一种粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置及清洁方法

本申请涉及粘结剂喷射增材制造领域，特别涉及一种粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置及清洁方法。

背景技术：

1、粘结剂喷射(binder jetting，bj)是基于离散堆叠思想和微液滴喷射的增材制造技术，其基本原理如下：首先建立三维零件模型，切片处理后获得每层的轮廓信息数据，数据导入打印设备；然后铺设设定厚度的粉末层，旋转的铺粉辊铺展和压实粉末，喷墨喷头根据零件层轮廓信息数据选择性喷射液体粘结剂连接粉末颗粒；随后粉末床下降设定层厚高度，继续重复铺粉、喷射粘结剂上述过程，直至零件打印成型。粘结剂喷射技术是目前零件制造领域极具批量化和成本优势的前沿增材制造技术，已经被广泛应用于机械制造、航空航天、生物医疗、电子设备及建筑等领域。

2、在粘结剂喷射技术铺粉过程中，铺粉辊上易出现粘粉现象，液体粘结剂掺杂粉末粘结在铺粉辊上。当铺粉辊压实粉末层时，表面粘结有粉末的铺粉辊会严重降低粉末层的平整性和致密程度，导致生坯密度和强度降低，零件成形效果恶化。目前，市面上也出现有针对铺粉辊的清洁辅助装置，一般是通过毛刷对铺粉辊上粘结的粉末进行刮除，后续再通过其他部件将毛刷上残留的粉末刮落至集尘槽以进行粉末的收集。

3、但是，实际工作中发现，毛刷上残留的粉末难以被清除干净，这导致在长期使用下，毛刷上粘结的粉末越来越多，影响对铺粉辊的清理效果，进而需要经常检查毛刷情况并进行更换。同时，开放式环境条件下容易造成刮落的带有粘结剂成分的粉末又回到粉末层，导致粉末团聚、粘结。对于需要往复滚动的铺粉辊，正转和反转时铺粉辊对毛刷的摩擦力方向是不同的，从而导致粉末的下落位置不同，也难以实现对粉末的收集。

技术实现思路

1、本申请的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置及清洁方法，能够降低后续清理维护的频率，而且对正转和反转的铺粉辊均能够收集粉尘。

2、根据本申请第一方面实施例，提供一种粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置，包括：

3、机架；

4、辊压机构，所述辊压机构包括铺粉辊和电机，所述铺粉辊与所述机架转动连接，所述电机驱动所述铺粉辊转动；

5、刮粉机构，所述刮粉机构包括刮粉箱、第一刮粉板和第二刮粉板，所述刮粉箱沿前后方向与所述机架滑动连接，所述刮粉箱倒扣于所述铺粉辊上方，所述第一刮粉板和所述第二刮粉板均安装于所述刮粉箱内部，所述第一刮粉板位于前侧，所述第二刮粉板位于后侧，所述刮粉箱的移动过程中只能使所述第一刮粉板或所述第二刮粉板中的其中之一与所述铺粉辊接触；

6、调节机构，所述调节机构与所述机架连接，用于驱动所述刮粉箱滑动并限制其位置；

7、收集机构，所述收集机构包括风机、吸尘盒、第一进气管和第二进气管，所述第一进气管和所述第二进气管均连接至所述吸尘盒，所述风机与所述吸尘盒连接并用于驱动气流流向所述吸尘盒；其中，所述第一进气管和所述第二进气管均插入至所述刮粉箱内部，所述第一进气管设置于所述第一刮粉板上方，所述第二进气管设置于所述第二刮粉板上方。

8、根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述电机通过带传动方式驱动所述铺粉辊。

9、根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述第一刮粉板和所述第二刮粉板均为弹性件。

10、根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述第一刮粉板和所述第二刮粉板均为弧形板，所述第一刮粉板和所述第二刮粉板贴接于所述铺粉辊的表面。

11、根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述第一刮粉板和所述第二刮粉板的圆弧角度为45至60度。

12、根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述第一进气管和所述第二进气管的高度低于所述铺粉辊的顶端。

13、根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述第一进气管和所述第二进气管的管口均设置有斜坡，所述第一进气管的斜坡的底端与所述第一刮粉板的顶部相接，所述第二进气管的斜坡的底端与所述第二刮粉板的顶部相接。

14、根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述吸尘盒内安装有阀门，所述阀门用于控制所述第一进气管和所述第二进气管的启闭，使得所述第一进气管和所述第二进气管择一与所述吸尘盒连通。

15、根据本申请第一方面实施例，进一步地，所述调节机构包括调节螺钉和弹簧，所述调节螺钉与所述机架螺纹连接，所述调节螺钉的端部能够与所述刮粉箱抵接，所述弹簧的两端分别连接至所述机架和所述刮粉箱，所述弹簧向所述刮粉箱施加靠近所述调节螺钉的作用力。

16、根据本申请第二方面实施例，提供一种清洁方法，使用上述粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置进行，包括以下步骤：

17、根据所述铺粉辊的转动方向，通过所述调节机构选择相应的刮粉板与所述铺粉辊贴接：当所述铺粉辊向前移动且顺时针转动时，所述第一刮粉板与所述铺粉辊贴接；当所述铺粉辊向后移动且逆时针转动时，所述第二刮粉板与所述铺粉辊贴接；

18、开启所述风机并启动粘结剂喷射设备，所述铺粉辊开始转动；

19、所述铺粉辊上粘结的粉末被所述第一刮粉板或所述第二刮粉板刮落，所述第一进气管和/或所述第二进气管对所述刮粉箱内的粉末进行吸收。

20、本申请实施例的有益效果至少包括：本申请通过调节机构切换不同的刮粉板与铺粉辊接触，从而铺粉辊无论是正转还是反转都有相应的刮粉板对粘结的粉末进行刮除，并且通过收集机构对粉末进行吸收和收集，提升铺粉辊表面的光洁度。

技术特征：

1.一种粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置，其特征在于：所述电机(220)通过带传动方式驱动所述铺粉辊(210)。

3.根据权利要求1所述的粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置，其特征在于：所述第一刮粉板(320)和所述第二刮粉板(330)均为弹性件。

4.根据权利要求1所述的粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置，其特征在于：所述第一刮粉板(320)和所述第二刮粉板(330)均为弧形板，所述第一刮粉板(320)和所述第二刮粉板(330)贴接于所述铺粉辊(210)的表面。

5.根据权利要求4所述的粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置，其特征在于：所述第一刮粉板(320)和所述第二刮粉板(330)的圆弧角度为45至60度。

6.根据权利要求1所述的粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置，其特征在于：所述第一进气管(530)和所述第二进气管(540)的高度低于所述铺粉辊(210)的顶端。

7.根据权利要求1所述的粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置，其特征在于：所述第一进气管(530)和所述第二进气管(540)的管口均设置有斜坡(550)，所述第一进气管(530)的斜坡(550)的底端与所述第一刮粉板(320)的顶部相接，所述第二进气管(540)的斜坡(550)的底端与所述第二刮粉板(330)的顶部相接。

8.根据权利要求1所述的粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置，其特征在于：所述吸尘盒(520)内安装有阀门，所述阀门用于控制所述第一进气管(530)和所述第二进气管(540)的启闭，使得所述第一进气管(530)和所述第二进气管(540)择一与所述吸尘盒(520)连通。

9.根据权利要求1所述的粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置，其特征在于：所述调节机构(400)包括调节螺钉(410)和弹簧(420)，所述调节螺钉(410)与所述机架(100)螺纹连接，所述调节螺钉(410)的端部能够与所述刮粉箱(310)抵接，所述弹簧(420)的两端分别连接至所述机架(100)和所述刮粉箱(310)，所述弹簧(420)向所述刮粉箱(310)施加靠近所述调节螺钉(410)的作用力。

10.一种清洁方法，使用权利要求1至9中任一所述粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置进行，

技术总结本申请公开了一种粘结剂喷射铺粉辊的自动清洁装置及清洁方法，本自动清洁装置包括机架、辊压机构、刮粉机构、调节机构和收集机构。其中，机架为本自动清洁装置的主体结构，用于对其他部件进行支承；辊压机构用于对粉末层进行辊轧铺粉；调节机构用于调节刮粉机构中刮粉箱的位置；收集机构用于吸收从铺粉辊上刮落的粉末。本申请通过调节机构切换不同的刮粉板与铺粉辊接触，从而铺粉辊无论是正转还是反转都有相应的刮粉板对粘结的粉末进行刮除，并且通过收集机构对粉末进行吸收和收集，提升铺粉辊表面的光洁度。本申请涉及粘结剂喷射增材制造领域。技术研发人员：杨永强,吕少波,王迪,吴世彪,李伟,姜飞受保护的技术使用者：华南理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11