一種3d打印機(jī)環(huán)境狀態(tài)保持與隔離裝置的制造方法
【專利摘要】一種3D打印機(jī)環(huán)境狀態(tài)保持與隔離裝置，包括一個(gè)分隔為兩個(gè)既可以相互連通又可以相互隔離部分的密封艙和設(shè)置在密封艙內(nèi)的加工件移送裝置；本發(fā)明的有益效果是，將加工制造設(shè)備中的制造空間分隔為工藝加工和工藝準(zhǔn)備兩個(gè)既可隔離又可相互連通的密封區(qū)域，實(shí)現(xiàn)上述兩個(gè)區(qū)域環(huán)境條件的獨(dú)立或連通控制，而無需依賴于設(shè)備所處生產(chǎn)車間的大環(huán)境條件。
【專利說明】
一種3D打印機(jī)環(huán)境狀態(tài)保持與隔離裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬加工制造設(shè)備中由于對(duì)加工區(qū)域有環(huán)境條件有特殊要求，因此有必要將工藝準(zhǔn)備過程和加工制造過程分別在不同空間區(qū)域完成的機(jī)械零件加工的設(shè)備區(qū)域，適合于電子零部件制造、安裝裝配、3D打印制造的設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)械零件加工制造，電子零部件制造、安裝裝配、3D打印制造的工藝技術(shù)中，有些加工制造工藝要求特殊的工藝環(huán)境，如一定的溫度、濕度、真空度以及特定的環(huán)境氣氛等。通常的解決方案是將加工制造設(shè)備安放在能滿足并能保持工藝要求的環(huán)境中。但是，要在整個(gè)生產(chǎn)場(chǎng)所實(shí)現(xiàn)并保持特殊的工藝環(huán)境條件有時(shí)是不經(jīng)濟(jì)的，有時(shí)甚至是對(duì)操作人員的健康不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)備系統(tǒng)，將某些工藝要求的特殊工藝環(huán)境條件有效地限制并保持在加工制造設(shè)備內(nèi)部有必要的區(qū)域內(nèi)，以達(dá)到節(jié)能、環(huán)保、有利于操作人員健康的多重目的。
[0004]一種3D打印機(jī)環(huán)境狀態(tài)保持與隔離裝置，包括一個(gè)分隔為兩個(gè)既可以相互連通又可以相互隔離部分的密封艙和設(shè)置在密封艙內(nèi)的加工件移送裝置;其中:
[0005]所述密封艙I設(shè)為由兩個(gè)獨(dú)立密封區(qū)域的工作A區(qū)、工作B區(qū)組成，工作A區(qū)、工作B區(qū)分別設(shè)有抽氣閥、進(jìn)氣閥;在工作A區(qū)、工作B區(qū)之間設(shè)置有一道隔離密封門14，在工作B區(qū)設(shè)置有一道進(jìn)出密封門15;
[0006]所述加工件移送裝置包括固定在工作A區(qū)內(nèi)的固定托板框架3，設(shè)在工作B區(qū)的活動(dòng)托板框架4，能夠分別在固定托板框架3、活動(dòng)托板框架4之間進(jìn)行移動(dòng)的工件托板2;活動(dòng)托板框架4固定連接在一個(gè)直線導(dǎo)軌的滑塊6上，直線導(dǎo)軌滑塊6位于直線導(dǎo)軌7上，直線導(dǎo)軌7固定設(shè)置在工作B區(qū)內(nèi)；在直線導(dǎo)軌滑塊6上設(shè)有一根能夠軸向移動(dòng)、繞軸旋轉(zhuǎn)的推拉桿5，在推拉桿5前端設(shè)有掛鉤5.1，在工件托板2、活動(dòng)托板框架4上相對(duì)應(yīng)位置分別開設(shè)有能夠鉤掛掛鉤5.1的矩形連接槽2.1、4.1。
[0007]本發(fā)明在工作A區(qū)設(shè)有抽氣閥8、工作B區(qū)設(shè)有抽氣閥9，抽氣閥8、抽氣閥9通過抽氣管道共同與抽氣總閥10連接;在工作A區(qū)設(shè)有進(jìn)氣閥11、工作B區(qū)設(shè)有進(jìn)氣閥12，進(jìn)氣閥11、進(jìn)氣閥12通過進(jìn)氣管道共同與進(jìn)氣總閥13連接。
[0008]本發(fā)明固定托板框架3設(shè)為一矩形框架，單邊開口，在開口端矩形兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)槽3.1;工件托板2通過導(dǎo)槽3.1插入固定托板框架3內(nèi)；工件托板2上的矩形連接槽2.1位于遠(yuǎn)離所述開口端的一端。
[0009]本發(fā)明活動(dòng)托板框架4設(shè)為一矩形框架，固定連接在一個(gè)直線導(dǎo)軌的滑塊6上，活動(dòng)托板框架4單邊開口，在開口端矩形兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)槽4.1;工件托板2通過導(dǎo)槽4.1插入活動(dòng)托板框架4內(nèi)；活動(dòng)托板框架4開口端與固定托板框架3的開口端對(duì)應(yīng);推拉桿5為一根圓柱形桿，采用徑向支撐座5.2固定在直線導(dǎo)軌滑塊6上。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，將加工制造設(shè)備中的制造空間分隔為工藝加工和工藝準(zhǔn)備兩個(gè)既可隔離又可相互連通的密封區(qū)域，物料在兩個(gè)區(qū)域間傳遞時(shí)以安裝在通用的(但不限于)直線導(dǎo)軌上的一種特殊的可分離/易復(fù)位的工件托板裝置作為通道;而在進(jìn)行物料準(zhǔn)備時(shí)，先將上述通道收縮至工藝準(zhǔn)備區(qū)域，在用密封門將工藝加工區(qū)與物料準(zhǔn)備區(qū)密封隔離，通過抽氣和進(jìn)氣閥門的開閉組合，實(shí)現(xiàn)上述兩個(gè)區(qū)域環(huán)境條件的獨(dú)立或連通控制，而無需依賴于設(shè)備所處生產(chǎn)車間的大環(huán)境條件。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一種工作(連通)狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明另一種工作(隔離)狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]見圖1、圖2，一種3D打印機(jī)環(huán)境狀態(tài)保持與隔離裝置，本發(fā)明其特征在于，包括分隔為兩個(gè)既可以相互連通又可以相互隔離部分的一個(gè)密封艙和設(shè)置在密封艙內(nèi)的加工件移送裝置;其中:
[0014]所述密封艙I設(shè)為由兩個(gè)獨(dú)立密封區(qū)域的工作A區(qū)、工作B區(qū)組成，工作A區(qū)、工作B區(qū)分別設(shè)有抽氣閥、進(jìn)氣閥;在工作A區(qū)、工作B區(qū)之間設(shè)置有一道隔離密封門14，在工作B區(qū)設(shè)置有一道進(jìn)出密封門15;
[0015]所述加工件移送裝置包括固定在工作A區(qū)內(nèi)的固定托板框架3，能夠分別在固定托板框架3、活動(dòng)托板框架4之間進(jìn)行移動(dòng)的工件托板2;活動(dòng)托板框架4固定連接在一個(gè)直線導(dǎo)軌滑塊6上，直線導(dǎo)軌滑塊6位于直線導(dǎo)軌7上，直線導(dǎo)軌7固定設(shè)置在工作B區(qū)內(nèi)；在直線導(dǎo)軌滑塊6上設(shè)有一根能夠軸向移動(dòng)、繞軸旋轉(zhuǎn)的推拉桿5，在推拉桿5前端設(shè)有掛鉤5.1，在工件托板2、活動(dòng)托板框架4上相對(duì)應(yīng)位置分別開設(shè)有能夠鉤掛掛鉤5.1的矩形連接槽2.1、4.1。
[0016]本發(fā)明在工作A區(qū)設(shè)有抽氣閥8、工作B區(qū)設(shè)有抽氣閥9，抽氣閥8、抽氣閥9通過抽氣管道共同與抽氣總閥10連接;在工作A區(qū)設(shè)有進(jìn)氣閥11、工作B區(qū)設(shè)有進(jìn)氣閥12，進(jìn)氣閥11、進(jìn)氣閥12通過進(jìn)氣管道共同與進(jìn)氣總閥13連接。
[0017]本發(fā)明固定托板框架3設(shè)為一矩形框架，單邊開口，在開口端矩形兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)槽3.1;工件托板2通過導(dǎo)槽3.1插入固定托板框架3內(nèi)；工件托板2上的矩形連接槽2.1位于遠(yuǎn)離所述開口端的一端。
[0018]本發(fā)明活動(dòng)托板框架4設(shè)為一矩形框架，單邊開口，在開口端矩形兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)槽4.1;工件托板2通過導(dǎo)槽4.1插入活動(dòng)托板框架4內(nèi)；活動(dòng)托板框架4開口端與固定托板框架3的開口端對(duì)應(yīng);推拉桿5為一根圓柱形桿，采用徑向支撐座5.2固定在直線導(dǎo)軌的滑塊6上。
[0019]本發(fā)明的所有相關(guān)動(dòng)作可以由全手動(dòng)，也可以由半機(jī)械、全機(jī)械、半自動(dòng)全自動(dòng)甚至智能機(jī)械手完成，因均不屬于本發(fā)明權(quán)利要求的范圍，以下描述中只提及動(dòng)作過程，不涉及動(dòng)作方法；同理，以下描述中也不涉及環(huán)境氣氛的測(cè)量設(shè)備及方法。
[0020]抽氣總閥10(常開)和進(jìn)氣總閥13(常開)分別與氣氛控制設(shè)備(如除濕機(jī))的氣體入口和氣體出口相連接形成回路。為了保持工藝加工區(qū)A的環(huán)境氣氛，A區(qū)抽氣閥8和進(jìn)氣閥11通常保持常開狀態(tài);而B區(qū)抽氣閥9和進(jìn)氣閥12則通常保持常閉狀態(tài)。當(dāng)工件托板2位于固定托板框架3中時(shí)，屬于制造工藝的生產(chǎn)狀態(tài)，此時(shí)A區(qū)密封門14和B區(qū)密封門15至少有一個(gè)是關(guān)閉的，以確保工藝加工區(qū)A的環(huán)境氣氛處于氣氛控制設(shè)備的控制下。
[0021 ]當(dāng)加工完成，需要從固定托板框架3中取出工件托板2時(shí)，先關(guān)閉B區(qū)密封門15 (如果其此前是敞開的)，打開B區(qū)抽氣閥9和進(jìn)氣閥12，使得B區(qū)的環(huán)境氣氛達(dá)到與A區(qū)一致，然后打開A區(qū)密封門14，將安裝在直線導(dǎo)軌滑塊6上的活動(dòng)托板框架4沿直線導(dǎo)軌7推送至固定托板框架3的開口端(圖中所示的下端)，將屬于工件托板裝置的推拉桿5的短爪頭推至并軸向旋入工件托板2下部的矩形連接槽中，用推拉桿5將工件托板2拉出固定托板框架3并進(jìn)入活動(dòng)托板框架4的導(dǎo)槽中直至活動(dòng)托板框架4的底部，使工件托板2下部的矩形連接槽已與活動(dòng)托板框架4下部的矩形連接槽自動(dòng)對(duì)齊，此時(shí)將推拉桿5軸向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底，使其長(zhǎng)爪頭同時(shí)抓住工件托板2下部的矩形連接槽和活動(dòng)托板框架4下部的矩形連接槽，拉回推拉桿5，將工件托板2、活動(dòng)托板框架4、直線導(dǎo)軌滑塊6 —同沿直線導(dǎo)軌7完全平移至工藝準(zhǔn)備區(qū)B中。此時(shí)依次關(guān)閉A區(qū)密封門14，關(guān)閉B區(qū)抽氣閥9和進(jìn)氣閥12，然后可以開啟B區(qū)密封門15，從活動(dòng)托板框架4的前端(圖中上部)取出工件托板2以進(jìn)行必要的工藝準(zhǔn)備操作。
[0022]當(dāng)工藝準(zhǔn)備完成，需要將工件托板2送回固定托板框架3時(shí)，先將工件托板2從活動(dòng)托板框架4的前端(圖中上部)沿其導(dǎo)槽插入到底，使工件托板2下部的矩形連接槽已與活動(dòng)托板框架4下部的矩形連接槽自動(dòng)對(duì)齊，將推拉桿5的長(zhǎng)爪頭在矩形連接槽中逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底，使其長(zhǎng)爪頭同時(shí)抓住工件托板2下部的矩形連接槽和活動(dòng)托板框架4下部的矩形連接槽。此時(shí)關(guān)閉B區(qū)密封門15，打開B區(qū)抽氣閥9和進(jìn)氣閥12，使B區(qū)的艙內(nèi)氣氛與A區(qū)達(dá)到一致后打開A區(qū)密封門14，推出推拉桿5，將工件托板2、活動(dòng)托板框架4、直線導(dǎo)軌滑塊6—同沿直線導(dǎo)軌7完全平移至工藝加工區(qū)A中靠近固定托板框架3的位置，軸向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)推拉桿5使其長(zhǎng)爪頭脫離工件托板2下部的矩形連接槽和活動(dòng)托板框架4下部的矩形連接槽，并繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至其短爪頭進(jìn)入工件托板2下部的矩形連接槽，繼續(xù)推出推拉桿5，可將送入固定托板框架3的導(dǎo)槽中實(shí)現(xiàn)復(fù)位，軸向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)推拉桿5使其爪頭脫離工件托板2下部的矩形連接槽，拉回推拉桿5使其爪頭到達(dá)活動(dòng)托板框架4下部的矩形連接槽的位置，軸向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)推拉桿5使其長(zhǎng)爪頭進(jìn)入活動(dòng)托板框架4下部的矩形連接槽，繼續(xù)拉回推拉桿5直至活動(dòng)托板框架4、直線導(dǎo)軌滑塊6—同沿直線導(dǎo)軌7完全平移至工藝準(zhǔn)備區(qū)B內(nèi)。
[0023]至此，一個(gè)主要操作循環(huán)完成。繼續(xù)的操作有兩種選擇:I)保持各閥門和密封門的狀態(tài)不變，讓工藝加工在A、B兩區(qū)連通的狀態(tài)下進(jìn)行；或者2)關(guān)閉A區(qū)密封門14，關(guān)閉B區(qū)抽氣閥9和進(jìn)氣閥12，讓工藝加工在隔離他的A區(qū)內(nèi)進(jìn)行，然后可以打開B區(qū)密封門15，對(duì)B區(qū)內(nèi)進(jìn)行必要的操作。
[0024]1.(實(shí)施例)
[0025]在光敏樹脂的3D打印(SLA)成型技術(shù)中，工藝要求盛有光敏樹脂的原料槽處于極低濕度的環(huán)境中，否則已經(jīng)裝入設(shè)備打印區(qū)域的光敏樹脂將因吸濕而失效。由于目前通常的3D打印設(shè)備的打印區(qū)域和托板上的工藝準(zhǔn)備區(qū)域是同一個(gè)區(qū)域，打印區(qū)域內(nèi)的氣氛與設(shè)備外部的環(huán)境是相通的，這使得在載物托板上的準(zhǔn)備操作不得不也在打印區(qū)域中進(jìn)行，因此必須保持放置3D打印設(shè)備的整個(gè)生產(chǎn)車間任何時(shí)候(甚至無論是否有生產(chǎn)過程)都全時(shí)處于足夠低濕度的狀態(tài)。
[0026]為了從設(shè)備結(jié)構(gòu)上改變上述困難，本發(fā)明被用于在光敏樹脂的3D打印(SLA)成型設(shè)備中，將設(shè)備中的制造空間分隔為工藝加工和工藝準(zhǔn)備兩個(gè)既可隔離又可連通的獨(dú)立區(qū)域，物料在兩個(gè)區(qū)域間傳遞時(shí)以安裝在通用的(但不限于)直線導(dǎo)軌上的一種特殊的可分離/易復(fù)位的工件托板裝置作為通道;而在進(jìn)行物料準(zhǔn)備時(shí)，先將上述通道收縮至工藝準(zhǔn)備區(qū)域，在用密封門將工藝加工區(qū)與物料準(zhǔn)備區(qū)密封隔離，通過抽氣和進(jìn)氣閥門的開閉組合，從而實(shí)現(xiàn)了上述兩個(gè)區(qū)域環(huán)境條件的獨(dú)立或連通控制，而無需依賴于設(shè)備所處生產(chǎn)車間的大環(huán)境條件。
[0027]本發(fā)明實(shí)施后，只需將除濕機(jī)的氣體入口和氣體出口分別與設(shè)備的抽氣總閥10(常開)和進(jìn)氣總閥13(常開)相連接形成回路，就可實(shí)現(xiàn)直接對(duì)盛有光敏樹脂的原料槽所在的打印區(qū)域進(jìn)行全時(shí)濕度控制，而無需對(duì)打印設(shè)備所處的整個(gè)生產(chǎn)車間進(jìn)行濕度控制，其帶來的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益是不言而喻的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種3D打印機(jī)環(huán)境狀態(tài)保持與隔離裝置，其特征在于，包括一個(gè)分隔為兩個(gè)既可以相互連通又可以相互隔離部分的密封艙和設(shè)置在密封艙內(nèi)的加工件移送裝置;其中: 所述密封艙(I)設(shè)為由兩個(gè)獨(dú)立密封區(qū)域的工作A區(qū)、工作B區(qū)組成，工作A區(qū)、工作B區(qū)分別設(shè)有抽氣閥、進(jìn)氣閥；在工作A區(qū)、工作B區(qū)之間設(shè)置有一道隔離密封門(14)，在工作B區(qū)設(shè)置有一道進(jìn)出密封門(15); 所述加工件移送裝置包括固定在工作A區(qū)內(nèi)的固定托板框架(3)，設(shè)在工作B區(qū)的活動(dòng)托板框架(4)，設(shè)置在固定托板框架(3)、能夠在固定托板框架(3)、活動(dòng)托板框架(4)之間進(jìn)行移動(dòng)的工件托板(2);活動(dòng)托板框架(4)固定連接在一個(gè)直線導(dǎo)軌的滑塊(6)上，直線導(dǎo)軌的滑塊(6)設(shè)在直線導(dǎo)軌(7)上，直線導(dǎo)軌(7)固定設(shè)置在工作B區(qū)內(nèi)；在直線導(dǎo)軌滑塊(6)上設(shè)有一根能夠軸向移動(dòng)、繞軸旋轉(zhuǎn)的推拉桿(5)，在推拉桿(5)前端設(shè)有掛鉤(5.1)，在工件托板(2)、活動(dòng)托板框架(4)上相對(duì)應(yīng)位置分別開設(shè)有能夠鉤掛掛鉤(5.1)的矩形連接槽(2.1、4.1)02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3D打印機(jī)環(huán)境狀態(tài)保持與隔離裝置，其特征在于，在工作A區(qū)設(shè)有抽氣閥(8)、工作B區(qū)設(shè)有抽氣閥(9)，抽氣閥(8)、抽氣閥(9)通過抽氣管道共同與抽氣總閥(1)連接;在工作A區(qū)設(shè)有進(jìn)氣閥(I I )、工作B區(qū)設(shè)有進(jìn)氣閥(12 )，進(jìn)氣閥(I I)、進(jìn)氣閥(12)通過進(jìn)氣管道共同與進(jìn)氣總閥(13)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3D打印機(jī)環(huán)境狀態(tài)保持與隔離裝置，其特征在于，固定托板框架(3)設(shè)為一矩形框架，單邊開口，在開口端矩形兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)槽(3.1);工件托板(2)通過導(dǎo)槽(3.1)插入固定托板框架(3)內(nèi)；工件托板(2)上的矩形連接槽(2.1)位于遠(yuǎn)離所述開口端的一端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3D打印機(jī)環(huán)境狀態(tài)保持與隔離裝置，其特征在于，活動(dòng)托板框架(4)設(shè)為一矩形框架，固定連接在一個(gè)直線導(dǎo)軌的滑塊(6)上，活動(dòng)托板框架(4)單邊開口，在開口端矩形兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)槽(4.1);工件托板(2)通過導(dǎo)槽(4.1)插入活動(dòng)托板框架(4)內(nèi)；活動(dòng)托板框架(4)開口端與固定托板框架(3)的開口端對(duì)應(yīng);推拉桿(5)為一根圓柱形桿，采用徑向支撐座(5.2)固定在直線導(dǎo)軌滑塊(6)上。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK105834429SQ201610408158
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】章建平, 王藝
【申請(qǐng)人】王藝