈圆柱型，摆臂64为圆杆状，当两球头杆60以“一前一后”的方式移动时将对C字型主球头杆68两端施加往复的推拉力，使得摆臂64跟随套筒63摆动的同时在其内壁转动，当摆臂64转动将带动同侧两吊杆66沿图2中的虚线箭头方向来回偏转，即带动悬绳网状吊篮67与吊杆66连接的两处边沿呈“一上一下”式往复运动，悬绳网状吊篮67内的金属打印件在该运动状态下将发生晃动，各位置金属打印件的位置发生改变，使得原本存在相互抵触的金属打印件相互分离，即原本放置时相邻金属打印件的接触面能够与化学试剂充分接触，进一步的加强了化学抛光的效果，且加快了整个化学抛光工艺速度。

参阅图1，所述支撑架3为一种液压推杆的构件，所述液压推杆的活塞杆与支撑架3的底部固定连接，液压推杆接线端与外接电源相连，液压推杆通电启动后可带动支撑架3整体上升，即通过启动液压推杆可带动完成化学抛光的金属打印件与容器分离。

参阅图1和图2，所述轨道架5的上下方对称设置有防护板31，两防护板31之间通过固定杆32连接固定，靠下位置防护板31居中位置焊接在支撑架3的外壁，且两防护板31沿垂直方向覆盖在任意一所述副球头杆60的上下方，通过防护板31对轨道架5周围的构件进行外遮挡，增强设备的整体运转安全性。

参阅图2和图3，所述主悬臂部7和副悬臂部4内的驱动盘71均为一种齿轮盘结构，且两轨道架5内同一水平面内两驱动盘71之间啮合有驱动齿轮8，驱动齿轮8通过联轴器与驱动电机9相连，驱动电机9通过电机固定架与其中一防护板31相连，支撑架3的顶部两侧对称安装有轨道架5，每个轨道架5的一侧可搭配两个悬绳网状吊篮67工作，当驱动电机9通电进入工作状态后，驱动电机9带动驱动齿轮8转动，驱动齿轮8再带动与其啮合的两驱动盘71共转，此时本发明中的四个悬绳网状吊篮67均可处在工作状态，采用单驱动保证节能的同时，可同步对大量的金属打印件进行化学抛光作业。

进一步的，驱动齿轮8的直径小于驱动盘71的直径，使得驱动盘71转速小于驱动齿轮8的转速，降低摆臂64的摆幅频率，防止因摆幅频率过大造成悬绳网状吊篮67损坏的情况发生。

参阅图4，任意一所述吊杆66的外壁均等间距开设有环状限位槽661，悬绳网状吊篮67的悬绳头部固定安装有挂环671，且挂环671可沿吊杆66外壁滑移至环状限位槽661内，该方式下操作人员无需将悬绳网状吊篮67系在吊杆66上，只用将挂环671沿着吊杆66外壁插入，直至挂环671处在环状限位槽661，该方式一方面便于悬绳网状吊篮67的拆装，另一方便可限制悬绳网状吊篮67在吊杆66外壁滑行，即悬绳网状吊篮67不会出现侧倾的情况，悬绳网状吊篮67内的金属打印件不会掉落至容器内。

参阅图1，所述平板6和外支架61的连接处设置有三角加强板，三角加强板与平板6和外支架61之间均通过螺栓固定，增大平板6和外支架61二者之间的连接稳固性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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，上述实施方式和说明书中的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本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种金属打印件表面处理装置，其特征在于，包括通过螺栓固定在工作地面的支撑底座（1），支撑底座（1）的顶部居中位置安装有承接件（2），并通过承接件（2）连接有支撑架（3），支撑架（3）的顶部两侧对称安装有轨道架（5），轨道架（5）的内侧壁居中位置焊接有平板（6），并通过平板（6）将轨道架（5）分隔成两大小相同的主安装腔室和副安装腔室，位于所述主安装腔室内设置有主悬臂部（7）；

主悬臂部（7）由驱动盘（71）、驱动臂（72）、滑套（73）和悬杆（74）组合而成，驱动盘（71）通过支撑轴安装在平板（6）上，且二者安装位靠近平板（6）的焊点处，驱动盘（71）的上端面偏心位置可转动安装有驱动臂（72），驱动臂（72）的尾部转动连接有滑套（73），滑套（73）滑动安装在轨道架（5）上，滑套（73）的下端面居中位置固定安装有悬杆（74），且位于悬杆（74）的两端头处均设置有主关节轴承套（741）；

平板（6）的尾部通过高强螺栓固定安装有外支架（61），外支架（61）的两端面对称安装有旋转轴（62），任意一旋转轴（62）的中心处均焊接有套筒（63），套筒（63）内壁插接有摆臂（64），摆臂（64）的两端分别焊接有支板（65）和主球头杆（68），支板（65）的外侧壁两端对称焊接有吊杆（66），且吊杆（66）上安装有用于装载金属打印件的悬绳网状吊篮（67），主球头杆（68）的球头处配合安装有副关节轴承套（69），副关节轴承套（69）的外壁固定连接有副球头杆（60），且副球头杆（60）的球头处与主关节轴承套（741）相连。

2.根据权利要求1所述的一种金属打印件表面处理装置，其特征在于：所述副安装腔室内的设置有副悬臂部（4），且副悬臂部（4）内部结构与主悬臂部（7）内部结构、连接关系均相同，副悬臂部（4）和主悬臂部（7）内的两驱动盘（71）支撑轴位置固定相连，副悬臂部（4）和主悬臂部（7）内的两驱动臂（72）与驱动盘（71）的安装位置不同，主球头杆（68）的形状呈C字型，且主球头杆（68）两端的球头部分别与副悬臂部（4）和主悬臂部（7）内的副关节轴承套（69）连接，套筒（63）的内壁呈圆柱型，摆臂（64）为圆杆状。

3.根据权利要求1所述的一种金属打印件表面处理装置，其特征在于：所述支撑架（3）为一种液压推杆的构件，所述液压推杆的活塞杆与支撑架（3）的底部固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种金属打印件表面处理装置，其特征在于：所述轨道架（5）的上下方对称设置有防护板（31），两防护板（31）之间通过固定杆（32）连接固定，靠下位置防护板（31）居中位置焊接在支撑架（3）的外壁，且两防护板（31）沿垂直方向覆盖在任意一所述副球头杆（60）的上下方。

5.根据权利要求4所述的一种金属打印件表面处理装置，其特征在于：所述主悬臂部（7）和副悬臂部（4）内的驱动盘（71）均为一种齿轮盘结构，且两轨道架（5）内同一水平面内两驱动盘（71）之间啮合有驱动齿轮（8），驱动齿轮（8）通过联轴器与驱动电机（9）相连，驱动电机（9）通过电机固定架与其中一防护板（31）相连。

6.根据权利要求1所述的一种金属打印件表面处理装置，其特征在于：任意一所述吊杆（66）的外壁均等间距开设有环状限位槽（661），悬绳网状吊篮（67）的悬绳头部固定安装有挂环（671），且挂环（671）可沿吊杆（66）外壁滑移至环状限位槽（661）内。

7.根据权利要求1所述的一种金属打印件表面处理装置，其特征在于：所述平板（6）和外支架（61）的连接处设置有三角加强板，三角加强板与平板（6）和外支架（61）之间均通过螺栓固定。

8.根据权利要求4所述的一种金属打印件表面处理装置，其特征在于：所述驱动齿轮（8）的直径小于驱动盘（71）的直径。