本發(fā)明屬于打印設(shè)備,特別涉及一種打印機(jī)粉料回收循環(huán)裝置。
背景技術(shù):
1、選擇性激光熔化是增材制造技術(shù)之一,具有廣闊的發(fā)展前景。由于使用激光束和金屬粉末作為制造工具,大大縮短了產(chǎn)品研發(fā)和制造周期。slm成型技術(shù)可用于直接生產(chǎn)具有高相對(duì)密度,出色的機(jī)械性能,高尺寸精度和出色的表面質(zhì)量的金屬零件。與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比,slm可以形成任意復(fù)雜的金屬零件,而受零件形狀限制。在具有復(fù)雜形狀的金屬材料和零件方面,它顯示出明顯的優(yōu)勢(shì),而傳統(tǒng)技術(shù)則難以加工。在進(jìn)行金屬3d打印的過(guò)程,金屬粉末材料的量不足會(huì)直接導(dǎo)致零件打印失敗。此外,打印成型缸中會(huì)有大量的材料結(jié)余,該部分材料需進(jìn)行人工回收、篩分及烘干處理后再重復(fù)利用。隨著3d打印零件的加工尺寸逐步加大,其制造周期也越來(lái)越長(zhǎng),然而3d打印設(shè)備內(nèi)部只能儲(chǔ)存部分金屬粉末材料,故在打印過(guò)程中必須給設(shè)備添加金屬粉末材料,并對(duì)打印后的結(jié)余粉料進(jìn)行處理后再循環(huán)利用。
2、目前,給金屬3d打印設(shè)備添加金屬粉末的方式主要分為人工加粉、風(fēng)力輸送加粉和單機(jī)粉末自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)。但三種方式都存在一些缺點(diǎn):
3、對(duì)于人工加粉:3d打印工廠(chǎng)一般會(huì)有幾十甚至上百臺(tái)打印設(shè)備,所需粉量較大,人工添加效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大;同時(shí),3d打印機(jī)儲(chǔ)料罐的位置較高,人工加粉操作不方便;而且金屬粉末在裸露環(huán)境中容易揚(yáng)塵,污染環(huán)境且人工在防護(hù)措施不當(dāng)?shù)那闆r下吸入有損健康。
4、至于風(fēng)力輸送加粉:需鋪設(shè)布局復(fù)雜的管網(wǎng),空間占用大;若所鋪設(shè)管路的管徑小則容易發(fā)生堵塞,反之則成本增大;此外,3d打印工廠(chǎng)需要應(yīng)對(duì)不同的工作要求,每臺(tái)打印機(jī)可能會(huì)使用不同的金屬粉末進(jìn)行打印作業(yè),如果采用送粉管道加粉,則需要應(yīng)對(duì)不同金屬粉末輸送要求,架設(shè)多套送粉管道,打印機(jī)頂部需鋪設(shè)布局復(fù)雜的金屬粉末輸送管網(wǎng),制造成本和后期維護(hù)成本高昂,且當(dāng)管道發(fā)生泄露時(shí),金屬粉末在管道輸送過(guò)程中有粉塵爆炸的隱患。對(duì)于特殊粉末,為了防止其變化,則需要利用成本較高的惰性氣體進(jìn)行輸送。
5、針對(duì)單機(jī)粉末自動(dòng)循環(huán)裝置:3d打印工廠(chǎng)內(nèi)每臺(tái)打印設(shè)備都需要配備一套粉末自動(dòng)循環(huán)設(shè)備,成本高,管理維護(hù)難度大;同時(shí),粉末自動(dòng)循環(huán)設(shè)備也需要定期人工加粉,工作量大,效率低;不利于打印工廠(chǎng)的大規(guī)模、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述存在的問(wèn)題,本發(fā)明的目的是提供一種打印機(jī)粉料回收循環(huán)裝置,可實(shí)現(xiàn)對(duì)打印后粉料的自動(dòng)收集、篩分、烘干及送粉的循環(huán),實(shí)現(xiàn)了同時(shí)對(duì)多臺(tái)打印設(shè)備的自動(dòng)循環(huán)供粉。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種打印機(jī)粉料回收循環(huán)裝置,包括間隔設(shè)置的打印設(shè)備,所述打印設(shè)備頂部設(shè)有頂部供粉裝置,還包括:
3、兩個(gè)集粉罐,所述打印設(shè)備前側(cè)設(shè)有兩個(gè)所述集粉罐,兩個(gè)所述集粉罐均用于接收打印設(shè)備產(chǎn)生余粉;
4、中轉(zhuǎn)罐升降組件,設(shè)置在兩個(gè)所述集粉罐下方,所述中轉(zhuǎn)罐升降組件用于將兩個(gè)中轉(zhuǎn)罐升高至對(duì)應(yīng)的集粉罐下端并對(duì)接;
5、粉料循環(huán)組件,每?jī)蓚€(gè)打印設(shè)備之間設(shè)置一個(gè)所述粉料循環(huán)組件,所述粉料循環(huán)組件包括設(shè)備安裝機(jī)架和從上到下依次設(shè)置在所述設(shè)備安裝機(jī)架上的中轉(zhuǎn)粉罐放置臺(tái)、粉料篩分裝置、粉料烘干裝置和加粉罐升降裝置,所述中轉(zhuǎn)粉罐放置臺(tái)用于放置所述中轉(zhuǎn)罐,所述粉料篩分裝置與所述中轉(zhuǎn)罐連接,用于接收并篩分中轉(zhuǎn)罐內(nèi)的粉料,所述粉料烘干裝置用于烘干所述粉料篩分裝置篩分后的粉料,所述加粉罐升降裝置用于將加粉罐升至粉料烘干裝置的輸出端,使烘干后的粉料進(jìn)入加粉罐中;
6、粉料輸送桁架機(jī)械手,架設(shè)在所述打印設(shè)備上方,所述粉料輸送桁架機(jī)械手用于抓取中轉(zhuǎn)罐或加粉罐并移動(dòng)至指定位置。
7、進(jìn)一步地,每個(gè)所述集粉罐的側(cè)面均設(shè)有一個(gè)所述開(kāi)關(guān)閥門(mén)裝置,所述開(kāi)關(guān)閥門(mén)裝置用于控制對(duì)應(yīng)集粉罐下端端口的開(kāi)啟或關(guān)閉。
8、進(jìn)一步地,所述粉料輸送桁架機(jī)械手包括支撐座、x軸桁架、y軸桁架、z軸桁架和夾爪,所述支撐座分為左右兩部分,且對(duì)稱(chēng)安裝于打印設(shè)備兩側(cè),所述x軸桁架架設(shè)在兩個(gè)所述支撐座上端之間,所述y軸桁架水平滑動(dòng)架設(shè)在所述x軸桁架上,所述z軸桁架豎直滑動(dòng)設(shè)置在所述y軸桁架前側(cè),所述夾爪設(shè)置在所述z軸桁架的下端,用于抓取所述中轉(zhuǎn)罐或加粉罐。
9、進(jìn)一步地,所述x軸桁架包括:
10、x軸橫梁,其上設(shè)有x軸直齒齒條;
11、x軸導(dǎo)軌滑塊,所述x軸直齒齒條上活動(dòng)設(shè)有x軸導(dǎo)軌滑塊,所述y軸桁架固定設(shè)置在所述x軸導(dǎo)軌滑塊上;
12、x軸伺服電機(jī),通過(guò)x軸行星減速器與所述x軸導(dǎo)軌滑塊連接,用于驅(qū)動(dòng)x軸導(dǎo)軌滑塊在x軸直齒齒條上移動(dòng);
13、x軸緩沖器一和x軸緩沖器二,分別設(shè)置在所述x軸橫梁兩端,用于限位和保護(hù)所述x軸導(dǎo)軌滑塊。
14、進(jìn)一步地,所述y軸桁架包括:
15、y軸橫梁安裝塊,固定設(shè)置在所述x軸導(dǎo)軌滑塊上;
16、y軸橫梁,通過(guò)y軸導(dǎo)軌滑塊活動(dòng)設(shè)置在所述y軸橫梁安裝塊內(nèi),所述z軸桁架設(shè)置在所述y軸橫梁的前端;
17、y軸伺服電機(jī),通過(guò)y軸行星減速器與所述y軸導(dǎo)軌滑塊連接,用于驅(qū)動(dòng)y軸橫梁在y軸橫梁安裝塊內(nèi)移動(dòng)。
18、進(jìn)一步地,所述z軸桁架包括:
19、z軸橫梁安裝塊,固定設(shè)置在所述y軸橫梁前端;
20、z軸豎梁,通過(guò)z軸導(dǎo)軌滑塊活動(dòng)設(shè)置在所述z軸橫梁安裝塊內(nèi),所述夾爪設(shè)置在所述z軸豎梁的下端;
21、z軸伺服電機(jī),通過(guò)z軸行星減速器與所述z軸導(dǎo)軌滑塊連接,用于驅(qū)動(dòng)所述z軸豎梁在z軸橫梁安裝塊內(nèi)上下移動(dòng);
22、z軸緩沖器,設(shè)置在所述z軸豎梁上端。
23、進(jìn)一步地,所述設(shè)備安裝機(jī)架上還設(shè)有新粉罐。
24、本發(fā)明的工作方法:打印設(shè)備工作時(shí)由頂部供粉裝置進(jìn)行供粉,打印設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的余粉進(jìn)入集粉罐中,當(dāng)集粉罐中余粉達(dá)到臨界量時(shí),中轉(zhuǎn)罐升降組件帶動(dòng)中轉(zhuǎn)罐提升至集粉罐下端并與集粉罐對(duì)接,開(kāi)關(guān)閥門(mén)裝置打開(kāi)集粉罐下端端口,集粉罐內(nèi)的余粉進(jìn)入中轉(zhuǎn)罐內(nèi),中轉(zhuǎn)罐升降組件帶動(dòng)中轉(zhuǎn)罐復(fù)位,粉料輸送桁架機(jī)械手將中轉(zhuǎn)罐抓取移動(dòng)至中轉(zhuǎn)粉罐放置臺(tái)上,中轉(zhuǎn)罐內(nèi)的粉料進(jìn)入粉料篩分裝置中進(jìn)行篩分,篩分后的粉料進(jìn)入粉料烘干裝置中進(jìn)行烘干,加粉罐升降裝置帶動(dòng)加粉罐上升至粉料烘干裝置下端并與粉料烘干裝置下端對(duì)接,粉料烘干裝置內(nèi)烘干的粉料進(jìn)入加粉罐中,加粉罐升降裝置帶動(dòng)加粉罐復(fù)位,粉料輸送桁架機(jī)械手抓取加粉罐并移動(dòng)至頂部供粉裝置處,向頂部供粉裝置添加粉料,當(dāng)頂部供粉裝置內(nèi)粉料消耗殆盡,且加粉罐中粉料不足時(shí),粉料輸送桁架機(jī)械手抓取設(shè)備安裝機(jī)架上的新粉罐向頂部供粉裝置添加粉料。
25、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供的一種打印機(jī)粉料回收循環(huán)裝置,通過(guò)設(shè)置集粉罐,將打印設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的余粉進(jìn)行回收再利用,節(jié)省了原料成本,同時(shí)設(shè)置粉料循環(huán)組件,對(duì)收集的余粉進(jìn)行篩分、烘干等操作,使回收的余粉能夠達(dá)到再次使用的目的,然后通過(guò)設(shè)置的粉料輸送桁架機(jī)械手將回收的余粉重新添加至打印設(shè)備的頂部供粉裝置中。整個(gè)過(guò)程可實(shí)現(xiàn)全程無(wú)人化操作,大大減少人工成本和管理成本,本發(fā)明所提供的打印機(jī)粉料回收循環(huán)裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)打印后粉料的自動(dòng)收集、篩分、烘干及送粉的循環(huán),實(shí)現(xiàn)了同時(shí)對(duì)多臺(tái)打印設(shè)備的自動(dòng)循環(huán)供粉。