CN105562395B - 自动化3d打印牙颌模型清洗固化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统，该系统的底部依次包括上料工位、清洗工位、紫外线光固化工位和下料工位，该系统由支架围成，将各个工位进行区分，支架顶端设有水平移动支架，在水平移动支架上还设有与其垂直设置且能够在其上滑动的垂直移动支架，在垂直移动支架上还设有与其固联并且能够将承载支架向上移动的抓取臂。采用水平移动支架和垂直移动支架结合的方式，能够将承载支架进行上下和左右的移动，将其移动至各个工位，并且上料工位和下料工位均设有可移动的承载装置，方便将载有的承载支架进行移动，其它工位均为可封闭的系统，单独操作时，不会对其它工位产生影响，可同时进行多个工序的操作，提高了生产效率。

Description

自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统

技术领域

本发明属于机械领域，涉及一种牙颌清洗固化系统，具体涉及一种自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统。

背景技术

目前，在隐形牙齿矫治器的制作过程中，通常情况下，首先要进行牙颌模型的制作，通过3D打印技术制作出牙颌模型，再通过压膜、切割、抛光、清洗等工序，最终制作出适合患者的隐形牙齿矫治器。因此，3D打印技术制作出牙颌模型，是尤其关键的步骤，而牙颌模型的清洁度和坚硬度会直接影响后续隐形牙齿矫治器的制作。

现有技术中对于3D打印后的牙颌模型的清洗方法，大都上采用超声波乙醇清洗后再进行紫外线光固化，直接进行后续的填蜡、压膜等工序，但是在实际操作过程中，仅仅使用紫外线光固化往往不能够使得牙颌模型达到相应的坚硬度，在后续的压膜过程中，真空加压操作容易使牙颌模型变形，致使无法制作出符合要求的隐形牙齿矫治器。另外，在进行超声波清洗操作时，大都采用人工将待清洗的牙颌模型逐个放至清洗器中，清洗完成后，在逐个将牙颌模型取出，再进行紫外线光固化操作，在整个的操作过程中工作人员需要反复将牙颌模型进行放置和取出的操作，当需要对多个牙颌模型进行操作时，非常浪费人力和时间，工作效率较低。

因此，研究一种能够自动化进行牙颌模型的清洗和固化操作，并且在工序的转换时也无需人工操作的系统具有重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统，采用水平移动支架和垂直移动支架结合的方式，能够将承载支架进行上下和左右的移动，将其移动至各个工位，并且上料工位和下料工位均设有可移动的承载装置，方便将载有的承载支架进行移动，其它工位均为可封闭的系统，单独操作时，不会对其它工位产生影响，可同时进行多个工序的操作，提高了生产效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统，该系统的底部依次包括上料工位、清洗工位、紫外线光固化工位和下料工位，该系统由支架围成，将各个工位进行区分，支架的顶端设有水平移动支架，在水平移动支架上还设有与其垂直设置且能够在其上滑动的垂直移动支架，在垂直移动支架上还设有与其固联并且能够将承载支架向上移动的抓取臂。

作为本发明的一种限定，所述的紫外线光固化工位和下料工位之间还设有热固化工位。

作为上述限定的进一步限定，所述的清洗工位的侧壁上设有超声振动清洗器，清洗工位的外侧还设有储液槽和能够控制液体进出的泵；紫外线光固化工位的侧壁上设有紫外灯；热固化工位的外侧设有加热装置和控制加热装置的电机。

作为本发明的另一种限定，所述的上料工位和下料工位均包括可移动挂盘式承载装置，它包括矩形边框围成的可移动承载装置外框架、在可移动承载装置外框架底部设置的滑轮，可移动承载装置外框架内部设有可拆卸的“U”型内支架框和带有挂钩的网状托盘，其中内支架的“U”型边为卡槽结构，托盘卡设于内支架框内部。

作为上述限定的进一步限定，所述的内支架框的“U”型结构开口方向的两个自由端上分别设有与其固连的“凹”字形的内架挡板，其中的凹陷结构部分沿与托盘放置方向垂直的宽度大于托盘的厚度；所述的内架挡板的下方还设有导向机构，其中，导向机构的一端与内架挡板连接，且延托盘的放置方向延伸。

作为上述限定的更进一步限定，它还包括设于内架挡板下方且与内支架框的“U”型结构的自由端相对于卡槽的反方向设置的卡接结构；所述的可移动承载装置的顶部边框内侧还设有限位机构，其中，限位机构的限位槽的宽度大于卡接结构的宽度。

作为上述限定的另一种进一步限定，所述的可移动承载装置外框架的底部近滑轮处还设有防滑机构，可移动承载装置外框架的侧壁上还设有把手。

作为本发明的第三种限定，所述的清洗工位、紫外线光固化工位和热固化工位均为相对独立且可密封的个体，每个工位上均设有固定承载支架的限位机构。

作为本发明的第四种限定，该系统还包括配电箱，用来控制水平移动支架、垂直移动支架、清洗工位、紫外线光固化工位和热固化工位，并由指示灯指示操作。

本发明还有一种限定，所述的水平移动支架和垂直移动支架的两端均分别设有挡板。

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

本发明提供一种自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统，采用在系统上结合设置水平移动支架和垂直移动支架的方式，能够将载有待清洗固化的牙颌模型的承载支架进行垂直和水平的移动，将其移动至各个工位进行相应的操作后再移动至下一工序，并且上料工位和下料工位均设有可移动的承载装置，方便将载有的承载支架进行移动，其它工位均为可封闭的系统，单独操作时，不会对其它工位产生影响，可同时进行多个工序的同时操作，提高了生产效率。

本发明适用于3D打印牙颌模型清洗和固化。

本发明下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为可移动的抓取机构将载有托盘的承载支架升起时，图1的左视图；

图4为可移动的抓取机构将载有托盘的承载支架降落时，图1的左视图；

图5为可移动抓取机构的结构示意图；

图6为可移动承载装置的结构示意图；

图7为承载支架的结构示意图；

图8为图7的主视图；

图9为可移动承载装置外框架的结构示意图。

图中：1—支架，2—配电箱，3—指示灯，4—水平移动支架，5—垂直移动支架，6—可移动承载装置，7—承载支架，8—紫外灯，9—超声振动清洗器，10—储液槽，11—上料工位，12—清洗工位，13—紫外线光固化工位，14—热固化工位，15—下料工位，16—泵，17—电机，18—加热装置，19—抓取臂，20—挡板，21—可移动承载装置外框架，22—把手，23—滑轮，24—挂钩，25—內架挡板，26—导向机构，27—限位机构，28—卡槽，29—防滑机构，30—内支架框，31—托盘，32—卡接机构。

具体实施方式

实施例1 一种自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统

一种自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统，如图1－5所示，该系统的底部依次包括上料工位11、清洗工位12、紫外线光固化工位13、热固化工位14和下料工位15，该系统由支架1围成，将各个工位进行区分，支架1的顶端设有水平移动支架4，在水平移动支架4上还设有与其垂直设置且能够在其上滑动的垂直移动支架5，在垂直移动支架5上还设有与其固联并且能够将承载支架7向上移动的抓取臂19。

所述的清洗工位12的侧壁上设有超声振动清洗器9，清洗工位12的外侧还设有储液槽10和能够控制液体进出的泵16；紫外线光固化工位13的侧壁上设有紫外灯8；热固化工位15的外侧设有加热装置18和控制加热装置18的电机17。

所述的上料工位11和下料工位15均包括可移动挂盘式承载装置6，如图6－8所示，它包括矩形边框围成的可移动承载装置外框架21、在可移动承载装置外框架21底部设置的滑轮23，可移动承载装置外框架21内部设有可拆卸的“U”型内支架框30和带有挂钩24的网状托盘31，其中内支架的“U”型边为卡槽结构，托盘31卡设于内支架框30内部。

所述的内支架框30的“U”型结构开口方向的两个自由端上分别设有与其固连的“凹”字形的内架挡板25，其中的凹陷结构部分沿与托盘放置方向垂直的宽度大于托盘31的厚度；所述的内架挡板25的下方还设有导向机构26，其中，导向机构26的一端与内架挡板25连接，且延托盘31的放置方向延伸。

它还包括设于内架挡板25下方且与内支架框30的“U”型结构的自由端相对于卡槽28的反方向设置的卡接结构32；所述的可移动承载装置6的顶部边框内侧还设有限位机构27，其中，限位机构27的限位槽的宽度大于卡接结构32的宽度。

所述的可移动承载装置外框架21的底部近滑轮23处还设有防滑机构9，可移动承载装置外框架21的侧壁上还设有把手22，方便可移动承载装置6的推移和移动。

所述的清洗工位12、紫外线光固化工位13和热固化工位14均为相对独立且可密封的个体，每个工位上均设有固定承载支架7的限位机构12，当抓取臂19将载有托盘31的承载支架7从可移动承载装置6上抓取后，移动至清洗工位12、紫外线光固化工位13或热固化工位14时，限位机构12能够对承载支架7起到固定的作用，限位机构12上的纤维凹槽能够将卡接结构32卡接最终达到固定的效果。

该系统还包括配电箱2，用来控制水平移动支架4、垂直移动支架5、清洗工位12、紫外线光固化工位13和热固化工位14，并由指示灯3指示操作，实现自动化操作，节省人力。

所述的水平移动支架4和垂直移动支架5的两端均分别设有挡板20，防止支架在滑动时滑出支架的最大长度，提高操作的安全性。

在实际使用时，将待清洗固化的3D打印牙颌模型挂在托盘31的挂钩24上，再将整个托盘31垂直向下沿内架挡板25的凹槽处下方设置的导向机构26向下竖直放置，直至将整个托盘31卡放于承载支架7的卡槽28处；然后将整个承载支架7的底端置于外框架1的限位机构27处竖直向下放置，最终使得卡接结构32位于限位机构27的凹槽内，内架挡板25架于限位机构27的表面，可移动承载装置6的底端设置的滑轮23，能使得承载有承载支架7的可移动承载装置外框架21进行移动，当希望可移动承载装置外框架21整体相对于底面不发生相对位移时，防滑机构29能实现此功能，防滑机构29可用螺栓与可移动承载装置外框架21的底端连接，并可以调节高度，如果不希望可移动承载装置6移动时，防滑机构29与底面接触；而当希望可移动承载装置6移动时，防滑机构29可通过螺栓向上移动脱离底面，最终实现可移动承载装置6的移动。为了方便对可移动承载装置6前进或后退的方便，把手22更方便可移动承载装置6实现水平移动。如果希望对待清洗产品进行更换时，可将托盘31从承载支架7的卡槽28中取出；如果不希望对待清洗牙颌模型进行更换并希望整体的带清洗产品进行下一步骤操作时，如进行紫外线光固化或热固化等操作时，不用对整个的可移动承载装置6进行移动，仅需对承载支架7进行移动，仅需在下一操作的空间中设置能够将承载支架7与相应工位上的限位机构27进行固定即可，方便产品的整体移动，并且托盘31的网状结构，更加方便对产品的清洗，紫外线照射，烘干等操作，提高了整个流水线工序的工作效率，节省了人力、物力。在超声波清洗工位12、紫外线光固化工位13和热固化工位14上均可以添加密封装置，能够对于牙颌模型进行彻底的固化。超声波清洗工位12的外侧还设有储液槽10，可以通过泵16对清洗液体进行抽放或置换操作。紫外线光固化工位13的内壁上设有紫外灯管，能够通过配电箱2进行开关和调节频率。热固化工位14外侧还设有加热装置18和电机17，加热装置18能够通过配电箱开关和调节大小，电机17能够将加热装置18加热的空气鼓入热固化工位14中，从而将热固化工位14的温度升高，达到热固化效果。将热固化后的牙颌模型通过抓取臂19放入下料工位15的可移动承载装置6中，然后实现移动操作。整个系统可以同时进行多个承载支架7移动的过程，也就是当一个载有牙颌模型的托盘31随承载支架7进行热固化操作时，同时也可以有载有牙颌模型的托盘31随承载支架7进行紫外线光固化操作和超声波清洗操作，实现自动化的同时，能够对多个承载支架7实现同时操作的效果，节省操作时间，提高了工作效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限定，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述技术内容作为启示加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作出的简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统，该系统的底部依次包括上料工位（11）、清洗工位（12）、紫外线固化工位（13）和下料工位（15），其特征在于：该系统由支架（1）围成，将各个工位进行区分，支架（1）的顶端设有水平移动支架（4），在水平移动支架（4）上还设有与其垂直设置且能够在其上滑动的垂直移动支架（5），在垂直移动支架（5）上还设有与其固联并且能够将承载支架（7）向上移动的抓取臂（19）;其中，所述的上料工位（11）和下料工位（15）均包括可移动挂盘式承载装置（6），它包括矩形边框围成的可移动承载装置外框架（21）、在可移动承载装置外框架（21）底部设置的滑轮（23），可移动承载装置外框架（21）内部设有可拆卸的“U”型内支架框（30）和带有挂钩（24）的网状托盘（31），其中内支架框的“U”型边为卡槽结构，托盘（31）卡设于内支架框（30）内部。

2.根据权利要求1所述的自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统，其特征在于：所述的紫外线固化工位（13）和下料工位（15）之间还设有热固化工位（14）。

3.根据权利要求2所述的自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统，其特征在于：所述的清洗工位（12）的侧壁上设有超声振动清洗器（9），清洗工位（12）的外侧还设有储液槽（10）和能够控制液体进出的泵（16）；紫外线固化工位（13）的侧壁上设有紫外灯（8）；热固化工位（15）的外侧设有加热装置（18）和控制加热装置（18）的电机（17）。

4.根据权利要求1所述的自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统，其特征在于：所述的内支架框（30）的“U”型结构开口方向的两个自由端上分别设有与其固连的“凹”字形的内架挡板（25），其中的凹陷结构部分沿与托盘放置方向垂直的宽度大于托盘（31）的厚度；所述的内架挡板（25）的下方还设有导向机构（26），其中，导向机构（26）的一端与内架挡板（25）连接，且沿托盘（31）的放置方向延伸。

5.根据权利要4所述的自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统，其特征在于：它还包括设于内架挡板（25）下方且与内支架框（30）的“U”型结构的自由端相对于卡槽（28）的反方向设置的卡接结构（32）；所述的可移动挂盘式承载装置（6）的顶部边框内侧还设有限位机构（27），其中，限位机构（27）的限位槽的宽度大于卡接结构（32）的宽度。

6.根据权利要求3所述的自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统，其特征在于：所述的可移动承载装置外框架（21）的底部近滑轮（23）处还设有防滑机构（9），可移动承载装置外框架（21）的侧壁上还设有把手（22）。

7.根据权利要求2所述的自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统，其特征在于：所述的清洗工位（12）、紫外线固化工位（13）和热固化工位（14）均为相对独立且可密封的个体，每个工位上均设有固定承载支架（7）的限位机构（12）。

8.根据权利要求2所述的自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统，其特征在于：该系统还包括配电箱（2），用来控制水平移动支架（4）、垂直移动支架（5）、清洗工位（12）、紫外线固化工位（13）和热固化工位（14），并由指示灯（3）指示操作。

9.根据权利要求1所述的自动化3D打印牙颌模型清洗固化系统，其特征在于：所述的水平移动支架（4）和垂直移动支架（5）的两端均分别设有挡板（20）。