一种清粉装置的制作方法

本实用新型涉及三维打印技术领域，具体涉及一种清粉装置。

背景技术：

现有的三维打印技术的粉末利用率通常在40%至80%，大量粉末未成形到3D打印工件上，而是散落到基板上或滞留在3D打印工件的腔体内。对于滞留在3D打印工件的腔体内的粉末，需要进行清粉处理。现有技术中，在对待清粉的3D打印工件进行清粉处理时，因加工工件结构的特殊性，采用人工清粉往往不能将特殊结构内的粉末清除干净，存在清粉效率低，清粉效果差的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种清粉装置。

为了实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：清粉装置包括：支撑架、第一支撑轴、第二支撑轴和基板固定板，第一支撑轴的两端可转动设置于支撑架上；第二支撑轴的一端可转动设置于第一支撑轴上；基板固定板的一端面与第二支撑轴的另一端连接，基板固定板上设置有若干固定孔，基板固定板用于固定待清粉的3D打印工件，第二支撑轴用于对待清粉的3D打印工件进行转动和震动。

采用上述技术方案，支撑架置于托盘上，为整体装置提供支撑，避免清粉时，因旋转导致装置晃动，从而损坏3D打印工件，提高装置稳定性；基板固定板上设置有若干固定孔，连带有3D打印工件的基板，其远离3D打印工件的一端通过螺栓等构件贯穿与固定孔固定连接，以将连带有3D打印工件的基板固定在基板固定板远离第二支撑轴的一端，避免在转动时，连带有3D打印工件的基板相对清粉装置滑动，损坏3D打印工件；第一支撑轴能够带动基板固定板以第一支撑轴的中心为旋转中心，绕第一支撑轴实现360度转动，第二支撑轴能够带动基板固定板，且以基板固定板的中心为旋转中心实现360度转动；使用时，将托盘置于待清粉的3D打印工件下方，将第一支撑轴和第二支撑轴分别旋转一定角度，使待清粉的3D打印工件置于适宜清粉的角度，然后固定第一支撑轴和第二支撑轴，启动震动装置，使待清粉的3D打印工件内的大部分粉末可完全脱离工件。清粉过程中，可以随时调整3D打印工件的位置，进行震动清粉，清粉时间结束后，通过转动第一支撑轴和第二支撑轴至适当位置，使3D打印工件的开口端朝向托盘，再启动电机震动时，即可方便地把粉末从腔体内清除。本装置具有清粉效果好的优点。

进一步地，支撑架为对称设置的两H型支架，第一支撑轴的两端分别与H型支架的横杆可转动连接。

采用上述技术方案，H型支架的横杆上下为镂空结构，能够减轻装置整体重量，节约生产成本；两H型支架对称设置时的间隔适配第一支撑轴，且第一支撑轴与H型支架的横杆可转动连接，第一支撑轴将两H型支架相对位置固定的同时，以两H型支架为基础进行转动，为后续清粉工作提供转动行程。

进一步地，H型支架在垂直于操作台的方向上设置为可伸缩结构。

进一步地，H型支架在平行于操作台的方向上设置为可伸缩结构。

采用上述技术方案，可根据实际工况，调整H型支架的规格，避免3D打印工件在转动时，因预留空间不足而损坏，针对3D打印工件规格调整H型支架的规格，提高装置的灵活性、扩大适用范围。

进一步地，第二支撑轴与第一支撑轴垂直设置。

采用上述技术方案，第二支撑轴与第一支撑轴垂直设置，以保证第二支撑轴可以更好地转动，第二支撑轴与第一支撑轴之间的夹角不等于90度时，第二支撑轴在清粉过程中，则会以二者连接处为旋转中心，以旋转中心为端点以第二支撑轴的轴线方向为旋转轴进行旋转，这样相对于第一支撑轴形成类似漏斗形的旋转状态，在这样的状态下，在清粉过程中需要第一支撑轴和第二支撑有足够的长度才能满足旋转行程，但是第一支撑轴和第二支撑轴设置过长有可能会导致装置在清粉时不稳定，这样会增加整个装置的体积，垂直设置会进一步降低装置成本。

进一步地，基板固定板的端面与第二支撑轴垂直设置。

采用上述技术方案，基板固定板的端面与第二支撑轴垂直设置，能够保证清粉工作更好地进行，若基板固定板的端面与第二支撑轴之间的夹角不等于90度，即基板固定板的端面与第二支撑轴倾斜设置时，需要第一支撑轴和第二支撑有足够的长度才能满足旋转行程，这样会增加整个装置的体积，垂直设置会进一步降低装置成本。

进一步地，第一支撑轴与第一步进电机连接，第一步进电机用于驱动第一支撑轴任意角度转动。

采用上述技术方案，第一步进电机为第一支撑轴提供动力，驱动第一支撑轴任意角度转动，第二支撑轴和基板固定板作为中间媒介，可带动连带有3D打印工件的基板转动，使3D打印工件转动到适宜清粉的角度。

进一步地，第二支撑轴与第二步进电机和电机连接，第二步进电机用于驱动第二支撑轴任意角度转动，电机用于驱动第二支撑轴震动。

采用上述技术方案，第二步进电机为第二支撑轴提供动力，驱动第二支撑轴任意角度转动，不仅在第一支撑轴作用下，又为基板固定板提供以第二支撑轴的轴向为旋转轴，以第二支撑轴与基板固定板的连接处为旋转中心转动，而基板固定板作为中间媒介，可带动连带有3D打印工件的基板，同时实现两种转动，转动过程一方面可以起到清粉的作用，另一方面可以更好地使3D打印零件转动到适宜清粉的角度，转动完成后，关闭第一步进电机和第二步进电机，使第一支撑轴和第二支撑轴固定，启动电机，对第二支撑轴施以震动的驱动力，使第二支撑轴带动基板固定板，进而带动3D打印工件进行震动清粉，可以更好地完成清粉目的，使工件内的粉末清除干净。

综上所述，两个H型支架作为装置整体的支撑架，为清粉工作提供稳定的支撑，设置在H型支架横杆上的第一支撑轴和设置在第一支撑轴上的第二支撑轴，分别在第一步进电机和第二步进电机的驱动下，能够实现相应转动，基板固定板与第二支撑轴连接，且基板固定板上设置有若干固定孔，连带有3D打印工件的基板可通过若干固定孔设置在基板固定板上，通过第一支撑轴和第二支撑轴可带动连带有3D打印工件的基板实现两种转动，更好地使3D打印工件转动到适宜清粉的角度，这样，第二支撑轴震动后，可以以基板固定板作为中间媒介，带动带有3D打印工件的基板进行震动，由此能够将工件内的粉末清除干净。

附图说明

图1是本实用新型的清粉装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型的清粉装置的的一侧示意图；

图3是本实用新型的清粉装置的正视示意图；

图4是本实用新型的安装有基板的清粉装置的结构示意图。

其中，1为支撑架，10为H型支架，100为横杆，2为第一支撑轴，3为第二支撑轴，4为基板固定板，40固定孔，5基板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了解决现有清粉装置结构复杂，且清粉不完全、仍需人工辅助等技术问题，本实用新型提供了清粉装置。

如图1至3所示，为了实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：清粉装置包括：支撑架1、第一支撑轴2、第二支撑轴3和基板固定板4，第一支撑轴2的两端可转动设置于支撑架1上；第二支撑轴3的一端可转动设置于第一支撑轴2上；基板固定板4的一端面与第二支撑轴3的另一端连接，基板固定板4上设置有若干固定孔40，基板固定板4用于固定待清粉的3D打印工件，第二支撑轴3用于对待清粉的3D打印工件进行转动和震动。

采用上述技术方案，支撑架置于托盘上，为整体装置提供支撑，避免清粉时，因旋转导致装置晃动，从而损坏3D打印工件，提高装置稳定性；基板固定板和上设置有若干固定孔，连带有工件的基板，其远离3D打印工件的一端上的基板通过螺栓等构件贯穿与固定孔固定连接，以将连带有工件的基板固定在基板固定板远离第二支撑轴的一端，避免在转动时，连带有工件的基板相对清粉装置滑动，损坏3D打印工件；第一支撑轴能够带动基板固定板以第一支撑轴的中心为旋转中心，绕第一支撑轴实现360度转动，第二支撑轴能够带动基板固定板，且以基板固定板的中心为旋转中心实现360度转动。使用时，将托盘置于待清粉的3D打印工件下方，将第一支撑轴和第二支撑轴分别旋转一定角度，使基板固定板上的3D打印工件转动至适宜震动清粉的位置后固定，驱动第二支撑轴震动清粉。清粉过程中，可以多次调整基板固定板的位置后，再震动清粉，以使其更好地起到清粉的作用，清粉时间结束后，通过转动第一支撑轴和第二支撑轴至适当位置，使3D打印工件的开口端朝向托盘，再进行震动，即可方便地把粉体从腔体内清除。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，支撑架1为对称设置的两H型支架10，第一支撑轴2的两端分别与H型支架10的横杆100可转动连接，其中，两H型支架10对称设置时的间隔适配第一支撑轴2，第一支撑轴2的两端分别通过轴承等现有构件与H型支架10的横杆100可转动连接；可以想到的是，支撑架1除了设置为两H型支架10外，还可以为两A型支架、两“日”字型支架等合适结构。

采用上述技术方案，H型支架的横杆上下为镂空结构，能够减轻装置整体重量，节约生产成本；两H型支架对称设置时的间隔适配第一支撑轴，且第一支撑轴与H型支架的的横杆可转动连接，第一支撑轴将两H型支架相对位置固定的同时，以两H型支架为基础进行转动，为后续清粉工作提供转动行程；将第一支撑轴设置于H型支架的横杆处，意味着，第一支撑轴的下方距离支架底端具有一定距离，避免带动连带有工件的基板旋转时，因距离过短，导致工件触碰到托盘，致使清粉工作受阻。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，为使清粉过程中转动更加便捷和顺畅，第一支撑轴2两端设置在H型支架10的横杆100的中心位置，以保证装置整体的平衡性，当然若装置支撑架1已足够稳定，可在横杆100的任一适当位置设置第一支撑轴2；且第一支撑轴2的轴向长度应大于基板固定板4沿第一支撑轴2的轴向方向上的宽度，以确保在转动时，基板固定板4不会碰撞到支撑架1。

在上述实施例的基础上，进一步地，可为两H型支架10上设置可伸缩和固定的构件，具体地，H型支架10在垂直于操作台的方向上设置为可伸缩结构，当然，H型支架10在平行于操作台的方向上也可以设置为可伸缩结构。可伸缩结构可采用现有技术中任意可实现伸缩固定的结构，例如，将H型支架10垂直于操作台的两支撑杆设置为可伸缩的套筒结构，同时在套筒结构的适宜位置设置固定卡扣，即可实现垂直方向的可伸缩固定结构。将第一支撑轴设置为可伸缩的套筒结构，同时设置固定卡扣时，即可以在平行于操作台的方向实现可伸缩固定的结构。可伸缩的H型支架可10以根据实际工作中工件的大小调节支架的规格，以提高清粉装置的适用范围。

在上述实施例的基础上，进一步地，为提高清粉效率，可在两H型支架10的合适位置上设置震动构件，为工件提供转动方式清粉外，再以震动的方式将一些特殊结构内的粉末处理到易于清理的位置，结合转动，提高清粉效果。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，第二支撑轴3与第一支撑轴2垂直设置，即第二支撑轴3的轴向垂直于第一支撑轴2的轴向，且二者通过轴承等现有构件可转动连接，以保证第二支撑轴3能够随第一支撑轴2转动而转动外，也能够自转。

采用上述技术方案，第二支撑轴与第一支撑轴垂直设置，以保证第二支撑轴可以更好地转动，第二支撑轴与第一支撑轴之间的夹角不等于90度时，第二支撑轴在清粉过程中，则会以二者连接处为旋转中心，以旋转中心为端点、且第二支撑轴的轴线方向为旋转轴进行旋转，相对于第一支撑轴形成类似漏斗形的旋转状态，在这样的状态下则需要第一支撑轴和第二支撑有足够的长度才能满足旋转行程，这样会增加整个装置的体积，垂直设置会进一步降低装置成本。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，基板固定板4的端面与第二支撑轴3垂直设置，即第二支撑轴3的轴向与基板固定板4的端面垂直，二者连接处可通过焊接等现有技术紧固连接，也可将为第二支撑轴3提供转动行程的构件设置于二者之间，以实现基板固定板4的转动。

采用上述技术方案，基板固定板的端面与第二支撑轴垂直设置，能够保证清粉工作更好地进行，若基板固定板的端面与第二支撑轴之间的夹角不等于90度，即基板固定板的端面与第二支撑轴倾斜设置时，需要第一支撑轴和第二支撑有足够的长度才能满足旋转行程，这样会增加整个装置的体积，垂直设置会进一步降低装置成本。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，第二支撑轴3一端设置在第一支撑轴2的中心位置，且第二支撑轴3的另一端与基板固定板4一端面的中心连接，以保证基板固定板4在转动时能够平衡且不会碰撞到支撑架1，避免在转动时损坏3D打印工件。

在上述实施例的基础上，进一步地，第一支撑轴2与第一步进电机（图中未示出）连接，第一步进电机用于驱动第一支撑轴2任意角度转动。

采用上述技术方案，第一步进电机为第一支撑轴提供动力，驱动第一支撑轴任意角度转动，第二支撑轴和基板固定板作为中间媒介，可带动连带有3D打印工件的基板转动，使3D打印工件转动到适宜清粉的角度。

进一步地，第二支撑轴3与第二步进电机（图中未示出）和电机（图中未示出）连接，第二步进电机用于驱动第二支撑轴3任意角度转动，电机用于驱动第二支撑轴3震动。

采用上述技术方案，第二步进电机为第二支撑轴提供动力，驱动第二支撑轴任意角度转动，不仅在第一支撑轴作用下，又为基板固定板提供以第二支撑轴的轴向为转轴，以第二支撑轴与基板固定板的连接处为旋转中心的转动，而基板固定板作为中间媒介，可带动连带有3D打印工件的基板，同时实现两种转动，转动过程一方面可以起到清粉的作用，另一方面可以更好地使3D打印零件转动到适宜清粉的角度，转动完成后，关闭第一步进电机和第二步进电机，使第一支撑轴和第二支撑轴固定，启动电机，对第二支撑轴施以震动的驱动力，使第二支撑轴带动基板固定板，进而带动3D打印工件进行震动清粉，可以更好地完成清粉目的，使工件内的粉末清除干净。

在上述实施例的基础上，进一步地，第一步进电机和第二步进电机分别与第一支撑轴2和第二支撑轴3连接，并分别为第一支撑轴2和第二支撑轴3的转动提供动力，其中，它们之间的连接关系可为现有技术中任一合适方式，在此不作具体限定。

在上述实施例的基础上，进一步地，除了采用第一步进电机和第二步进电机分别为第一支撑轴2和第二支撑轴3提供驱动力外，还可以采用液压缸、气缸等现有动力源中的一种，且为实现清粉过程的可控化，第一步进电机和第二步进电机的工作功率可调，以根据实际工况调整清粉进度，提高清粉装置的适用范围。

上述实施例在使用时，将连带有3D打印工件的基板5通过螺栓等现有构件贯穿固定孔40后，固定于基板固定板4上，具体地，基板固定板4上固定孔40的设置适配基板5的规格，且基板固定板4上设置有若干组固定孔40，可以固定多种规格的基板5，在固定时，螺栓帽设置在基板5靠近工件的一端，螺栓杆贯穿固定孔40，通过螺栓帽的承托作用，以及螺栓杆的夹紧作用，将连带有3D打印工件的基板5固定在基板固定板4上，当然，二者也可通过其他现有构件固定，在二者固定好后，启动第一步进电机和第二步进电机，驱动第一支撑轴2和第二支撑轴3转动一定角度，使基板固定板4上的3D打印工件转动至适宜震动清粉的位置后，关闭第一步进电机和第二步进电机，同时启动电机，驱动第二支撑轴3震动。清粉过程中，可以多次调整基板固定板4的位置后，再震动清粉，以使其更好地起到清粉的作用，清粉时间结束后，通过转动第一支撑轴2和第二支撑轴3至适当位置，使3D打印工件的开口端朝向托盘，再启动电机震动时，即可方便地把粉末从腔体内清除。能够想到的是，为方便收集粉末，可在支撑架1下方预垫托盘，托盘的规格结合两个进电机功率以及实际工况设置，在转动过程中，未成形到工件上的粉末可能由工件“飞出”，可在清粉装置外设置具有开口结构的密封罩，密封罩的规格根据实际工况设定，以限定粉末“飞出”后的范围，一方面便于收集粉末，另一方面避免“飞出”的粉末污染工作环境，影响工作人员身体健康。

综上所述，两个H型支架作为装置整体的支撑架，为清粉工作提供稳定的支撑，设置在H型支架横杆上的第一支撑轴和设置在第一支撑轴上的第二支撑轴，分别在第一步进电机和第二步进电机的驱动下，能够实现相应转动，基板固定板与第二支撑轴连接，且基板固定板上设置有若干固定孔，连带有3D打印工件的基板可通过若干固定孔设置在基板固定板上，这样，基板固定板作为中间媒介，使得连带有3D打印工件的基板可同时实现两种转动，同时电机可以驱动第二支撑轴震动，也就是可以驱动3D打印零件震动，由此能够将工件内的粉末清除干净。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。