CN107756810A - 一种三维打印机及其打印方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维打印机及其打印方法，三维打印机包括打印台，翻转装置、位于打印台下方的清洗装置和位于打印台侧面的切割装置，翻转装置与打印台连接，可以实现三维物体的自动切割和冲洗。

Description

一种三维打印机及其打印方法

技术领域

本发明涉及的技术领域属于三维打印领域，特别涉及一种带自动切割和冲洗功能的三维打印机。

背景技术

三维打印机是指能够进行三维实物打印的机器，是一种累积制造技术，即快速成型技术的一种机器。它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维物体，现阶段的三维打印机已可以用来制造产品。三维打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样。当前，在产品打印完成后，需要人工取件清洗后才能转移到后序工序，占用了人力劳力，不能够形成有效的生产流水线。

发明内容

为了解决上述已有技术的不足，本发明的目的是提供一种能够自动完成切割和清洗工作，释放出劳动力，提高生产效率的三维打印机。

本发明的发明思想：翻转装置翻转打印台，在打印台翻转到竖直方向后，切割装置开始切割三维物体的底部，使得三维物体和打印台分离，三维物体分离打印平台后脱落在水池中，在水池中三维物体完成冲洗工作，安装在水池上方的辊刷可以刷掉粘在三维物体表面的顽固粉末，同时辊刷的滚动方向和水流方向一致，可以加速三维物体的移动。

本发明提供了的三维打印机包括打印台、翻转装置、位于打印台下方的清洗装置和位于打印台侧面的切割装置，翻转装置与打印台连接；翻转装置包括第一立柱、第二立柱、第一连接杆、第二连接杆、链轮和驱动装置，链轮和驱动装置连接，第一立柱和第二立柱固定在地面上，第一连接杆的一端穿过第一立柱与打印平台固定连接，第一连接杆的另一端与链轮连接，第二连接杆的一端与第二立柱连接，第二连接杆的另一端与打印平台固定连接。

进一步优选的，第一连接杆与第一立柱为轴承连接，第二连接杆与第二立柱为轴承连接。

优选的，清洗装置包括水池和位于水池上方的辊刷，水池的进水口位于打印平台的下方，辊刷的滚动方向与水池中水流的方向相同，水池包括第一部分水池和第二部分水池，第一部分水池的底部高于第二部分水池的底部，第二部分水池的上方设置有丝网，丝网的上表面与第一部分水池的底面位于同一个水平面。

优选的，切割装置包括机械臂和自动切割装置，自动切割装置安装在机械臂的一端。

优选地，清洗装置包括分流通道，分流通道包括第一通道和第二通道，第一通道和第二通道均受阀门控制，控制器根据三维物体的物理特性，选择性地开启第一通道的阀门或第二通道的阀门，使得三维物体由第一通道或第二通道通过并最终移动到丝网上，并且第一通道与第一水池连接，第二通道与第二水池连接；在第一通道和第二通道内可以选择不同的清洗液体对三维物体进行清洗，并且方便把不同类型的三维物体进行分类。

本发明的三维打印机的打印方法包括下面的打印步骤：

S1：在三维物体打印完成后，控制器对驱动装置发出指令，驱动装置通过链轮与翻转装置连接，翻转装置开始工作，促使打印台开始翻转；

S2：在打印台翻转到竖直方向后，控制器发出指令翻转装置停止工作;同时，控制器发出指令机械臂开始工作，自动切割装置切割三维物体的底部与打印台的连接处使得两者分离;

S3：机械臂开始工作的同时，水池内开始注入清洗液体，辊刷开始滚动，在机械臂完成工作后，控制器发出指令机械臂和翻转装置复位；

S4：三维物体从打印台上脱落后掉落在水池中，由于水流的流速比较快，使得三维物体开始在水池内顺着水流的方向开始移动，附着在三维物体表面的顽固粉末在经过辊刷后被扫落；

S5：三维物体到达第一部分水池和第二部分水池的分界地方后开始与水流分离，水流到第二部分水池内，三维物体被冲击到丝网上。

本发明的有益效果是：三维物体打印完成后，翻转装置翻转打印台，在打印台翻转到竖直方向后，切割装置开始切割三维物体的底部，使得三维物体和打印台分离，三维物体分离打印平台后脱落在水池中，在水池中三维物体完成冲洗工作，安装在水池上方的辊刷可以刷掉粘在三维物体表面的顽固粉末，同时辊刷的滚动方向和水流方向一致，可以加速三维物体的移动。在三维物体到达第一部分水池和第二部分水池的分界时，由于第一部分水池的底部高于第二部分水池的底部，第二部分水池的上方设置有丝网，水流流入进第二部分水池，三维物体被丝网拦截在丝网上，实现了水和三维物体的自动分离。通过上述改进，三维打印机实现了三维物体的自动切割和冲洗工作。

附图说明

图1是本发明三维打印机的整体结构示意图。

图2是本发明三维打印机的水池的俯视图。

图3是本发明三维打印机的水池的侧视图。

图4是本发明三维打印机的翻转装置的俯视图。

图5是本发明三维打印机的翻转装置的正视图。

其中，附图标记为：1、三维打印机；2、机械臂；21、自动切割装置；3、翻转装置；6、清洗装置；31、第一立柱；32、第一连接杆；33、第二立柱；34、第二连接杆；35、链轮；36、驱动装置；4、水池；41、辊刷；42、进水口；43、丝网；45、第一部分水池；46、第二部分水池；5、打印台。

具体实施方式

如图1至图5所示，本实施例的三维打印机包括打印台5、翻转装置3、切割装置2和清洗装置6，清洗装置6位于打印台5的下方，切割装置2设置在打印台5的侧面。翻转装置3包括第一立柱31、第一连接杆32、第二立柱33、第二连接杆34、链轮35和驱动装置36，链轮35和驱动装置36连接，第一立柱31和第二立柱33固定在地面上，第一连接杆32与第一立柱31轴承连接，第一连接杆32穿过第一立柱31与打印台5固定连接，第一连接杆32的另一端与链轮35连接，第二连接杆34的一端与第二立柱33通过轴承连接，第二连接杆34的另一端与打印台5固定连接。清洗装置6包括水池4和位于水池上方的辊刷41，辊刷41的转动方向和水池4中水流的流动方向相同，水池44包括第一部分水池45和第二部分水池46，第一部分水池45的池底高于第二部分水池46的池底，第二部分水池46的上方设置有丝网43，丝网43的上表面与第一部分水池45的池底的地面处于同一个水平面，水池的进水口42设置在第一部分水池45的一端，进水口42位于打印台5的下方，水池44中水流的流动冲击力能够使三维物体移动。

工作原理：首先，在三维物体打印完成后，控制器对驱动装置36发出指令，驱动装置36通过链轮35与翻转装置3连接，翻转装置3开始工作，促使打印台5开始翻转；然后，在打印台5翻转到竖直方向后，控制器发出指令翻转装置3停止工作。同时，控制器发出指令机械臂2开始工作，机械臂2的一端安装有自动切割装置21，自动切割装置21切割三维物体的底部与打印台5的连接处使得两者分离，在机械臂2开始工作的同时水池内开始注入水（或者其它清洗用液体），辊刷41开始滚动，在机械臂2完成工作后，控制器发出指令机械臂2和翻转装置3复位。接着，三维物体从打印台5上脱落后掉落在水池44中，由于水流的流速比较快，使得三维物体开始在水池内顺着水流的方向开始移动，附着在三维物体表面的顽固粉末在经过辊刷41后被扫落。水池4中的第一部分水池45池底的地面比第二部分水池46池底的地面高，在第二部分水池46上方设置有丝网43，三维物体到达第一部分水池45和第二部分水池46的分界地方后开始与水流分离，水流到第二部分水池46内，三维物体被冲击到丝网43上，避免了人手与水的接触。根据以上所述，三维打印机实现了自动切割和冲洗工作。

清洗装置包括分流通道，分流通道包括第一通道和第二通道，第一通道和第二通道均受阀门控制，控制器根据三维物体的物理特性，选择性地开启第一通道的阀门或第二通道的阀门，使得三维物体由第一通道或第二通道通过并最终移动到丝网上，并且第一通道与第一水池连接，第二通道与第二水池连接；在第一通道和第二通道内可以选择不同的清洗液体对三维物体进行清洗，并且方便把不同类型的三维物体进行分类。切割完成的三维物体先进入分流通道，控制器根据三维物体的物理特性（密度、颜色或体积）选择开启第一通道或第二通道。三维物体由第一通道或第二通道被清洗液体移送至第一水池或第二水池，最终移动到丝网上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种三维打印机，包括打印台，其特征在于，所述三维打印机还包括翻转装置、位于所述打印台下方的清洗装置和位于所述打印台侧面的切割装置，所述翻转装置与所述打印台连接；

其中，所述翻转装置包括第一立柱、第二立柱、第一连接杆、第二连接杆、链轮和驱动装置，所述链轮与所述驱动装置连接，所述第一立柱和所述第二立柱用于固定在地面上，所述第一连接杆的一端穿过所述第一立柱与所述打印平台固定连接，所述第一连接杆的另一端与所述链轮连接，所述第二连接杆的一端与所述第二立柱连接，所述第二连接杆的另一端与所述打印平台固定连接。

2.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于，所述第一连接杆与所述第一立柱为轴承连接，所述第二连接杆与所述第二立柱为轴承连接。

3.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于，所述清洗装置包括水池和位于所述水池上方的辊刷，所述水池的进水口位于所述打印平台的下方，所述辊刷的滚动方向与所述水池中水流的方向相同，所述水池包括第一部分水池和第二部分水池，所述第一部分水池的底部高于所述第二部分水池的底部，所述第二部分水池的上方设置有丝网，所述丝网的上表面与所述第一部分水池的底面位于同一个水平面。

4.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于，所述切割装置包括机械臂和自动切割装置，所述自动切割装置安装在所述机械臂的一端。

5.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于，所述清洗装置包括分流通道，所述分流通道包括第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道均受阀门控制，控制器根据所述三维物体的物理特性，选择性地开启第一通道的阀门或第二通道的阀门，使得三维物体由第一通道或第二通道通过并最终移动到丝网上，并且第一通道与第一水池连接，第二通道与第二水池连接；在第一通道和第二通道内可以选择不同的清洗液体对三维物体进行清洗，并且方便把不同类型的三维物体进行分类。

6.根据权利要求1所述的三维打印机的打印方法，其特征在于，包括下面的打印步骤：

S1：在三维物体打印完成后，控制器对驱动装置发出指令，驱动装置通过链轮与翻转装置连接，翻转装置开始工作，促使打印台开始翻转；

S2：在打印台翻转到竖直方向后，控制器发出指令翻转装置停止工作;同时，控制器发出指令机械臂开始工作，自动切割装置切割三维物体的底部与打印台的连接处使得两者分离;

S3：机械臂开始工作的同时，水池内开始注入清洗液体，辊刷开始滚动，在机械臂完成工作后，控制器发出指令机械臂和翻转装置复位；

S4：三维物体从打印台上脱落后掉落在水池中，由于水流的流速比较快，使得三维物体开始在水池内顺着水流的方向开始移动，附着在三维物体表面的顽固粉末在经过辊刷后被扫落；

S5：三维物体到达第一部分水池和第二部分水池的分界地方后开始与水流分离，水流到第二部分水池内，三维物体被冲击到丝网上。