CN214814832U - 一种用于精密金属3d打印的自动化后处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置，所述装置包括环形流水线，所述环形流水线上设有夹紧轮和切割机，所述环形流水线上部安装有用于切割和打磨零件的切割装置及打磨装置，环形流水线一侧设有用于抓取抓取基板的机器人，所述环形流水线的出口处安装有滚抛装置。所述抓取机器人包括机械臂、真空吸盘和真空发生器，所述真空吸盘装夹在机械臂上，真空吸盘通过管道与真空发生器连接。所述滚抛装置包括滚筒、电机、螺旋滚轴和磨料，螺旋滚轴安装于滚筒中间，电机通过皮带带动螺旋滚轴，磨料置于滚筒中。本实用新型节省人力免去了单独拆除零件支撑的过程，节省人力，滚筒式的批量化处理提高了产品的生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D打印领域，尤其涉及一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置。
背景技术
激光选区熔化(Selective Laser Melting，SLM)技术是一种逐层叠加制造的金属3D打印技术，利用每一层的切片数据规划激光扫描路径对粉末做选择性熔化。该技术可快速成型零件，但因为成型原理的限制使得需要添加支撑，并且制造出来的零件直接连接在支撑基板上。在后处理的工艺中增加了拆卸零件、去除支撑等工艺，这是传统工艺中较少出现的情况，因此在自动化的后处理方法实现中，需要对该部分功能进行开发。
目前，随着金属3D打印设备的自动化程度不断提高，对其后处理工艺也明显提高了要求。美国公司3D Systems推出自动化的金属3D打印后处理工艺利用CNC加工中心和电火花线切割机对某些特殊零件做后处理过程；荷兰公司Additive Industries的MetalFab1加工设备集成热处理、粉末回收等后处理模块。这些工艺虽然能一定程度上实现自动化后处理过程，但本身具备较大的局限性，无法进行广泛应用。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提出一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置，可以连续进行后处理工艺，实现零件的拆卸与打磨，自动化、高效率，并回收基板供循环使用。
本实用新型至少通过如下技术方案之一实现。
一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置，所述环形流水线上设有夹紧轮和切割机，所述环形流水线上部安装有用于切割和打磨零件的切割装置及打磨装置，环形流水线一侧设有用于抓取抓取基板的机器人，所述环形流水线的出口处安装有滚抛装置。
优选的，所述抓取机器人包括机械臂、真空吸盘和真空发生器，所述真空吸盘装夹在机械臂上，真空吸盘通过管道与真空发生器连接，用于抓取基板。
优选的，所述切割装置包括第一位置传感器、夹紧轮、切割机，所述第一位置传感器安装在夹紧轮中部位置，夹紧轮安装在切割机下方，零件切割后经流水线带动从环形流水线一侧的出口落入滚抛装置中。
优选的，所述滚抛装置包括滚筒、电机、螺旋滚轴和磨料，螺旋滚轴安装于滚筒中间，电机通过皮带带动螺旋滚轴，磨料置于滚筒中，用于处理从基板上分离出来到零件。
优选的，所述打磨装置包括打磨机、磁性底座、位移滑台和第二位置传感器，所述打磨机安装在环形流水线上，所述位移滑台安装在打磨机下部，所述磁性底座安装在所述位移滑台上，所述第二传感器安装于所述位移滑台前部。
优选的，所述环形流水线上安装挡块。
优选的，所述挡块安装于夹紧轮的后部。
优选的，所述打磨机的打磨砂轮宽度应与基板宽度相同。
优选的，所述第一位置传感器和第二位置传感器不限于红外传感器、磁感应传感器的感应方式。
本实用新型相对于现有技术，具有如下优点及效果：
1.本实用新型实现流水线式切割零件并回收基板。采用流水线输送方式和磁吸紧固方式使得带零件的基板得到批量化处理，节省人力。同时保证了基板的标准化尺寸精度，方便后续的再次加工。
2.本实用新型实现批量化处理成型零件。本实用新型免去了单独拆除零件支撑的过程，滚筒式的批量化处理提高了产品的生产效率。
附图说明
图1是本实用新型的一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置总装示意图；
图2是本实用新型的自动化后处理工作流程图；
图3是本实用新型的切割装置总装示意图；
图4是本实用新型的打磨装置示意图；
附图中：1-抓取机器人；2-切割装置；3-滚抛装置；4-打磨装置；5-流水线滚轴；21切割机；22-基板；23-第一位置传感器；24-夹紧轮；25-挡块；41-打磨机；42-磁性底座；43-位移滑台。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。
如图1所示的一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置，包括抓取机器人1、切割装置2、滚抛装置3、打磨装置4和环形流水线5。其中抓取机器人1位于环形流水线5的一侧，切割装置2及打磨装置4安装于环形流水线5的上部，滚磨装置3安装于环形流水线5的出口处。
所述抓取机器人1包括机械臂、真空吸盘和真空发生器，用于抓取基板22。
所述机械臂带动基板22移动，在环形流水线5和加工设备之间循环传送；所述真空吸盘用于吸取和放置加工基板22；所述真空发生器用于为真空吸盘提供真空动力。
所述环形流水线5的流水线滚轴接收来自抓取机器人1抓取的基板22，通过流水线滚轴移动基板22至指定位置，并在切割位置的滚筒一侧设置有零件出口，供成型零件落下至滚抛装置3处。
抓取机械手抓取方式包括且不限于真空吸盘抓取、磁吸抓取、夹具配合抓取。
如图3所示，所述切割装置2包括第一位置传感器23、夹紧轮24、切割机21；切割装置2用于将零件基板22分离出加工零件和基板22，用于分离基板22及基板22上到零件。
所述第一位置传感器23用于检测基板22位置；所述夹紧轮24用于夹紧基板22，并带动基板22使其稳定经过切割处；所述切割机21完成基板22和成型零件分离的切割动作。
所述滚抛装置3主要由滚筒、电机、螺旋滚轴和磨料组成，用于处理从基板22上分离出来到零件。
所述滚筒可产生滚动，并储存磨料；经由切割装置2分离的成型零件落至滚筒中；所述电机带动所述螺旋滚轴搅拌零件，去除零件上的支撑并做初步打磨。
如图4所示，所述打磨装置4主要由打磨机41、磁性底座42、位移滑台43和第二位置传感器组成，用于打磨分离零件后的基板22。
打磨装置4用于打磨分离零件后的基板22。所述打磨机41对去除成型零件后的基板22进行打磨处理；所述磁吸底座用于固定和松开基板22，保证打磨时不发生抖动；所述位移滑台43带动磁性底座42移动，完成打磨过程；所述位置传感器用于检测基板22位置，使磁吸底座及时固定和松开基板22。
所述打磨机41的打磨砂轮宽度应与基板22宽度相同。
所述第一位置传感器23和第二位置传感器不限于红外传感器、磁感应传感器等感应方式。
如图2所示的一种利用所述的3D打印的自动化后处理装置的自动化后处理方法，包括以下步骤：
步骤一、抓取机器人1通过真空吸盘、磁吸等方式抓取零件打印成型后的基板22放置于环形流水线5的流水线滚轴上，通过流水线滚轴带动传送至切割装置2；当基板22在流水线上移动至切割装置2处时，第一位置传感器23检测到基板22时，基板22移动至夹紧轮24中间位置，夹紧轮24启动夹紧动作，夹紧基板22；
步骤二、在流水线滚筒的带动下，夹紧轮24夹持待处理基板22移动至切割机21处进行切割，分离出成型零件和基板22。切割完成后夹紧轮24松开基板22，分离出成型零件和基板22，切割完成后夹紧轮24松开基板22，分离的零件和基板22在流水线滚轴上继续移动；
步骤三、零件碰撞挡块25后落到滚抛装置3中，滚筒与螺旋滚轴一起转动，搅拌滚筒中的磨料对零件进行打磨抛光，去除零件上的支撑材料，从而得到样件；
步骤四、去除零件后的基板22移动至磁性底座42后，第二位置传感器检测到基板22时，磁性底座42的磁吸开关打开，磁性底座42吸住基板22，位移滑台43带动基板22至打磨机41处打磨，打磨结束之后，抓取机器人1重新抓取至加工设备中。
本实用新型可以连续进行后处理工艺，实现零件的拆卸与打磨，并回收基板供循环使用。本实用新型的动化后处理装置包括抓取机器人、切割装置、滚抛装置、打磨装置、环形流水线。本实用新型实现流水线式切割零件并回收基板。采用流水线输送方式和磁吸紧固方式使得带零件的基板得到批量化处理，节省人力。同时保证了基板的标准化尺寸精度，方便后续的再次加工；本实用新型实现批量化处理成型零件。本实用新型免去了单独拆除零件支撑的过程，滚筒式的批量化处理提高了产品的生产效率。
本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置，包括环形流水线，所述环形流水线上设有夹紧轮和切割机，其特征在于：所述环形流水线上部安装有用于切割和打磨零件的切割装置及打磨装置，环形流水线一侧设有用于抓取抓取基板的机器人，所述环形流水线的出口处安装有滚抛装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置，其特征在于：所述机器人包括机械臂、真空吸盘和真空发生器，所述真空吸盘装夹在机械臂上，真空吸盘通过管道与真空发生器连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置，其特征在于：所述切割装置包括第一位置传感器、夹紧轮、切割机，所述第一位置传感器安装在夹紧轮中部位置，夹紧轮安装在切割机下方，零件切割后经流水线带动从环形流水线一侧的出口落入滚抛装置中。
4.根据权利要求3所述的一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置，其特征在于：所述滚抛装置包括滚筒、电机、螺旋滚轴和磨料，螺旋滚轴安装于滚筒中间，电机通过皮带带动螺旋滚轴，磨料置于滚筒中。
5.根据权利要求4所述的一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置，其特征在于：所述打磨装置包括打磨机、磁性底座、位移滑台和第二位置传感器，所述打磨机安装在环形流水线上，所述位移滑台安装在打磨机下部，所述磁性底座安装在所述位移滑台上，所述第二位置传感器安装于所述位移滑台前部。
6.根据权利要求5所述的一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置，其特征在于：所述环形流水线上安装挡块。
7.根据权利要求6所述的一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置，其特征在于：所述挡块安装于夹紧轮的后部。
8.根据权利要求7所述的一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置，其特征在于：所述打磨机的打磨砂轮宽度应与基板宽度相同。
9.根据权利要求8所述的一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置，其特征在于：所述第一位置传感器和第二位置传感器不限于红外传感器、磁感应传感器。
10.根据权利要求9所述的一种用于精密金属3D打印的自动化后处理装置，其特征在于，抓取机械手抓取方式不限于真空吸盘抓取、磁吸抓取、夹具配合抓取。
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Cited By (2)
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| CN112756635A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-07 | 华南理工大学 | 一种用于精密金属3d打印的自动化后处理装置及方法 |
| CN114905278A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-08-16 | 岳阳珞佳智能科技有限公司 | 金属增材制造打印件智能去支撑结构的装置以及方法 |
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- 2020-12-29 CN CN202023281635.3U patent/CN214814832U/zh not_active Expired - Fee Related
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