CN208646055U - 承载旋转座与承载翻转平台 - Google Patents

Abstract

一种承载旋转座，包括承载座体与可旋转地保持于所述承载座体上的承载连接件，所述承载座体包括承载底板与可滚动地保持于所述承载底板上的复数个滚动体，所述滚动体用于滚动承载所述承载连接件。一种承载翻转平台，包括翻转架与所述承载旋转座，所述翻转架用于实现所述承载座的水平翻转，所述承载座体固定设置于所述翻转架上，所述承载连接件用于与驱动对象对位承接而实现所述驱动对象的自体旋转。本实用新型提供的承载旋转座与承载翻转平台，可实现对驱动对象位姿的旋转调节，结构简洁可靠、易于实现。

Description

承载旋转座与承载翻转平台

技术领域

本实用新型属于增材制造技术领域，具体地来说，是一种承载旋转座与承载翻转平台。

背景技术

增材制造(Additive Manufacturing，AM)俗称3D打印，是融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础，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、喷射等方式进行逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。

目前主流的金属增材制造技术，在工件打印完成后，需要等待工件自然冷却后自成型仓取出，然后进行粉末清理。粉末清理过程多采用开放式清理方式，容易发生粉末飞扬，生产环境污染严重、不易清理，同时对操作人员造成粉尘污染伤害。同时，开放式的清理方式容易引起工件或粉末的氧化，影响加工质量。也有一些手套箱，操作十分不便，难以通过位姿调节而对工件进行全面的清理，严重影响清理效率。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种承载旋转座与承载翻转平台，实现对驱动对象位姿的旋转调节，结构简洁可靠、易于实现。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种承载旋转座，包括承载座体与可旋转地保持于所述承载座体上的承载连接件，所述承载座体包括承载底板与可滚动地保持于所述承载底板上的复数个滚动体，所述滚动体用于滚动承载所述承载连接件。

作为上述技术方案的改进，所述复数个滚动体沿所述承载连接件的旋转圆周共圆分布。

作为上述技术方案的进一步改进，所述复数个滚动体沿所述承载连接件的旋转圆周非共圆分布，不同的滚动体所在的分布圆周之间具有共轴关系。

作为上述技术方案的进一步改进，所述承载底板通过转轴与所述承载连接件连接，所述转轴使所述滚动体与所述承载连接件始终发生载荷作用。

作为上述技术方案的进一步改进，所述承载底板与所述承载连接件中的一者与所述转轴固定连接，另一者与所述转轴具有相对转动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述承载底板与所述承载连接件中与所述转轴具有相对转动的一者，通过平面轴承运动连接于所述转轴。

作为上述技术方案的进一步改进，所述承载座体包括用于保持所述滚动体的保持支架，所述滚动体可旋转地保持于所述保持支架上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述滚动体包括滚珠、滚柱、滚针与滚轮中的至少一者。

一种承载翻转平台，包括翻转架与以上任一项所述的承载旋转座，所述翻转架用于实现所述承载旋转座的水平翻转，所述承载座体固定设置于所述翻转架上，所述承载连接件用于与驱动对象对位承接而实现所述驱动对象的自体旋转。

作为上述技术方案的改进，所述翻转架包括可移动底架与用于固定连接所述承载旋转座的翻转连接件，所述翻转连接件可绕水平轴旋转地保持于所述可移动底架上，所述驱动对象绕垂向轴自体旋转，所述垂向轴与所述水平轴垂直。

本实用新型的有益效果是：

(1)于承载底板与承载连接件之间设置复数个滚动体，以滚动体滚动承载旋转连接件，实现滚动式的旋转运动，达到对驱动对象位姿的旋转调节目的，结构简洁可靠、易于实现；

(2)具有翻转架与承载旋转座，承载旋转座对位承接操作箱，翻转架实现承载旋转座的水平翻转，使操作箱随之水平翻转，实现工件于不同位姿之间的快速切换，操作箱内无需设置复杂的运动机构，降低了制造成本与操作箱的切换便利性，操作简便、效率突出、结构简单。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施例1提供的承载旋转座的分解结构示意图；

图2是本实用新型实施例1提供的承载旋转座的对剖轴测结构示意图；

图3是本实用新型实施例2提供的承载翻转平台的整体结构示意图；

图4是本实用新型实施例3提供的工件清理设备的正置状态示意图；

图5是本实用新型实施例3提供的工件清理设备的翻转状态示意图；

图6是本实用新型实施例3提供的工件清理设备的翻转旋转状态示意图；

图7是本实用新型实施例3提供的工件清理设备的操作箱的第一示意图；

图8是本实用新型实施例3提供的工件清理设备的操作箱的第二示意图；

图9是本实用新型实施例3提供的工件清理设备的操作箱的第三示意图；

图10是本实用新型实施例3提供的工件清理设备的操作箱的剖视示意图。

主要元件符号说明：

1000-工件清理设备，0100-承载翻转平台，0110-承载旋转座，0111-承载座体，0111a-承载底板，0111b-滚动体，0111c-保持支架，0112-承载连接件，0113-转轴，0114-平面轴承，0120-翻转架，0121-可移动底架，0122- 翻转连接件，0200-操作箱，0210-操作箱箱体，0211-无尘操作腔，0212-连接基板，0213-封闭端板，0214-环形侧板，0215-操作手套口，0216-工件进出口，0217-吊装部，0218-粉末排放口，0219-通流口，0220-快速装夹件，0230-抽气管。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对承载旋转座与承载翻转平台进行更全面的描述。附图中给出了承载旋转座与承载翻转平台的优选实施例。但是，承载旋转座与承载翻转平台可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对承载旋转座与承载翻转平台的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在承载旋转座与承载翻转平台的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请结合参阅图1～2，本实施例公开一种承载旋转座0110，承载旋转座 0110包括承载座体0111与的承载连接件0112，以滚动式旋转运动实现旋转位姿调节。

承载座体0111包括承载底板0111a与可滚动地保持于承载底板0111a 上的复数个滚动体0111b，滚动体0111b用于滚动承载承载连接件0112。可以理解，当承载连接件0112相对承载底板0111a旋转时，滚动体0111b于承载底板0111a与承载连接件0112之间发生滚动，以滚动接触而实现高效的承载，减少阻尼作用。

如前所述的滚动体0111b，可采用多种分布形式，以下仅举若干主要的实施方式。

第一种示范，复数个滚动体0111b沿承载连接件0112的旋转圆周共圆分布，即身处同一分布圆周上。进一步地，复数个滚动体0111b于该旋转圆周上均布分布，提供均匀的承载作用，使承载连接件0112的旋转运动平稳均衡。

第二种示范，复数个滚动体0111b沿承载连接件0112的旋转圆周非共圆分布，即至少存在两个分布圆周。其中，任一分布圆周上至少存在一个滚动体0111b，不同的滚动体0111b所在的分布圆周之间具有共轴关系。进一步地，复数个滚动体0111b与承载连接件0112之间于铅垂面内的翻转力矩保持平衡，使承载连接件0112与承载底板0111a之间不发生翻转。

如前所述的滚动体0111b，可采用多种结构形式，如滚珠、滚柱、滚针、滚轮等类型。示范性地，承载座体0111包括用于保持滚动体0111b的保持支架0111c，滚动体0111b可旋转地保持于保持支架0111c上。保持支架0111c 与滚动体0111b的形状相适应，保证滚动体0111b的滚动。示范性地，在滚轮方式中，滚轮可滚动地保持于保持支架0111c上，并与承载底板0111a表面保持分离。

示范性地，承载底板0111a通过转轴0113与承载连接件0112连接。承载底板0111a与承载连接件0112中的一者与转轴0113固定连接，另一者与转轴0113具有相对转动。其中，转轴0113于承载底板0111a与承载连接件 0112之间发生轴向力，使滚动体0111b与承载连接件0112始终发生载荷作用。

示范性地，承载底板0111a与承载连接件0112中，与转轴0113具有相对转动的一者，通过平面轴承0114运动连接于转轴0113。例如，在本实施例中，承载底板0111a与转轴0113之间通过平面轴承0114相对运动连接，而承载连接件0112与转轴0113之间固定连接。

特别地，当承载旋转座0110水平翻转时，滚动体0111b位于承载连接件0112的上方，由于转轴0113的轴向作用，滚动体0111b仍然对承载连接件0112发生载荷作用，保证承载连接件0112与承载底板0111a之间的旋转运动。补充说明，承载连接件0112的旋转轴即为转轴0113的中心轴，复数个滚动体0111b的分布圆周均以转轴0113为中心轴。

实施例2

请结合参阅图1～3，本实施例公开一种承载翻转平台0100，该承载翻转平台0100包括翻转架0120与实施例1所介绍的承载旋转座0110，承载旋转座0110设置于翻转架0120上提供一种操作简便快速的位姿切换结构。在本实施例中，驱动对象实际为操作箱0200。可以理解，在不同的应用场合，驱动对象可对应为不同的具体形式。

其中，翻转架0120用于实现承载旋转座0110的水平翻转；承载旋转座0110用于对位承接操作箱0200，实现操作箱0200除水平翻转外另一方向的旋转(即自体旋转)，增加位姿调节的多样性。

所谓水平翻转，是指承载旋转座0110可绕水平轴旋转，以实现位姿的调节切换。所谓对位承接，是指承载旋转座0110与操作箱0200可快速地实现对位固定安装，使二者形成一体的运动结构。承载旋转座0110与操作箱0200之间的对位承接，可通过卡接、销接等不同方式实现。相应地，当承载旋转座0110水平翻转时，操作箱0200随之水平翻转。

示范性地，操作箱0200随承载旋转座0110绕垂向轴自体旋转。其中，垂向轴与水平轴(承载旋转座0110的水平翻转中心轴)保持垂直，与承载旋转座0110的当前位置有关。示范性地，垂向轴始终位于铅垂面内。

承载座体0111安装于翻转架0120上，例如，承载座体0111与翻转连接件0122固定连接。承载连接件0112可绕垂向轴旋转地保持于承载座体 0111上，带动操作箱0200实现相对于承载座体0111的旋转。

在前述构造下，操作箱0200无需设置复杂的运动机构，而将位姿调节功能转移至承载翻转平台0100，对于结构紧凑性要求降低，从而降低设计与制造难度，压缩制造成本。同时，操作箱0200的结构简化利于提高其切换便利性，提升增材制造的生产效率。

翻转架0120的实现方式众多。示范性地，翻转架0120包括可移动底架0121与翻转连接件0122。可移动底架0121用于与地面连接，提供结构支撑。同时，可移动底架0121具有移动能力，可实现承载翻转平台0100 的快速转移，提高使用便利性。

翻转连接件0122可绕水平轴旋转地保持于可移动底架0121上，实现水平翻转。翻转连接件0122上固定安装承载旋转座0110，从而带动承载旋转座0110水平翻转。示范性地，翻转连接件0122与可移动底架0121之间形成轴孔配合，实现翻转连接件0122的旋转运动。翻转连接件0122的驱动方式众多，包括驱动电机、液压泵等自动驱动方式与摇柄等手动驱动方式。

实施例3

请结合参阅图4～6，本实施例公开一种工件清理设备1000，包括操作箱0200与实施例2所介绍的承载翻转平台0100，用于提供一种洁净清理、效率显著、操作简便的清理方式。操作箱0200用于提供具有惰性气体保护氛围的无尘操作空间，减少粉末污染以保护环境洁净与健康安全，其主体结构为操作箱箱体0210。

请结合参阅图7～10，操作箱箱体0210内部设置无尘操作腔0211，用于提供无尘操作空间。换言之，无尘操作腔0211可容纳工件，使工件于清理过程稳定地保持于无尘操作腔0211内。可以理解，无尘操作腔0211应具有良好的密封性能。具有与切换仓密封连接的无尘操作腔0211，无尘操作腔0211具有用于安装操作手套的操作手套口0215，用于实现对工件的粉末清理。

操作箱箱体0210还具有分别与无尘操作腔0211保持连通的操作手套口0215及工件进出口0216。其中，操作手套口0215用于安装操作手套，工件进出口0216用于供工件输送进出无尘操作腔0211，实现工件取送。示范性地，工件进出口0216与承载工件的构建基板密封对接，保证无尘操作腔0211于转移过程的密闭环境。

操作箱箱体0210的结构形式众多，即如框架式、板构式构造等不同类型。示范性地，操作箱箱体0210包括连接基板0212、封闭端板0213与环形侧板0214，连接基板0212与封闭端板0213相对设置并由环形侧板0214 实现连接，三者包围而成无尘操作腔0211。连接基板0212上设有工件进出口0216，与用于输送工件的外部设备形成密封连接。

示范性地，无尘操作腔0211内部设有快速装夹件0220，用于实现对工件(或者是构建基板)的快速拆装。快速装夹件0220安装于操作箱箱体0210 的内壁上，可由操作者通过操作手套而进行快速操作，实现工件装夹。快速装夹件0220的形式众多，包括定位销、压头、夹爪等不同类型。

示范性地，操作箱箱体0210具有吊装部0217。吊装部0217用于与起吊设备连接，从而实现移动吊装。示范性地，吊装部0217为复数个，并均匀设置于操作箱箱体0210的顶部(例如封闭端板0213)。吊装部0217的形式众多，包括吊装孔、吊装挂钩、U型扣等类型。

示范性地，无尘操作腔0211远离承载旋转座0110的一端具有粉末排放口0218，用于排放自工件分离的粉末。示范性地，粉末排放口0218与外部的抽吸设备(如吸尘器等)连接，从而快速排出粉末，实现粉末回收。当操作箱0200随承载旋转座0110水平翻转时，粉末排放口0218位于无尘操作腔0211的下端，利用粉末的自重而实现粉末收集，进一步提高收集排放效率。

示范性地，无尘操作腔0211远离承载旋转座0110的一端沿接近粉末排放口0218的方向逐渐收缩。换言之，该端的通流面沿接近粉末排放口0218 的方向递减，提升粉末排放口0218的集约排放作用。例如，该端可具有圆台结构或棱台结构，且粉末排放口0218位于圆台结构或棱台结构的小端。

其中，棱台是指棱锥的底面与一个截面之间的部分。在一个较佳的实施例中，棱台为棱锥的底面与平行于底面的一个截面之间的部分。所谓棱台的小端，是指棱锥截面面积较大的一端。

其中，圆台是指用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥，所得到的底面与截面之间的部分。圆台同圆柱和圆锥一样也有轴、底面、侧面和母线，并且用圆台台轴的字母表示圆台。所谓圆台的小端，是指圆锥被它的轴的垂直平面所截得的截面面积较小的一端。

示范性地，操作箱0200还具有通流口0219，用于引入清理所需的空气 /惰性气体，实现对工件的吹扫清理。示范性地，通流口0219可为一至复数个，分别用于通流空气与惰性气体，从而适应不同类型工件的清理要求。例如，对于铝合金、钛合金等类型工件，可通入高压惰性气体进行清理；又如，对于不锈钢工件，可通入压缩空气进行清理。

示范性地，操作箱0200内部还设有抽气管0230，用于实现无尘操作腔 0211内的气体抽取(例如排出自通流口0219引入的气体)，使无尘操作腔 0211形成所需的气体环境或真空环境。示范性地，抽气管0230为弯曲管，设置于无尘操作腔0211的内部。

示范性地，承载旋转座0110与工件进出口0216之间密封对接，保证内部环境的密闭。例如，工件进出口0216设置于连接基板0212上，承载连接板与连接基板0212(或者是已与连接基板0212形成封闭连接的构建基板)保持密封贴合。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他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定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种承载旋转座，其特征在于，包括承载座体与可旋转地保持于所述承载座体上的承载连接件，所述承载座体包括承载底板与可滚动地保持于所述承载底板上的复数个滚动体，所述滚动体用于滚动承载所述承载连接件。

2.根据权利要求1所述的承载旋转座，其特征在于，所述复数个滚动体沿所述承载连接件的旋转圆周共圆分布。

3.根据权利要求1所述的承载旋转座，其特征在于，所述复数个滚动体沿所述承载连接件的旋转圆周非共圆分布，不同的滚动体所在的分布圆周之间具有共轴关系。

4.根据权利要求1所述的承载旋转座，其特征在于，所述承载底板通过转轴与所述承载连接件连接，所述转轴使所述滚动体与所述承载连接件始终发生载荷作用。

5.根据权利要求4所述的承载旋转座，其特征在于，所述承载底板与所述承载连接件中的一者与所述转轴固定连接，另一者与所述转轴具有相对转动。

6.根据权利要求5所述的承载旋转座，其特征在于，所述承载底板与所述承载连接件中与所述转轴具有相对转动的一者，通过平面轴承运动连接于所述转轴。

7.根据权利要求1所述的承载旋转座，其特征在于，所述承载座体包括用于保持所述滚动体的保持支架，所述滚动体可旋转地保持于所述保持支架上。

8.根据权利要求1所述的承载旋转座，其特征在于，所述滚动体包括滚珠、滚柱、滚针与滚轮中的至少一者。

9.一种承载翻转平台，其特征在于，包括翻转架与权利要求1-8任一项所述的承载旋转座，所述翻转架用于实现所述承载旋转座的水平翻转，所述承载座体固定设置于所述翻转架上，所述承载连接件用于与驱动对象对位承接而实现所述驱动对象的自体旋转。

10.根据权利要求9所述的承载翻转平台，其特征在于，所述翻转架包括可移动底架与用于固定连接所述承载旋转座的翻转连接件，所述翻转连接件可绕水平轴旋转地保持于所述可移动底架上，所述驱动对象绕垂向轴自体旋转，所述垂向轴与所述水平轴垂直。