CN219274473U - 适用于3d打印机的自动筛粉收粉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，包括：粉料吸取装置，粉料吸取装置包括提供吸力的吸粉主机、弯曲形状可变化的柔性吸粉管以及吸取粉料的吸风嘴；粉料暂存装置，粉料暂存装置包括集粉容器、粉料导入管以及粉料导出管；粉料筛选装置，粉料筛选装置包括筛粉筒、送粉螺旋件、转动驱动器、粗粉料回收器以及细粉料回收器，粗粉料回收器通过第一回收通道连通于筛粉筒的出料端，细粉料回收器通过第二回收通道朝上兜住筛粉筒。本实用新型能够将激光打印后的残余粉料吸取并筛分成粗粉料和细粉料，并且整体结构布局更加紧凑合理。

Description

适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，特别是涉及一种适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统。

背景技术

金属构件增材制造技术，又称金属3D打印技术，是在快速原型制造技术和金属熔覆技术基础上于二十世纪九十年代初期开始发展起来的一项先进的净成形技术。金属增材制造技术是基于离散、堆积原理，利用快速原型制造技术在无需任何模具的条件下快速制造形状复杂构件的基本原理，以金属粉末/丝材为原料，通过激光、电子束和电弧等热源沿CAD模型划分的路径逐层熔化沉积，最终实现金属构件的无模具、全致密、近净成形快速制造，特别适用于航空、航天、医疗等领域的复杂结构零件精密快速制造。

在增材制造过程中，部分粉末会熔化粘结形成大颗粒杂质，影响粉末的再次使用。因此，打印完成一批次零件后需要把使用过的粉末取出，通过人工筛粉或者放入专用筛粉设备中把大颗粒杂志去除，然后重新添加进增材制造设备中，工序复杂耗时长，导致效率低下。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，能够将激光打印后的残余粉料吸取并筛分成粗粉料和细粉料，提高粉料利用效率，并且整体结构布局更加紧凑合理。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，所述3D打印机包括成型仓、设于成型仓底部的成型平台以及向成型仓供给粉料的供粉容器，所述自动筛粉收粉系统包括：

粉料吸取装置，粉料吸取装置包括提供吸力的吸粉主机、弯曲形状可变化的柔性吸粉管以及吸取粉料的吸风嘴，吸粉主机位于成型仓的外侧，柔性吸粉管密封穿设于成型仓的侧壁，柔性吸粉管的出料端对接连通于吸粉主机并且柔性吸粉管的进料端位于成型仓的内侧，吸风嘴设于柔性吸粉管的进料端上；

粉料暂存装置，粉料暂存装置包括集粉容器、粉料导入管以及粉料导出管，粉料导入管的进料端对接连通于吸粉主机并且粉料导入管的出料端对接连通于集粉容器，粉料导出管的进料端对接连通于集粉容器；

粉料筛选装置，粉料筛选装置包括筛粉筒、送粉螺旋件、转动驱动器、粗粉料回收器以及细粉料回收器，筛粉筒的进料端对接连通于粉料导出管的出料端，送粉螺旋件定轴转动地设置于筛粉筒内，转动驱动器传动连接于送粉螺旋件，粗粉料回收器通过第一回收通道连通于筛粉筒的出料端，细粉料回收器通过第二回收通道朝上兜住筛粉筒；

当3D打印机运行时，柔性吸粉管或吸风嘴被工作人员挂设于成型仓的侧壁；

当3D打印机关机后，吸风嘴在工作人员的手持控制下将成型平台上的残余粉料吸入至集粉容器内，送粉螺旋件在转动驱动器的驱动下将残余粉料从筛粉筒的进料端输送至筛粉筒的出料端，粗粉料经第一回收通道落入粗粉料回收器，细粉料在自重作用下朝下漏出并且经第二回收通道落入细粉料回收器。

优选地，所述适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统还包括用于使筛粉筒或粉料振动的粉料振动装置。

优选地，所述粉料振动装置为可产生超声振动波的超声波发生器，超声波发生器的超声波发出方向对齐于筛粉筒。

优选地，所述粉料筛选装置还包括粉料回仓通道，粉料回仓通道的进料端对接连通于细粉料回收器并且粉料回仓通道的出料端对接连通于供粉容器。

优选地，所述送粉螺旋件包括转子和螺旋叶片，转子传动连接于转动驱动器，螺旋叶片设于转子上。

优选地，所述第一回收通道倾斜设置。

优选地，所述第二回收通道的横截面从上至下逐渐变小。

优选地，所述筛粉筒的轴线水平布置。

优选地，所述筛粉筒由过滤网卷曲而成。

优选地，所述转动驱动器为驱动电机。

如上所述，本实用新型的适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，具有以下有益效果：上述粉料吸取装置用于吸取上述成型平台上的残余粉料。粉料吸取装置包括提供吸力的吸粉主机、弯曲形状可变化的柔性吸粉管以及吸取粉料的吸风嘴，当吸粉主机启动时，残余粉料可以依次经过吸风嘴、柔性吸粉管以及吸粉主机。粉料暂存装置用于暂时存储被粉料吸取装置吸取的残余粉料，吸粉主机内的残余粉料通过粉料导入管落入集粉容器，集粉容器内的残余粉料通过粉料导出管落入粉料筛选装置的筛粉筒。可以在集粉容器和粉料导出管的连通处设置阀门，以控制残余粉料是否落入筛粉筒。粉料筛选装置用于将残余粉料筛分成粗粉料和细粉料，粗粉料和细粉料可以根据一个预设粉粒直径进行划分。筛粉筒的筒壁上具有均匀分布的筛孔，筛孔只允许细粉料通过。筛粉筒的进料端对接连通于粉料导出管的出料端，送粉螺旋件定轴转动地设置于筛粉筒内，转动驱动器传动连接于送粉螺旋件。当送粉螺旋件定轴转动时，残余粉料可以一边被筛分，一边从筛粉筒的进料端运动至筛粉筒的出料端。在残余粉料沿筛粉筒轴向运动的过程中，所有细粉料通过筛孔落入第二回收通道，进而落入细粉料回收器。所有粗粉料运动至筛粉筒的出料端，随后落入第一回收通道，进而落入粗粉料回收器。当3D打印机运行时，柔性吸粉管或吸风嘴被工作人员挂设于成型仓的侧壁，此时，粉料吸取装置和粉料筛选装置均处于停机状态。当3D打印机关机后，吸风嘴在工作人员的手持控制下将成型平台上的残余粉料吸入至集粉容器内，送粉螺旋件在转动驱动器的驱动下将残余粉料从筛粉筒的进料端输送至筛粉筒的出料端，粗粉料经第一回收通道落入粗粉料回收器，细粉料在自重作用下朝下漏出并且经第二回收通道落入细粉料回收器。因此，本实用新型的适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统能够将激光打印后的残余粉料吸取并筛分成粗粉料和细粉料，提高粉料利用效率，并且整体结构布局更加紧凑合理。

附图说明

图1显示为本实用新型的适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统的示意图；

图2显示为粉料筛选装置的示意图；

图3显示为送粉螺旋件的示意图。

元件标号说明

1 3D打印机

11 成型仓

12 成型平台

2 粉料吸取装置

21 吸粉主机

22 柔性吸粉管

23 吸风嘴

3 粉料暂存装置

31 集粉容器

32 粉料导入管

33 粉料导出管

4 粉料筛选装置

41 筛粉筒

42 送粉螺旋件

421 转子

422 螺旋叶片

43 转动驱动器

44 粗粉料回收器

45 细粉料回收器

46 第一回收通道

47 第二回收通道

5 粉料振动装置

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

参见图1，本实用新型的3D打印机1包括成型仓11、设于成型仓11底部的成型平台12以及向成型仓11供给粉料的供粉容器(未予图示)。3D打印机1属于一种现有的3D打印设备。具体的，成型平台12上开设有并排布置且开口均朝上的粉料供给腔和粉料成型腔，上述供粉容器用于向粉料供给腔提供3D打印用的粉料。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，上述自动筛粉收粉系统包括：

粉料吸取装置2，粉料吸取装置2包括提供吸力的吸粉主机21、弯曲形状可变化的柔性吸粉管22以及吸取粉料的吸风嘴23，吸粉主机21位于成型仓11的外侧，柔性吸粉管22密封穿设于成型仓11的侧壁，柔性吸粉管22的出料端对接连通于吸粉主机21并且柔性吸粉管22的进料端位于成型仓11的内侧，吸风嘴23设于柔性吸粉管22的进料端上；

粉料暂存装置3，粉料暂存装置3包括集粉容器31、粉料导入管32以及粉料导出管33，粉料导入管32的进料端对接连通于吸粉主机21并且粉料导入管32的出料端对接连通于集粉容器31，粉料导出管33的进料端对接连通于集粉容器31；

粉料筛选装置4，粉料筛选装置4包括筛粉筒41、送粉螺旋件42、转动驱动器43、粗粉料回收器44以及细粉料回收器45，筛粉筒41的进料端对接连通于粉料导出管33的出料端，送粉螺旋件42定轴转动地设置于筛粉筒41内，转动驱动器43传动连接于送粉螺旋件42，粗粉料回收器44通过第一回收通道46连通于筛粉筒41的出料端，细粉料回收器45通过第二回收通道47朝上兜住筛粉筒41；

当3D打印机1运行时，柔性吸粉管22或吸风嘴23被工作人员挂设于成型仓11的侧壁；

当3D打印机1关机后，吸风嘴23在工作人员的手持控制下将成型平台12上的残余粉料吸入至集粉容器31内，送粉螺旋件42在转动驱动器43的驱动下将残余粉料从筛粉筒41的进料端输送至筛粉筒41的出料端，粗粉料经第一回收通道46落入粗粉料回收器44，细粉料在自重作用下朝下漏出并且经第二回收通道47落入细粉料回收器45。

在本实用新型中，上述粉料吸取装置2用于吸取上述成型平台12上的残余粉料。粉料吸取装置2包括提供吸力的吸粉主机21、弯曲形状可变化的柔性吸粉管22以及吸取粉料的吸风嘴23，当吸粉主机21启动时，残余粉料可以依次经过吸风嘴23、柔性吸粉管22以及吸粉主机21。粉料暂存装置3用于暂时存储被粉料吸取装置2吸取的残余粉料，吸粉主机21内的残余粉料通过粉料导入管32落入集粉容器31，集粉容器31内的残余粉料通过粉料导出管33落入粉料筛选装置4的筛粉筒41。可以在集粉容器31和粉料导出管33的连通处设置阀门，以控制残余粉料是否落入筛粉筒41。粉料筛选装置4用于将残余粉料筛分成粗粉料(粗粉料不再利用打印)和细粉料(细粉料可以再回仓打印)，粗粉料和细粉料可以根据一个预设粉粒直径进行划分。筛粉筒41的筒壁上具有均匀分布的筛孔，筛孔只允许细粉料通过。筛粉筒41的进料端对接连通于粉料导出管33的出料端，送粉螺旋件42定轴转动地设置于筛粉筒41内，转动驱动器43传动连接于送粉螺旋件42。当送粉螺旋件42定轴转动时，残余粉料可以一边被筛分，一边从筛粉筒41的进料端运动至筛粉筒41的出料端。在残余粉料沿筛粉筒41轴向运动的过程中，所有细粉料通过筛孔落入第二回收通道47，进而落入细粉料回收器45。所有粗粉料运动至筛粉筒41的出料端，随后落入第一回收通道46，进而落入粗粉料回收器44。当3D打印机1运行时，柔性吸粉管22或吸风嘴23被工作人员挂设于成型仓11的侧壁，此时，粉料吸取装置2和粉料筛选装置4均处于停机状态。当3D打印机1关机后，吸风嘴23在工作人员的手持控制下将成型平台12上的残余粉料吸入至集粉容器31内，送粉螺旋件42在转动驱动器43的驱动下将残余粉料从筛粉筒41的进料端输送至筛粉筒41的出料端，粗粉料经第一回收通道46落入粗粉料回收器44，细粉料在自重作用下朝下漏出并且经第二回收通道47落入细粉料回收器45。

因此，本实用新型的适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统能够将激光打印后的残余粉料吸取并筛分成粗粉料和细粉料，提高粉料利用效率，并且整体结构布局更加紧凑合理。

上述筛粉筒41可与送粉螺旋件42装配成一体结构，即筛粉筒41随送粉螺旋件42同步转动；筛粉筒41也可以与螺旋件42分离，即筛粉筒41是固定不动的。

作为上述吸粉主机21的一种实施例，吸粉主机21具有风机结构；作为上述柔性吸粉管22的一种实施例，可以是橡胶管；作为上述吸风嘴23的一种实施例，可以具有鸭嘴形吸风口。

为了进一步提高残余粉料的筛分效率，上述适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统还包括用于使筛粉筒41或粉料振动的粉料振动装置5。例如，上述粉料振动装置5为可产生超声振动波的超声波发生器(超声波发生器本身为现有结构)，超声波发生器的超声波发出方向对齐于筛粉筒41。使用时，超声波发生器所发出的超声振动波能防止粉料吸附在筛网上，促使细粉料通过筛粉筒41的筛孔。

为了便于将被回收的细粉料导向上述供粉容器(未予图示)，上述粉料筛选装置4还包括粉料回仓通道，粉料回仓通道的进料端对接连通于细粉料回收器45并且粉料回仓通道的出料端对接连通于供粉容器。

为了简化上述送粉螺旋件42的结构，上述送粉螺旋件42包括转子421和螺旋叶片422，转子421传动连接于转动驱动器43，螺旋叶片422设于转子421上。

为了避让于上述送粉螺旋件42并且便于将粗粉料导入粗粉料回收器44，上述第一回收通道46倾斜设置。

为了能完全兜住落下来的细粉料，上述第二回收通道47的横截面从上至下逐渐变小。具体的，筛粉筒41朝下的投影区域位于第二回收通道47的大口端中。

为了便于布置上述筛粉筒41，上述筛粉筒41的轴线水平布置。

为了简化上述筛粉筒41的结构，上述筛粉筒41由过滤网卷曲而成。具体的，在送粉螺旋件42的输送过程中，粒径小于过滤网的网孔直径的细粉料漏出于筛粉筒41的筒壁。

为了检修替换上述转动驱动器43，上述转动驱动器43为驱动电机。

综上所述，本实用新型适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，能够将激光打印后的残余粉料吸取并筛分成粗粉料和细粉料，提高粉料利用效率，并且整体结构布局更加紧凑合理。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，所述3D打印机(1)包括成型仓(11)、设于成型仓(11)底部的成型平台(12)以及向成型仓(11)供给粉料的供粉容器，其特征在于，所述自动筛粉收粉系统包括：

粉料吸取装置(2)，粉料吸取装置(2)包括提供吸力的吸粉主机(21)、弯曲形状可变化的柔性吸粉管(22)以及吸取粉料的吸风嘴(23)，吸粉主机(21)位于成型仓(11)的外侧，柔性吸粉管(22)密封穿设于成型仓(11)的侧壁，柔性吸粉管(22)的出料端对接连通于吸粉主机(21)并且柔性吸粉管(22)的进料端位于成型仓(11)的内侧，吸风嘴(23)设于柔性吸粉管(22)的进料端上；

粉料暂存装置(3)，粉料暂存装置(3)包括集粉容器(31)、粉料导入管(32)以及粉料导出管(33)，粉料导入管(32)的进料端对接连通于吸粉主机(21)并且粉料导入管(32)的出料端对接连通于集粉容器(31)，粉料导出管(33)的进料端对接连通于集粉容器(31)；

粉料筛选装置(4)，粉料筛选装置(4)包括筛粉筒(41)、送粉螺旋件(42)、转动驱动器(43)、粗粉料回收器(44)以及细粉料回收器(45)，筛粉筒(41)的进料端对接连通于粉料导出管(33)的出料端，送粉螺旋件(42)定轴转动地设置于筛粉筒(41)内，转动驱动器(43)传动连接于送粉螺旋件(42)，粗粉料回收器(44)通过第一回收通道(46)连通于筛粉筒(41)的出料端，细粉料回收器(45)通过第二回收通道(47)朝上兜住筛粉筒(41)；

当3D打印机(1)运行时，柔性吸粉管(22)或吸风嘴(23)被工作人员挂设于成型仓(11)的侧壁；

当3D打印机(1)关机后，吸风嘴(23)在工作人员的手持控制下将成型平台(12)上的残余粉料吸入至集粉容器(31)内，送粉螺旋件(42)在转动驱动器(43)的驱动下将残余粉料从筛粉筒(41)的进料端输送至筛粉筒(41)的出料端，粗粉料经第一回收通道(46)落入粗粉料回收器(44)，细粉料在自重作用下朝下漏出并且经第二回收通道(47)落入细粉料回收器(45)。

2.根据权利要求1所述的适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，其特征在于：所述适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统还包括用于使筛粉筒(41)或粉料振动的粉料振动装置(5)。

3.根据权利要求2所述的适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，其特征在于：所述粉料振动装置(5)为可产生超声振动波的超声波发生器，超声波发生器的超声波发出方向对齐于筛粉筒(41)。

4.根据权利要求1所述的适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，其特征在于：所述粉料筛选装置(4)还包括粉料回仓通道，粉料回仓通道的进料端对接连通于细粉料回收器(45)并且粉料回仓通道的出料端对接连通于供粉容器。

5.根据权利要求1所述的适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，其特征在于：所述送粉螺旋件(42)包括转子(421)和螺旋叶片(422)，转子(421)传动连接于转动驱动器(43)，螺旋叶片(422)设于转子(421)上。

6.根据权利要求1所述的适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，其特征在于：所述第一回收通道(46)倾斜设置。

7.根据权利要求1所述的适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，其特征在于：所述第二回收通道(47)的横截面从上至下逐渐变小。

8.根据权利要求1所述的适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，其特征在于：所述筛粉筒(41)的轴线水平布置。

9.根据权利要求1所述的适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，其特征在于：所述筛粉筒(41)由过滤网卷曲而成。

10.根据权利要求1所述的适用于3D打印机的自动筛粉收粉系统，其特征在于：所述转动驱动器(43)为驱动电机。

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