CN113714518A - 一种3d打印机用高温烟尘排出*** - Google Patents
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Abstract
本发明适用于3D打印设备技术领域，提供了一种3D打印机用高温烟尘排出***，包括顶部设有若干组激光振镜且底部设有粉尘收集机构的成型仓；设置在成型仓内部的旋涡检测装置；设置在成型仓的第一侧壁上的送风机构，其包括平行设置在第一侧壁上的第一进风组件、旋涡消除机构和第二进风组件；设置在成型仓的第二侧壁上的排风机构；第一侧壁和第二侧壁相对设置；以及用于当旋涡检测装置检测到旋涡时，控制旋涡消除机构工作以消除第一进风组件和第二进风组件工作时产生的旋涡的控制单元。本发明通过控制单元控制旋涡消除机构工作以消除因工作时成型仓内部产生的旋涡，从而将因旋涡而聚集在中部的烟尘吹出，防止烟尘掉落在工件上，提高工件质量。
Description
技术领域
本发明属于3D打印设备技术领域，尤其涉及一种3D打印机用高温烟尘排出***。
背景技术
金属3D打印是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术，特别是在欧美发达国家已有不少类型的金属3D打印机。金属3D打印是一种增材制造技术，它是以数字模型文件为基础，通过激光将金属粉末烧结，一层层地将三维物体打印出来。3D打印机成型室需要绝对密封，在打印的过程中往往会充入氩气这种惰性气体以保证在成型室内打印的零件的化学稳定性。而在打印过程中，金属打印靠激光烧结金属粉末来生成零件，激光烧结会引起烟雾的产生和溅起金属粉末。
现有的大型打印机在打印时，由于仓体内部空间较大，需要较大面积的的进风口以及较大的风力进行除尘，仓体中部容易形成旋涡；当打印机停止工作时，由于旋涡而滞留在仓体内的烟尘会掉落在工件中，影响工件质量。
发明内容
本发明提供了一种3D打印机用高温烟尘排出***，可以有效解决上述问题。
本发明是这样实现的：
一种3D打印机用高温烟尘排出***，包括：
成型仓，其顶部设有若干组激光振镜，其底部设有粉尘收集机构；
设置在所述成型仓内部的旋涡检测装置；
设置在所述成型仓的第一侧壁上的送风机构，其包括平行设置在所述第一侧壁上下两端的第一进风组件和第二进风组件；
设置在所述成型仓的第二侧壁上的排风机构，所述第一侧壁和第二侧壁相对设置；以及
设置在所述第一侧壁上的旋涡消除机构，其中，所述旋涡消除机构位于所述第一进风组件和第二进风组件之间；
控制单元，用于当所述旋涡检测装置检测到旋涡时，控制所述旋涡消除机构工作以消除所述第一进风组件和第二进风组件工作时产生的旋涡。
作为进一步改进的，所述旋涡消除机构包括设置在所述成型仓一侧的扩散匀流管、与所述扩散匀流管连通的连接管道、以及通过导向件与所述扩散匀流管连通的挡板，所述连接管道上设有控制阀，所述挡板上设有多个微孔。
作为进一步改进的，所述扩散匀流管的开口沿气流方向逐渐变大，其所成角度范围为90°-150°。
作为进一步改进的，所述扩散匀流管的大开口端方向设有分流板，所述分流板上设有若干层分流腔体。
作为进一步改进的，所述第一进风组件的第一进风口和所述第二进风组件的第二进风口的开口沿气流方向逐渐变小，其所成角度范围为90°-150°。
作为进一步改进的，所述扩散匀流管的开口面积大于所述第一进风口和第二进风口的面积之和。
作为进一步改进的，该3D打印机用高温烟尘排出***还包括设置在所述成型仓底部的升降机构；所述粉尘收集机构包括设置在所述成型仓底部且位于所述升降机构两侧的漏斗型漏粉槽，以及与所述漏粉槽连接的收集箱。
作为进一步改进的，所述成型仓内部设有滑移机构，所述滑移机构上滑动设置有刮刀组件；所述成型仓上端设有出粉组件。
作为进一步改进的，该3D打印机用高温烟尘排出***还包括净化器，所述第一进风组件、第二进风组件、旋涡消除机构和排风机构均与所述净化器连接。
作为进一步改进的，所述成型仓顶部还设有出风装置，所述出风装置出风方向与所述旋涡消除机构的进风方向垂直。
本发明的有益效果是：本发明通过在成型仓的第一侧壁上从上至下依次设有第一进风组件、旋涡消除机构和第二进风组件，在与第一侧壁相对的第二侧壁上设置排风机构；成型仓内部设置用于检测其旋涡的旋涡检测装置，当旋涡检测装置检测到旋涡时，控制单元控制旋涡消除机构工作以消除第一进风组件和第二进风组件工作时产生的旋涡，从而将因旋涡而聚集在中部的烟尘吹出，防止烟尘掉落在工件上，提高工件质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例提供的3D打印机用高温烟尘排出***的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的3D打印机用高温烟尘排出***的另一视觉结构示意图；
图3是本发明实施例提供的3D打印机用高温烟尘排出***的局部结构示意图；
图4是本发明实施例提供的3D打印机用高温烟尘排出***的另一局部结构示意图；
图5是本发明实施例提供的3D打印机用高温烟尘排出***的局部截面图；
图6是只提供设置送风机构的气流循环示意图；
图7是本发明实施例提供的3D打印机用高温烟尘排出***工作时的气流循环示意图。
附图标记：
10-成型仓；20-激光振镜；30-粉尘收集机构；11-第一侧壁；12-第二侧壁；40-送风机构；41-第一进风组件；42-第二进风组件；50-排风机构；60-旋涡消除机构；61-扩散匀流管；62-连接管道；63-挡板；64-控制阀；631-微孔；70-升降机构；31-漏粉槽；80-刮刀组件；90-出粉组件。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参照图1-7所示，一种3D打印机用高温烟尘排出***，包括：
成型仓10，其顶部设有若干组激光振镜20，其底部设有粉尘收集机构30；
设置在所述成型仓10内部的旋涡检测装置；
设置在所述成型仓10的第一侧壁11上的送风机构40，其包括平行设置在所述第一侧壁11上下两端的第一进风组件41和第二进风组件42；
设置在所述成型仓10的第二侧壁12上的排风机构50，所述第一侧壁11和第二侧壁12相对设置；以及
设置在所述第一侧壁11上的旋涡消除机构60，其中，所述旋涡消除机构60位于所述第一进风组件41和第二进风组件42之间；
控制单元，用于当所述旋涡检测装置检测到旋涡时，控制所述旋涡消除机构60工作以消除所述第一进风组件41和第二进风组件42工作时产生的旋涡。
具体实施时，由于3D打印机用高温烟尘排出***工作时会产生烟尘，为了保证工件质量，通过外接净化器，使气流从设置在所述第一侧壁11上下两端的所述第一进风组件41和第二进风组件42中吹入，并从设置在所述成型仓10的第二侧壁12上的排风机构50吹出，达到去除烟尘的效果。在本实施例中，在所述第一进风组件41和第二进风组件42之间设置与所述净化器连接的旋涡消除机构60，当所述旋涡检测装置检测到所述成型仓内部有旋涡产生时，通过控制单元控制净化器由所述旋涡消除机构60出入气体，以消除所述成型仓内部因所述第一进风组件41和第二进风组件42工作时产生的旋涡。所述控制单元用于当所述旋涡检测装置检测到旋涡小于第一设定值时，控制所述旋涡消除机构60工作以消除所述第一进风组件41和第二进风组件42工作时产生的旋涡。进一步的，当旋涡强度大于等于第一设定值时，一方面所述旋涡消除机构60工作以消除所述第一进风组件41和第二进风组件42工作时产生的旋涡，另一方面，控制所述第一进风组件41和第二进风组件42的进风量，以形成扰流，从而可以以最快速度消除旋涡。优选的，可以切换所述第一进风组件41和第二进风组件42的进风量大小，或同时降低所述第一进风组件41和第二进风组件42的进风量。例如，所述第一进风组件41和第二进风组件42的进风量分别为A和B，通过切换所述第一进风组件41和第二进风组件42的进风量大小使其分别达到B和A。另外，为了不影响排气，同时降低所述第一进风组件41和第二进风组件42的进风量不超过其初始进风量的10％。例如，同时降低所述第一进风组件41和第二进风组件42的进风量大小使其达到0.9A和0.9B。
本发明通过在成型仓的第一侧壁上从上至下依次设有第一进风组件、旋涡消除机构和第二进风组件，在与第一侧壁相对的第二侧壁上设置排风机构；成型仓内部设置用于检测其旋涡的旋涡检测装置，当旋涡检测装置检测到旋涡时，控制单元控制旋涡消除机构工作以消除第一进风组件和第二进风组件工作时产生的旋涡，从而将因旋涡而聚集在中部的烟尘吹出，防止烟尘掉落在工件上，提高工件质量。
进一步地，所述旋涡消除机构60包括设置在所述成型仓10一侧的扩散匀流管61、与所述扩散匀流管61连通的连接管道62、以及通过导向件与所述扩散匀流管61连通的挡板63，所述连接管道62上设有控制阀64，所述挡板63上设有多个微孔631。在本实施例中，工作时，气流由净化器中经过所述第一进风组件41和第二进风组件42进入，将所述成型仓内的金属粉末吹到所述成型仓上的所述排风机构50的出风口处，实现除尘的效果。所述旋涡消除机构60由扩散匀流管61、连接管道62、导向件、挡板63、和控制阀64组成。当所述旋涡检测装置检测到所述成型仓内部产生旋涡时，通过所述净化器向所述旋涡消除机构60输送气流，其可通过所述控制阀64控制输送的气流量的大小；气流依次通过所述连接管道62的进风连接口、连接管道62、连接管道62的出风连接口、导向件、挡板63后，再由所述挡板63上的微孔631减小气流，产生微风，消除旋涡，将因所述第一进风组件41和第二进风组件42之间形成旋涡而滞留的金属粉末吹出，提高除尘效果，进而提高产品质量。优选的，所述第一进风组件41和第二进风组件42上也均设有控制阀，便于控制气流大小，操作方便。
进一步地，所述扩散匀流管61的开口沿气流方向逐渐变大，其所成角度范围为90°-150°。在本实施例中，将所述扩散匀流管61沿气流方向的开口设置为逐渐变大，其开口所成角度范围为90°-150°；使气流进入较宽的风道时，降低风速，对风力进行扩散，便于更大范围消除因所述第一进风组件41和第二进风组件42工作时产生的旋涡。优选的，所述扩散匀流管61开口上下两端和/或左右两端所成的角度为120°，便于消除旋涡。
进一步地，所述扩散匀流管61的大开口端方向设有分流板，所述分流板上设有若干层分流腔体。在本实施例中，所述分流腔体由多组方形孔组成，多组所述方形孔等间距设置，能有效将所述扩散匀流管61内的气体平滑的过渡，使得气体均匀吹出，进一步提高除尘效果。
进一步地，所述第一进风组件41的第一进风口和所述第二进风组件42的第二进风口的开口沿气流方向逐渐变小，其所成角度范围为90°-150°。
进一步地，所述扩散匀流管61的开口面积大于所述第一进风口和第二进风口的面积之和。
具体实施时，将所述第一进风组件41的第一进风口和所述第二进风组件42的第二进风口沿气流方向的开口设置为逐渐变小，其开口所成角度范围为90°-150°；使气流进入较窄的风道时，风力更加集中，压强更大，风速更快，除尘效果更好；所述第一进风口和第二进风口的面积之和小于所述扩散匀流管61的开口面积，其配合所述扩散匀流管61的设置，形成一个利于烟尘排出的风面，便于除去所述第一进风组件41的第一进风口和所述第二进风组件42之间形成的旋涡，从而保证更好的除尘效果，提高工件质量。优选的，所述所述第一进风组件41的开口和所述第二进风组件42的开口上下两端和/或左右两端所成的角度为120°，便于消除旋涡。
进一步地，该3D打印机用高温烟尘排出***还包括设置在所述成型仓10底部的升降机构70；所述粉尘收集机构30包括设置在所述成型仓10底部且位于所述升降机构70两侧的漏斗型漏粉槽31，以及与所述漏粉槽连接的收集箱(图中未示出)。
进一步地，所述成型仓10内部设有滑移机构，所述滑移机构上滑动设置有刮刀组件80；所述成型仓10上端设有出粉组件90。在本实施例中，3D打印机用高温烟尘排出***工作时，所述成型仓10上端的出粉组件90出粉，所述刮刀组件在所述滑移机构上来回滑动完成打印。
进一步地，该3D打印机用高温烟尘排出***还包括净化器，所述第一进风组件41、第二进风组件42、旋涡消除机构60和排风机构50均与所述净化器连接。在本实施例中，所述第一进风组件41、第二进风组件42、旋涡消除机构60和排风机构50均与所述净化器连接，使得该3D打印机用高温烟尘排出***进风与出风均由一台净化器完成。
进一步地，所述成型仓10顶部还设有出风装置，所述出风装置出风方向与所述旋涡消除机构60的进风方向垂直。在本实施例中，在所述成型仓10顶部还设置出风装置(图中未示出)，将靠近所述激光振镜20的粉尘向下吹，防止污染所述激光振镜20；进一步提高除尘效果。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种3D打印机用高温烟尘排出***，其特征在于，包括：
成型仓(10)，其顶部设有若干组激光振镜(20)，其底部设有粉尘收集机构(30)；
设置在所述成型仓(10)内部的旋涡检测装置；
设置在所述成型仓(10)的第一侧壁(11)上的送风机构(40)，其包括平行设置在所述第一侧壁(11)上下两端的第一进风组件(41)和第二进风组件(42)；
设置在所述成型仓(10)的第二侧壁(12)上的排风机构(50)，所述第一侧壁(11)和第二侧壁(12)相对设置；以及
设置在所述第一侧壁(11)上的旋涡消除机构(60)，其中，所述旋涡消除机构(60)位于所述第一进风组件(41)和第二进风组件(42)之间；
控制单元，用于当所述旋涡检测装置检测到旋涡时，控制所述旋涡消除机构(60)工作以消除所述第一进风组件(41)和第二进风组件(42)工作时产生的旋涡。
2.根据权利要求1所述的3D打印机用高温烟尘排出***，其特征在于，所述旋涡消除机构(60)包括设置在所述成型仓(10)一侧的扩散匀流管(61)、与所述扩散匀流管(61)连通的连接管道(62)、以及通过导向件与所述扩散匀流管(61)连通的挡板(63)，所述连接管道(62)上设有控制阀(64)，所述挡板(63)上设有多个微孔(631)。
3.根据权利要求2所述的3D打印机用高温烟尘排出***，其特征在于，所述扩散匀流管(61)的开口沿气流方向逐渐变大，其所成角度范围为90°-150°。
4.根据权利要求3所述的3D打印机用高温烟尘排出***，其特征在于，所述扩散匀流管(61)的大开口端方向设有分流板，所述分流板上设有若干层分流腔体。
5.根据权利要求3所述的3D打印机用高温烟尘排出***，其特征在于，所述第一进风组件(41)的第一进风口和所述第二进风组件(42)的第二进风口的开口沿气流方向逐渐变小，其所成角度范围为90°-150°。
6.根据权利要求5所述的3D打印机用高温烟尘排出***，其特征在于，所述扩散匀流管(61)的开口面积大于所述第一进风口和第二进风口的面积之和。
7.根据权利要求6所述的3D打印机用高温烟尘排出***，其特征在于，该3D打印机用高温烟尘排出***还包括设置在所述成型仓(10)底部的升降机构(70)；所述粉尘收集机构(30)包括设置在所述成型仓(10)底部且位于所述升降机构(70)两侧的漏斗型漏粉槽(31)，以及与所述漏粉槽连接的收集箱。
8.根据权利要求1所述的3D打印机用高温烟尘排出***，其特征在于，所述成型仓(10)内部设有滑移机构，所述滑移机构上滑动设置有刮刀组件(80)；所述成型仓(10)上端设有出粉组件(90)。
9.根据权利要求1所述的3D打印机用高温烟尘排出***，其特征在于，该3D打印机用高温烟尘排出***还包括净化器，所述第一进风组件(41)、第二进风组件(42)、旋涡消除机构(60)和排风机构(50)均与所述净化器连接。
10.根据权利要求1所述的3D打印机用高温烟尘排出***，所述成型仓(10)顶部还设有出风装置，所述出风装置出风方向与所述旋涡消除机构(60)的进风方向垂直。
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| CN (1) | CN113714518B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114506082A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-05-17 | 嘉兴数字三维智能制造研究院有限公司 | 一种3d打印用风场*** |
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| JPH11351635A (ja) * | 1998-06-09 | 1999-12-24 | All Nippon Airways Co Ltd | 分煙装置及びその方法 |
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2021
- 2021-08-30 CN CN202111005229.0A patent/CN113714518B/zh active Active
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