一种大尺寸粉末床熔融设备的清粉装置

1.本发明涉及大尺寸粉末床熔融领域的粉末清理辅助设备，尤其涉及一种大尺寸粉末床熔融设备的清粉装置。


背景技术：

2.粉末床熔融指的是通过热能选择性地熔化/烧结粉末床区域的增材制造工艺。
3.典型的粉末床熔融工艺包括选区激光烧结(sls)、选区激光熔融(slm)以及电子束熔化ebm)等。
4.目前粉末床熔融设备朝着大尺寸、高精度、高效率、多材料的方向发展。为满足复杂结构大尺寸工件的成形需求，大尺寸粉末床熔融设备的最大成形尺寸已达米级，打印过程的粉末需求量也达到了吨级，成形周期往往需要数周。粉末管理和清除是所有粉末床熔融技术的重要环节，并且通常是成形和后处理过程的痛苦之源。
5.粉末床熔融设备打印后的粉末清理，一般以人工操作的方式从成形缸中清出，大部分粉末使用工具铲出，少量使用防爆吸尘器吸出，残留部分使用纸巾蘸取酒精擦拭干净，在整个清粉过程中，需要粉末生产场所和工具的清洁以及个人防护装备的佩戴。
6.针对大型粉末床熔融设备，人工清粉过程中难免会造成一定程度的粉尘飞扬，对空气净化、环境卫生、人身健康等不利。
7.同时，人工清粉的方式不仅大量损耗操作人员的时间和体力，而且作业过程不连续，效率低。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种大尺寸粉末床熔融设备的清粉装置。
9.本发明通过下述技术方案实现：
10.一种大尺寸粉末床熔融设备的清粉装置，包括支架1，位于支架1上的振动转盘2，振动转盘2用于安装固定换缸单元3；
11.所述振动转盘2，通过轴承安装在支架1上；
12.所述换缸单元3用于装载成型缸；该换缸单元3包括四块侧板；
13.所述支架1的支撑平面两侧，分别开设有落粉槽4；
14.所述支架1的下方设有收粉单元5；所述收粉单元5用于收集来自落粉槽4的分粉末。
15.所述振动转盘2包括支撑圆盘1-2、振动电机1-3和回转驱动机构；
16.所述振动电机1-3设置在支撑圆盘1-2的底部；所述支撑圆盘1-2通过回转支撑1-4安装在支架1上；回转支撑1-4通过轴承以转动方式安装在支架1的支撑平面上，并由回转驱动机构带动支撑圆盘1-2转动。
17.所述支架1上设置有清粉密封仓6，所述换缸单元3置于该清粉密封仓6内。
18.所述清粉密封仓6用于将换缸单元3密封在其内；所述清粉密封仓6包括顶门6-1、侧门6-2、观察窗6-3和橡胶手套6-4；所述橡胶手套6-4的口部密封连接在清粉仓的侧壁上，用于手工清除清粉密封仓6残余粉末时使用。
19.所述收粉单元5包括收粉罐；收粉罐底部安装有支撑腿5-1，支撑腿5-1上装有万向滚轮5-2；收粉罐的顶部包括一密封端盖5-3，在端盖上设有收粉接口5-4，收粉接口5-4通过管道连接落粉槽4。
20.所述换缸单元3为激光选区熔化设备的成型缸；成型缸侧板的中部和底部分别设置有连接件3-1，中部的连接件用于移动换缸单元3时，与搬运工具连接；底部的连接件用于与振动转盘2的支撑圆盘1-2固定连接。
21.所述落粉槽4呈倒锥形漏斗状。
22.所述支架1的一侧，还预留有用于放置控制设备的控制箱7。
23.所述控制箱7内包括一个用于人工清理残余粉末时使用的吸粉器8，所述吸粉器8的吸粉动力来自安放在支架1底部的吸粉风机9；
24.所述吸粉器8的吸粉口通过管道置于清粉密封仓6内，吸粉器8的出粉口通过管道连接支架1底部的收粉罐。
25.所述支撑圆盘1-2的底面设有加强筋1-5。
26.本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
27.激光选区熔化作业完成，即工件打印加工完成后，通过叉车托住中部的l型连接件，将换缸单元(成型缸)转运并从清粉仓的侧门抬进放置在振动转盘上，然后将成型缸侧板上的用于连接l型连接件的螺栓拆除，使成型缸侧板与成型缸基座分离后，再将成型缸的缸体由清粉仓的顶门吊出，最后再通过先前拆除的螺栓将成型缸基座固定在支撑圆盘上；关闭清粉仓的侧门，通入保护气体，振动转盘正反旋转并振动，粉末由落粉槽送入收粉单元储存；粉末清理完毕后，至清粉仓内氧含量降至安全操作范围后，松开成型缸基座与支撑圆盘的螺栓，使用桁吊托住该l型连接件，将其从清粉仓的顶门吊出。工件上残留粉末，由人工通过清粉密封仓壁上个橡胶手，结合吸粉器辅助清理。
28.本发明结构简单，使用便捷；适用于成形尺寸大，粉末清理量大且具有连续生产加工要求的情况；本发明通过改变传统人工清粉方式，缩短了操作时间，减少了人力物力，提高了大尺寸粉末床熔融设备的生产效率。
附图说明
29.图1为本发明大尺寸粉末床熔融设备的清粉装置结构示意图一。
30.图2为本发明振动转盘结构示意图。
31.图3为本发明大尺寸粉末床熔融设备的清粉装置结构示意图二。
32.图4为本发明收粉单元结构示意图。
33.图5为本发明换缸单元结构示意图。
34.图6为本发明大尺寸粉末床熔融设备的清粉装置结构示意图三。
具体实施方式
35.下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
36.实施例
37.如图1-6所示。本发明公开了一种大尺寸粉末床熔融设备的清粉装置，包括支架1，位于支架1上的振动转盘2，振动转盘2用于安装固定换缸单元3；
38.所述振动转盘2，通过轴承安装在支架1上；
39.所述换缸单元3用于装载成型缸；该换缸单元3包括四块侧板。
40.所述支架1的支撑平面两侧，分别开设有落粉槽4；
41.所述支架1的下方设有收粉单元5；所述收粉单元5用于收集来自落粉槽4的分粉末。
42.所述振动转盘2包括支撑圆盘1-2、振动电机1-3和回转驱动机构；
43.所述振动电机1-3设置在支撑圆盘1-2的底部；所述支撑圆盘1-2通过回转支撑1-4安装在支架1上；回转支撑1-4通过轴承以转动方式安装在支架1的支撑平面上，并由回转驱动机构带动支撑圆盘1-2转动。回转驱动机构为电机或者马达带动旋转，转动时可采用正反转相结合方式；振动电机1-3振动转动时，也可采用正反转相结合的方式。
44.所述支架1上设置有清粉密封仓6，所述换缸单元3置于该清粉密封仓6内。
45.所述清粉密封仓6用于将换缸单元3密封在其内；所述清粉密封仓6包括顶门6-1、侧门6-2、观察窗6-3和橡胶手套6-4；所述橡胶手套6-4的口部密封连接在清粉仓的侧壁上，用于手工清除清粉密封仓6残余粉末时使用。
46.所述收粉单元5包括收粉罐；收粉罐底部安装有支撑腿5-1，支撑腿5-1上装有万向滚轮5-2；收粉罐的顶部包括一密封端盖5-3，在端盖上设有收粉接口5-4，收粉接口5-4通过管道(软管)连接落粉槽4。
47.所述换缸单元3为激光选区熔化设备的成型缸；成型缸侧板的中部和底部分别设置有连接件3-1，中部的连接件用于移动换缸单元3时，与搬运工具连接；底部的连接件用于与振动转盘2的支撑圆盘1-2固定连接。
48.所述落粉槽4呈倒锥形漏斗状，便于粉末的收集和自然滑落。
49.所述支架1的一侧，还预留有用于放置控制设备的控制箱7。
50.所述控制箱7内包括一个用于人工清理残余粉末时使用的吸粉器8，所述吸粉器8的吸粉动力来自安放在支架1底部的吸粉风机9；吸粉器8工作原理与吸尘机原理相同或近似。
51.所述吸粉器8的吸粉口通过管道置于清粉密封仓6内，吸粉器8的出粉口通过管道连接支架1底部的收粉罐。
52.所述支撑圆盘1-2的底面设有加强筋1-5，用于增加支撑圆盘力学性能。
53.激光选区熔化作业完成，即工件打印加工完成后，通过叉车托住中部的l型连接件，将换缸单元(成型缸)转运并从清粉仓的侧门抬进放置在振动转盘上，然后将成型缸侧板上的用于连接l型连接件的螺栓拆除，使成型缸侧板与成型缸基座分离后，再将成型缸的缸体由清粉仓的顶门吊出，最后再通过先前拆除的螺栓将成型缸基座固定在支撑圆盘上；关闭清粉仓的侧门，通入保护气体，振动转盘正反旋转并振动，粉末由落粉槽送入收粉单元储存；粉末清理完毕后，至清粉仓内氧含量降至安全操作范围后，松开成型缸基座与支撑圆盘1-2的螺栓，使用桁吊托住该l型连接件，将其从清粉仓的顶门吊出。工件上残留粉末，由人工通过清粉密封仓壁上个橡胶手，结合吸粉器辅助清理。
54.如上所述，便可较好地实现本发明。
55.本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。