CN110978498B - 一种光固化树脂后处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光固化树脂后处理装置，包括壳体；底板，所述底板上开设有第一孔；第一转动部件，设置在所述底板下且暴露于所述第一孔；载置盘，包括第一面以及与所述第一面相对的第二面，所述第一面用于承载待处理件，所述第二面具有与所述第一转动部件相配合的第一连接部；所述载置盘与所述第一转动部件可拆卸连接；清洗桶，所述清洗桶容纳用于清洗所述待处理件的清洗液；紫外装置，配置为对待处理件进行固化处理；其中，所述第一转动部件包括第二连接部以及第一驱动部，所述第二连接部具有与所述第一连接部相配合的形状；所述清洗桶内设置第一从动部，所述第一从动部配置为与所述第一转动部件非接触耦合。本发明可实现清洗和固化一体化。

Description

一种光固化树脂后处理装置及方法

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别涉及一种光固化树脂后处理装置及方法。

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，要用到铲子或刀具，极易造成操作人员的受伤。

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

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种光固化树脂后处理装置及方法。

一种光固化树脂后处理装置，包括：壳体，所述壳体内形成第一容纳空间；底板，所述底板上开设有第一孔；第一转动部件，所述第一转动部件设置在所述底板下且暴露于所述第一孔；载置盘，包括第一面以及与所述第一面相对的第二面，所述第一面用于承载待处理件，所述第二面具有与所述第一转动部件相配合的第一连接部；所述载置盘与所述第一转动部件可拆卸连接；清洗桶，所述清洗桶容纳用于清洗所述待处理件的清洗液；紫外装置，配置为对待处理件进行固化处理；其中，所述第一转动部件包括第二连接部以及第一驱动部，所述第二连接部具有与所述第一连接部相配合的形状；所述清洗桶内设置第一从动部，所述第一从动部配置为与所述第一转动部件非接触耦合；所述光固化树脂后处理装置被配置为对所述待处理件进行清洗和固化，且在清洗时，所述清洗桶放置于所述底板上，所述第一从动部与所述第一转动部件耦合转动；固化时，所述载置盘放置于所述底板上，所述第二连接部与所述第一连接部耦合转动。

优选地，所述的光固化树脂后处理装置还包括升降部和成型平台；所述升降部包括升降端和固定端，所述升降端位于所述固定端的上方往复运动，所述升降部的固定端设置在所述清洗桶的外侧壁；所述成型平台可拆卸地固定在所述升降部的升降端顶部，且所述成型平台的固定端口朝向所述清洗桶的开口端；所述成型平台上成型有所述待处理件。

优选地，所述升降部包括第二驱动部、丝杆、固定板和升降板，所述固定板至少设为三个，所述固定板的底端固定在所述底板上表面，多个所述固定板和所述底板形成活动腔，所述丝杆的底端连接第二驱动部的转动端，所述第二驱动部用于驱动所述丝杆在所述活动腔内往复运动；所述丝杆的顶端固定升降板的一端，所述升降板的另一端连接所述成型平台。

优选地，所述的光固化树脂后处理装置还包括清洗网，所述清洗网位于所述清洗桶的开口端，并挂设在所述升降板上。

优选地，所述紫外装置包括加热风扇和紫外灯；所述加热风扇的出风口设置有发热片，所述紫外灯通过灯壳立在靠近所述底板边沿的上表面，所述紫外灯的照射面朝向所述底板的中心方向。

优选地，所述壳体由所述底板的周向边沿向上延伸设置，所述壳体用于包覆所述载置盘、清洗桶和紫外装置；所述壳体的下方连接有底座，所述底板固定在所述底座的上表面；所述壳体内壁上还设置有散热风扇。

优选地，所述底板设为方形结构，所述升降部设在所述底板的其中一侧面，所述加热风扇和所述紫外灯分别设在所述底板的上表面，且位于所述底板方形结构的相邻两个角边沿设置。

优选地，所述底板的上表面开设有凹槽，所述载置盘和所述清洗桶容置在所述凹槽内；所述第一孔开设于所述凹槽内。

优选地，所述第二连接部包括磁性件、连杆和凸起块，所述凸起块的底部固定在所述第一驱动部的转动端，所述凸起块的两侧对称设置有连杆，所述连杆远离所述凸起块的一端设置有磁性件；所述凸起块上设置有第一限位槽，所述第一连接部设置有第二限位槽，所述凸起块通过所述第一孔卡入所述第二限位槽，且所述第二限位槽用于限制所述第一连接部和所述凸起块的轴向方向的限位。

本发明还提供一种所述的光固化模型后处理装置的处理方法，步骤如下：

步骤一，将带有打印好的模型的成型平台固定到升降部上；

步骤二，启动所述升降部，使所述升降板上下升降，并将模型进入所述清洗桶内；

步骤三，在所述清洗桶内注入清洗液；

步骤四，启动第一转动部件，所述清洗桶内的第一次从动部在所述第一转动部件的作用下转动，搅动所述清洗桶内的清洗液，并对所述模型进行清洗；

步骤五，清洗结束后，关闭所述第一转动部件，并移开所述清洗桶；

步骤六，将模型从所述成型平台上移除，并将模型放置在载置盘上；

步骤七，启动紫外装置；

步骤八，启动所述第一转动部件，利用所述第一转动部件驱动所述载置盘转动，使所述紫外装置能够均匀照射所述模型。

工作原理和有益效果：

本发明通过独特的清洗桶和固化结构设计，在清洗过程中，通过第一驱动部带动第二连接部转动，在磁场的作用下，第一从动部随之转动，从而搅动清洗液，实现清洗的目的。另外，清洗完成后，只需要移除清洗桶，将清洗后的物件放置在载置盘上，物件就可以在第一驱动部的驱动下转动，在紫外装置的作用下进一步固化，从而实现了清洗和固化一体化。这种结构设计可以确保物件清洗后脱离了清洗液，固化效果更好。另外，通过升降部和成型平台的结构，可以确保清洗过程中的自动化控制，避免手动操作。通过系统控制升降板，将升降板上带有固化好的模型固定在升降板上，底板上放置清洗桶，清洗桶中盛满一定的清洗树脂的溶液，当设置按钮控制清洗模型程序时，升降板下降且模型浸泡在清洗桶内的溶液中，此时底板下端的带有第二连接部的第一转驱动部开始按照一定转速旋转，而在清洗桶底部固定有第一从动部，当第一驱动部启动时，清洗桶中的第一从动部开始旋转并搅动清洗桶中的溶液流动，从而使模型上残留的树脂能够得到较好的清洗。

模型清洗完成后，升降板自动上升，此时取下成型平台，将模型铲下来放在载置盘上，载置盘凸部放入底板凹部，两个部位相吻合，此时第一驱动部开始带动载置盘转动，紫外灯光开始照射在模型上，与此同时加热风扇将发热片上的热量传送出来，进而加快了模型上液体的蒸发速度，从而加快了模型的固化。

本发明提供的光固化模型后处理装置采用的清洗模型的溶液是一定纯度的工业酒精，并且设置了第一驱动部的转速和旋转的时间，即模型清洗时间。通过第一从动部旋转产生的液体的流动，从而对模型的外层残留为固化的树脂进行清洗，简化了光固化模型清洗的难度和清洗的步骤，提高了用户的效率。

通过本发明提供的一种光固化树脂后处理装置及方法，在3D打印工作流程中，大大减少人工操作时打印原料对工人身体健康造成影响的情况；减少人工操作时打印原料沾染至工人身体或衣服上造成难以清洗的情况。

简化了3D打印工作流程，提高了3D打印工作效率，同时减少人工操作时因工人操作不当造成受伤的情况；进一步的提高了模型清洗后清洗液晾干的时间。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例提供的光固化后处理装置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的光固化后处理装置中的升降板、成型平台、底板、清洗桶、清洗网的连接关系的示意图；

图3为本发明实施例提供的光固化后处理装置的剖面示意图；

图4为本发明实施例提供的光固化后处理装置的俯视图；

图5为本发明实施例提供的光固化后处理装置的壳体、底座和底板连接结构示意图；

图6为本发明实施例提供的光固化后处理装置的底板和升降部连接结构示意图；

图7为本发明实施例提供的光固化后处理装置的载置盘和第一转动部件连接结构示意图；

其中：1-成型平台；2-升降板；3-清洗网；4-清洗桶；5-底板；6-发热片；7-加热风扇；81-第一驱动部；82-第二驱动部；9-紫外灯；10-散热风扇；11-丝杆；12-固定板；131-第一从动部；132-第二连接部；14-载置盘，141-第一连接部；15-底座，16-凹槽，161-第一孔，17-壳体，18-磁性件，19-凸起块，20-连杆，21-第一限位槽，22-第二限位槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

根据图1-图7所示，本发明实施例提供了一种光固化树脂后处理装置，包括：壳体17、底板5、第一转动部件、载置盘14、清洗桶4和紫外装置。

所述壳体内形成第一容纳空间。所述底板上开设有第一孔。所述第一转动部件设置在所述底板下且暴露于所述第一孔。

所述载置盘包括第一面以及与所述第一面相对的第二面，所述第一面用于承载待处理件，所述第二面具有与所述第一转动部件相配合的第一连接部141。所述载置盘14与所述第一转动部件可拆卸连接。

所述清洗桶4容纳用于清洗所述待处理件的清洗液。所述紫外装置被配置为对待处理件进行固化处理。

所述第一转动部件包括第二连接部132以及第一驱动部81，所述第二连接部132具有与所述第一连接部141相配合的形状。

所述清洗桶4内设置第一从动部131，所述第一从动部131配置为与所述第一转动部件非接触耦合。

所述光固化树脂后处理装置被配置为对所述待处理件进行清洗和固化，且在清洗时，所述清洗桶4放置于所述底板5上，所述第一从动部131与所述第一转动部件耦合转动；固化时，所述载置盘14放置于所述底板5上，所述第二连接部132与所述第一连接部141耦合转动。

本发明的装置工作原理如下：当待处理件放置在清洗桶4中后，第一驱动部81启动，带动第二连接部132转动。在磁场力的作用下，第一从动部131随之转动。由于第一从动部131放置在清洗桶4内，第一从动部131的转动会搅动清洗液，从而达到对待处理件进行清洗的目的。清洗完成后，清洗桶4从底板5上取下，将清洗后的物件放置在载置盘14上，载置盘14在第一驱动部81的带动下转动，从而带动物件转动。紫外装置对转动的物件进行固化，从而实现均匀的固化效果。本发明的装置可以实现清洗和固化一体化，结构设计巧妙，可显著提高清洗和固化的效率。

进一步的，所述装置还可以包括升降部、成型平台1。所述升降部包括升降端和固定端，所述升降端位于所述固定端的上方往复运动，所述升降部的固定端设置在所述清洗桶4的外侧壁。所述清洗桶4的底面固定在所述底板5的上表面，所述清洗桶4的上方设有用于放置清洗件的开口。所述成型平台1可拆卸地固定在所述升降部的升降端顶部，且所述成型平台1的固定端口朝向所述清洗桶4的开口端。

所述升降部包括第二驱动部82、丝杆11、固定板12和升降板2，所述固定板12至少设为三个，所述固定板12的底端固定在所述底板5上表面，多个所述固定板12和所述底板5形成活动腔，所述丝杆11的底端连接第二驱动部82的转动端，所述第二驱动部82用于驱动所述丝杆11在所述活动腔内往复运动；所述丝杆11的顶端固定升降板2的一端，所述升降板2的另一端连接所述成型平台1。所述丝杆11连接第二驱动部82，丝杆11穿过升降板2的背面，第二驱动部82转动时，丝杆11带动升降板2上下运动。

进一步地，所述后处理装置还包括清洗网3。清洗桶所述清洗网3位于所述清洗桶4的开口端，并挂设在所述升降板2上。升降板2的上下运动带动清洗网3在清洗桶4中上下运动。

所述紫外装置包括加热风扇7和紫外灯9。所述加热风扇7的出风口设置有发热片6，所述紫外灯9通过灯壳立在靠近所述底板5边沿的上表面，所述紫外灯9的照射面朝向所述底板5的中心方向。所述壳体17由所述底板5的周向边沿向上延伸设置，所述壳体17用于包覆所述成型平台1、载置盘14、紫外装置和所述清洗桶。所述壳体17的下方连接有底座15，所述底板5固定在所述底座15的上表面。所述壳体17内壁上还设置有散热风扇10。所述底板5设为方形结构，所述升降部设在所述底板5的其中一侧面，所述加热风扇7和所述紫外灯9分别设在所述底板5的上表面，且位于所述底板5方形结构的相邻两个角边沿设置。所述加热风扇7固定在升降板2的侧面。

根据图6和图7所示，另一个实施例中，所述底板5的上表面开设有凹槽16，所述载置盘14和所述清洗桶4容置在所述凹槽16内。所述凹槽16内开设有第一孔161，所述第一驱动部81的转轴通过所述第一孔161与所述载置盘14连接。

所述第二连接部132包括磁性件18、连杆20和凸起块19，所述凸起块19的底部固定在所述第一驱动部81的转动端，所述凸起块19的两侧对称设置有连杆20，所述连杆20远离所述凸起块19的一端设置有磁性件18。

所述凸起块19上设置有第一限位槽21，所述第一连接部141设置有第二限位槽22，所述凸起块19通过所述第一孔161卡入所述第二限位槽22，且所述第二限位槽22用于限制所述第一连接部141和所述凸起块19的轴向方向的限位。

本发明实施例还提供一种所述的光固化模型后处理方法，适用于上述光固化模型后处理装置，步骤如下：

步骤一，将带有打印好的模型的成型平台1固定到升降部上；

步骤二，启动所述升降部，使升降板2上下升降，并将模型进入所述清洗桶4内；

步骤三，在所述清洗桶4内注入清洗液；

步骤四，启动第一转动部件，所述清洗桶4内的第一次从动部131在所述第一转动部件的作用下转动，搅动所述清洗桶4内的清洗液，并对所述模型进行清洗；

步骤五，清洗结束后，关闭所述第一转动部件，并移开所述清洗桶4；

步骤六，将模型从所述成型平台1上移除，并将模型放置在载置盘14上；

步骤七，启动紫外装置；

步骤八，启动所述第一转动部件，利用所述第一转动部件驱动所述载置盘14转动，使所述紫外装置能够均匀照射所述模型。

应理解，上述的步骤并不一定都是必须的。例如，用户完全可以根据需要选择是否使用升降部和成型平台来进行清洗和固化。用户完全可以直接将待处理件直接放置在清洗桶内，而不通过升降部和成型平台来将待清洗物品放入或取出清洗桶。另外，用户也可以选择是否使用清洗网来承装待处理件。

通过本发明提供的一种光固化树脂后处理装置及方法，在3D打印工作流程中，大大减少人工操作时打印原料对工人身体健康造成影响的情况；减少人工操作时打印原料沾染至工人身体或衣服上造成难以清洗的情况。

简化了3D打印工作流程，提高了3D打印工作效率，同时减少人工操作时因工人操作不当造成受伤的情况；进一步的提高了模型清洗后清洗液晾干的时间。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种光固化树脂后处理装置，包括：

壳体，所述壳体内形成第一容纳空间；

底板，所述底板上开设有第一孔；

第一转动部件，所述第一转动部件设置在所述底板下且暴露于所述第一孔；

载置盘，包括第一面以及与所述第一面相对的第二面，所述第一面用于承载待处理件，所述第二面具有与所述第一转动部件相配合的第一连接部；所述载置盘与所述第一转动部件可拆卸连接；

清洗桶，所述清洗桶容纳用于清洗所述待处理件的清洗液；

紫外装置，配置为对待处理件进行固化处理；

其中，

所述第一转动部件包括第二连接部以及第一驱动部，所述第二连接部具有与所述第一连接部相配合的形状；

所述清洗桶内设置第一从动部，所述第一从动部配置为与所述第一转动部件非接触耦合；

所述光固化树脂后处理装置被配置为对所述待处理件进行清洗和固化，且在清洗时，所述清洗桶放置于所述底板上，所述第一从动部与所述第一转动部件耦合转动；

固化时，所述载置盘放置于所述底板上，所述第二连接部与所述第一连接部耦合转动。

2.如权利要求1所述的光固化树脂后处理装置，其特征在于，还包括升降部和成型平台；

所述升降部包括升降端和固定端，所述升降端位于所述固定端的上方往复运动，所述升降部的固定端设置在所述清洗桶的外侧壁；

所述成型平台可拆卸地固定在所述升降部的升降端顶部，且所述成型平台的固定端口朝向所述清洗桶的开口端；所述成型平台上成型有所述待处理件。

3.如权利要求2所述的光固化树脂后处理装置，其特征在于，所述升降部包括第二驱动部、丝杆、固定板和升降板，

所述固定板至少设为三个，所述固定板的底端固定在所述底板上表面，多个所述固定板和所述底板形成活动腔，

所述丝杆的底端连接第二驱动部的转动端，所述第二驱动部用于驱动所述丝杆在所述活动腔内往复运动；

所述丝杆的顶端固定升降板的一端，所述升降板的另一端连接所述成型平台。

4.如权利要求3所述的光固化树脂后处理装置，其特征在于，还包括清洗网，

所述清洗网位于所述清洗桶的开口端，并挂设在所述升降板上。

5.如权利要求2所述的光固化树脂后处理装置，其特征在于，所述紫外装置包括加热风扇和紫外灯；

所述加热风扇的出风口设置有发热片，

所述紫外灯通过灯壳立在靠近所述底板边沿的上表面，所述紫外灯的照射面朝向所述底板的中心方向。

6.如权利要求1所述的光固化树脂后处理装置，其特征在于，所述壳体由所述底板的周向边沿向上延伸设置，所述壳体用于包覆所述载置盘、清洗桶和紫外装置；

所述壳体的下方连接有底座，所述底板固定在所述底座的上表面；

所述壳体内壁上还设置有散热风扇。

7.如权利要求5所述的光固化树脂后处理装置，其特征在于，所述底板设为方形结构，所述升降部设在所述底板的其中一侧面，

所述加热风扇和所述紫外灯分别设在所述底板的上表面，且位于所述底板方形结构的相邻两个角边沿设置。

8.如权利要求1所述的光固化树脂后处理装置，其特征在于，所述底板的上表面开设有凹槽，所述载置盘和所述清洗桶容置在所述凹槽内；

所述第一孔开设于所述凹槽内。

9.根据权利要求8所述的光固化树脂后处理装置，其特征在于，

所述第二连接部包括磁性件、连杆和凸起块，所述凸起块的底部固定在所述第一驱动部的转动端，所述凸起块的两侧对称设置有连杆，所述连杆远离所述凸起块的一端设置有磁性件；

所述凸起块上设置有第一限位槽，所述第一连接部设置有第二限位槽，所述凸起块通过所述第一孔卡入所述第二限位槽，且所述第二限位槽用于限制所述第一连接部和所述凸起块的轴向方向的限位。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的光固化树脂后处理装置的处理方法，包括如下步骤：

步骤一，将带有打印好的模型的成型平台固定到升降部上；

步骤二，启动所述升降部，使升降板上下升降，并将模型进入清洗桶内；

步骤三，在所述清洗桶内注入清洗液；

步骤四，启动第一转动部件，所述清洗桶内的第一次从动部在所述第一转动部件的作用下转动，搅动所述清洗桶内的清洗液，并对模型进行清洗；

步骤五，清洗结束后，关闭所述第一转动部件，并移开所述清洗桶；

步骤六，将模型从所述成型平台上移除，并将模型放置在载置盘上；

步骤七，启动紫外装置；

步骤八，启动所述第一转动部件，利用所述第一转动部件驱动所述载置盘转动，使所述紫外装置能够均匀照射所述模型。

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