粉末清理裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種粉末清理裝置，該粉末清理裝置用于清理金屬3D打印零件上的殘留粉末，該粉末清理裝置包括安裝件、可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和支撐座，金屬3D打印零件生長于生長基板上，安裝件用于固定安裝生長基板，安裝件通過可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與支撐座連接，通過可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，使得金屬3D打印零件能夠繞至少一條旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。本實用新型將生長有金屬3D打印零件的生長基板安裝在安裝件上，在可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)作用下，使得金屬3D打印零件能夠繞至少一條旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，這樣可以代替人工搬動生長基板，使得變換金屬3D打印零件的方向變得更加容易，便于在金屬3D打印零件的旋轉(zhuǎn)過程中，通過敲擊等手段徹底清理金屬3D打印零件的小孔或窄縫內(nèi)的殘留粉末。
【專利說明】
粉末清理裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及3D打印技術領域，尤其涉及一種粉末清理裝置?！颈尘凹夹g】
[0002]目前，3D打印基于離散堆積的原理，采用分層制造逐層累加的方法制造實體零件， 相對于傳統(tǒng)的材料去除切削加工技術，是一種自下而上的制造方法，金屬3D打印的原料為松散狀態(tài)的金屬粉末，粉末直徑介于O-lOOwii之間，原理為使用高能束(激光束、電子束、等離子束等)按照一定形狀熔化一層金屬粉末后覆蓋另一層金屬粉末繼續(xù)熔化，逐層熔凝堆積，最終生成實體零件。
[0003]采用3D打印技術的金屬零件通常具有復雜的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，如航空發(fā)動機的渦輪靜子葉片和轉(zhuǎn)子葉片等零件，有很多小孔和窄縫，小孔直徑和窄縫寬度在1mm左右，小孔的方向各異，成形后的3D打印零件內(nèi)的小孔和窄縫內(nèi)殘留很多金屬粉末，在進行后處理前必須徹底清理這些殘留粉末，否則將會影響表面質(zhì)量和使用功能，這些殘留金屬粉末難以用手工去除，需使用高壓氣體配合外部敲擊等手段將金屬粉末從零件內(nèi)吹出后再使用吸塵器吸走，敲擊過程中需要不斷變換零件方向，以便使粘附在零件上的殘留粉末脫落。
[0004]3D打印使用的金屬基板以及生長于基板上的零件重量超過25kg，人工搬動基板并變換方向較為困難，并且清除零件粉末的過程中，若無遮擋裝置將造成金屬粉末飛濺，進入環(huán)境中對人體和環(huán)境造成危害。目前，金屬3D打印零件制造完成后，金屬粉末的清理一般在帶有抽氣裝置的密閉房間內(nèi)進行，即使抽風機正常工作，仍然會有一些顆粒較細的粉末不能被及時吸走，從而造成揚塵現(xiàn)象。【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提出一種粉末清理裝置，以解決現(xiàn)有技術中的金屬3D打印零件上的殘留粉末不易清理的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種粉末清理裝置，該粉末清理裝置用于清理金屬3D打印零件上的殘留粉末，該粉末清理裝置包括安裝件、可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和支撐座，所述金屬3D打印零件生長于生長基板上，所述安裝件用于固定安裝所述生長基板，所述安裝件通過所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與所述支撐座連接，通過所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，使得所述金屬3D打印零件能夠繞至少一條旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0007]進一步地，所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括至少一個旋轉(zhuǎn)部件，至少一個所述旋轉(zhuǎn)部件能夠繞自身的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，以帶動所述金屬3D打印零件旋轉(zhuǎn)。
[0008]進一步地，所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括連接軸，所述連接軸連接在所述安裝件與所述支撐座之間，通過所述連接軸的旋轉(zhuǎn)，能夠使得所述金屬3D打印零件繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0009]進一步地，所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括連接軸和橫梁，所述連接軸的第一端固定安裝在所述安裝件上，所述連接軸的第二端與所述橫梁可旋轉(zhuǎn)地連接，以通過所述連接軸的旋轉(zhuǎn)帶動所述金屬3D打印零件繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn);所述橫梁與所述支撐座連接，并能夠相對于所述支撐座旋轉(zhuǎn)，以通過所述橫梁的旋轉(zhuǎn)帶動所述金屬3D打印零件繞第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0010]進一步地，所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括連接軸和旋轉(zhuǎn)架，所述連接軸的第一端固定安裝在所述安裝件上，所述連接軸的第二端與所述旋轉(zhuǎn)架連接，并能夠相對于所述旋轉(zhuǎn)架旋轉(zhuǎn)， 以通過所述連接軸的旋轉(zhuǎn)帶動所述金屬3D打印零件繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn);所述旋轉(zhuǎn)架可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述支撐座上，以通過所述旋轉(zhuǎn)架的旋轉(zhuǎn)帶動所述金屬3D打印零件繞第三旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0011]進一步地，所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括橫梁和旋轉(zhuǎn)架，所述橫梁與所述安裝件連接，并且所述橫梁的兩端均與所述旋轉(zhuǎn)架可旋轉(zhuǎn)地連接，以通過所述橫梁的旋轉(zhuǎn)帶動所述金屬3D打印零件繞第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn);所述旋轉(zhuǎn)架可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述支撐座上，以通過所述旋轉(zhuǎn)架的旋轉(zhuǎn)帶動所述金屬3D打印零件繞第三旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0012]進一步地，所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)還包括連接軸、橫梁和旋轉(zhuǎn)架，所述連接軸的第一端與所述安裝件固定連接，所述連接軸的第二端與所述橫梁的側(cè)部可旋轉(zhuǎn)地連接，所述橫梁的兩端均與所述旋轉(zhuǎn)架可旋轉(zhuǎn)地連接，所述旋轉(zhuǎn)架可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述支撐座上，以通過所述連接軸、所述橫梁和所述旋轉(zhuǎn)架的旋轉(zhuǎn)，分別帶動所述金屬3D打印零件繞第一旋轉(zhuǎn)軸線、 第二旋轉(zhuǎn)軸線和第三旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0013]進一步地，所述第一旋轉(zhuǎn)軸線和所述第二旋轉(zhuǎn)軸線的方向均與水平方向平行，并且所述第一旋轉(zhuǎn)軸線與所述生長基板所在平面相互垂直，所述第二旋轉(zhuǎn)軸線與所述生長基板所在平面相互平行，所述第三旋轉(zhuǎn)軸線與豎直方向平行。
[0014]進一步地，還包括軸向定位件，所述軸向定位件設置在所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的可旋轉(zhuǎn)連接處，以限制所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的軸向移動。
[0015]進一步地，還包括緊固件，所述緊固件設置于所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的一側(cè)，以限制所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)動。
[0016]進一步地，所述粉末清理裝置還包括罩式結(jié)構(gòu)，所述金屬3D打印零件、所述生長基板、所述安裝件、所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和所述支撐座均位于所述罩式結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，所述罩式結(jié)構(gòu)上設有塑膠手套，所述塑膠手套所形成的手形空間與所述罩式結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間相互隔離。
[0017]進一步地，所述罩式結(jié)構(gòu)上設有第一孔和第二孔，所述第一孔用于連接吸塵器管路，所述第二孔用于連接能夠吹洗所述金屬3D打印零件上的殘留粉末的高壓氣體管路。
[0018]基于上述技術方案，本實用新型的粉末清理裝置設置有安裝件、可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和支撐座，將生長有金屬3D打印零件的生長基板安裝在安裝件上，在可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)作用下， 使得金屬3D打印零件能夠繞至少一條旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，這樣可以代替人工搬動生長基板，使得變換金屬3D打印零件的方向變得更加容易，便于在金屬3D打印零件的旋轉(zhuǎn)過程中，通過敲擊等手段徹底清理金屬3D打印零件的小孔或窄縫內(nèi)的殘留粉末?！靖綀D說明】[〇〇19]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分， 本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0020]圖1為本實用新型粉末清理裝置一個實施例的左視圖。
[0021]圖2為圖1實施例的正視圖。[〇〇22]圖3為圖1實施例的俯視圖。[〇〇23]圖4為圖1中A處的局部放大圖。[〇〇24]圖5為圖1中B處的局部放大圖。[〇〇25]圖6為圖1中C處的局部放大圖。
[0026]圖7為圖2中D處的局部放大圖。[〇〇27]圖8為本實用新型粉末清理裝置一個實施例中外罩的結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇28]圖中:1-生長基板，2-安裝件，3-連接軸，4-橫梁，5-支撐座，6-旋轉(zhuǎn)架，7-第一緊固件，8-第一孔，9-第二孔，10-塑膠手套，11-罩式結(jié)構(gòu)，12-第二緊固件，13-第三緊固件，14-第一軸向定位件，15-第二軸向定位件，16-第三軸向定位件?！揪唧w實施方式】
[0029]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。 基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0030]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“橫向”、“縱向”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型保護范圍的限制。
[0031]為了解決現(xiàn)有技術中的金屬3D打印零件上的殘留粉末不易清理的問題，本實用新型提出一種3D打印機的輔助裝置，即粉末清理裝置。[〇〇32]如圖1、圖2和圖3所示，該粉末清理裝置用于清理金屬3D打印零件上的殘留粉末， 該粉末清理裝置包括安裝件2、可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和支撐座5,用于生長金屬3D打印零件的生長基板1可以通過安裝件2固定安裝在該粉末清理裝置上。如圖4所示，安裝件2與生長基板1可以通過螺栓進行固定連接。安裝件2通過可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與支撐座5連接，通過可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)， 使得金屬3D打印零件能夠繞至少一條旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。[〇〇33]上述粉末清理裝置的實施例中，將生長有金屬3D打印零件的生長基板安裝在安裝件上，在可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)作用下，使得金屬3D打印零件能夠繞至少一條旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，這樣可以代替人工搬動生長基板，使得變換金屬3D打印零件的方向變得更加容易，便于在金屬3D打印零件的旋轉(zhuǎn)過程中，通過敲擊等手段徹底清理金屬3D打印零件的小孔或窄縫內(nèi)的殘留粉末。[〇〇34]在本發(fā)明粉末清理裝置的一個實施例中，金屬3D打印零件能夠?qū)崿F(xiàn)繞一條旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn);在本發(fā)明粉末清理裝置的另一個實施例中，金屬3D打印零件能夠?qū)崿F(xiàn)繞兩條旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn);在本發(fā)明粉末清理裝置的其他實施例中，金屬3D打印零件能夠?qū)崿F(xiàn)繞三條旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，這種方案中，三條旋轉(zhuǎn)軸線可以兩兩相互垂直，分別作為三維空間中的X軸、Y軸、 Z軸，可以使得金屬3D打印零件實現(xiàn)三維空間內(nèi)任意角度的變換，方便徹底清理小孔以及窄縫內(nèi)的殘留粉末；當然，根據(jù)實際需要，還可以使得金屬3D打印零件實現(xiàn)繞三條以上的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0035]可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)有很多種，可以根據(jù)實際情況進行選擇，只要能夠?qū)崿F(xiàn)金屬3D打印零件繞至少一條旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的目的即可。
[0036]比如，可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)可以包括一個旋轉(zhuǎn)部件，該旋轉(zhuǎn)部件可以繞至少一條旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn);可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)也可以包括一個以上的旋轉(zhuǎn)部件，各個所述旋轉(zhuǎn)部件能夠分別繞自身的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，以帶動所述金屬3D打印零件繞至少一條旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0037]在第一個優(yōu)選的實施例中，如圖5所示，可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括連接軸3,連接軸3連接在安裝件2與支撐座5之間，通過連接軸3的旋轉(zhuǎn)，能夠使得金屬3D打印零件繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。其中，第一旋轉(zhuǎn)軸線可以是連接軸3的自身軸線。
[0038]第一旋轉(zhuǎn)軸線的方向可以根據(jù)實際需要進行靈活設置。比如，如圖1所示，生長基板1豎直地安裝在安裝件2上，第一旋轉(zhuǎn)軸線的方向可以是使得金屬3D打印零件沿與生長基板1所在平面平行的方向旋轉(zhuǎn)的方向，也可以是使得金屬3D打印零件沿與生長基板1所在平面垂直的方向旋轉(zhuǎn)的方向，當然也可以是方便殘留粉末清理的與水平方向之間呈一定角度的傾斜方向。優(yōu)選地，第一旋轉(zhuǎn)軸線的方向與水平方向平行，或者與豎直方向平行。
[0039]如圖5所示，連接軸3的一端可以通過螺栓與安裝件2固定連接，這樣連接軸3就與生長于生長基板1上的金屬3D打印零件實現(xiàn)了固定連接，當連接軸3繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)時，金屬3D打印零件也可以實現(xiàn)繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0040]在第二個優(yōu)選的實施例中，如圖3所示，可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括橫梁4,橫梁4連接在固定件2與支撐座5之間，通過橫梁4的旋轉(zhuǎn)，能夠使得金屬3D打印零件繞第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。其中，第二旋轉(zhuǎn)軸線可以是橫梁4的中心軸線。
[0041]第二旋轉(zhuǎn)軸線的方向可以根據(jù)實際需要進行靈活設置，比如可以是使得金屬3D打印零件沿與生長基板1所在平面平行的方向旋轉(zhuǎn)的方向，也可以是使得金屬3D打印零件沿與生長基板1所在平面垂直的方向旋轉(zhuǎn)的方向，當然也可以是方便殘留粉末清理的與水平方向之間呈一定角度的傾斜方向。優(yōu)選地，第二旋轉(zhuǎn)軸線的方向與水平方向平行，或者與豎直方向平行。[〇〇42]在第三個優(yōu)選的實施例中，如圖2所示，可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)架6,旋轉(zhuǎn)架6連接在固定件2與支撐座5之間，通過旋轉(zhuǎn)架6的旋轉(zhuǎn)，能夠使得金屬3D打印零件繞第三旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。其中，第三旋轉(zhuǎn)軸線可以是旋轉(zhuǎn)架6的中心對稱線。[〇〇43]第三旋轉(zhuǎn)軸線的方向可以根據(jù)實際需要進行靈活設置，比如可以是使得金屬3D打印零件沿與生長基板1所在平面平行的方向旋轉(zhuǎn)的方向，也可以是使得金屬3D打印零件沿與生長基板1所在平面垂直的方向旋轉(zhuǎn)的方向，當然也可以是方便殘留粉末清理的與水平方向之間呈一定角度的傾斜方向。優(yōu)選地，第三旋轉(zhuǎn)軸線的方向與水平方向平行，或者與豎直方向平行。[〇〇44]以上三個實施例中，金屬3D打印零件均可以繞一條旋轉(zhuǎn)軸線進行旋轉(zhuǎn)。下面對能夠使得金屬3D打印零件繞兩條旋轉(zhuǎn)軸線進行旋轉(zhuǎn)的實施例進行說明。
[0045]在第四個優(yōu)選的實施例中，可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括連接軸3和橫梁4,連接軸3的第一端固定安裝在安裝件2上，如圖5所示，連接軸3的第二端與橫梁4可旋轉(zhuǎn)地連接，以通過連接軸3 的旋轉(zhuǎn)帶動金屬3D打印零件繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn);橫梁4與支撐座5連接，并能夠相對于支撐座5旋轉(zhuǎn)，以通過橫梁4的旋轉(zhuǎn)帶動金屬3D打印零件繞第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0046]第一旋轉(zhuǎn)軸線和第二旋轉(zhuǎn)軸線的方向可以有多種設置，優(yōu)選地，第一旋轉(zhuǎn)軸線和第二旋轉(zhuǎn)軸線的方向均與水平方向平行，并且第一旋轉(zhuǎn)軸線與生長基板1所在平面相互垂直，第二旋轉(zhuǎn)軸線與生長基板1所在平面相互平行。
[0047]在第五個優(yōu)選的實施例中，可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括連接軸3和旋轉(zhuǎn)架6,連接軸3的第一端固定安裝在安裝件2上，連接軸3的第二端與旋轉(zhuǎn)架6連接，并能夠相對于旋轉(zhuǎn)架6旋轉(zhuǎn)，以通過連接軸3的旋轉(zhuǎn)帶動金屬3D打印零件繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn);如圖6所示，旋轉(zhuǎn)架6可旋轉(zhuǎn)地安裝在支撐座5上，以通過旋轉(zhuǎn)架6的旋轉(zhuǎn)帶動金屬3D打印零件繞第三旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。[〇〇48]第一旋轉(zhuǎn)軸線和第三旋轉(zhuǎn)軸線的方向可以有多種設置，優(yōu)選地，第一旋轉(zhuǎn)軸線與水平方向平行，并且第一旋轉(zhuǎn)軸線與生長基板1所在平面相互垂直，第三旋轉(zhuǎn)軸線與豎直方向平行。
[0049]在第六個優(yōu)選的實施例中，可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括橫梁4和旋轉(zhuǎn)架6,橫梁4與安裝件2連接，并且，如圖7所示，橫梁4的兩端均與旋轉(zhuǎn)架6可旋轉(zhuǎn)地連接，以通過橫梁4的旋轉(zhuǎn)帶動金屬3D打印零件繞第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn);旋轉(zhuǎn)架6可旋轉(zhuǎn)地安裝在支撐座5上，以通過旋轉(zhuǎn)架6的旋轉(zhuǎn)帶動金屬3D打印零件繞第三旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0050]第二旋轉(zhuǎn)軸線和第三旋轉(zhuǎn)軸線的方向可以有多種設置，優(yōu)選地，第二旋轉(zhuǎn)軸線與水平方向平行，并且第二旋轉(zhuǎn)軸線與生長基板1所在平面平行，第三旋轉(zhuǎn)軸線與豎直方向平行。
[0051]下面對能夠使得金屬3D打印零件繞三條旋轉(zhuǎn)軸線進行旋轉(zhuǎn)的實施例進行說明。 [〇〇52]在第七個優(yōu)選的實施例中，可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)還包括連接軸3、橫梁4和旋轉(zhuǎn)架6,連接軸3 的第一端與安裝件2固定連接，連接軸3的第二端與橫梁4的側(cè)部可旋轉(zhuǎn)地連接，橫梁4的兩端均與旋轉(zhuǎn)架6可旋轉(zhuǎn)地連接，旋轉(zhuǎn)架6可旋轉(zhuǎn)地安裝在支撐座5上，以通過連接軸3、橫梁4 和旋轉(zhuǎn)架6的旋轉(zhuǎn)，分別帶動金屬3D打印零件繞第一旋轉(zhuǎn)軸線、第二旋轉(zhuǎn)軸線和第三旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。[〇〇53]第一旋轉(zhuǎn)軸線、第二旋轉(zhuǎn)軸線和第三旋轉(zhuǎn)軸線的方向可以有多種設置，優(yōu)選地，第一旋轉(zhuǎn)軸線和第二旋轉(zhuǎn)軸線的方向均與水平方向平行，并且第一旋轉(zhuǎn)軸線與生長基板1所在平面相互垂直，第二旋轉(zhuǎn)軸線與生長基板1所在平面相互平行，第三旋轉(zhuǎn)軸線與豎直方向平行。[〇〇54]基于以上結(jié)構(gòu)，金屬3D打印零件可以繞第一旋轉(zhuǎn)軸線、第二旋轉(zhuǎn)軸線、第三旋轉(zhuǎn)軸線中的任何一個均可以實現(xiàn)360°的旋轉(zhuǎn)，這樣可以使得金屬3D打印零件的翻轉(zhuǎn)更加靈活， 方向變換更加多樣，通過配合敲擊等手段，能夠使金屬3D打印零件的小孔及窄縫內(nèi)的殘留粉末清理得更加徹底。[〇〇55]另外，為了更加方便地實現(xiàn)金屬3D打印零件的旋轉(zhuǎn)，橫梁4優(yōu)選地但不限于設置為 U型，但整體呈長條形，連接軸3的第二端可旋轉(zhuǎn)地安裝在橫梁4的中部;旋轉(zhuǎn)架6優(yōu)選地但不限于設置為U型，整體為方形，如圖2所示，旋轉(zhuǎn)架6的U型開口朝上，橫梁4的兩端可以分別與旋轉(zhuǎn)架6的兩個端部可旋轉(zhuǎn)地連接，從而使得橫梁4能夠在U型旋轉(zhuǎn)架6的兩個豎直部分之間所形成的空間內(nèi)進行旋轉(zhuǎn)。[〇〇56]為防止可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)在可旋轉(zhuǎn)連接處的軸向移動，粉末清理裝置還可以包括軸向定位件，軸向定位件設置在可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的可旋轉(zhuǎn)連接處，以限制可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的軸向移動。
[0057]具體地，如圖5所示，連接軸3通過軸承安裝在橫梁4上，軸承的具體個數(shù)可以根據(jù)實際需要進行選擇。在連接軸3與橫梁4連接的外側(cè)設置有第一軸向定位件14,安裝時，先將連接軸3插入橫梁4的安裝孔內(nèi)，再將第一軸向定位件14通過螺紋旋入連接軸3的安裝孔內(nèi)， 該第一軸向定位件14的端部設置有頂蓋，該頂蓋可以限制連接軸3的軸向移動，當連接軸3 旋轉(zhuǎn)時，第一軸向定位件14跟隨連接軸3—起旋轉(zhuǎn)。連接軸3的旋轉(zhuǎn)能夠使得金屬3D打印零件繞第一旋轉(zhuǎn)軸線做360°的旋轉(zhuǎn)。[〇〇58]如圖7所示，橫梁4的一端通過旋轉(zhuǎn)軸和軸承與旋轉(zhuǎn)架6連接，該旋轉(zhuǎn)軸的右側(cè)(圖示方向的右側(cè))設有凸臺，通過與軸承的配合可以防止旋轉(zhuǎn)軸沿軸向往左側(cè)移動;在旋轉(zhuǎn)架 6的外側(cè)設置有第二軸向定位件15,安裝時，先將旋轉(zhuǎn)軸裝在橫梁4和旋轉(zhuǎn)架6的安裝孔內(nèi)， 再將第二軸向定位件15通過螺紋旋入旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，第二軸向定位件15的端部設置有頂蓋，該頂蓋可以限制旋轉(zhuǎn)軸的沿軸向往右側(cè)移動，當旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，第二軸向定位件15跟隨旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)。橫梁4相對于旋轉(zhuǎn)架6的旋轉(zhuǎn)，能夠使得金屬3D打印零件繞第二旋轉(zhuǎn)軸線做 360°的旋轉(zhuǎn)。
[0059]如圖6所示，旋轉(zhuǎn)架6也是通過旋轉(zhuǎn)軸和軸承與支撐座5連接，該旋轉(zhuǎn)軸的底部設有凸臺，該凸臺能夠防止該旋轉(zhuǎn)軸沿軸向往上移動;在旋轉(zhuǎn)軸的上方設有第三軸向定位件16， 安裝時，先將旋轉(zhuǎn)軸自下而上插入支撐座5的安裝孔內(nèi)，再將第三軸向定位件16通過螺紋旋入旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，第三軸向定位件16的端部設置有頂蓋，該頂蓋可以限制旋轉(zhuǎn)軸的沿軸向往下移動，當旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，第三軸向定位件16跟隨旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)架6相對于支撐座5的旋轉(zhuǎn)，能夠使得金屬3D打印零件繞第三旋轉(zhuǎn)軸線做360°的旋轉(zhuǎn)。
[0060]在金屬3D打印零件繞其中一個旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)時，為了防止其他可旋轉(zhuǎn)連接處的旋轉(zhuǎn)，粉末清理裝置還可以包括緊固件，緊固件設置于可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的一側(cè)，以限制可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)動。
[0061]如圖5?圖7所示，連接軸3的側(cè)面設有第一緊固件7,橫梁4與旋轉(zhuǎn)架6之間的旋轉(zhuǎn)軸的側(cè)面設有第二緊固件12,旋轉(zhuǎn)架6與支撐座5之間的旋轉(zhuǎn)軸的側(cè)面設有第三緊固件13， 這些緊固件可以分別限制連接軸3、橫梁4和旋轉(zhuǎn)架6轉(zhuǎn)動的自由度。
[0062]緊固件的具體結(jié)構(gòu)有很多種，只要能夠?qū)崿F(xiàn)其作用即可，這里提供一個優(yōu)選的實施例，緊固件為旋轉(zhuǎn)螺釘。當需要使金屬3D打印零件繞某一旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動時，反向旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)連接處的旋轉(zhuǎn)螺釘，以解除其對相應旋轉(zhuǎn)軸的限制；當不需要使金屬3D打印零件繞某一旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動時，正向旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)連接處的旋轉(zhuǎn)螺釘，以擰緊該旋轉(zhuǎn)螺釘，使其頂緊相應的旋轉(zhuǎn)軸，限制旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動。[〇〇63]第一緊固件7、第二緊固件12和第三緊固件13的具體結(jié)構(gòu)可以相同，也可以不同， 除了上述的旋轉(zhuǎn)螺釘，也可以選擇銷軸等結(jié)構(gòu)作為緊固件，當拔出銷軸時，限制作用解除； 當插入銷軸時，限制作用恢復。各個緊固件的具體結(jié)構(gòu)可視實際情況而定。[〇〇64]支撐座5可以固定安裝在地面上，以防止粉末清理裝置在清理過程中由于旋轉(zhuǎn)或通入高壓氣體等原因造成金屬3D打印零件的晃動。比如，可以通過螺栓將支撐座5固定在地面上，當然，也不限制于地面，支撐座5還可以固定在特設的固定平臺、操作平臺或者振動平臺上。[〇〇65]如圖8所示，粉末清理裝置還包括罩式結(jié)構(gòu)11，金屬3D打印零件、生長基板1、安裝件2和支撐座均位于罩式結(jié)構(gòu)11的內(nèi)部，這樣可以使整個粉末清理裝置設置在一個相對封閉的環(huán)境中，避免殘留粉末的四處飛揚，進入環(huán)境中對人體和環(huán)境造成危害，并可以盡可能多地回收殘留粉末，避免浪費。
[0066]罩式結(jié)構(gòu)11可以采用透明有機玻璃制作，便于操作人員觀察罩式結(jié)構(gòu)11內(nèi)部的情況。罩式結(jié)構(gòu)11的具體形狀不做特別限制，可以為長方形，也可以為正方形，具體可以根據(jù)實際情況而定。相對于現(xiàn)有技術中在密閉房間內(nèi)進行粉末清理，罩式結(jié)構(gòu)11使得封閉空間相對減小，節(jié)省空間，并且密封效果好。[〇〇67]為了方便操作人員可以親手清理殘留粉末，罩式結(jié)構(gòu)11上設有塑膠手套10,塑膠手套10可以通過夾具固定在用于安裝塑膠手套10的孔上，該孔的孔徑以能夠?qū)崿F(xiàn)人手自由進出的大小為佳，塑膠手套10所形成的手形空間與罩式結(jié)構(gòu)11的內(nèi)部空間相互隔離，這樣既可以允許人手通過塑膠手套10自由進出罩式結(jié)構(gòu)11的內(nèi)部空間，以方便操作人員親自用手清理殘留粉末，又可以保持罩式結(jié)構(gòu)11內(nèi)部空間的封閉。
[0068] 罩式結(jié)構(gòu)11上還可以設有第一孔8和第二孔9,第一孔8用于連接吸塵器管路，利用吸塵器吸走敲打出的殘留粉末，第二孔9用于連接能夠吹洗金屬3D打印零件上的殘留粉末的高壓氣體管路。為避免殘留粉末飛揚，吸塵器可選用濕式吸塵器。[〇〇69]上述各實施例中的粉末清理裝置可以應用于各類3D打印機，作為一種輔助裝置， 該粉末清理裝置可以通過安裝件2與3D打印機上用于生長金屬3D打印零件的生長基板1連接，然后應用該粉末清理裝置對通過3D打印機所制造的3D打印零件上的殘留粉末進行清理。
[0070]下面結(jié)合附圖1?8對本實用新型粉末清理裝置的一個實施例的具體結(jié)構(gòu)進行詳細說明:
[0071]如圖1所示，金屬3D打印零件生長于生長基板1上，生長基板1通過螺栓連接固定于安裝件2之上，安裝件2與連接軸3通過螺栓連接，從而將生長基板1固定于連接軸3之上。如圖3所示，橫梁4為橫梁結(jié)構(gòu)，如圖5所示，連接軸3通過軸承與軸向定位裝置與橫梁4連接，連接軸3可繞自身軸線做360°旋轉(zhuǎn)運動。如圖2所示，旋轉(zhuǎn)架6為豎直放置的U型梁式結(jié)構(gòu)，如圖 7所示，橫梁4通過兩根旋轉(zhuǎn)軸和軸向定位裝置與旋轉(zhuǎn)架6連接，橫梁4可繞其長度方向做 360°旋轉(zhuǎn)運動。如圖1和圖2所示，支撐座5通過螺釘固定于地面上。如圖6所示，旋轉(zhuǎn)架6通過旋轉(zhuǎn)軸和軸向定位裝置與支撐座5連接，旋轉(zhuǎn)架6可繞豎直方向做360°旋轉(zhuǎn)運動。
[0072]如圖5所示，第一緊固件7沿螺紋擰下時，連接軸3不可做旋轉(zhuǎn)運動，第一緊固件7沿螺紋擰上時，連接軸3可做旋轉(zhuǎn)運動。橫梁4和旋轉(zhuǎn)架6分別采用第二緊固釘12和第三緊固釘 13來控制旋轉(zhuǎn)的自由度。[〇〇73]如圖8所示，罩式結(jié)構(gòu)11置于能夠三維旋轉(zhuǎn)的粉末清理裝置之外，塑膠手套10固定于罩式結(jié)構(gòu)11上，操作人員可通過塑膠手套10對金屬3D打印零件進行清粉操作，并且可在與金屬3D打印零件隔絕的情況下對其進行清粉。第一孔8用于接入吸塵器管路，第二孔9用于接入高壓氣體，高壓氣體對金屬3D打印零件進行吹洗，吸塵器用于吸走吹洗及敲打出的細微3D打印使用的金屬粉末。
[0074]通過對本實用新型粉末清理裝置的多個實施例的說明，可以看到本實用新型粉末清理裝置實施例至少具有以下優(yōu)點:[〇〇75]1、該粉末清理裝置可以沿互相垂直的三個方向?qū)崿F(xiàn)360°的轉(zhuǎn)動，可使金屬3D打印零件處于任意朝向，轉(zhuǎn)動過程中操作人員可從各個方向?qū)饘?D打印零件的殘留金屬粉末進行清理，并且可以清除小孔或窄縫內(nèi)的殘留粉末，清理效果顯著，無需人工搬動轉(zhuǎn)動或使用吊帶配合轉(zhuǎn)動，提高了工作效率，降低了工作強度；
[0076]2、粉末清理裝置外放置有四方形的罩式結(jié)構(gòu)，罩式結(jié)構(gòu)上設有塑膠手套，操作人員可將手伸進塑膠手套后進入罩式結(jié)構(gòu)對金屬3D打印零件進行清除粉末的操作；
[0077]3、罩式結(jié)構(gòu)上還設有可以接入高壓氣體和吸塵器吸管的孔，通過高壓氣體對粉末進行吹洗，吹洗或敲打出的粉末只存在于罩式結(jié)構(gòu)內(nèi)，可以立即被吸塵器吸走，可控制金屬粉末擴散范圍，防止粉末進入外界空氣和外界環(huán)境中被人體吸入或?qū)ν饨绛h(huán)境造成污染。
[0078]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制;盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特征進行等同替換;而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍當中。
【主權(quán)項】
1.一種粉末清理裝置，其特征在于，該粉末清理裝置用于清理金屬3D打印零件上的殘 留粉末，該粉末清理裝置包括安裝件(2 )、可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和支撐座(5 )，所述金屬3D打印零件生 長于生長基板(1)上，所述安裝件(2)用于固定安裝所述生長基板(1)，所述安裝件(2)通過 所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與所述支撐座(5)連接，通過所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，使得所述金屬3D打印 零件能夠繞至少一條旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末清理裝置，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括至少一個旋 轉(zhuǎn)部件，至少一個所述旋轉(zhuǎn)部件能夠繞自身的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，以帶動所述金屬3D打印零件 旋轉(zhuǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末清理裝置，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括連接軸(3)， 所述連接軸(3)連接在所述安裝件(2)與所述支撐座(5)之間，通過所述連接軸(3)的旋轉(zhuǎn)， 能夠使得所述金屬3D打印零件繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末清理裝置，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括連接軸(3) 和橫梁(4)，所述連接軸(3)的第一端固定安裝在所述安裝件(2)上，所述連接軸(3)的第二 端與所述橫梁(4)可旋轉(zhuǎn)地連接，以通過所述連接軸(3)的旋轉(zhuǎn)帶動所述金屬3D打印零件繞 第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn);所述橫梁(4)與所述支撐座(5)連接，并能夠相對于所述支撐座(5)旋 轉(zhuǎn)，以通過所述橫梁(4)的旋轉(zhuǎn)帶動所述金屬3D打印零件繞第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末清理裝置，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括連接軸(3) 和旋轉(zhuǎn)架(6)，所述連接軸(3)的第一端固定安裝在所述安裝件(2)上，所述連接軸(3)的第 二端與所述旋轉(zhuǎn)架(6)連接，并能夠相對于所述旋轉(zhuǎn)架(6)旋轉(zhuǎn)，以通過所述連接軸(3)的旋 轉(zhuǎn)帶動所述金屬3D打印零件繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn);所述旋轉(zhuǎn)架(6)可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述支 撐座(5)上，以通過所述旋轉(zhuǎn)架(6)的旋轉(zhuǎn)帶動所述金屬3D打印零件繞第三旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末清理裝置，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括橫梁(4)和 旋轉(zhuǎn)架(6)，所述橫梁(4)與所述安裝件(2)連接，并且所述橫梁(4)的兩端均與所述旋轉(zhuǎn)架 (6)可旋轉(zhuǎn)地連接，以通過所述橫梁(4)的旋轉(zhuǎn)帶動所述金屬3D打印零件繞第二旋轉(zhuǎn)軸線旋 轉(zhuǎn);所述旋轉(zhuǎn)架(6)可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述支撐座(5)上，以通過所述旋轉(zhuǎn)架(6)的旋轉(zhuǎn)帶動所 述金屬3D打印零件繞第三旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末清理裝置，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)還包括連接軸 (3)、橫梁(4)和旋轉(zhuǎn)架(6)，所述連接軸(3)的第一端與所述安裝件(2)固定連接，所述連接 軸(3)的第二端與所述橫梁(4)的側(cè)部可旋轉(zhuǎn)地連接，所述橫梁(4)的兩端均與所述旋轉(zhuǎn)架 (6)可旋轉(zhuǎn)地連接，所述旋轉(zhuǎn)架(6)可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述支撐座(5)上，以通過所述連接軸 (3)、所述橫梁(4)和所述旋轉(zhuǎn)架(6)的旋轉(zhuǎn)，分別帶動所述金屬3D打印零件繞第一旋轉(zhuǎn)軸 線、第二旋轉(zhuǎn)軸線和第三旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的粉末清理裝置，其特征在于，所述第一旋轉(zhuǎn)軸線和所述第二旋 轉(zhuǎn)軸線的方向均與水平方向平行，并且所述第一旋轉(zhuǎn)軸線與所述生長基板(1)所在平面相 互垂直，所述第二旋轉(zhuǎn)軸線與所述生長基板(1)所在平面相互平行，所述第三旋轉(zhuǎn)軸線與豎 直方向平行。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末清理裝置，其特征在于，還包括軸向定位件，所述軸向定 位件設置在所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的可旋轉(zhuǎn)連接處，以限制所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的軸向移動。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末清理裝置，其特征在于，還包括緊固件，所述緊固件設置于所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的一側(cè)，以限制所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)動。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末清理裝置，其特征在于，所述粉末清理裝置還包括罩式 結(jié)構(gòu)(11)，所述金屬3D打印零件、所述生長基板(1)、所述安裝件(2)、所述可旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和所 述支撐座(5)均位于所述罩式結(jié)構(gòu)(11)的內(nèi)部，所述罩式結(jié)構(gòu)(11)上設有塑膠手套(10)，所 述塑膠手套(10)所形成的手形空間與所述罩式結(jié)構(gòu)(11)的內(nèi)部空間相互隔離。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的粉末清理裝置，其特征在于，所述罩式結(jié)構(gòu)(11)上設有第一 孔(8)和第二孔(9)，所述第一孔(8)用于連接吸塵器管路，所述第二孔(9)用于連接能夠吹 洗所述金屬3D打印零件上的殘留粉末的高壓氣體管路。
【文檔編號】B22F3/105GK205614056SQ201620459025
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月19日
【發(fā)明人】周競, 唐天海, 雷力明
【申請人】中航商用航空發(fā)動機有限責任公司