CN209289333U - 手套箱 - Google Patents

Abstract

一种手套箱，包括：壳体，具有彼此连通的无尘操作腔与操作手套口，所述无尘操作腔用于容纳工件，所述操作手套口用于安装操作手套；集料容器，用于收集所述无尘操作腔内的粉末材料。本实用新型提供的手套箱可于密闭环境下进行清理操作，洁净度高、安全性好，并于清理过程有效保护工件与粉末材料，提高粉末材料的回收利用率。

Description

手套箱

技术领域

本实用新型属于增材制造技术领域，具体地来说，是一种手套箱。

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，但限于结构而功能简单，无法满足清理需要。

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手套箱，可于密闭环境下进行清理操作，洁净度高、安全性好，并于清理过程有效保护工件与粉末材料，提高粉末材料的回收利用率。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种手套箱，包括：

壳体，具有彼此连通的无尘操作腔与操作手套口，所述无尘操作腔用于容纳工件，所述操作手套口用于安装操作手套；

集料容器，用于收集所述无尘操作腔内的粉末材料。

作为上述技术方案的改进，所述壳体包括基座与设置于所述基座上的可启闭罩体，所述基座与所述可启闭罩体密封包围而成所述无尘操作腔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述可启闭罩体可滑动或旋转地保持于所述基座上而实现所述无尘操作腔的启闭。

作为上述技术方案的进一步改进，所述可启闭罩体一端与所述基座铰接，另一端通过气弹簧与所述基座连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述基座与所述可启闭罩体的连接部由密封件实现密封。

作为上述技术方案的进一步改进，所述可启闭罩体具有透明特性。

作为上述技术方案的进一步改进，所述无尘操作腔接近所述集料容器的一端通流面递减至所述集料容器而形成粉末收集腔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述粉末收集腔具有棱台构造或圆台构造，所述棱台构造或所述圆台构造的小端与所述集料容器连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述壳体具有溢流部，所述溢流部设置过滤网。

作为上述技术方案的进一步改进，所述无尘操作腔与所述集料容器之间设置通断控制阀。

本实用新型的有益效果是：

设置壳体与集料容器，壳体具有无尘操作腔与操作手套口，提供无尘环境的手动清理方式，集料容器用于收集自工件上清理得到的粉末材料，以便将粉末材料回收而再次利用，实现在密闭环境下的封闭式清理，洁净度高、安全性好，并于清理过程有效保护工件与粉末材料，提高粉末材料的回收利用率而降低生产成本。

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提供的手套箱的打开状态示意图；

图2是图1中手套箱的A处放大示意图；

图3是本实用新型实施例1提供的手套箱的打开状态的仰视局部示意图；

图4是图3中手套箱的B处放大示意图；

图5是本实用新型实施例1提供的手套箱的闭合状态的后视局部示意图；

图6是本实用新型实施例2提供的自动清理设备的闭合状态示意图；

图7是本实用新型实施例2提供的自动清理设备去除可启闭罩体后的第一示意图；

图8是本实用新型实施例2提供的自动清理设备去除可启闭罩体后的第二示意图。

主要元件符号说明：

U-自动清理设备，1000-手套箱，0100-壳体，0110-无尘操作腔，0111-操作手套口，0120-箱体基座，0130-可启闭罩体，0140-溢流部，0141-过滤网，0150-粉末收集腔，0160-铰链，0170-气弹簧，0200-集料容器，0300-通断控制阀，2000-吹扫装置，2100-装夹单元，2110-第一旋转轴系，2120-第二旋转轴系，2130-工件基座，2200-吹气单元，2210-吹气端，2220-固定支架，S-工件。

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手套箱进行更全面的描述。附图中给出了手套箱的优选实施例。但是，手套箱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手套箱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。本文中在手套箱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

请参阅图1，本实施例公开一种手套箱1000，该手套箱1000包括壳体0100与集料容器0200，用于实现在密闭环境下的封闭式清理，有效保护工件S与粉末材料，提高粉末材料的回收利用率。

壳体0100是手套箱1000的主体构件，具有隔绝内外与承受主要载荷的作用。壳体0100可由不同材料制成，如金属(钢材、铝合金等)、聚合物材料(树脂)、玻璃等类型，于清理过程保持物化特性稳定。

壳体0100内部设置无尘操作腔0110，无尘操作腔0110用于容纳工件S，提供工件S清理的密闭空间。可以理解，无尘操作腔0110应当具有良好的密封性能，避免发生气体与粉尘泄漏。

壳体0100上并设有与无尘操作腔0110连通的操作手套口0111，用于安装操作手套。换言之，操作手套口0111连通壳体0100的内外，并由操作手套实现对无尘操作腔0110的密闭。操作者的操作手置入操作手套内，直接对无尘操作腔0110内的工件S进行粉末清理。

壳体0100可采用一体式构造或拼接式构造。示范性地，壳体0100为拼接式构造，包括箱体基座0120与设置于箱体基座0120上的可启闭罩体0130，箱体基座0120与可启闭罩体0130密封包围而成无尘操作腔0110。

可启闭罩体0130用于打开或关闭无尘操作腔0110，便于操作者对工件S进行取放。可以理解，当可启闭罩体0130关闭时，箱体基座0120与可启闭罩体0130具有良好的密封性。

可启闭罩体0130可采用多种启闭结构，示范性地，可启闭罩体0130可滑动或旋转地保持于箱体基座0120上而实现无尘操作腔0110的启闭。例如，箱体基座0120上设置滑轨，可启闭罩体0130滑动地保持于滑轨上。例如，可启闭罩体0130与箱体基座0120形成铰接关系。

请结合参阅图2～4，示范性地，可启闭罩体0130一端与箱体基座0120铰接(如通过铰链0160连接)，另一端通过气弹簧0170与箱体基座0120连接。气弹簧0170是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件，以伸缩结构实现对可启闭罩体0130的支撑。应当理解，气缸、电动推杆、电缸等结构具有与气弹簧0170相同的作用，属于等同的技术特征。

当可启闭罩体0130需要打开时，气弹簧0170伸出而对可启闭罩体0130实现支撑，提供支撑助力；当可启闭罩体0130需要关闭时，气弹簧0170收缩而实现可启闭罩体0130与箱体基座0120的密封连接。

示范性地，箱体基座0120与可启闭罩体0130的连接部由密封件实现密封。其中，密封件可以为密封圈、密封垫板等类型。通过密封件的弹性变形，连接部的缝隙得以填充，实现可靠的密封效果。

示范性地，可启闭罩体0130具有透明特性，便于操作者于操作过程进行观察，提高操作精度与便利性。例如，可启闭罩体0130可采用透明玻璃、透明塑料等制成。

请结合参阅图3与图5，示范性地，壳体0100具有溢流部0140，溢流部0140设置过滤网0141。溢流部0140可为孔、阀结构，用于溢出多余的气体而保持无尘操作腔0110中的压力稳定，具有稳压作用。过滤网0141覆盖于溢流部0140上，避免粉末材料于气体外泄时一并逃逸，保持外界环境的洁净。

示范性地，无尘操作腔0110接近集料容器0200的一端通流面递减至集料容器0200而形成粉末收集腔0150。换言之，粉末收集腔0150位于无尘操作腔0110与集料容器0200之间，并自无尘操作腔0110至集料容器0200逐渐收缩，以实现对清理后掉落的粉末材料的集约，达至集料后集中排出的目的。

粉末收集腔0150的收缩结构可采用多种方式实现。示范性地，粉末收集腔0150具有棱台构造或圆台构造，棱台构造或圆台构造的小端与集料容器0200连接，大端则与无尘操作腔0110连接。

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。

集料容器0200用于收集无尘操作腔0110内的粉末材料，实现粉末材料的回收，以便粉末材料得以再次利用而减少材料浪费，降低生产成本。特别地，由于清理过程始终处于惰性气体保护下，粉末材料性状基本保持稳定，可直接利用进行增材制造成型。集料容器0200可采用的形式众多，包括罐体、箱体等类型。

集料容器0200的位置根据实际结构而定。示范性地，集料容器0200位于无尘操作腔0110的下方，利用粉末材料的自重而实现自落式收集。又如，在集料容器0200具有主动吸取能力(例如设置气泵)的实施例中，集料容器0200可设置于无尘操作腔0110的侧壁上。

示范性地，无尘操作腔0110与集料容器0200之间设置通断控制阀0300，以实现通断切换控制。示范性地，通断控制阀0300可以是机械阀(例如截止阀)、电磁阀等类型。

实施例2

请结合参阅图1～6，在实施例1的基础上，本实施例公开一种自动清理设备U，兼具手动清理与自动清理能力，进一步提高清理效率与清理效果。

请结合参阅图7～8，示范性地，自动清理设备U包括手套箱1000与吹扫装置2000。吹扫装置2000设置于无尘操作腔0110内，包括用于装夹工件S的装夹单元2100与用于吹扫工件S的吹气单元2200，装夹单元2100与吹气单元2200之间具有至少两个方向的相对旋转。其目的在于，实现吹气单元2200与工件S之间的位置切换，从而对工件S的不同表面实现吹扫清理。两种相对旋转的方向根据实际加工环境而定，示范性地，两种相对旋转之间保持垂直。

可以理解，装夹单元2100与吹气单元2200中的一者可单独实现两个方向的主动旋转，另一者保持静止；或者，装夹单元2100与吹气单元2200中的一者具有一个方向的主动旋转，另一者具有另一方向的主动旋转。

示范性地，装夹单元2100包括垂直布置的第一旋转轴系2110与第二旋转轴系2120，第二旋转轴系2120设置于第一旋转轴系2110上，第二旋转轴系2120上设置用于装夹工件S的工件基座2130，工件基座2130装夹的工件S与吹气单元2200的吹气端2210保持相对。

换言之，第一旋转轴系2110设置于壳体0100(例如箱体基座0120)上，具有自转旋转能力，从而带动第二旋转轴系2120转动(即第二旋转轴系2120的公转)。同时，第二旋转轴系2120具有相对于第一旋转轴系2110的旋转(即第二旋转轴系2120的自转)。其中，第二旋转轴系2120的公转方向与自转方向保持垂直。

由于工件基座2130设置于第二旋转轴系2120上，相对于吹气单元2200的吹气端2210，工件基座2130具有至少两个方向的转动，从而实现工件S与吹气端2210之间的角度位置变化。

其中，第一旋转轴系2110与第二旋转轴系2120可分别由旋转电机而实现自主旋转。例如，第一旋转轴系2110包括第一旋转电机与固定连接于第一旋转电机的输出端的连接件，连接件上固定设置第二旋转轴系2120的旋转电机(即第二旋转电机)。第二旋转电机的输出端与工件基座2130固定连接，驱动工件基座2130旋转。由此，工件基座2130获得两个方向的回转运动。

吹气单元2200用于以惰性气体吹扫工件S。示范性地，吹气单元2200包括至少一个吹气端2210，工件基座2130装夹的工件S与吹气端2210保持相对。吹气端2210与惰性气体源气路连接，以输出吹扫气体。进一步地，吹气单元2200包括固定支架2220与复数个吹气端2210，固定支架2220固定连接于壳体0100(例如箱体基座0120)，复数个吹气端2210阵列设置并分别面向工件S，形成多点吹扫而提高清理效率。

示范性地，装夹单元2100与吹气单元2200之间具有至少一个方向的相对移动。可以理解，相对移动是非旋转运动。换言之，装夹单元2100与吹气单元2200之间除角度关系变化外，并具有由相对移动引起的相对线性位置变化，进一步调节吹气单元2200与工件S的相对位置，以改善清理效果。例如，固定支架2220可滑动地保持于壳体0100(例如箱体基座0120)上，实现吹气端2210与工件基座2130之间的位置移动。

示范性地，吹气单元2200并用于将无尘操作腔0110内的粉末材料吹送至集料容器0200。其目的在于，进一步将清理后的粉末材料吹出。例如，当清理完毕后，通过旋转装夹单元2100而使工件基座2130转动竖直布置，从而使吹气端2210与集料容器0200直接相对，从而进行后续的粉末材料吹除。

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 (9)

1.一种手套箱，其特征在于，包括：

壳体，具有彼此连通的无尘操作腔与操作手套口，所述无尘操作腔用于容纳工件，所述操作手套口用于安装操作手套；

集料容器，用于收集所述无尘操作腔内的粉末材料；

所述壳体包括基座与设置于所述基座上的可启闭罩体，所述基座与所述可启闭罩体密封包围而成所述无尘操作腔。

2.根据权利要求1所述的手套箱，其特征在于，所述可启闭罩体可滑动或旋转地保持于所述基座上而实现所述无尘操作腔的启闭。

3.根据权利要求1所述的手套箱，其特征在于，所述可启闭罩体一端与所述基座铰接，另一端通过气弹簧与所述基座连接。

4.根据权利要求1所述的手套箱，其特征在于，所述基座与所述可启闭罩体的连接部由密封件实现密封。

5.根据权利要求1所述的手套箱，其特征在于，所述可启闭罩体具有透明特性。

6.根据权利要求1所述的手套箱，其特征在于，所述无尘操作腔接近所述集料容器的一端通流面递减至所述集料容器而形成粉末收集腔。

7.根据权利要求6所述的手套箱，其特征在于，所述粉末收集腔具有棱台构造或圆台构造，所述棱台构造或所述圆台构造的小端与所述集料容器连接。

8.根据权利要求1所述的手套箱，其特征在于，所述壳体具有溢流部，所述溢流部设置过滤网。

9.根据权利要求1所述的手套箱，其特征在于，所述无尘操作腔与所述集料容器之间设置通断控制阀。