3D打印零件的清粉装置及清粉方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种3D打印零件的清粉装置及清粉方法，清粉装置包括箱体、清粉机器人及支撑机构，箱体内部形成有容纳3D打印零件、清粉机器人及支撑机构的密封腔，密封腔具有通道，通道处密封盖设有密封门，支撑机构包括摆动组件和旋转组件，摆动组件包括摆动驱动件和与密封腔的腔壁活动连接的摆动架，旋转组件包括旋转驱动件及固定3D打印零件的旋转架，旋转架与摆动架活动连接，摆动驱动件驱动摆动架相对密封腔的腔壁摆动，旋转驱动件驱动旋转架相对摆动架转动，清粉机器人具有对3D打印零件进行粉末清理的清粉头，清粉机器人包括均与清粉头、摆动驱动件及旋转驱动件电连接的控制器。本发明专利技术的清粉装置可改善3D打印零件的清粉效果，提高清粉效率。提高清粉效率。提高清粉效率。

【技术实现步骤摘要】
3D打印零件的清粉装置及清粉方法


[0001]本专利技术涉及3D打印领域，具体涉及3D打印零件的清粉装置及清粉方法。

技术介绍

[0002]金属增材制造技术，凭借其成型复杂金属零件的能力，极大地拓展了传统加工方式下零件的设计维度，缩短了新产品的研发周期，因而在高端装备制造领域得到了广泛的应用。然而，由于金属增材制造技术自身的特点，很多增材制造设备采用粉末作为原材料进行成型，成型后的零件内外表面会附着大量的残余粉末，必须彻底清理干净后才能使用，现有的清粉方式大多采用人工清粉。然而，随着3D打印技术的发展和不同应用场景的落地，零件的尺寸和复杂度越来越大，人工清粉设备的清粉效果不能满足需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的是提供一种3D打印零件的清粉装置及清粉方法，旨在解决如何改善3D打印零件的清粉效果的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提出一种3D打印零件的清粉装置，所述3D打印零件的清粉装置包括：
[0005]箱体，内部形成有用于容纳所述3D打印零件的密封腔，所述密封腔具有用于供所述3D打印零件通过的通道，所述通道处密封盖设有将所述通道密封的密封门；
[0006]支撑机构，设于所述密封腔内，所述支撑机构包括摆动组件和旋转组件，所述摆动组件包括摆动驱动件和摆动架，所述旋转组件包括旋转驱动件及旋转架，所述摆动架与所述密封腔的腔壁活动连接，所述旋转架与所述摆动架活动连接，所述摆动驱动件用于驱动所述摆动架相对所述密封腔的腔壁摆动，所述旋转驱动件用于驱动所述旋转架相对所述摆动架转动，所述旋转架用于固定所述3D打印零件；
[0007]清粉机器人，设于所述密封腔内，所述清粉机器人具有用于对所述3D打印零件进行粉末清理的清粉头，所述清粉机器人包括均与所述清粉头、所述摆动驱动件及旋转驱动件电连接的控制器。
[0008]优选地，所述清粉头为喷嘴，所述3D打印零件的清粉装置还包括气路组件，所述气路组件包括气管、电磁阀、压力表以及过滤器，所述密封腔具有进气口和出气口，所述气管连通所述进气口和所述出气口，所述过滤器设于所述气管靠近所述出气口的一端，所述电磁阀和所述压力表均设于所述气管上并均与所述控制器电连接。
[0009]优选地，所述气路组件还包括设于所述气管上的氧含量传感器，所述氧含量传感器与所述控制器电连接；和/或，所述气路组件还包括设于所述气管上的流量阀，所述流量阀与所述控制器电连接。
[0010]优选地，所述箱体上设有与所述密封腔连通的观察窗；和/或，所述密封腔具有对称设置的两个开口，两个所述开口处均密封连接有手套，所述手套位于所述密封腔内。
[0011]此外，本专利技术还提供了一种3D打印零件的清粉方法，用于利用如权利要求1～4中
任一项所述的3D打印零件的清粉装置对所述3D打印零件进行粉末清理，所述3D打印零件的清粉方法包括以下步骤：
[0012]当所述旋转架上装夹有待清粉的所述3D打印零件，控制所述摆动驱动件驱动所述摆动架运动，并控制所述旋转驱动件驱动所述旋转架运动，以使所述旋转架位于清粉位置；
[0013]控制所述清粉机器人运动并带动所述清粉头至所述清粉位置，按照预存的粉末清理轨迹运动；
[0014]控制所述清粉头对所述3D打印零件进行粉末清理。
[0015]优选地，所述当所述旋转架上装夹有待清粉的所述3D打印零件，控制所述摆动驱动件驱动所述摆动架运动，并控制所述旋转驱动件驱动所述旋转架运动，以使所述旋转架位于清粉位置步骤之前还包括步骤：
[0016]根据导入的所述3D打印零件的模型，建立包络所述3D打印零件的模型的几何容腔和坐标系；
[0017]设定所述3D打印零件的模型的零点位置和所述清粉机器人的模型的安全位置；
[0018]规划所述清粉头的模型在所述几何容腔上的运动并生成所述粉末清理轨迹。
[0019]优选地，所述规划所述清粉头的模型在所述几何容腔上的运动并生成所述粉末清理轨迹的步骤包括：
[0020]若所述3D打印零件的模型具有狭小空间区域，则规划所述清粉头的模型在所述几何容腔上运动至所述几何容腔上对应所述狭小空间区域的部位且在预设时间内暂停于该部位，并生成所述粉末清理轨迹；
[0021]若所述3D打印零件的模型具有粉末易积累区域，则规划所述清粉头的模型在所述几何容腔上运动至所述几何容腔上对应所述粉末易积累区域的部位且在预设时间内暂停于该部位，并生成所述粉末清理轨迹。
[0022]优选地，所述规划所述清粉头的模型在所述几何容腔上的运动并生成所述粉末清理轨迹的步骤之后还包括步骤：
[0023]按照所述粉末清理轨迹，控制所述摆动组件的模型、所述旋转组件的模型以及所述清粉机器人的模型运动，以使所述清粉头的模型对所述3D打印零件的模型进行粉末清理的过程仿真；
[0024]检查所述摆动组件的模型、所述旋转组件的模型、所述清粉机器人的模型以及所述清粉头的模型相互之间以及与所述3D打印零件的模型、所述密封腔的腔壁是否有干涉，
[0025]若有干涉，则修改所述粉末清理轨迹，并根据修改后的所述粉末清理轨迹执行所述按照所述粉末清理轨迹，控制所述摆动组件的模型、所述旋转组件的模型以及所述清粉机器人的模型运动，以使所述清粉头的模型对所述3D打印零件的模型进行粉末清理的过程仿真的步骤。
[0026]优选地，所述检查所述摆动组件的模型、所述旋转组件的模型、所述清粉机器人的模型以及所述清粉头的模型相互之间以及与所述模型、所述密封腔内的零部件是否有干涉的步骤之后还包括：
[0027]若无干涉，则执行所述当所述旋转架上装夹有待清粉的所述3D打印零件，控制所述摆动驱动件驱动所述摆动架运动，并控制所述旋转驱动件驱动所述旋转架运动，以使所述旋转架位于清粉位置的步骤。
[0028]优选地，所述控制所述摆动驱动件驱动所述摆动架运动，并控制所述旋转驱动件驱动所述旋转架运动，以使所述旋转架位于清粉位置的步骤之前还包括：
[0029]检查所述清粉机器人、所述摆动组件以及所述旋转组件的姿态。
[0030]在本专利技术的技术方案中，3D打印零件的清粉装置包括箱体、清粉机器人及支撑机构，箱体内部形成有密封腔，清粉机器人及支撑机构均设于密封腔内，密封腔具有通道，通道处盖设有将通道密封的密封门，支撑机构包括摆动组件和旋转组件，摆动组件包括摆动驱动件和摆动架，旋转组件包括旋转驱动件及旋转架，摆动架与密封腔的腔壁活动连接，旋转架与摆动架活动连接，控制器分别与摆动驱动件及旋转驱动件电连接，清粉机器人具有可对3D打印零件进行粉末清理的清粉头，且清粉机器人包括均与清粉头、摆动驱动件及旋转驱动件电连接的控制器，需要对3D打印零件进行粉末清理时，可将3D打印零件通过通道放入密封腔内，并将3D打印零件固定于旋转架上，再将密封门关闭通道，在对旋转架上的3D打印零件进行粉末清理时，控制器控制摆动驱动件驱动摆动架相对密封腔的腔壁摆动，以及控制旋转驱动件驱动旋转架相对摆动架转动，同时，控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印零件的清粉装置，其特征在于，包括：箱体，内部形成有用于容纳所述3D打印零件的密封腔，所述密封腔具有用于供所述3D打印零件通过的通道，所述通道处盖设有将所述通道密封的密封门；支撑机构，设于所述密封腔内，所述支撑机构包括摆动组件和旋转组件，所述摆动组件包括摆动驱动件和摆动架，所述旋转组件包括旋转驱动件及旋转架，所述摆动架与所述密封腔的腔壁活动连接，所述旋转架与所述摆动架活动连接，所述摆动驱动件用于驱动所述摆动架相对所述密封腔的腔壁摆动，所述旋转驱动件用于驱动所述旋转架相对所述摆动架转动，所述旋转架用于固定所述3D打印零件；清粉机器人，设于所述密封腔内，所述清粉机器人具有用于对所述3D打印零件进行粉末清理的清粉头，所述清粉机器人包括均与所述清粉头、所述摆动驱动件及所述旋转驱动件电连接的控制器。2.如权利要求1所述的3D打印零件的清粉装置，其特征在于，所述清粉头为喷嘴，所述3D打印零件的清粉装置还包括气路组件，所述气路组件包括气管、电磁阀、压力表以及过滤器，所述密封腔具有进气口和出气口，所述气管连通所述进气口和所述出气口，所述过滤器设于所述气管靠近所述出气口的一端，所述电磁阀和所述压力表均设于所述气管上并均与所述控制器电连接。3.如权利要求2所述的3D打印零件的清粉装置，其特征在于，所述气路组件还包括设于所述气管上的氧含量传感器，所述氧含量传感器与所述控制器电连接；和/或，所述气路组件还包括设于所述气管上的流量阀，所述流量阀与所述控制器电连接。4.如权利要求1至3中任一项所述的3D打印零件的清粉装置，其特征在于，所述箱体上设有与所述密封腔连通的观察窗；和/或，所述密封腔具有对称设置的两个开口，两个所述开口处均密封连接有手套，所述手套位于所述密封腔内。5.一种3D打印零件的清粉方法，其特征在于，用于利用如权利要求1～4中任一项所述的3D打印零件的清粉装置对所述3D打印零件进行粉末清理，所述3D打印零件的清粉方法包括以下步骤：当所述旋转架上装夹有待清粉的所述3D打印零件，控制所述摆动驱动件驱动所述摆动架运动，并控制所述旋转驱动件驱动所述旋转架运动，以使所述旋转架位于清粉位置；控制所述清粉机器人运动并带动所述清粉头至所述清粉位置，按照预存的粉末清理轨迹运动；控制所述清粉头对所述3D打印零件进行粉末清理。6.如权利要求5所述的3D打印零件的清粉方法，其特征在于，所述当所述旋转架上装夹有待清粉的所述3D打印零件，控制所述摆动驱动件驱动所述摆动架运动，并控制所述旋转驱动件驱动所述旋转架运动，以使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵豪，胡俊，王瑞，胡晓圻，陈国超，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：