CN106608054B - 一种与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备及其应用，该后处理设备包括：架体；支撑装置，所述支撑装置安装在所述架体上；成型平台的紧固装置将成型平台固定至所述支撑装置；模型分离装置，所述模型分离装置安装在所述架体上，用于将模型与成型平台分离；模型清洗装置，所述模型清洗装置位于成型平台的下方；提升装置，提升装置将模型清洗装置内的模型向上提升至风干位置；风干装置，所述风干装置安装在所述架体上，位于风干位置附近；紫外灯，用于对风干后的模型进行后固化。本发明设备将取模型、清洗模型、晾干、后固化等步骤融为一体，可实现整个过程的自动化操作。在晾干过程中，使用了风扇，大大加快了晾干的速度。
Description
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，特别是涉及一种与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，以及该后处理设备的应用。
背景技术
3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
光固化3D打印技术，分为上投光和下投光两种。其中下投光3D打印技术光源在成型材料下方，模型自下而上生成。打印过程中，模型必须与成型平台牢固地粘接在一起。但是打印完成之后，又需要将模型从成型平台上取下以进行模型的后处理。模型后处理的具体过程如下：首先是取模型，现有技术的解决方案是操作人员手动去操作，一只手握持成型平台，另一只手用铲子或美工刀把模型从成型平台上铲下来。紧接着要将铲下来的模型浸泡到清洗液中进行清理，以将附着在模型表面多余的打印材料清洗掉，清洗过程需要20分钟左右。清洗完成之后，需要将模型从清洗液中取出，等待模型表面的清洗液挥发完全。最后将模型放置到紫外固化箱中进行后固化处理。取模型、清洗模型、晾干、后固化，所有的过程都需要用户亲自对模型直接进行操作。
但是现有的操作方式存在以下缺点：1、液体打印材料粘度高，性状类似油类物质，有微毒性，现有方案中人对模型直接操作，在操作过程中，附着在成型平台及模型上的打印材料极易沾染到操作人员的手和衣服上，极难清洗。2、现有方案操作步骤繁琐，取模型、清洗模型、晾干、后固化需要分开操作，每一步都要计算好时间并需要有相应配套的工具来操作，整个后处理过程需要多种工具，操作麻烦。而且在取模型的过程中，要用到铲子或者刀具，极易造成操作人员受伤。3、现有方案中，模型清洗后需要等待清洗液自然挥发掉，浪费时间。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，以解决现有模型后处理靠手工操作完成危险性高、操作繁琐和浪费人员时间的技术问题。
本发明的第二目的是提供与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备的应用，以解决现有模型后处理靠手工操作完成，危险性高、操作繁琐和浪费人员时间的技术问题。
为了实现上述第一目的，本发明提供一种与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，快速成型完成的模型与成型平台相互连接，后处理设备包括：
架体，所述架体用于连接其他零部件；
支撑装置，所述支撑装置安装在所述架体上；成型平台的紧固装置将成型平台固定至所述支撑装置；
模型分离装置，所述模型分离装置安装在所述架体上，通过模型分离装置的切割件的移动将模型与成型平台分离；
模型清洗装置，所述模型清洗装置位于成型平台的下方，模型清洗装置的内部盛放模型清洗液；
提升装置，提升装置将模型清洗装置内的模型向上提升至风干位置；
风干装置，所述风干装置安装在所述架体上，位于风干位置附近；
紫外灯，用于对风干后的模型进行后固化。
本发明如上所述的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，进一步，所述架体为长方体结构。
本发明如上所述的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，进一步，所述成型平台的两侧相对地设置有滑槽；所述架体上固定有两个相互平行的滑道，成型平台的滑槽安装在所述滑道内。
本发明如上所述的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，进一步，所述模型分离装置包括安装有切割刀的切割件和传动件；所述传动件带动切割件移动，实现对模型的切割。
本发明如上所述的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，进一步，所述模型分离装置包括安装有切割刀的切割件、丝杆和光轴；丝杆转动时带动切割件沿丝杆及光轴移动，实现对模型的切割。
本发明如上所述的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，进一步，所述提升装置包括接收网和提升臂；所述提升臂与所述接收网连接，通过提升臂的上升或下降实现接收网在模型清洗装置内的上下移动。
本发明如上所述的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，进一步，所述模型清洗装置为筒状结构，模型清洗装置的水平截面为矩形或圆形。
本发明如上所述的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，进一步，所述风干装置为风扇。
本发明如上所述的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，进一步，所述紫外灯安装在所述架体内。
为了实现上述第一目的，本发明提供一种如上任一项与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备的应用，包括以下步骤：
步骤1，分离前快速成型完成的模型与成型平台相互连接在一起；成型平台的紧固装置将成型平台固定至后处理设备的支撑装置；
步骤2，模型分离装置运行，通过模型分离装置的切割件的移动将模型与成型平台分离；
步骤3，模型在重力作用下落入位于成型平台的下方的模型清洗装置；
步骤4，提升装置将模型清洗装置内的模型向上提升至风干位置；
步骤5，风干装置将模型表面残留的清洗液吹干；
步骤6，利用紫外灯对风干后的模型进行后固化。
本发明的有益效果是：
1、后处理过程全部为机器完成，人员不与液体打印材料接触，附着在成型平台及模型上的打印材料不会沾染到操作人员的手和衣服上。
2、本发明的操作方式包含的人工操作步骤简单，将取模型、清洗模型、晾干、后固化等步骤融为一体，可实现整个过程的自动化操作。
3、利用风干装置将模型表面残留的清洗液吹干，节省清洗液自然挥发的等待时间。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：
图1为本发明一种实施例的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备示意图；
图2为本发明一种实施例的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备的内部示意图；
图3为本发明一种实施例的成型平台的紧固装置连接至后处理设备的支撑装置的示意图；
图4为本发明一种实施例的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备分解示意图；
图5为本发明一种实施例的模型分离装置示意图；
图6为本发明一种实施例的提升装置位于模型清洗装置内部示意图；
图7为本发明一种实施例的提升装置位于模型清洗装置上部示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、架体，11、滑道；
2、支撑装置；
3、模型分离装置，31、丝杆，32、切割件，33、光轴；
4、模型清洗装置；
5、提升装置，51、接收网，52、提升臂；
6、风干装置；
7、紫外灯；
8、成型平台，81、成型平台的紧固装置，82、滑槽；
9、快速成型完成的模型。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备及其应用的实施例。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
图1示出本发明一种实施例的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备,后处理设备包括：
架体1，所述架体用于连接其他零部件；
支撑装置2，所述支撑装置2安装在所述架体1上；成型平台的紧固装置81将成型平台8固定至所述支撑装置2；
模型分离装置3，所述模型分离装置3安装在所述架体1上，通过模型分离装置的切割件32的移动将模型9与成型平台8分离；
模型清洗装置4，所述模型清洗装置4位于成型平台8的下方，模型清洗装置4的内部盛放模型清洗液；
提升装置5，提升装置5将模型清洗装置4内的模型9向上提升至风干位置；
风干装置6，所述风干装置6安装在所述架体1上，位于风干位置附近；
紫外灯7，用于对风干后的模型9进行后固化。
如图5所示，快速成型完成的模型9与成型平台8相互连接。
本发明上述实施例的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备的应用，包括以下步骤：
步骤1，分离前快速成型完成的模型与成型平台相互连接在一起，如图5所示；成型平台的紧固装置将成型平台固定至后处理设备的支撑装置；
步骤2，模型分离装置运行，通过模型分离装置的切割件的移动将模型与成型平台分离；
步骤3，模型在重力作用下落入位于成型平台的下方的模型清洗装置，如图6所示；
步骤4，提升装置将模型清洗装置内的模型向上提升至风干位置，如图7所示；
步骤5，风干装置将模型表面残留的清洗液吹干；
步骤6，利用紫外灯对风干后的模型进行后固化。
本发明的操作方式具有以下优点：1、后处理过程全部为机器完成，人员不与液体打印材料接触，附着在成型平台及模型上的打印材料不会沾染到操作人员的手和衣服上。2、本发明的操作方式人员操作步骤简单，将取模型、清洗模型、晾干、后固化等步骤融为一体，可实现整个过程的自动化操作。3、利用风干装置将模型表面残留的清洗液吹干，节省清洗液自然挥发等待时间。
在本发明上述实施例的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备中，如图1和图3所示，所述架体1为长方体结构。上述长方体结构也可以根据实际需要进行调整，例如主体为长方体结构，但局部可具有凸出或凹陷。
在本发明上述实施例的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备中，成型平台的紧固装置将成型平台固定至支撑装置，但是仅实现了成型平台的一点固定，在使用过程中成型平台容易发生晃动，对上述实施例进一步改进，如图3所示，所述成型平台8的两侧相对地设置有滑槽82；所述架体1上固定有两个相互平行的滑道11，成型平台的滑槽82置于所述滑道11内。依据上述改进，成型平台形成稳定的三点固定，为切割件的准确切割奠定基础。
在本发明上述实施例的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备中，所述模型分离装置包括安装有切割刀的切割件和传动件；所述传动件带动切割件移动，实现对模型的切割。如图4和图5所示，所述模型分离装置包括安装有切割刀的切割件32、丝杆31和光轴33；丝杆转动时带动切割件沿丝杆及光轴移动，实现对模型的切割。此外，传动件也可以为皮带轮和皮带、或齿轮组或涡轮蜗杆或曲柄滑块，或链条和链轮等。
在本发明上述实施例的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备中，如图4所示，所述提升装置包括接收网51和提升臂52；所述提升臂52与所述接收网51连接，通过提升臂52的上升或下降实现接收网51在模型清洗装置4内的上下移动。
在本发明上述实施例的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备中，如图2和图4所示，所述模型清洗装置4为筒状结构，模型清洗装置4的水平截面为矩形或圆形。但是本领域技术人员可以在本发明的指导下做出其他形状的模型清洗装置，这些形状也包括在本发明的保护范围内。
在本发明上述实施例的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备中，如图2和图4所示，所述风干装置6为风扇。当架体为开放式时风扇吹出的风能够顺利排出，但是当架体为封闭式时，需要对上述实施例进一步改进，所述风干装置6包括风扇和排风孔，所述排风孔设置在于风扇相对的位置。排风孔的作用是使排风扇吹出的气流流出，使模型表面的清洗液更快挥发。
在本发明上述实施例的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备中，如图2和图4所示，所述紫外灯7的数量为四根，分别安装在长方体结构的架体1的四个边角。但是本领域技术人员可以知晓，紫外灯的作用是使模型固化，因此其他数量的紫外灯，以及紫外灯的数量均可以根据实际需要进行调整和变换。
上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。
Claims (9)
1.一种与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，快速成型完成的模型与成型平台相互连接，其特征在于，所述后处理设备包括：
架体，所述架体用于连接其他零部件；
支撑装置，所述支撑装置安装在所述架体上；成型平台的紧固装置将成型平台固定至所述支撑装置；
模型分离装置，所述模型分离装置安装在所述架体上，通过模型分离装置的切割件的移动将模型与成型平台分离，所述模型位于成型平台下方；
模型清洗装置，所述模型清洗装置位于成型平台的下方，模型清洗装置的内部盛放模型清洗液，所述模型通过所述模型分离装置与成型平台分离后靠重力作用落入所述模型清洗装置进行清洗；
提升装置，提升装置将模型清洗装置内的模型向上提升至风干位置，所述提升装置包括接收网，所述模型靠重力作用落入所述模型清洗装置时被所述接收网接收；
风干装置，所述风干装置安装在所述架体上，位于风干位置附近；
紫外灯，用于对风干后的模型进行后固化。
2.根据权利要求1所述的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，其特征在于，所述成型平台的两侧相对地设置有滑槽；所述架体上固定有两个相互平行的滑道，成型平台的滑槽安装在所述滑道内。
3.根据权利要求1所述的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，其特征在于，所述模型分离装置包括安装有切割刀的切割件和传动件；所述传动件带动切割件移动，实现对模型的切割。
4.根据权利要求3所述的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，其特征在于，所述模型分离装置包括安装有切割刀的切割件、丝杆和光轴；丝杆转动时带动切割件沿丝杆及光轴移动，实现对模型的切割。
5.根据权利要求1所述的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，其特征在于，所述提升装置还包括提升臂；所述提升臂与所述接收网连接，通过提升臂的上升或下降实现接收网在模型清洗装置内的上下移动。
6.根据权利要求1所述的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，其特征在于，所述模型清洗装置为筒状结构，模型清洗装置的水平截面为矩形或圆形。
7.根据权利要求1所述的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，其特征在于，所述风干装置为风扇。
8.根据权利要求2所述的与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备，其特征在于，所述紫外灯安装在所述架体内。
9.权利要求1-8任一项与光固化快速成型设备配套使用的后处理设备的应用，包括以下步骤：
步骤1，分离前快速成型完成的模型与成型平台相互连接在一起；成型平台的紧固装置将成型平台固定至后处理设备的支撑装置；
步骤2，模型分离装置运行，通过模型分离装置的切割件的移动将模型与成型平台分离，所述模型位于成型平台下方；
步骤3，模型在重力作用下落入位于成型平台的下方的模型清洗装置；
步骤4，提升装置将模型清洗装置内的模型向上提升至风干位置，所述提升装置包括接收网，所述模型靠重力作用落入所述模型清洗装置时被所述接收网接收；
步骤5，风干装置将模型表面残留的清洗液吹干；
步骤6，利用紫外灯对风干后的模型进行后固化。
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