CN217343585U - 一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置，包括由上至下依次连通的真空输送器、储粉缸、落粉速率调节阀、超声波振动筛和收集瓶，还包括旋风分离器和漩涡气泵，漩涡气泵的进气端通过管路与真空输送器的顶端接口连通，真空输送器上设置有第一进料口、第二进料口和第三进料口，第一进料口通过管路与主机工作腔连通，第二进料口通过管路与成型仓连通，用于连通超声波振动筛和收集瓶的管路上设置有出粉口，出粉口通过管路与旋风分离器的进料口连通，旋风分离器的出料口通过管路与主机粉缸连通，第三进料口通过管路与旋风分离器的顶端接口连通；可在不接触粉末的情况下实现增材制造的粉末全自动输送、回收和筛分。

Description

一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，具体为一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置。

背景技术

增材制造是快速成型技术的一种，它是利用所需成型件的3D数字模型文件,借助粉末状可粘合材料，通过控制激光束选择性地熔化各层的粉末状材料，逐层堆叠构造所需实物的技术。

目前，增材制造的粉末回收、筛分和加料等过程都是独立运行，涉及人工操作比较繁琐，费时费力，且粉末转运及加料回收、筛分容易增加粉尘污染，安全性差，同时操作易发生漏粉造成粉末浪费。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型所提供的一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置，可在不接触粉末的情况下实现增材制造的粉末全自动输送、回收和筛分，能实现全自动粉末输送、筛分、回收利用集成一体的功能。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置，包括由上至下依次连通的真空输送器、储粉缸、落粉速率调节阀、超声波振动筛和收集瓶，还包括旋风分离器和漩涡气泵，所述漩涡气泵的进气端通过管路与所述真空输送器的顶端接口连通，所述真空输送器上设置有第一进料口、第二进料口和第三进料口，所述第一进料口通过管路与主机工作腔连通，所述第二进料口通过管路与成型仓连通，用于连通所述超声波振动筛和收集瓶的管路上设置有出粉口，所述出粉口通过管路与所述旋风分离器的进料口连通，所述旋风分离器的出料口通过管路与主机粉缸连通，所述第三进料口通过管路与所述旋风分离器的顶端接口连通。

在其中一个实施例中，还包括料位传感器，所述料位传感器分别设置在所述成型仓和主机工作腔的侧壁上，用于连通所述第一进料口和主机工作腔的管路以及用于连通第二进料口和成型仓的管路上分别设置有阀门。

在其中一个实施例中，还包括控制器，所述阀门为电磁阀，所述料位传感器和阀门分别与所述控制器电性连接。

在其中一个实施例中，所述储粉缸上设置有用于添加粉末的落粉瓶。

在其中一个实施例中，所述真空输送器的侧壁上设置有氧传感器和气压传感器，所述氧传感器和气压传感器分别与所述控制器电性连接。

在其中一个实施例中，用于连通所述旋风分离器的出料口与主机粉缸的管路上设置有气动蝶阀。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置，可在不接触粉末的情况下实现增材制造的粉末全自动输送、回收和筛分，能实现全自动粉末输送、筛分、回收利用集成一体的功能，保障大型金属设备打印的持续性、安全性，大大降低人工操作劳动强度，减少粉末转运、回收筛分带来的粉尘污染和粉末浪费。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1所示，为了便于描述，本实用新型中的“上”“下”“左”“右”“前”“后”方位基准以附图1所示的方位为准；

一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置100，包括由上至下依次连通的真空输送器6、储粉缸7、落粉速率调节阀8、超声波振动筛9和收集瓶10，还包括旋风分离器11和漩涡气泵5，漩涡气泵5的进气端通过管路与真空输送器6的顶端接口连通，真空输送器11上设置有第一进料口1101、第二进料口1102和第三进料口1103，第一进料口1101通过管路与主机工作腔3连通，第二进料口1102通过管路与成型仓4连通，用于连通超声波振动筛9和收集瓶10的管路上设置有出粉口14，出粉口14通过管路与旋风分离器11的进料口连通，旋风分离器11的出料口通过管路与主机粉缸2连通，第三进料口1103通过管路与旋风分离器11的顶端接口连通，

优选的，还包括料位传感器，料位传感器分别设置在成型仓4和主机工作腔3的侧壁上，用于连通第一进料口1101和主机工作腔3的管路以及用于连通第二进料口1102和成型仓4的管路上分别设置有阀门15。

进一步的，还包括控制器，阀门15为电磁阀，料位传感器和阀门15分别与控制器电性连接。

在本实施例中，储粉缸7上设置有用于添加粉末的落粉瓶12，真空输送器6的侧壁上设置有氧传感器和气压传感器，氧传感器和气压传感器分别与控制器电性连接，用于连通旋风分离器11的出料口与主机粉缸2的管路上设置有气动蝶阀13。

本实用新型的工作原理和过程是：

真空输送器6上方布局设计了氧传感器和气压传感器，用于实时监测真空输送器6腔内的氧含量浓度及压力的实时状态，控制器通过接收来自氧传感器和气压传感器的反馈信号以控制阀门15的通断。真空输送器6下方与储粉缸7密闭紧固连为一体，在储粉缸7内部是预先装载和存储了一定量的金属粉末。漩涡气泵5的吸气口与真空输送器6的顶端接口通过管路连接，在漩涡气泵5吸气作用下使真空输送器6内产生负压气流，真空产生的负压将来自主机工作腔3和成型仓4的粉末从真空输送器6的进料口被吸入，同时也会在旋风分离器11内部形成负压气流。

从真空输送器6的三个进料口通过管路连接出三个分支：

第一个分支管路由第一进料口连接到两个旋风分离器11的上方汇集接口，使两个旋风分离器11内分别形成负压气流。当需要向主机设备1输送供料时，开启落粉速率调节阀8，储粉缸7内的粉末按一定速率调节量落入超声波振动筛9中，经超声波振动筛9筛分后，少量被筛分出来的粗颗粒及夹杂物落入收集瓶10中，符合要求粒度的金属粉末由出粉口14沿管路分别从两个旋风分离器11的进料口被吸入，金属粉末在旋风分离器11腔内经气料分离，粉末因重力作用落入主机粉缸2中，至此完成向主机设备1自动输送供应筛分后的金属粉末。

第二个分支管路由第二进料口连接到主机工作腔3下方的两个溢流槽的汇集接口，在真空输送器6内产生的负压气流作用下，主机工作腔3溢流槽堆积的粉末沿管路从真空输送器6的第二进料口1102被吸入，粉末在真空输送器6的腔内经气料分离，粉末因重力作用落入储粉缸7中。控制器通过接收设置在主机工作腔3下方溢流槽上的料位传感器的感应信号，控制设置在第二进料口1102与主机工作腔3之间的管路上的阀门15的开启或关闭，实现主机工作腔3内刮刀铺粉产生的溢流粉末的回收。

第三个分支管路由第三进料口1103连接到成形仓4中，控制器通过接收设置在主机成形仓4侧壁上的料位传感器的感应信号，控制设置在第三进料口1103与成形仓4之间的管路上的阀门15的开启或关闭，可在不接触粉末条件下通过手套箱的操作，可实现将成形仓4中多余的金属粉末直接转移到储粉缸7中。转移到储粉缸7的金属粉末经超声波振动筛9筛分后又可以直接循环利用，无需人工拆罐进行粉末转运，大大降低了粉末回收转运的劳动强度。

当储粉缸7需要添加粉末时，也可以通过手动控制设置在连通储粉缸7和落粉瓶12之间的管路上的蝶阀以开启落粉瓶12，落粉瓶12内部的金属粉末就会自动落入储粉缸7。

通过利用本实用新型提供的一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置，增材制造设备的整个作业过程中，可以实现打印前、打印中、打印后的全自动闭环粉末循环控制。

本实用新型提供的一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置，解决了现有金属增材制造设备零件打印过程中，粉末回收筛分会被中断打印，影响零件打印质量和工作效率的问题，而通过利用本实用新型提供的一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置，相比现有零件打印进程，工作效率提高了80％，生产成本降低了大约为20％，保障大型金属设备打印的持续性、安全性，大大降低人工操作劳动强度，减少粉末转运、回收筛分带来的粉尘污染和粉末浪费。

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，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置，其特征在于，包括由上至下依次连通的真空输送器、储粉缸、落粉速率调节阀、超声波振动筛和收集瓶，还包括旋风分离器和漩涡气泵，所述漩涡气泵的进气端通过管路与所述真空输送器的顶端接口连通，所述真空输送器上设置有第一进料口、第二进料口和第三进料口，所述第一进料口通过管路与主机工作腔连通，所述第二进料口通过管路与成型仓连通，用于连通所述超声波振动筛和收集瓶的管路上设置有出粉口，所述出粉口通过管路与所述旋风分离器的进料口连通，所述旋风分离器的出料口通过管路与主机粉缸连通，所述第三进料口通过管路与所述旋风分离器的顶端接口连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置，其特征在于，还包括料位传感器，所述料位传感器分别设置在所述成型仓和主机工作腔的侧壁上，用于连通所述第一进料口和主机工作腔的管路以及用于连通第二进料口和成型仓的管路上分别设置有阀门。

3.根据权利要求2所述的一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置，其特征在于，还包括控制器，所述阀门为电磁阀，所述料位传感器和阀门分别与所述控制器电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置，其特征在于，所述储粉缸上设置有用于添加粉末的落粉瓶。

5.根据权利要求4所述的一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置，其特征在于，所述真空输送器的侧壁上设置有氧传感器和气压传感器，所述氧传感器和气压传感器分别与所述控制器电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于金属增材制造的闭环粉末输送回收筛分装置，其特征在于，用于连通所述旋风分离器的出料口与主机粉缸的管路上设置有气动蝶阀。

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