一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置的制作方法

本发明属于增材制造领域，具体涉及一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置。

背景技术：

1、金属增材制造slm设备，在打印完成之后需要对零件进行清粉操作，同时，需要给成形缸中换上新的基材板。传统的slm设备打印完成后，需要清粉和换基材板操作时，首先需要将基材板连带打印好的零件一起从成形缸中拆出来，然后转移至清粉机，完成清粉操作；同时将成形缸清理干净转移至安装基材板工位，把新的基材板安装在成形缸内。这种传统清粉和换基材板方式存在很多缺点，例如：

2、1.需要将成形缸及基材板进行多次运输转移，浪费人力物力；

3、2.存在多个工位，占用空间较大；

4、3.基材板较重，往往需要厂房有起重机类设备；

5、4.未清理的成形缸及打印完成的零件在运输过程中，金属粉末对人体有一定的安全威胁。

6、为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种安全性能好、自动化程度高的增材制造成形缸清粉及换基材一体装置。

技术实现思路

1、要解决的技术问题：

2、为了避免现有技术的不足之处，本发明提供一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置，将清粉和换基材板工位封装于套装的两个独立封闭空间内，能保证两个工位的独立密封操作；通过翻转装置完成工件在两个工位之间的切换转移，节省了运输成本和人力成本。本发明解决了现有技术中工件在换基材板和清粉工序之间因反复运输所产生的问题。

3、本发明的技术方案是：一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置，包括设置于两个相邻且独立封闭空间的清粉工位和换基材工位；

4、所述清粉工位包括位于底部的翻转底座15，其上转动连接有翻转装置1；所述翻转装置1包括转板和驱动转板翻转的旋转驱动部件，所述转板上安装有旋转清粉组件2，用于抓夹工件并通过旋转/振动的方式清粉；所述翻转装置1能够带动旋转清粉组件2翻转，从而完成工件在两个工位上的切换；

5、所述换基材工位包括中空且顶部开口的机架9、安装于机架9内底面的成形缸顶升固定机构11、及用于顶升基板的零件顶升机构12；所述机架9的开口所在端面作为换基材操作台，所述零件顶升机构12能够将基材板6移动至成形缸8内或机架9的开口端。

6、本发明的进一步技术方案是：所述相邻且独立封闭空间为内腔室3和外腔室4，内、外腔室之间设置有第一密封门，将两个腔室分隔为独立的密封环境；所述外腔室设置有第二密封门，作为基材的取放口。

7、本发明的进一步技术方案是：所述机架9上设置有翻转门托板14，通过可移动方式安装于机架的开口处，能够根据需要将开口关闭和打开。

8、本发明的进一步技术方案是：所述翻转门托板14为面积大于机架9开口面积的平板，铰接于机架9的开口端面上，或者平行滑动安装于机架9的开口端面上。

9、本发明的进一步技术方案是：所述翻转装置1的转板为l型板，一端板面通过连接轴转动连接于翻转底座上端侧壁；所述连接轴水平设置，其输入端连接旋转驱动部件；所述转板的另一端板面上安装有旋转清粉组件2；所述旋转清粉组件2包括旋转组件，及安装于旋转组件上的工件夹具。

10、本发明的进一步技术方案是：所述旋转组件为二维旋转件，包括转轴，转轴的一端与安装于转板上的电机连接，另一端垂直穿过转板的另一端板面与转盘连接，且转轴与转板为转动连接；所述转盘用于安装工件夹具。

11、本发明的进一步技术方案是：所述工件夹具包括对称设置的左夹爪201和右夹爪202、用于驱动左、右夹爪的夹爪平移装置204、及用于安装左、右夹爪的旋转底板205，所述旋转底板205安装于转盘的端面上；所述夹爪的主体为夹板，夹板的相邻两侧沿垂直于板面的方向延伸出限位凸起，一侧限位凸起通过夹爪平移装置安装于旋转底板205上，另一侧限位凸起与基板6上设置的凹槽配合安装；所述左夹爪201和右夹爪202上分别安装有振动装置203；

12、所述夹爪平移装置204包括安装于旋转底板205上的直线电机，夹爪的一侧限位凸起固定于直线电机的滑块上；通过直线电机驱动左夹爪201和右夹爪202相向或背向运动，完成对工件的夹紧或放松。

13、本发明的进一步技术方案是：所述机架9的开口端面上安装有移动清扫机构13，所述移动清扫机构13包括平行安装于开口两侧的平移装置7，及通过滑块安装于平移装置7上的负压吸粉装置1301和清扫刮板刷1302，用于清除成形缸内或基板边缘的粉末。

14、本发明的进一步技术方案是：所述负压吸粉装置1301包括吸风机、通过管路与吸风机连接的抽吸口；所述抽吸口安装于平移装置7的滑块上，并朝向成形缸内或基板边缘。

15、本发明的进一步技术方案是：所述清扫刮板刷1302包括安装于平移装置7滑块上的刮板刷，所述刮板刷朝向成形缸内或基板边缘。

16、有益效果

17、本发明的有益效果在于：本发明一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置采用了相邻设计的清粉工位和换基材工位，通过清粉工位的翻转装置实现工件在两个工位之间的位置切换，并在翻转装置上安装旋转清粉组件，能够将工件翻转的同时，通过旋转和振动对工件进行清粉；在换基材工位上安装移动清扫机构，能够对基板边缘进行进一步清扫。具体优势如下：

18、1.减少了人接触金属粉末，提高了安全性能。

19、2.降低了人工参与度，节约人工成本。

20、3.换基材与清粉同一设备内完成，减少了成形缸及基材和零件的搬运工作；

21、采用内外腔室套用，分别洗气的结构，降低了耗气量的同时，减少了洗气时间，提高了工作效率。

技术特征：

1.一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置，其特征在于：包括设置于两个相邻且独立封闭空间的清粉工位和换基材工位；

2.根据权利要求1所述一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置，其特征在于：所述相邻且独立封闭空间为内腔室(3)和外腔室(4)，内、外腔室之间设置有第一密封门，将两个腔室分隔为独立的密封环境；所述外腔室设置有第二密封门，作为基材的取放口。

3.根据权利要求1所述一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置，其特征在于：所述机架(9)上设置有翻转门托板(14)，通过可移动方式安装于机架的开口处，能够根据需要将开口关闭和打开。

4.根据权利要求3所述一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置，其特征在于：所述翻转门托板(14)为面积大于机架(9)开口面积的平板，铰接于机架(9)的开口端面上，或者平行滑动安装于机架(9)的开口端面上。

5.根据权利要求1所述一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置，其特征在于：所述翻转装置(1)的转板为l型板，一端板面通过连接轴转动连接于翻转底座上端侧壁；所述连接轴水平设置，其输入端连接旋转驱动部件；所述转板的另一端板面上安装有旋转清粉组件(2)；所述旋转清粉组件(2)包括旋转组件，及安装于旋转组件上的工件夹具。

6.根据权利要求5所述一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置，其特征在于：所述旋转组件为二维旋转件，包括转轴，转轴的一端与安装于转板上的电机连接，另一端垂直穿过转板的另一端板面与转盘连接，且转轴与转板为转动连接；所述转盘用于安装工件夹具。

7.根据权利要求6所述一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置，其特征在于：所述工件夹具包括对称设置的左夹爪(201)和右夹爪(202)、用于驱动左、右夹爪的夹爪平移装置(204)、及用于安装左、右夹爪的旋转底板(205)，所述旋转底板(205)安装于转盘的端面上；所述夹爪的主体为夹板，夹板的相邻两侧沿垂直于板面的方向延伸出限位凸起，一侧限位凸起通过夹爪平移装置安装于旋转底板(205)上，另一侧限位凸起与基材板(6)上设置的凹槽配合安装；所述左夹爪(201)和右夹爪(202)上分别安装有振动装置(203)；

8.根据权利要求1-7任一项所述一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置，其特征在于：所述机架(9)的开口端面上安装有移动清扫机构(13)，所述移动清扫机构(13)包括平行安装于开口两侧的平移装置(7)，及通过滑块安装于平移装置(7)上的负压吸粉装置(1301)和清扫刮板刷(1302)，用于清除成形缸内或基材板(6)边缘的粉末。

9.根据权利要求8所述一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置，其特征在于：所述负压吸粉装置(1301)包括吸风机、通过管路与吸风机连接的抽吸口；所述抽吸口安装于平移装置(7)的滑块上，并朝向成形缸内或基材板(6)边缘。

10.根据权利要求9所述一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置，其特征在于：所述清扫刮板刷(1302)包括安装于平移装置(7)滑块上的刮板刷，所述刮板刷朝向成形缸内或基材板(6)边缘。

技术总结本发明一种增材制造成形缸清粉及换基材一体装置，属于增材制造领域；包括设置于两个相邻且独立封闭空间的清粉工位和换基材工位；清粉工位包括位于底部的翻转底座，其上转动连接有翻转装置；翻转装置包括转板和驱动转板翻转的旋转驱动部件，转板上安装有旋转清粉组件，用于抓夹工件并通过旋转/振动的方式清粉；翻转装置能够带动旋转清粉组件翻转；换基材工位包括中空且顶部开口的机架、安装于机架内底面的成形缸顶升固定机构、及用于顶升基板的零件顶升机构；机架的开口所在端面作为换基材操作台，零件顶升机构能够将基材板移动至成形缸内或机架的开口端。本发明解决了现有技术中工件在换基材板和清粉工序之间因反复运输所产生的问题。技术研发人员：刘荣辉,奚首真,成博受保护的技术使用者：西安铂力特增材技术股份有限公司技术研发日：20231023技术公布日：2024/8/5