CN108422665A - 一种用于3d打印机的自动喷淋定型系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于3D打印机的自动喷淋定型系统，包括上位机、PLC控制器、喷淋机构，喷淋机构包括喷淋室、设置于喷淋室内的喷头、储液槽、潜水泵，喷头通过管路与潜水泵连通，潜水泵设置于储液槽内，上位机与PLC控制器的信号输入端通讯连接，PLC控制器的信号输出端与潜水泵的信号输入端通讯连接。采用上位机根据预先输入在上位机内的打印物体的打印信息生成喷淋数据，从而精准的给PLC控制器喷洒指令，实现PLC控制器控制潜水泵进行工作，自动将定型液喷洒在打印物体上，与现有技术相比，本发明的自动喷淋定型系统结构简单，操作方便，实现了精准的自动喷淋，使去除未完全固化的液态树脂效果更好，大大提高了工作效率和降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及打印设备技术领域，尤其涉及一种用于3D打印机的自动喷淋定型系统。
背景技术
现在的光敏树脂激光3D打印材料在打印完毕后，所打印的物体表面会粘附有未固化的液态树脂，而去除未固化的液态树脂一般采用定型液浸泡或使用喷壶喷淋等方式进行去除。由于去除液态树脂所使用的定型液对已经固化的树脂也有一定腐蚀作用，故此必须控制整个喷淋或浸泡的时间，但是人工操作往往无法保证精确控制喷淋或浸泡的时间，从而会导致已经固化的树脂的表面被腐蚀或者由于有未被完全去除的液态树脂异位固化而使表面细节丢失。有些特殊配方的光敏固化树脂对定型液更加敏感，比如固化后是柔性的材料，如果定型液浸泡或喷淋时间超过限制，则固化后的材料柔性性能下降，甚至变硬发脆等。还有些特殊配方的光敏固化树脂如果在固化后使用定型液处理不当，则会变色，失去原有色泽和透明度。
目前采用的手工操作的浸泡和喷淋方法由于精度无法控制而导致上述情况时常反复发生，导致产生次品，使成本增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于3D打印机的自动喷淋定型系统，以解决现有技术中采用手工操作的浸泡和喷淋方法去除打印物体表面粘附有未固化的液态树脂时无法精确控制喷淋或浸泡时间而导致打印物体表面细节丢失的技术问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
本发明的一种用于3D打印机的自动喷淋定型系统，包括上位机、PLC控制器、喷淋机构，所述喷淋机构包括喷淋室、设置于所述喷淋室内的喷头、储液槽、潜水泵，所述喷头通过管路与所述潜水泵连通，所述潜水泵设置于所述储液槽内，所述上位机与所述PLC控制器通讯连接，所述PLC控制器与所述潜水泵通讯连接。
在上述技术方案中，通过在喷淋室内设置多组喷头，喷头通过管路与设置在储液槽内的潜水泵连通，潜水泵与一PLC控制器通讯连接，PLC控制器与上位机通讯连接，采用上位机根据预先输入在上位机内的打印物体的打印信息生成喷淋数据，从而精准的给PLC控制器喷洒指令，实现PLC控制器控制潜水泵进行工作，将定型液从喷头喷出喷洒在打印物体上，以实现将打印物体表面上未完全固化液态树脂去除掉，保证了被喷淋后的打印物体表面细节优良的质量。
进一步改进在于，所述上位机与所述3D打印机的控制系统通讯连接。通过将上位机与3D打印机的控制系统通讯连接，可自动将3D打印物体的打印信息传输至上位机，无需人为手工再进行输入喷淋信息，上位机可根据打印信息自动生成喷淋数据，大大提高了自动化水平，提高了工作效率。
进一步改进在于，所述喷淋室的密闭腔室内壁上均设有若干的所述喷头，各所述喷头分别设有独立的姿态控制器与所述PLC控制器连接。在密闭的喷淋室内壁均设置喷头，各个喷头采用独立的姿态控制器与PLC控制器连接，从而使PLC控制器可单独控制每个喷头进行喷淋，从而实现灵活控制喷淋至打印物体不同部位的喷淋时间、喷淋力度、喷淋角度等，使去除未完全固化的液态树脂的精度更高，去除效果更好。
进一步改进在于，所述喷头的喷嘴处设有喷嘴阀门，用于打开或关闭所述喷嘴，所述喷嘴阀门与喷嘴电机连接，所述喷嘴电机与所述姿态控制器通讯连接。
在上述技术方案中，采用在喷头的喷嘴处设置喷嘴阀门，喷嘴阀门的阀芯与喷嘴电机连接，喷嘴电机与姿态控制器连接，通过姿态控制器控制喷嘴电机转动，使喷嘴阀门的阀芯口变大或变小，从而实现喷头喷出的定型液呈雾滴或柱状，针对打印物体上各个不同的形状，控制各形状处的喷头喷出雾滴或柱状的定型液，从而达到除未完全固化的液态树脂的效果更好。
进一步改进在于，所述喷淋室底部通过回收管道与所述储液槽连通，所述回收管道内设有过滤器。将喷淋室底部通过回收管道与储液槽连通，使定型液可以重复利用，降低生产成本，环保；设置过滤器，可将经喷淋后产生的杂质过滤在储液槽之外，防止杂质进入到喷淋头内，将喷头阻塞而导致喷淋失效，甚至因堵塞而导致设备故障。
进一步改进在于，所述储液槽内设有用于加热定型液的加热器以及用于监测定型液温度的温度监测器，所述加热器、所述温度监测器与所述PLC控制器通讯连接。通过在储液槽内设置温度监测器及加热器，两者均与PLC控制器连接，通过温度监测器实时检测储液槽内定型液的温度，将温度数据传输至PLC控制器，PLC控制器根据温度数据控制加热器进行加热，使定型液的温度一直处于恒定的温度，以保证定型液喷淋时去除未完全固化的树脂的效果达到最佳状态，提高工作效率及去除效果。
与现有技术相比，本发明的自动喷淋定型系统结构简单，操作方便，实现了精准的自动喷淋，使去除打印物体表面未完全固化的液态树脂效果更好，通过自动控制，大大提高了工作效率和降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明用于3D打印机的自动喷淋定型系统的硬件原理框图；
图2为本发明用于3D打印机的自动喷淋定型系统的结构示意图；
图中，1-上位机，2-PLC控制器，3-喷淋室，30-喷头，31喷嘴电机，4-储液槽，5-潜水泵，51-流量控制阀，6-姿态控制器，7-加热器，71-温度监测器，8-过滤器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2所示，本发明提供了一种用于3D打印机的自动喷淋定型系统，包括上位机1、PLC控制器2、喷淋机构，喷淋机构包括喷淋室3、设置于喷淋室3内的喷头30、储液槽4、潜水泵5，喷头30通过管路与潜水泵5连通，潜水泵5设置于所述储液槽4内，潜水泵5的出口处设置有流量控制阀51，流量控制阀51与PLC控制器2连接，上位机1与PLC控制器2通讯连接，PLC控制器2与潜水泵5通讯连接。通过在上位机1上预先输入打印物体的打印信息，上位机1根据预先输入打印物体的打印信息生成喷淋数据，从而精准的给PLC控制器2喷洒指令，实现PLC控制器2控制潜水泵5进行工作，将定型液从喷头30喷出喷洒在打印物体上，以实现将打印物体表面上未完全固化液态树脂去除掉，保证了被喷淋后的打印物体表面细节优良的质量。
本发明的优选方式为，喷淋室3的密闭腔室内壁上均设有若干个喷头30，例如，密闭腔室为方形空间，即在方形空间的六个内壁上设置喷头30，各喷头30分别设有独立的姿态控制器6与PLC控制器2连接，从而使PLC控制器2可单独控制每个喷头30进行喷淋，从而实现灵活控制喷头30喷淋至打印物体不同部位的喷淋时间、喷淋力度、喷淋角度等，使去除未完全固化的液态树脂的精度更高，去除效果更好。
为了针对打印物体上各个不同的形状的喷淋，例如有孔类的形状等，雾滴状的定型液很难使喷淋效果达到更好，因此，在喷头30的喷嘴处设有喷嘴阀门，用于打开或关闭所述喷嘴，喷嘴阀门与喷嘴电机连接，喷嘴电机与姿态控制器6连接，通过姿态控制器6控制喷嘴电机转动，使喷嘴阀门的阀芯口变大或变小，从而实现喷头喷出的定型液呈雾滴或柱状，简单的形状时，可将阀芯口变小，使喷出的定型液呈雾滴状，这样使喷淋均匀，去除效果好；当具有孔类等难以使雾滴状的定型液进入的时候，控制喷嘴电机转动，使阀芯口变大，喷出柱状的定型液，从而能有效地进入到孔类结构内，充分的与未完全固化的液态树脂接触反应，达到去除的最佳效果。
喷淋室3的底部通过回收管道与储液槽4连通，回收管道内设有过滤器8。将喷淋室3的底部通过回收管道与储液槽4连通，使定型液可以重复利用，降低生产成本，而且比较环保；设置过滤器8，可将经喷淋后产生的杂质过滤在储液槽4之外，防止杂质进入到喷头30内，将喷头30阻塞而导致喷淋失效，甚至因堵塞而导致设备故障。
储液槽4内设有用于加热定型液的加热器7以及用于监测定型液温度的温度监测器71，加热器7、温度监测器71与PLC控制器6连接，通过温度监测器71实时检测储液槽4内定型液的温度，将温度数据传输至PLC控制器6，PLC控制器6根据该温度数据控制加热器7进行加热，使定型液的温度一直处于恒定的温度，以保证定型液喷淋时处于最佳的工艺温度，使去除未完全固化的树脂的效果达到最佳状态，提高工作效率及去除效果。
上位机1与3D打印机的控制系统(图中未显示)通讯连接，通过将上位机1与3D打印机的控制系统通讯连接，可自动将3D打印物体的打印信息传输至上位机1内，无需人为手工进行输入喷淋信息，上位机可根据打印信息自动生成喷淋数据，大大提高了自动化水平，提高了工作效率。
应当理解，方位词均是结合操作者和使用者的日常操作习惯以及说明书附图而设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于3D打印机的自动喷淋定型系统，其特征在于，包括上位机、PLC控制器、喷淋机构，所述喷淋机构包括喷淋室、设置于所述喷淋室内的喷头、储液槽、潜水泵，所述喷头通过管路与所述潜水泵连通，所述潜水泵设置于所述储液槽内，所述上位机与所述PLC控制器通讯连接，所述PLC控制器与所述潜水泵通讯连接。
2.根据权利要求1所述的用于3D打印机的自动喷淋定型系统，其特征在于，所述上位机与所述3D打印机的控制系统通讯连接。
3.根据权利要求1所述的用于3D打印机的自动喷淋定型系统，其特征在于，所述喷淋室的密闭腔室内壁上均设有若干的所述喷头，各所述喷头分别设有独立的姿态控制器与所述PLC控制器连接。
4.根据权利要求3所述的用于3D打印机的自动喷淋定型系统，其特征在于，所述喷头的喷嘴处设有喷嘴阀门，用于打开或关闭所述喷嘴，所述喷嘴阀门与喷嘴电机连接，所述喷嘴电机与所述姿态控制器连接。
5.根据权利要求1所述的用于3D打印机的自动喷淋定型系统，其特征在于，所述喷淋室底部通过回收管道与所述储液槽连通，所述回收管道内设有过滤器。
6.根据权利要求5所述的用于3D打印机的自动喷淋定型系统，其特征在于，所述储液槽内设有用于加热定型液的加热器以及用于监测定型液温度的温度监测器，所述加热器、所述温度监测器与所述PLC控制器连接。
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