【技术领域】
[0001] 本实用新型属于增材成型(3D打印领域)，具体涉及一种增材制造防护装置。【背景技术】
[0002] 增材制造技术是一种以数字模型文件为
基础，运用粉末状材料或者丝材，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术。常用的增材制造
能量源有：
电子束、激光、
电弧等。目前行业上针对以上热源主要采用整体防护，即，将整个打印装置放在特定的密闭环境中，对环境中空气、
水、
氧等成分进行控制与监测。
[0003] 采用整体防护可以有效的将影响打印效果的各因素隔绝。如对打印时产生的大量有毒有害气体进行过滤，设置通
风口和排风扇，对打印过程产生的噪音进行有效减弱；对影响打印效果的空气成分进行控制等。
[0004] 但是，整体防护存在设备笨重、充气时间长等问题。其次，加工空间受到舱室体积的限制。以一种
机器人电弧增材制造设备为例，其外形尺寸为3500mm×3000mm×3000mm，有效空间为1500mm×1000mm×700mm。相应设备设计制造周期约为一年，生产周期长，且成本很高。【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的在于克服上述
现有技术的缺点，提供一种增材制造防护装置。该装置将整体防护更改为打印区域防护，缩小了防护装置，减少了充气时间。该设备易于移动，生产成本低。
[0006] 为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
[0007] 一种增材制造防护装置，包括：防护罩、内部环境调节单元和粉尘烟气处理单元；防护罩内包裹有工作平台，同时与工作平台配合形成内部空间，内部空间分别与内部环境调节单元和粉尘烟气处理单元连通；增材制造时，
打印机器人在内部空间内打印成型件。
[0008] 本实用新型的进一步改进在于：
[0009] 优选的，防护罩选用柔性材料，由四个侧面、一个顶面和一个底面组成；防护罩相邻的侧面之间、每一个侧面和顶面之间均通过空气柱固定连接，防护罩被空气柱
支撑架起；工作平台被防护罩的底面和四个侧面包裹，同时与防护罩的顶面和四个侧面形成内部空间。
[0011] 优选的，防护罩上开设出气口和进气口；内部环境调节单元通过进气口向防护罩内部空间输送惰性气体，粉尘烟气处理单元通过出气口和防护罩内部空间连通。
[0012] 优选的，防护罩的顶面设置有凸出的打印装置连
接口，打印机器人通过打印装置连接口伸入至内部空间打印；出气口开设在打印装置连接口的上端面；进气口开设在防护罩侧面的下侧区域。
[0013] 优选的，防护罩的侧面设置有水氧
传感器，水氧传感器与工作平台的垂直距离≥120nn；水氧传感器伸入防护罩内的长度≥150mm。
[0014] 优选的，防护罩的一个侧面设置有物料交换口，物料交换口通过闭气
拉链实现打开与闭合。
[0015] 优选的，防护罩选用透明阻燃材质。
[0016] 与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
[0017] 本实用新型公开了一种增材制造防护装置，该装置包括防护罩，以及和防护罩内部空间连通的内部环境调节单元和粉尘烟气处理单元，内部空间环境调节单元用于置换防护罩内部的气体，使得打印过程中防护罩内部的环境为保护气氛；粉尘烟气处理单元用于排出打印过程中产生的废气；防护罩与工作平台配合，将成型件密封在防护罩与工作平台之间，不但缩小了防护装置的空间，也使得防护装置所有的空间均为有效空间，本装置由于仅仅将有效的工作区域进行包覆，相较于传统的将整个工作装置置于其中，减少了工作环境空气的置换时间及气量，有效的节省了时间及运行成本；防护装置架装在工作平台上即可使用，方便移动。
[0018] 进一步的，本实用新型的防护罩选用柔性材料，易于折叠移动，制造成本低；防护罩相邻面之间通过空气柱固定连接，空气柱作为支撑骨架将柔性的防护罩支撑起来，形成放置成型件的内部空间；该装置结构简单，相较于传统的整体式防护，柔性材料的设计制作周期大大缩减，可快速用于实践。
[0019] 进一步的，空气柱由气泵提供空气，进行空气柱的充气；防护罩使用时，空气柱充气支撑防护罩，防护罩不使用时，空气柱放气，便于防护罩整体的折叠与移动。
[0020] 进一步的，本实用新型防护罩开设有进气口和出气口，内部环境调节单元通过进气口给防护罩内部输入气体，粉尘烟气处理单元通过出气口去除打印过程中形成废气与粉尘。
[0021] 进一步的，本实用新型的打印装置通过防护罩顶面的打印装置连接口伸入至防护罩的内部空间进行打印，出气口开设在打印装置连接口的顶部，在打印过程废气的正上方，便于废气与粉尘的排出；进气口开设在防护罩侧面的下侧区域，从下部充入，便于防护罩内空气的排出。
[0022] 进一步的，防护罩的侧面设置有检测防护罩内水含量和氧含量的水氧传感器，同时限定了水氧传感器的安装
位置，保证水氧传感器的测量
精度。
[0023] 进一步的，防护罩的侧面设置有物料交换口，方便打印
基板的放入与成型件的取出，物料交换口通过闭气拉链实现打开与闭合，实现密封打印的同时，便于成型件的取出。
[0024] 进一步的，防护罩选用透明阻燃材质，便于操作人员有效直接的观察，阻燃功能能够防止打印过程产生的电弧火花破坏防护罩，影响打印过程，造成安全隐患。【
附图说明】
[0025] 图1为本实用新型防护装置示意图；
[0026] 图2为本实用新型防护装置与
3D打印机器人配合的装置图；
[0027] 其中：1-成型件；2-内部环境调节单元；3-粉尘烟气处理单元；4-防护罩；5-出气口；6-打印装置连接口；7-空气柱；8-进气口；9-物料交换口；10-水氧传感器；11-工作平台；12-闭气拉链；13-打印机器人；14-能量源；15-打印基板；16-内部空间。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
[0029] 参见图1，本实用新型公开了一种增材制造防护装置，该装置包括：防护罩4、内部环境调节单元2和粉尘烟气处理单元3；防护罩4选用柔性透明阻燃材料，由四个侧面、一个顶面和一个底面组成，防护罩4相邻的侧面之间、每一个侧面和顶面之间通过空气柱7固定连接；所有空气柱7能够
串联在一起，由一个气泵或多个气泵提供空气；也能够各自独立，由单独的气泵提供空气；防护罩4被空气柱7架起支撑，工作平台11被防护罩4的底面和四个侧面包裹，同时与防护罩4的顶面和四个侧面形成内部空间16；防护罩4的一个侧面设置有物料交换口9，物料交换口9通过闭气拉链12实现打开与闭合。
[0030] 防护罩4的顶面设置有凸出于顶面的打印装置连接口6，打印装置连接口6在防护罩4的中心部位，打印机器人13通过打印装置连接口6伸入至防护罩4的内部空间进行打印；打印装置连接口6的上端面的中心位置开设有出气口5，出气口5设置至少有一个，粉尘烟气处理单元3通过出气口5和防护罩4内部空间连通，粉尘烟气处理单元3的烟气出口与大气连通，打印过程中排出的粉尘与烟气在粉尘烟气处理单元3内被
净化处理后，通入大气中；防护罩4侧面的下侧区域开设有进气口8，进气口8至少设置有一个，内部环境调节单元2通过进气口8和防护罩4内部空间连通；
[0031] 防护罩4的侧面设置有水氧传感器10，水氧传感器10与工作平台11的垂直距离≥120nn；水氧传感器10伸入防护罩4内的长度≥150mm；本实用新型将水氧传感器10设置在防护罩4设置有闭气拉链12的一侧，便于操作人员观察数值；防护罩4的侧面还设置有供电源线穿过的通孔，通孔与电源线之间通过密封装置密封，电源线的一端固定在防护罩4内，另一端接地，保证
焊接时可靠起弧。
[0032] 参见图2，本实用新型的防护装置与3D打印装置配合时，打印机器人13穿过打印装置连接口6伸入至防护罩4内部，打印机器人13的能量源14在防护罩4的内部在打印基板15上打印；打印机器人13为激光头、
焊枪、送丝系统、送粉系统的运动载体；能量源14产生激光、电弧；送料系统包括粉末材料、丝材；丝材与热源可以是同轴或非同轴送进。
[0033] 本实用新型的使用方法，具体包括以下步骤：
[0034] S1、将防护罩4包裹住工作平台11；
[0035] S2：打开物料进出口闭气拉链12，将打印基板15等置于防护罩4本体的内部空间，再关闭进出口闭气拉链12；
[0036] S3：将防护罩4本体与内部环境调节单元2、粉尘烟气处理单元3进行连接；将机器人13通过打印装置连接口6伸入至防护罩4内部；关闭空气柱7出气口，连接空气柱7气泵，对空气柱7充气，待所有的空气柱7充满空气后，防护罩4内部尺寸达到标准时，断开气泵；
[0037] S4：检查并调节内部环境调节单元2、粉尘烟气处理单元3各参数；
[0038] S5：打开内部环境调节单元2
开关，对防护罩4内部气体环境进行置换；所述置换气体可以为惰性气体、CO2或氮气。
[0039] S6：通过水氧传感器10测量防护罩4内部的水氧含量，反复测试3次，待水氧含量满足工作要求(水含量≤100ppm，氧含量≤100ppm)时，进行打印工作。
[0040] S7：待打印完成后，打开物料进出口闭气拉链12，将成型件1取出；
[0041] S8：重复步骤S2-S7，进行下一次打印工作。
[0042] 以上所述仅为本实用新型的较佳
实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
