立体成型装置及其粉末过滤系统的制作方法
【专利摘要】本发明关于一种立体成型装置，包含建构平台、供粉槽、建构槽、建构位移平台、喷印模块、废粉收集槽及粉末过滤系统；粉末过滤系统包含连接部、本体、管路、吸风装置及托架；连接部与集粉口相连通；本体的容置空间中设置多个过滤网；吸风装置与本体相连通；托架设置于本体的底部，且承载微粒子吸附结构；其中，吸风装置作动将悬浮粉尘自集粉口吸入，并由连接部、管路进入本体的容置空间中，透过多个过滤网进行多道过滤程序，过滤后的微粒子粉尘再经由本体的出口、吸风装置而落至托架的微粒子吸附结构，以进行吸附。
【专利说明】
立体成型装置及其粉末过滤系统
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种粉末过滤系统，尤指一种可降低操作环境内的扬尘现象以达无污染的立体成型装置及其粉末过滤系统。
【【背景技术】】
[0002]快速成型技术(Rapid Prototyping，简称RP技术)是为依据建构金字塔层层堆桟成型的概念所衍生的技术，其可以快速且低成本的将设计者的构想在短时间内成型，呈现给社会大众，其主要特征是成型的快捷性，能在不需要任何刀具、模具以及冶具的情况下，自动、快速地将任意复杂形状的设计方案快速转换为3D的实体模型，大大缩短了新产品的研发周期及减少研发成本，并能够确保新产品的上市时间和新产品一次开发的成功率，它促使技术人员之间，以及技术人员与企业决策者、产品的用户等非技术人员之间提供一个更加完整及方便的产品设计交流工具，从而明显地提高产品在市场上的竞争力及企业对市场的快速反应能力。
[0003]目前RP技术发展出利用喷印技术结合载具精密定位技术的方式来生产3D的实体模型，其生产方式是为先将一层建构粉末铺设于载具上方并利用喷墨打印技术于部分建构粉末上喷印高粘度胶合剂液体，使胶合剂液体与建构粉末沾粘并固化，一直重复上述制程层层堆砌即可完成3D的实体模型。
[0004]习用RP技术的立体成型装置在铺粉、打印及取出成型品时，是以人工方式进行，且所扬起的粉尘常会造成工作环境的污染，且容易沾染于立体成型装置的整个作业机台上，为了维持作业正常，习用技术需于进行某一阶段作业后，就要以人工方式执行吸尘及清扫保养的工作。如此一来，习用RP技术的清洁过程中，易因人工操作而不慎损毁成型品、破坏立体成型装置的构件；以及，高频率的清洁亦会造成人力及时间的浪费，相对地提高了整体制作成本，而若减少清洁频率，又有粉尘污染而不易维持作业空间清洁之虞。
[0005]另一习用RP技术是如图1所示，该习用的立体成型装置I具有建构平台10、建构槽11、供粉槽12、建构位移平台13及粉末过滤系统14，其中建构槽11及供粉槽12是为内嵌于建构平台10的结构，建构位移平台13上设置有喷印模块15，该喷印模块15连动于该建构位移平台13进行往复式位移，以于建构槽11中实施立体成型喷印作业。于此习用技术中，作业过程中于建构平台10扬起的粉尘将由设置于建构平台10的一侧边的粉末过滤系统14进行滤除，该粉末过滤系统14主要由风扇140、多个滤网141及衔接板142所构成，衔接板142用以将粉末过滤系统14架构于建构平台10的侧边，并由两侧的衔接板142与建构平台10衔接以定义出一开口 143，且在开口 143处设置多个滤网141，该多个滤网141后方是连通于一风扇140，透过风扇140的作动以提供一负压，进而可将作业过程中于建构平台10上扬起的粉尘吸入粉末过滤系统14的开口 143处，再由该多个滤网141进行过滤，以排放到立体成型装置I之外，俾减少环境中的粉尘污染。
[0006]惟于此习用技术中，由于开口 143是为开放性地连通设置于建构平台10上，故其所回收的粉尘若产生异味，亦会透过该开放式的开口 143发散于作业空间中，此外，该粉末过滤系统14及其开口 143所设置的位置亦会使得散落在立体成型装置I的角落的粉尘难以被收集、滤除，故此习用的粉末过滤系统14实难以彻底有效的控管粉尘及去除粉尘异味的污染。
[0007]有鉴于此，如何发展一种立体成型装置及其粉末过滤系统，以改善上述习用技术缺失，实为目前迫切需要解决的问题。
【
【发明内容】
】
[0008]本发明的主要目的，在于提供一种立体成型装置及其粉末过滤系统，俾解决已知立体成型装置在铺粉、打印及取出成型品时，所扬起的粉尘会造成工作环境的污染，必须依靠人力频繁地执行吸尘及清扫保养的工作，而造成浪费人力及时间等缺点，或是已知的粉末过滤系统的成效不彰，难以有效地去除工作环境中的悬浮粉尘及去除粉尘异味的污染。
[0009]本发明的另一目的，在于提供一种粉末过滤系统，借由该粉末过滤系统中的吸风装置提供一负压，并透过具有罩盖及毛刷结构的连接部、封闭式的本体，以及本体内具有的多个过滤网以进行多道过滤程序，俾吸取工作环境中飘扬的粉尘，并以接近于零污染的方式回收粉尘，以大幅降低工作环境中的尘扬现象及有效去除粉尘异味。
[0010]为达上述目的，本发明的一较广义实施态样为提供一种立体成型装置，包含:建构平台，设有供粉槽及建构槽；建构位移平台，架构于建构平台上，且相对于建构平台位移，并将建构材料自供粉槽推送至建构槽内；喷印模块，设置于建构位移平台上，与建构位移平台连动进行往复式位移，以于建构槽中实施立体成型喷印作业；集粉口，设置于建构平台上；废粉收集槽，与集粉口相连通，以收集立体成喷印作业完成后的建构余粉；以及粉末过滤系统，包含:连接部，与集粉口相连通；本体，具有外壳及容置空间，外壳具有入口及出口，容置空间中容设多个过滤网；管路，连通于连接部及本体的入口 ；吸风装置，与本体的出口相连通；以及托架，连接设置于本体的底部，且承载一微粒子吸附结构；其中，吸风装置作动将悬浮粉尘自集粉口吸入，一部分悬浮粉尘依序由连接部、管路以进入本体的容置空间中，并经过多个过滤网以进行多道过滤程序，过滤后的微粒子粉尘再经由本体的出口、吸风装置而落至微粒子吸附结构，以进行吸附。
[0011]为达上述目的，本发明的另一较广义实施态样为提供一种粉末过滤系统，用以吸取及过滤立体成型装置运作时所飞扬的粉末，包含:连接部，与立体成型装置的集粉口相连通；本体，具有外壳及容置空间，外壳具有入口及出口，容置空间中容设多个过滤网；管路，连通于连接部及本体的入口 ；吸风装置，与本体的出口相连通；以及托架，连接设置于本体的底部，且承载一微粒子吸附结构；其中，吸风装置作动将悬浮粉尘自立体成型装置的集粉口吸入，一部分悬浮粉尘依序由连接部、管路以进入本体的该容置空间中，并经过该多个过滤网以进行多道过滤程序，过滤后的微粒子粉尘再经由本体的出口、吸风装置而落至粒子吸附结构，以进行吸附。
【【附图说明】】
[0012]图1为已知的立体成型装置的结构示意图。
图2为本发明较佳实施例的立体成型装置的结构示意图。
图3A为图2所示的立体成型装置的废粉收集槽及粉末过滤系统的结构示意图。 图3B为图3A所示的废粉收集槽及粉末过滤系统的另一视角的示意图。 图3C为图3A所示的废粉收集槽及粉末过滤系统的剖面结构示意图。
图4A为图3A所示的粉末过滤系统的本体及托架的结构示意图。
图4B为图4A所示的粉末过滤系统的本体移除部分壳体的示意图。
【附图标记说明】
[0013]1:立体成型装置 10:建构平台 11:建构槽
12:供粉槽
13:建构位移平台
14:粉末过滤系统
140:风扇
141:滤网
142:衔接板
143:开口
15:喷印模块
2:立体成型装置
20:建构平台
21:建构槽
22:供粉槽
23:建构位移平台
24:喷印模块
25:废粉收集槽
250:集粉口
251:连通管
26:粉末过滤系统
260:吸风装置 260a:入风口
261:本体 261a:外壳 261b:过滤网 261c:入口 261d:出口
26 Ie:容置空间 261f:侧面 261h:底部
262:管路
263:连接部 263a:罩盖 263b:吸入口 263c:毛刷结构 263d:壳体 263e:开口
264:承接盘
265:托架 265a:支臂 265b:侧板 265c:底板
266:微粒子吸附结构
27:建构基座
【【具体实施方式】】
[0014]体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本发明。
[0015]请参阅图2，其为本发明较佳实施例的立体成型装置的结构示意图。如图2所示，本发明的立体成型装置2是可为但不限为落地型立体成型装置，且其是利用一罩盖(未图示)与外界隔离，以形成一内部作业空间，但不以此为限，其亦可为一开放式的立体成型装置。立体成型装置2主要用来建构3D实体模型。立体成型装置2主要由建构平台20、建构槽21、供粉槽22、建构位移平台23、喷印模块24、废粉收集槽25以及粉末过滤系统26等结构所构成，其中建构平台20是架设于建构基座27上，且于本实施例中，建构槽21及供粉槽22是为内嵌设置于建构平台20内的结构，但不以此为限，于另一些实施例中，供粉槽22亦可为上方供粉的结构，其是可依实际施作情形而任施变化。建构位移平台23架构于建构平台20上，且可相对于建构平台20而位移，并将一建构材料自供粉槽22推送至建构槽21内。于建构位移平台23上设置有喷印模块24，喷印模块24是连动于建构位移平台23进行往复式位移，以于建构槽21中实施立体成型喷印作业。
[0016]请同时参阅图2及图3A，图3A为图2所示的立体成型装置的废粉收集槽及粉末过滤系统的结构示意图。如图2及图3A所示，废粉收集槽25是设置于建构基座27内，废粉收集槽25是透过集粉口 250及连通管251与立体成型装置2之内部空间相连通，且由图2可见，集粉口 250是设置于建构平台20上，且邻近于建构槽21，当立体成型喷印作业完成后，剩余的建构余粉即会由与建构位移平台23连动的铺料机构(未图示)进行推送，以将建构余粉由建构槽21推送至集粉口 250处，再由集粉口 250落下，经连通管251而输送至废粉收集槽25中。
[0017]请同时参阅图3A、图3B及图3C，图3B为图3A所示的废粉收集槽及粉末过滤系统的另一视角的示意图，图3C为图3A所示的废粉收集槽及粉末过滤系统的剖面结构示意图。如图3A、图3B及图3C所示，本发明的粉末过滤系统26是与集粉口 250及连通管251相连通，且粉末过滤系统26包含吸风装置260、本体261、管路262、连接部263、承接盘264及托架265等结构，其中吸风装置260是设置于本体261的下方，即如图3B所示的位置，于一些实施例中，吸风装置260是可为一风扇，但不以此为限。吸风装置260的入风口 260a是与本体261的底部261h的出口 261d相连通，本体261大致上为封闭的结构，仅与吸风装置260及管路262相连通，并透过管路262及连接部263而与连通管251相连通。当吸风装置260作动时，则透过其入风口 260a进行抽气，故使与的连接的本体261、管路262及连接部263呈现一负压状态，俾使立体成型装置2之内部工作环境中悬浮的粉尘、污染物可透过此负压抽吸作用，而自集粉口 250进入，并由连接部263进入粉末过滤系统26内进行多道过滤程序。
[0018]如图3C可见，粉末过滤系统26主要透过连接部263以与连通管251相连通，连接部263具有吸入口 263b及壳体263d，该吸入口 263b是连通设置于连通管251的侧壁上，于本实施例中，壳体263d是可为梯型或漏斗型的型态，均不以此为限，且吸入口 263b主要设置于壳体263d的长边，及该吸入口 263b的长度相当于该壳体263d的长边的长度，以供悬浮粉尘、污染物可自吸入口 263b大量进入粉末过滤系统26中。以及，壳体263d上与吸入口 263b相对应的另一侧则具有开口 263e，用以与管路262相连接，以使连接部263与管路262相互连通。
[0019]于一些实施例中，连接部263的吸入口 263b的上方更可设置一罩盖263a，用以阻挡由集粉口 250落入的大粒子粉尘、污染物，使其不会进入粉末过滤系统26中，而是通过连通管251直接落入废粉收集槽25中。于另一些实施例中，为了进一步阻挡正面进入的粗粒子粉尘、污染物，于吸入口 263b处亦可设置一毛刷结构263c，但不以此为限，借由该毛刷结构263c的设置以初步阻挡并滤除粗颗粒的粉尘、污染物，使得较细微的粉尘、污染物可经由吸入口 263b以进入粉末过滤系统26中。
[0020]请续参阅图3A、图3B及图3C，如前所述，管路262的一端是与连接部263的开口263e相连通，另一端则与本体261的入口 261c相连通(如图3C所示)，且该管路262是可为一管径与开口 263e及入口 261c的口径大小相当的风管，但不以此为限。
[0021]于本实施例中，如图3C所示，粉末过滤系统26的本体261是为一封闭的结构，且其具有外壳261a、入口 261c及出口 261d，其中，入口 261c是设置于外壳261a的侧面261f上，并以与管路262相连通，以作为悬浮粉尘、污染物进入本体261的入口，出口 261d则设置于外壳261a的底部261h，且与吸风装置260的入风口 260a相连通。于外壳261a内是为一容置空间261e，且其在该容置空间261e中容设有多个过滤网261b，且该多个过滤网261b是对应于入口 261c的位置而设置，故当悬浮粉尘、污染物经由粉末过滤系统26的连接部263及管路262而自入口 261c输送至封闭本体261内后，则可经由多道过滤网261b进行过滤，而过滤后更细微的微粒子粉尘或微粒子污染物则再由本体261的出口 261d输出。
[0022]请同时参阅图3B、图3C及图4A，图4A为图3A所示的粉末过滤系统的本体及托架的结构示意图。如图所示，本体261的外壳261a的底部261h除了与抽风装置260连接设置之外，更与托架265连接设置。于本实施例中，托架265是为一 π型结构，但不以此为限，且其具有两支臂265a、侧板265b及底板265c，其中侧板265b是连接于该两支臂265a及底板265c，且该两支臂265a与底板265c相互平行设置，以本实施例为例，该两支臂265a是自侧板265b顶部弯折，并连接固定于外壳261a的底部261h上，侧板265b则大致切齐于外壳261a的侧面261f，至于底板265c上则承载一承载盘264。于一些实施例中，底板265c上可具有与承载盘264型态相对应的凹陷部，但不以此为限。
[0023]于另一些实施例中，如图3C所示，承载盘264中是设置有微粒子吸附结构266，举例来说，该微粒子吸附结构266是可为但不限为一含水的纤维组织，透过该纤维组织与水气的结合，以吸附由本体261进行多道过滤后所滤出的微粒子粉尘，进而可大幅降低工作环境中的尘扬现象，几乎无污染地回收粉尘，不仅环保又能达到不危害人体健康的目的。
[0024]请同时参阅图4A及图4B，图4B为图4A所示的粉末过滤系统的本体移除部分壳体的示意图。如图4A及图4B所示，当移除本体261之外壳261a后，则可见到在外壳261a内的容置空间261e中设置有多个过滤网261b，该多个过滤网261b的设置方式是有多道选择，以形成多道的过滤程序，例如第一道是可为初级过滤网，其为一片片垂直插置定位设置于容置空间261e中，且不以此为限，第二道为其它过滤网，例如活性碳滤网、高效能高密度滤网或静电式滤网，且该多个过滤网261b是可依据所欲过滤的粉尘及污染物以进行增减设置，且若需更换、或清洗该多个过滤网261b，仅需抽出需更换的过滤网261b，即可进行抽换作业，而无须将整组过滤网261b或是本体261进行撤换。
[0025]是以，如图2所示，当立体成型装置2进行铺粉过程时、或是完成立体成型作业之后，质量较轻或颗粒较小的尘埃粉末可能飞扬于工作环境中，借由前述的铺粉机构将粗颗粒的建构余粉推送至建构平台20的集粉口 250，使该多个颗粒较大较粗的建构余粉可由集粉口 250直接落入废粉收集槽25中，同时更借由粉末过滤系统26的吸风装置260的抽吸作动，使粉末过滤系统26的本体261、管路262及连接部263呈现负压状态，以将悬浮粉尘自集粉口 250吸入，透过连接部263的吸入口 263b处所设置的罩盖263a及毛刷结构263c进行初步阻挡及滤除，使得较大颗粒的粉尘经由连通管251落至废粉收集槽25，而一部分颗粒较细的悬浮粉尘则依序由连接部263、管路262以进入本体261的容置空间261e中，并经过多个过滤网261b以进行多道过滤程序，过滤后的微粒子粉尘再经由本体261的出口261d、吸风装置260而落至拖架265上的微粒子吸附结构266处，以进行吸附，如此一来，透过前述多道过滤程序，则本发明的粉末过滤系统26可以几乎无污染的方式回收粉尘，以大幅降低尘扬现象，使得立体成型装置2可以在无污染的环境空间内正常运作。
[0026]综上所述，本发明的立体成型装置及其粉末过滤系统主要借由粉末过滤系统中的吸风装置提供一负压，并透过具有罩盖及毛刷结构的连接部、封闭式的本体，以及本体内具有的多个过滤网以进行多道过滤程序，俾吸取工作环境中飘扬的粉尘。是以，透过本发明的粉末过滤系统，可确保立体成型装置在良好的环境下正常操作而不会受到尘埃粉末飞扬的干扰，且可以接近于零污染的方式回收粉尘，以大幅降低工作环境中的尘扬现象及有效去除粉尘异味。
[0027]本发明得由熟知此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。
【主权项】
1.一种立体成型装置，包含: 一建构平台，设有一供粉槽及一建构槽； 一建构位移平台，架构于该建构平台上，且相对于该建构平台位移，并将一建构材料自该供粉槽推送至该建构槽内； 一喷印模块，设置于该建构位移平台上，与该建构位移平台连动进行往复式位移，以于该建构槽中实施立体成型喷印作业； 一集粉口，设置于该建构平台上； 一废粉收集槽，与该集粉口相连通，以收集该立体成喷印作业完成后的一建构余粉；以及 一粉末过滤系统，包含: 一连接部，与该集粉口相连通； 一本体，具有一外壳及一容置空间，该外壳具有一入口及一出口，该容置空间中容设多个过滤网； 一管路，连通于该连接部及该本体的该入口 ； 一吸风装置，与该本体的该出口相连通；以及 一托架，连接设置于该本体的一底部，且承载一微粒子吸附结构； 其中，该吸风装置作动将一悬浮粉尘自该集粉口吸入，一部分该悬浮粉尘依序由该连接部、该管路以进入该本体的该容置空间中，并经过该多个过滤网以进行多道过滤程序，过滤后的一微粒子粉尘再经由该本体的该出口、该吸风装置而落至该托架上的该微粒子吸附结构，以进行吸附。2.如权利要求1所述的立体成型装置，其特征在于，该立体成型装置更包括一建构基座及一连通管，该建构平台是架设于该建构基座上，且该废粉收集槽是设置于该建构基座内，而该连通管的一端与该集粉口相连通，另一端则与该废粉收集槽相连通。3.如权利要求2所述的立体成型装置，其特征在于，该粉末过滤系统的该连接部具有一吸入口，该吸入口设置于该连通管上，以与该集粉口相连通。4.如权利要求3所述的立体成型装置，其特征在于，该粉末过滤系统的该连接部具有一罩盖，设置于该吸入口之上，用以阻挡大颗粒的粉尘及污染物。5.如权利要求3所述的立体成型装置，其特征在于，该粉末过滤系统的该连接部具有一毛刷结构，设置于该吸入口处，用以滤除粗颗粒的粉尘及污染物。6.如权利要求1所述的立体成型装置，其特征在于，该本体内的该多个过滤网为一初级过滤网、一活性碳滤网、一高效能高密度滤网及一静电式滤网的至少其中之一。7.如权利要求1所述的立体成型装置，其特征在于，该微粒子吸附结构是可为含水的纤维组织，透过该纤维组织与水气的结合，以吸附由本体进行多道过滤后所滤出的该微粒子粉尘。8.一种粉末过滤系统，用以吸取及过滤一立体成型装置运作时所飞扬的粉末，包含: 一连接部，与该立体成型装置的一集粉口相连通； 一本体，具有一外壳及一容置空间，该外壳具有一入口及一出口，该容置空间中容设多个过滤网； 一管路，连通于该连接部及该本体的该入口 ； 一吸风装置，与该本体的该出口相连通；以及 一托架，连接设置于该本体的一底部，且承载一微粒子吸附结构； 其中，该吸风装置作动将一悬浮粉尘自该立体成型装置的该集粉口吸入，一部分该悬浮粉尘依序由该连接部、该管路以进入该本体的该容置空间中，并经过该多个过滤网以进行多道过滤程序，过滤后的一微粒子粉尘再经由该本体的该出口、该吸风装置而落至该托架的该微粒子吸附结构，以进行吸附。9.如权利要求8所述的粉末过滤系统，其特征在于，该集粉口更连接一连通管，而该连通管也与一废粉收集槽相连，且该粉末过滤系统的该连接部具有一吸入口，该吸入口设置于该连通管上，以与该集粉口相连通。10.如权利要求9所述的粉末过滤系统，其特征在于，该粉末过滤系统的该连接部具有一罩盖，设置于该吸入口之上，用以阻挡大颗粒的粉尘及污染物。11.如权利要求9所述的粉末过滤系统，其特征在于，该粉末过滤系统的该连接部具有一毛刷结构，设置于该吸入口处，用以滤除粗颗粒的粉尘及污染物。12.如权利要求8所述的粉末过滤系统，其特征在于，该粉末过滤系统更包括一承载盘，设置于该拖架上，用以承载该微粒子吸附结构。13.如权利要求8所述的粉末过滤系统，其特征在于，该本体内的该多个过滤网为一初级过滤网、一活性碳滤网、一高效能高密度滤网及一静电式滤网的至少其中之一。14.如权利要求8所述的粉末过滤系统，其特征在于，该微粒子吸附结构是为含水的纤维组织，透过该纤维组织与水气的结合，以吸附由本体进行多道过滤后所滤出的微粒子粉尘。
【文档编号】B01D50/00GK106032060SQ201510113288
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月16日
【发明人】奚国元, 陈智凯, 陈政斌
【申请人】研能科技股份有限公司