针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统及方法，包括：料池单元、可收缩导轨单元、Z轴单元、安装平台和打印平台；Z轴单元包括Z轴本体，Z轴本体设置于Z轴通孔内，Z轴本体的顶面具有与料池单元可分离和可固定连接的托举销；Z轴本体的顶面具有与打印平台的凹槽件匹配的球形支撑件，实现对打印平台的稳定支撑。本发明专利技术通过设计一种针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统，实现大体积工业型增材制造打印件转移，提高大型增材制造产品成品率，提高工业型增材制造效率。同时提高设备工作灵活性，可为增材制造后处理方案提供更多的选择，优化整个增材制造工艺流程，助力航空航天，电子通讯等高精尖行业快速发展。电子通讯等高精尖行业快速发展。电子通讯等高精尖行业快速发展。

【技术实现步骤摘要】
针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统及方法


[0001]本专利技术属于3D打印
，具体涉及一种针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统及方法。

技术介绍

[0002]随着工业型增材制造设备发展越来越成熟，受实际需求影响，大型增材制造产品受到越来越多行业应用的青睐，如3D打印火箭发动机推力室、耐高温天线罩等。由于增材制造技术生产的打印产品体积越来越大，当打印产品体积过大时，其对应打印料池也将随之变大。又因工业型增材制造生产使用的原料密度一般较大，所生产出的打印产品重量甚至可达数百千克，从而对打印产品的转移和清理工作带来困难。
[0003]一般金属3D打印产品打印结束后，其打印样件强度好、硬度高，可采用吊装搬运进行打印产品转移。且金属增材制造生产原料多为粉末，后续清理工作较为简单，只需要在打印工位任其自由脱落即可。
[0004]但是，对某些流体浆料为生产原料的增材制造，例如陶瓷类流体浆料，打印结束后，毛坯样件强度低、硬度低、结构脆弱，无法实现吊装转移，且后续清理繁琐，无法在原打印工位进行。
[0005]因此，针对流体浆料为生产原料的增材制造，具有产品转移与清理困难的问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统及方法，可有效解决上述问题。
[0007]本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]本专利技术提供一种针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统，包括：料池单元(100)、可收缩导轨单元(200)、Z轴单元(300)、安装平台(400)和打印平台(500)；
[0009]所述安装平台(400)的左右方向为X方向，前后方向为Y方向，垂直方向为Z方向；所述安装平台(400)开设Z轴通孔(401)，所述安装平台(400)的表面且位于所述Z轴通孔(401)的四角位置，各固定安装料池定位柱(402)；所述安装平台(400)的表面且位于所述Z轴通孔(401)的左右两侧，各固定安装料池限位销组件；所述料池限位销组件包括料池Z方向限位销(403)和料池Y方向限位销(404)；
[0010]所述可收缩导轨单元(200)包括对称安装于所述Z轴通孔(401)左右两侧的导轨(201)，所述导轨(201)在导轨驱动机构(202)的驱动下，可沿X方向滑动，从而靠近或远离所述Z轴通孔(401)；
[0011]所述料池单元(100)包括料池本体(101)，所述料池本体(101)的内腔设置所述打印平台(500)，所述打印平台(500)可相对所述料池本体(101)进行Z方向升降运动；所述打印平台(500)的底面具有凹槽件(501)；
[0012]所述料池本体(101)的左右两侧，分别安装可沿所述导轨(201)滑动的承重轮
(102)；所述料池本体(101)的底部四角位置，各固定安装与所述料池定位柱(402)配合的料池定位钉(103)，所述料池定位柱(402)与所述料池定位钉(103)稳定接触，进而稳定支撑所述料池本体(101)；所述料池本体(101)的侧部，固定安装料池限位座(104)，所述料池限位座(104)具有与所述料池Z方向限位销(403)匹配的料池Z方向限位孔(1041)，以及与所述料池Y方向限位销(404)匹配的料池Y方向限位槽(1042)；
[0013]所述Z轴单元(300)包括Z轴本体(301)，所述Z轴本体(301)设置于所述Z轴通孔(401)内，所述Z轴本体(301)的顶面具有与所述料池单元(100)可分离和可固定连接的托举销(302)；所述Z轴本体(301)的顶面具有与所述打印平台(500)的凹槽件(501)匹配的球形支撑件(303)，实现对所述打印平台(500)的稳定支撑。
[0014]优选的，所述安装平台(400)的表面固定安装后限位件(405)，所述后限位件(405)位于所述导轨(201)的外端。
[0015]优选的，所述安装平台(400)的表面设置X方向滑块导轨(406)，所述X方向滑块导轨(406)位于所述导轨(201)的下面，使所述导轨(201)可沿所述X方向滑块导轨(406)进行X方向滑动。
[0016]优选的，所述导轨驱动机构(202)为驱动气缸。
[0017]优选的，所述料池本体(101)的侧壁固定安装到位检测器(105)；所述料池本体(101)的左右两侧，固定安装导向轮(106)。
[0018]优选的，所述承重轮(102)为双轴承结构，包括：轴套(1021)、内轴承(1022)和外轴承(1023)；
[0019]所述内轴承(1022)嵌入到所述外轴承(1023)的轴孔内；所述外轴承(1023)安装于所述轴套(1021)的内部。
[0020]优选的，所述料池定位柱(402)的顶部为球形，所述料池定位钉(103)的底部为锥形凹槽，所述料池定位柱(402)的球形与所述料池定位钉(103)的锥形凹槽采用线接触方式。
[0021]优选的，所述托举销(302)的设置数量为四个；每个所述托举销(302)具有可水平伸出或缩回的托举销轴(3021)；当所述托举销轴(3021)伸出时，卡于所述料池本体(101)的内壁，实现所述Z轴单元(300)和所述料池单元(100)的连接固定；当所述托举销轴(3021)缩回时，释放对所述料池单元(100)的连接固定。
[0022]优选的，球形支撑件(303)的设置数量为三个，呈三角形分布；所述打印平台(500)的凹槽件(501)的设置数量为三个，呈三角形分布；所述球形支撑件(303)与所述凹槽件(501)为线接触方式。
[0023]本专利技术还提供一种针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统的方法，包括以下步骤：
[0024]步骤1，料池安装过程:
[0025]步骤1.1，控制导轨(201)向内移动到位：
[0026]导轨驱动机构(202)驱动导轨(201)向靠近Z轴通孔(401)的方向移动到位，使左右两侧的导轨(201)为向内侧收回到位状态；
[0027]步骤1.2，水平推动料池单元(100)到位：
[0028]料池单元(100)内部放置打印平台(500)后，使料池单元(100)沿导轨(201)进行Y
方向的向后移动，直到与后限位件(405)接触，触发到位检测器(105)，代表料池单元(100)沿Y方向移动到位，停止料池单元(100)沿Y方向继续移动；
[0029]步骤1.3，对料池单元(100)的Y方向限位：
[0030]弹出料池Y方向限位销(404)，使料池Y方向限位销(404)嵌入到料池Y方向限位槽(1042)内，料池Y方向限位槽(1042)为竖直方向的槽体，限制料池单元(100)沿Y方向进行前后移动，但不限制料池单元(100)沿Z方向进行升降运动；
[0031]步骤1.4，控制料池单元(100)上升并脱离导轨(201)：
[0032]驱动Z轴本体(301)进行上升运动，直到使托举销(302)进入到料池单元(1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统，其特征在于，包括：料池单元(100)、可收缩导轨单元(200)、Z轴单元(300)、安装平台(400)和打印平台(500)；所述安装平台(400)的左右方向为X方向，前后方向为Y方向，垂直方向为Z方向；所述安装平台(400)开设Z轴通孔(401)，所述安装平台(400)的表面且位于所述Z轴通孔(401)的四角位置，各固定安装料池定位柱(402)；所述安装平台(400)的表面且位于所述Z轴通孔(401)的左右两侧，各固定安装料池限位销组件；所述料池限位销组件包括料池Z方向限位销(403)和料池Y方向限位销(404)；所述可收缩导轨单元(200)包括对称安装于所述Z轴通孔(401)左右两侧的导轨(201)，所述导轨(201)在导轨驱动机构(202)的驱动下，可沿X方向滑动，从而靠近或远离所述Z轴通孔(401)；所述料池单元(100)包括料池本体(101)，所述料池本体(101)的内腔设置所述打印平台(500)，所述打印平台(500)可相对所述料池本体(101)进行Z方向升降运动；所述打印平台(500)的底面具有凹槽件(501)；所述料池本体(101)的左右两侧，分别安装可沿所述导轨(201)滑动的承重轮(102)；所述料池本体(101)的底部四角位置，各固定安装与所述料池定位柱(402)配合的料池定位钉(103)，所述料池定位柱(402)与所述料池定位钉(103)稳定接触，进而稳定支撑所述料池本体(101)；所述料池本体(101)的侧部，固定安装料池限位座(104)，所述料池限位座(104)具有与所述料池Z方向限位销(403)匹配的料池Z方向限位孔(1041)，以及与所述料池Y方向限位销(404)匹配的料池Y方向限位槽(1042)；所述Z轴单元(300)包括Z轴本体(301)，所述Z轴本体(301)设置于所述Z轴通孔(401)内，所述Z轴本体(301)的顶面具有与所述料池单元(100)可分离和可固定连接的托举销(302)；所述Z轴本体(301)的顶面具有与所述打印平台(500)的凹槽件(501)匹配的球形支撑件(303)，实现对所述打印平台(500)的稳定支撑。2.根据权利要求1所述的针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统，其特征在于，所述安装平台(400)的表面固定安装后限位件(405)，所述后限位件(405)位于所述导轨(201)的外端。3.根据权利要求1所述的针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统，其特征在于，所述安装平台(400)的表面设置X方向滑块导轨(406)，所述X方向滑块导轨(406)位于所述导轨(201)的下面，使所述导轨(201)可沿所述X方向滑块导轨(406)进行X方向滑动。4.根据权利要求1所述的针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统，其特征在于，所述导轨驱动机构(202)为驱动气缸。5.根据权利要求1所述的针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统，其特征在于，所述料池本体(101)的侧壁固定安装到位检测器(105)；所述料池本体(101)的左右两侧，固定安装导向轮(106)。6.根据权利要求1所述的针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统，其特征在于，所述承重轮(102)为双轴承结构，包括：轴套(1021)、内轴承(1022)和外轴承(1023)；所述内轴承(1022)嵌入到所述外轴承(1023)的轴孔内；所述外轴承(1023)安装于所述轴套(1021)的内部。7.根据权利要求1所述的针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统，其特征在于，所述
料池定位柱(402)的顶部为球形，所述料池定位钉(103)的底部为锥形凹槽，所述料池定位柱(402)的球形与所述料池定位钉(103)的锥形凹槽采用线接触方式。8.根据权利要求1所述的针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统，其特征在于，所述托举销(302)的设置数量为四个；每个所述托举销(302)具有可水平伸出或缩回的托举销轴(3021)；当所述托举销轴(3021)伸出时，卡于所述料池本体(101)的内壁，实现所述Z轴单元(300)和所述料池单元(100)的连接固定；当所述托举销轴(3021)缩回时，释放对所述料池单元(100)的连接固定。9.根据权利要求1所述的针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统，其特征在于，球形支撑件(303)的设置数量为三个，呈三角形分布；所述打印平台(500)的凹槽件(501)的设置数量为三个，呈三角形分布；所述球形支撑件(303)与所述凹槽件(501)为线接触方式。10.一种权利要求1
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9任一项所述的针对工业型3D打印的导轨式料池搬运系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，料池安装过程:步骤1.1，控制导轨(201)向内移动到位：导轨驱动机构(202)驱动导轨(201)向靠近Z轴通孔(401)的方向移动到位，使左右两侧的导轨(201)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓冬，刘兵山，王功，李鑫，张晓日，
申请(专利权)人：中国科学院空间应用工程与技术中心，
类型：发明
国别省市：