CN211680011U - 用于选择性激光烧结的清粉设备 - Google Patents

Abstract

一种用于选择性激光烧结的清粉设备，包括储料仓、提升机构、控制器，以及由上柜体和下柜体组成的柜体，上柜体的侧面设有两个用于安装密封手套的第一通孔，上柜体的底部设有第二通孔，以及用于包含打印工件的成型缸伸入的第三通孔，储料仓和提升机构分别位于下柜体内，且储料仓具有出粉口，与第二通孔相通的进粉口，以及分别控制进粉口和出粉口打开和关闭的第一电动阀、第二电动阀，提升机构用于驱动包含打印工件的成型缸由下柜体伸入上柜体，并通过成型缸与第三通孔的紧密配合实现上柜体的密闭，以对打印工件进行清粉工作；本实用新型的用于选择性激光烧结的清粉设备不仅结构简单、工作效率高，且更适合于大型设备工件清粉。

Description

用于选择性激光烧结的清粉设备

技术领域

本申请涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种用于选择性激光烧结的清粉设备。

背景技术

增材制造技术（Additive Manufacturing，简称AM）是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，由于其不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，因此应用范围非常广。作为增材制造技术之一的选择性激光烧结技术（简称SLS），近年来的发展也是非常迅速，其主要工艺是：送粉装置将一定量粉末送至工作台面，铺粉辊筒将一层粉末材料平铺在成型缸已成型零件的上表面，加热装置将粉末加热至设定的温度，振镜系统控制激光器按照该层的截面轮廓对实心部分粉末层进行扫描，使粉末熔化并与下面已成型的部分实现粘接；当一层截面烧结完后，成型缸活塞下降一个层的厚度，铺粉辊筒又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经若干层扫描叠加，直至完成整个原型制造。

当选择性激光烧结设备完成工件的烧结后，如何对成型缸内的工件进行粉末清理是其后处理工序中极为重要的一个环节。现有的小型设备一般在主机器中完成清理工作。然而，对于大型设备而言，由于工件幅面尺寸较大，成型缸内粉末很多，在设备中清理起来难度很大，所耗费的时间也很长。而且，考虑极端情况，当工件高度为最大成型高度或接近最大成型高度时，受限于工作腔体高度，更是无法在主机器中完成清理工作。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种结构简单、工作效率高，且更适合于大型设备工件清粉的用于选择性激光烧结的清粉设备。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于选择性激光烧结的清粉设备，包括储料仓、提升机构、控制器，以及由上柜体和下柜体组成的柜体，所述上柜体的侧面设有两个用于安装密封手套的第一通孔，所述上柜体的底部设有第二通孔，以及用于包含打印工件的成型缸伸入的第三通孔，所述储料仓和提升机构分别位于下柜体内，且所述储料仓具有出粉口，与第二通孔相通的进粉口，以及分别控制进粉口和出粉口打开和关闭的第一电动阀、第二电动阀，所述第一电动阀、第二电动阀和提升机构均由控制器控制，且所述提升机构用于驱动包含打印工件的成型缸由下柜体伸入上柜体，并通过成型缸与第三通孔的紧密配合实现上柜体的密闭，以对打印工件进行清粉工作。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述设备还包括粉末输送管路以及设置在粉末输送管路的进粉端的第三电动阀，所述粉末输送管路的靠近进粉端的一端与储料仓的出粉口相通，其另一端与外部的粉末回收系统相连。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述设备还包括惰性气体输送管路，所述惰性气体输送管路通过设置在上柜体上的进气口循环输送惰性气体进入上柜体，且所述惰性气体输送管路的靠近进气口的一端设有第四电动阀。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述设备还包括设置于上柜体上的至少一个负压吸粉管和负压发生源，所述负压发生源通过负压吸粉管向上柜体上充入负压，以通过负压吸粉管吸出上柜体内打印工件上的粉末，且所述负压吸粉管的靠近上柜体的一端设有第五电动阀。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述上柜体上还设有氧含量传感器，用于实时监测上柜体内的氧含量。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述储料仓上还设有上极限料位开关和下极限料位开关，以实时监测储料仓内的粉末含量。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀、氧含量传感器、上极限料位开关和下极限料位开关均与控制器电连接。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述提升机构包括缸体驱动件和活塞驱动件，所述缸体驱动件用于驱动成型缸运动，所述活塞驱动件用于驱动成型缸的活塞和打印工件运动，以将打印工件向上驱动顶出至上柜体内进行清粉。

本实用新型的用于选择性激光烧结的清粉设备，通过包括储料仓、提升机构、控制器，以及由上柜体和下柜体组成的柜体，所述上柜体的侧面设有两个用于安装密封手套的第一通孔，所述上柜体的底部设有第二通孔，以及用于包含打印工件的成型缸伸入的第三通孔，所述储料仓和提升机构分别位于下柜体内，且所述储料仓具有出粉口，与第二通孔相通的进粉口，以及分别控制进粉口和出粉口打开和关闭的第一电动阀、第二电动阀，所述第一电动阀、第二电动阀和提升机构均由控制器控制，且所述提升机构用于驱动包含打印工件的成型缸由下柜体伸入上柜体，并通过成型缸与第三通孔的紧密配合实现上柜体的密闭，以对打印工件进行清粉工作；使得本实用新型的清粉设备采用全密封惰性气体循环，相对于老款清粉设备，增加了储料仓，这样操作者可以手动将大量粉末快速拨入储料仓，从而大大节约清粉时间。同时，负压吸粉管可进一步对打印工件的局部粉末进行清理。另外，氧含量监控保证了清粉过程的安全。因此，本实用新型不仅结构简单、工作效率高，且更适合于大型设备工件清粉。

附图说明

图1为本实用新型用于选择性激光烧结的清粉设备提供的一实施例的结果示意图；

图2为图1的上柜体结构示意图；

图3为图1的储料仓结构示意图；

图4为本实用新型用于选择性激光烧结的清粉设备提供的另一实施例的主视图。

图中标记如下：

1、粉末输送管路，11、第三电动阀，2、上柜体，21、进气口，211、第四电动阀，22、负压吸粉管，221、第五电动阀，23、氧含量传感器，24、第二通孔，25、第三通孔，3、打印工件，4、第一通孔，5、储料仓，51、第一电动阀，52、第二电动阀，53、上极限料位开关，54、下极限料位开关，6、成型缸，7、提升机构，8、惰性气体输送管路，9、下柜体。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1-图3所示的用于选择性激光烧结的清粉设备，包括储料仓5、提升机构7、控制器，以及由上柜体2和下柜体9组成的柜体，所述上柜体2的侧面设有两个用于安装密封手套的第一通孔4，所述上柜体2的底部设有第二通孔24，以及用于包含打印工件3的成型缸6伸入的第三通孔25，所述储料仓5和提升机构7分别位于下柜体9内，且所述储料仓5具有出粉口，与第二通孔24相通的进粉口，以及分别控制进粉口和出粉口打开和关闭的第一电动阀51、第二电动阀52，所述第一电动阀51、第二电动阀52和提升机构7均由控制器控制，且所述提升机构7用于驱动包含打印工件3的成型缸6由下柜体9伸入上柜体2，并通过成型缸6与第三通孔25的紧密配合实现上柜体2的密闭，以对打印工件3进行清粉工作。具体实施中，可在上柜体2的正面和后面均设有两个用于安装密封手套的第一通孔4，或者在上柜体2的正面或后面设有两个用于安装密封手套的第一通孔。

所述设备还包括粉末输送管路1以及设置在粉末输送管路1的进粉端的第三电动阀11，所述粉末输送管路1的靠近进粉端的一端与储料仓5的出粉口相通，其另一端与外部的粉末回收系统相连。

所述设备还包括设置于上柜体2上的至少一个负压吸粉管22和负压发生源，所述负压发生源通过负压吸粉管22向上柜体2上充入负压，以通过负压吸粉管22吸出上柜体2内打印工件3上的粉末，且所述负压吸粉管22的靠近上柜体2的一端设有第五电动阀221。

所述上柜体2上还设有氧含量传感器23，用于实时监测上柜体2内的氧含量，以当上柜体2内的氧气含量低于临界值时，停止向上柜体2充入惰性气体。所述储料仓5上还设有上极限料位开关53和下极限料位开关54，以实时监测储料仓5内的粉末含量。所述上极限料位开关53设置于储料仓5的下部某一位置，当粉末含量达到该位置时，说明此时的储料仓5处于粉末含量较低状态；而所述上极限料位开关53设置于储料仓5的上部某一位置，当粉末含量达到该位置时，说明此时的储料仓5处于粉末含量较高状态，从而可由控制器根据上极限料位开关53和下极限料位开关54的感应分别控制清粉设备的不同工序。

所述提升机构7包括缸体驱动件和活塞驱动件，所述缸体驱动件用于驱动成型缸6运动，所述活塞驱动件用于驱动成型缸6的活塞和打印工件3运动，以将打印工件3向上驱动顶出至上柜体2内进行清粉。

作为本实用新型的进一步优选方案，如图4所示，所述设备还包括惰性气体输送管路8，所述惰性气体输送管路8通过设置在上柜体2上的进气口21循环输送惰性气体进入上柜体2，且所述惰性气体输送管路8的靠近进气口21的一端设有第四电动阀211。

具体实施中，所述第三电动阀11、第四电动阀211、第五电动阀221、氧含量传感器23、上极限料位开关53和下极限料位开关54均与控制器电连接。

为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本发实用新型的技术方案，下面结合附图并以实施例的形式对增材制造设备的工作原理进行具体描述：

如图4所示，通过转运叉车将成型缸6放入下柜体9，并置于提升机构7上，提升机构7将成型缸6提升至与上柜体2的第三通孔25，两者形成一密闭空间，随后提升机构7将成型缸6中的活塞连同打印工件3从成型缸6中顶出，缸内粉末散落于上柜体2内，操作者可打开密封手套，并通过手套口手工将大量粉末通过第二通孔24快速拨入储料仓5，当需要将自动输送储料仓5中的粉末抽至粉末回收系统时，可对设备进行操作，控制设备打开第二电动阀52和第三电动阀11，惰性循环气体将粉末输送至回收系统，此过程也可结合设置在储料仓5的上极限料位开关53和下极限料位开关54按设定程序自动完成。具体地，当下极限料位开关54感应时，说明储料仓5处于粉末含量较低状态，此时可停止将储料仓5的粉末向粉末回收系统输送；而当上极限料位开关53感应时，说明储料仓5处于粉末含量较高状态，此时可启动将储料仓5的粉末向粉末回收系统输送。

对于工件局部或特殊结构处，粉末操作者可手持负压吸粉管22进行清理。整个过程由惰性气体保护，氧含量传感器23实时监测上柜体2中氧气含量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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

Claims (8)

1.一种用于选择性激光烧结的清粉设备，其特征在于，包括储料仓、提升机构、控制器，以及由上柜体和下柜体组成的柜体，所述上柜体的侧面设有两个用于安装密封手套的第一通孔，所述上柜体的底部设有第二通孔，以及用于包含打印工件的成型缸伸入的第三通孔，所述储料仓和提升机构分别位于下柜体内，且所述储料仓具有出粉口，与第二通孔相通的进粉口，以及分别控制进粉口和出粉口打开和关闭的第一电动阀、第二电动阀，所述第一电动阀、第二电动阀和提升机构均由控制器控制，且所述提升机构用于驱动包含打印工件的成型缸由下柜体伸入上柜体，并通过成型缸与第三通孔的紧密配合实现上柜体的密闭，以对打印工件进行清粉工作。

2.根据权利要求1所述的用于选择性激光烧结的清粉设备，其特征在于，所述设备还包括粉末输送管路以及设置在粉末输送管路的进粉端的第三电动阀，所述粉末输送管路的靠近进粉端的一端与储料仓的出粉口相通，其另一端与外部的粉末回收系统相连。

3.根据权利要求2所述的用于选择性激光烧结的清粉设备，其特征在于，所述设备还包括惰性气体输送管路，所述惰性气体输送管路通过设置在上柜体上的进气口循环输送惰性气体进入上柜体，且所述惰性气体输送管路的靠近进气口的一端设有第四电动阀。

4.根据权利要求3所述的用于选择性激光烧结的清粉设备，其特征在于，所述设备还包括设置于上柜体上的至少一个负压吸粉管和负压发生源，所述负压发生源通过负压吸粉管向上柜体上充入负压，以通过负压吸粉管吸出上柜体内打印工件上的粉末，且所述负压吸粉管的靠近上柜体的一端设有第五电动阀。

5.根据权利要求4所述的用于选择性激光烧结的清粉设备，其特征在于，所述上柜体上还设有氧含量传感器，用于实时监测上柜体内的氧含量。

6.根据权利要求5所述的用于选择性激光烧结的清粉设备，其特征在于，所述储料仓上还设有上极限料位开关和下极限料位开关，以实时监测储料仓内的粉末含量。

7.根据权利要求6所述的用于选择性激光烧结的清粉设备，其特征在于，所述第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀、氧含量传感器、上极限料位开关和下极限料位开关均与控制器电连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的用于选择性激光烧结的清粉设备，其特征在于，所述提升机构包括缸体驱动件和活塞驱动件，所述缸体驱动件用于驱动成型缸运动，所述活塞驱动件用于驱动成型缸的活塞和打印工件运动，以将打印工件向上驱动顶出至上柜体内进行清粉。

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