CN111605194A - 一种连续3d打印装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种连续3D打印装置，由打印模块、旋转模块和推取模块组成，打印模块与旋转模块连接，推取模块与打印模块连接，旋转模块相对推取模块做旋转运动，通过打印模块与旋转模块配合完成打印，旋转模块与推取模块及传送带的相互配合完成打印物品及成型台的自动取下与新成型台的放置，周而复始运动，从而实现成型台物品连续打印成型，本发明实施例解决了在先技术中批量化打印众多物品时无法实现无人值守、连续打印的问题。

Description

一种连续3D打印装置

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种连续3D打印装置。

背景技术

3D打印(又称为增材制造)因具有复杂模型制造、节约材料、个性化定制等诸多优点，被广泛应用于汽车、玩具、装饰等各领域。其打印的晶格结构更是传统加工所不能，其应用越来越多的受到国内外学者的广泛关注，其产品将会对社会的发展起到极大的推动作用。

然而，目前3D打印机存在打印效率低，空置时间长等问题。打印完成后，必须人工从成型台取下打印成品，尤其是在夜晚打印无法实现无人值守，给连续化生产带来了很大的困难。

现今，在批量化生产过程中，打印众多物品，实现在无人化、连续打印的任务急迫且十分必要。

发明内容

本发明实施例提供一种连续3D打印装置，以解决在先技术中批量化打印众多物品时，无法实现无人值守、连续打印的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

本发明实施例提供一种连续3D打印装置，用于连续3D打印，包括打印模块、旋转模块和推取模块；

所述打印模块与所述旋转模块连接，所述推取模块与所述打印模块连接，所述旋转模块相对所述推取模块做旋转运动；

所述旋转模块包括成型台，所述成型台至少设有两组，一组用于物品成型，另一组用于更换，所述旋转模块通过旋转运动实现所述成型台物品连续打印成型；

其中，所述成型台相对所述打印模块做垂直运动，打印物品在所述成型台成型面成型；

所述推取模块与所述旋转模块中间间隔设置传送带，所述推取模块可将打印物品及所述成型台取下放置到所述传送带上；

所述传送带在外部动力的带动下相对于所述推取模块做水平移动，所述推取模块将所述传送带上的不含打印物品的所述成型台推送给所述旋转模块，以完成所述成型台更换。

可选地，所述打印模块包括固定块、3D打印机和树脂收集槽；

所述固定块与所述3D打印机连接，所述3D打印机包括丝杠、导板、导轨，所述丝杠螺母与所述固定块连接，所述固定块与所述导板连接，所述导板与所述导轨配合，所述固定块沿所述丝杠与所述导轨方向可做垂直上下移动；

所述树脂成型槽处于所述旋转模块的下侧，所述树脂成型槽中存有待打印物料，所述待打印物料为树脂；

所述成型台相对所述树脂成型槽做垂直向上运动，打印物品在所述成型台成型面成型；

所述3D打印机上设有所述树脂收集槽，所述树脂收集槽处于所述旋转模块的下侧，与所述树脂成型槽相邻，所述树脂收集槽内存有所述成型台上打印物品滴落的光敏树脂。

可选地，所述旋转模块还包括成型组件、旋转盘、旋转驱动组件、旋转轴；

所述成型组件与所述旋转盘连接，所述旋转盘与所述旋转轴配合，所述旋转盘相对于所述旋转轴做相对转动，所述旋转轴与所述固定块连接；

所述旋转驱动组件包括固定板，所述固定板与所述固定块连接。

可选地，所述成型组件包括凹凸块、筋板、垫块；

所述凹凸块光滑面与所述筋板连接，所述筋板与所述垫块连接；

所述旋转盘包括旋转板，所述旋转板与所述垫块连接；

所述成型组件组数与所述成型台组数一一对应。

可选地，所述成型台至少设有两组，均匀分布在所述旋转盘圆周方向；

所述成型台凹凸面与所述凹凸块凹凸面配合，所述成型台相对于所述凹凸块可做水平运动；

其中所述成型台材料为铁或钴或镍，所述凹凸块材料为铝或铜。

可选地，旋转驱动组件还包括驱动电机、驱动轴、驱动板；

所述驱动电机与所述固定板连接，所述驱动轴与所述驱动电机通过联轴器连接；

所述驱动板与所述驱动轴配合，所述驱动板相对于所述驱动轴做旋转运动。

可选地，所述旋转盘还包括旋转块，所述旋转块与所述旋转板连接，所述旋转块与所述旋转轴配合，所述旋转块相对于所述旋转轴做相对转动；

所述旋转块与所述驱动板配合，所述驱动板可带动所述旋转块旋转；

所述旋转块仅旋转固定角度，分别是180°或120°或90°或72°，分别对应所述成型台的组数为2或3或4或5。

可选地，所述推取模块包括液压缸、电磁吸盘，所述液压缸固定端与所述3D打印机连接，所述液压缸输出端与所述电磁吸盘连接。

可选地，所述传送带上设有凹槽，所述成型台位于所述传送带凹槽中。

在本发明实施例中，通过打印模块的设置，用于打印物品和收集打印物品上的残余树脂滴落，通过旋转模块的设置来储存打印物品并对打印物品进行输送，旋转模块中成型台按照固定角度旋转，确保成型台连续更换的准确性与高效率，旋转模块上的成型台至少设置两组，可以将打印物品上的残余树脂充分滴落，以便更好更快的进行后处理，旋转模块、传输带、推取模块三者相互配合完成打印物品及成型台的自动取下与新成型台的放置，实现了无人值守、连续打印，本发明实施例解决了在先技术中批量化打印众多物品时无法实现无人值守、连续打印的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例提供的一种连续3D打印装置的结构示意图；

图2表示本发明实施例提供的旋转模块连接与旋转关系图；

图3表示本发明实施例提供的旋转模块正视图；

附图标记说明：

10、打印模块；11、3D打印机；111、丝杠；112、导板；113、导轨；114、树脂成型槽；12、树脂收集槽；13、固定块；20、旋转模块；21、旋转驱动组件；211、驱动盘；212、驱动电机；213、驱动板；214、驱动轴；22、旋转盘；221、旋转板；222、旋转块；23、成型台；231、第一成型台；232、第二成型台；233、第三成型台；234、第四成型台；235、新成型台；24、成型组件；25、旋转轴；241、凹凸块；242筋板；243、垫块；30、推取模块；31、液压缸；32、电磁吸盘；40、传送带。

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。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

参见图1至图3，本发明一实施例提供了一种连续3D打印装置，用于连续3D打印，包括打印模块10、旋转模块20和推取模块30；

所述打印模块10与所述旋转模块20连接，所述推取模块30与所述打印模块10连接，所述旋转模块20相对所述推取模块30做旋转运动；

所述旋转模块20包括成型台23，所述成型台23至少设有两组，一组用于物品成型，另一组用于更换，所述旋转模块20通过旋转运动实现所述成型台23物品连续打印成型；

其中，所述成型台23相对所述打印模块10做垂直运动，打印物品在所述成型台23成型面成型；

所述推取模块30与所述旋转模块20中间间隔设置传送带40，所述推取模块30可将打印物品及所述成型台23取下放置到所述传送带40上；

所述传送带40在外部动力的带动下相对于所述推取模块30做水平移动，所述推取模块30将所述传送带40上的不含打印物品的所述成型台23推送给所述旋转模块20，以完成所述成型台23更换。

在本发明实施例中，通过打印模块10的设置，用于打印物品和收集打印物品上的残余树脂滴落，通过旋转模块20的设置来储存打印物品并对打印物品进行输送，旋转模块20中成型台23按照固定角度旋转，确保成型台23连续更换的准确性与高效率，旋转模块20上的成型台23至少设置两组，可以将打印物品上的残余树脂充分滴落，以便更好更快的进行后处理，旋转模块20、传输带40、推取模块30三者相互配合完成打印物品及成型台23的自动取下与新成型台235的放置，实现了无人值守、连续打印，本发明实施例解决了在先技术中批量化打印众多物品时无法实现无人值守、连续打印的问题。

需要说明的是，3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料或树脂等材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

优选地，在本发明实施例中，3D打印工艺为SLA或DLP，该工艺通过光与光敏树脂发生固化而构造物体；

需要说明的是，打印物品需要打印模块10与成型台23共同作用，成型物品位于成型台23上。

优选地，本发明实施例中，在旋转模块20上，设置成型台23及成型组件22共4组，在原始未工作状态下，从旋转模块20正视图方向看，四组成型台23分别处于上，下，左，右四个方向，下方成型台为第一成型台231，左方成型台为第二成型台232，上方成型台为第三成型台233，右方成型台为第四成型台234。

需要说明的是，在本发明实施例中，涉及的所有成型台23均相同，第一成型台231、第二成型台232、第三成型台233、第四成型台234以及传送带40上的新成型台235是其中一个或一组，目的是进行位置区分便于描述。

可选地，所述打印模块10包括固定块13、3D打印机11和树脂收集槽12；

所述固定块13与所述3D打印机11连接，所述3D打印机11包括丝杠111、导板112、导轨113，所述丝杠111螺母与所述固定块13连接，所述固定块13与所述导板112连接，所述导板112与所述导轨113配合，所述固定块13沿所述丝杠111与所述导轨113方向可做垂直上下移动；

所述树脂成型槽114处于所述旋转模块20的下侧，所述树脂成型槽114中存有待打印物料，所述待打印物料为树脂；

所述成型台23相对所述树脂成型槽114做垂直向上运动，打印物品在所述成型台23成型面成型；

所述3D打印机11上设有所述树脂收集槽12，所述树脂收集槽12处于所述旋转模块20的下侧，与所述树脂成型槽114相邻，所述树脂收集槽12内存有所述成型台23上打印物品滴落的光敏树脂。

在本发明实施例中，固定块13的设置，可以使旋转模块20牢固连接，对推取模块30精确取下成型台23与重新放置起到有益效果，通过树脂收集槽12的设置，可以将成型物体上未完全固化的树脂进行收集，而不会滴落到3D打印机上。

优选地，当旋转盘22为顺时针旋转时，树脂收集槽12处于第二成型台232正下方，当旋转盘22为逆时针旋转时，树脂收集槽12处于第四成型台234正下方，以便树脂液滴正好滴落进树脂收集槽12中，在本发明实施例中采用旋转盘22为顺时针旋转。

需要说明的是，3D打印机11包括树脂成型槽114，树脂成型槽114中存有待打印树脂。

可选地，所述旋转模块20还包括成型组件24、旋转盘22、旋转驱动组件21、旋转轴25；

所述成型组件23与所述旋转盘22连接，所述旋转盘22与所述旋转轴25配合，所述旋转盘22相对于所述旋转轴25做相对转动，所述旋转轴25与所述固定块13连接；

所述旋转驱动组件21包括固定板213，所述固定板213与所述固定块13连接。

在本发明实施例中，旋转模块20的设置，可以将单一的打印物体转变为周期性连续打印，而且第二成型台232上的打印物品在第一成型台231打印过程中，第二成型台232上的未固化树脂液滴充分滴落，对提高打印物体后处理时间具有有益效果。

可选地，所述成型组件24包括凹凸块241、筋板242、垫块243；

所述凹凸块241光滑面与所述筋板242连接，所述筋板242与所述垫块243连接；

所述旋转盘22包括旋转板221，所述旋转板221与所述垫块243连接；

所述成型组件24组数与所述成型台23组数一一对应。

在本发明实施例中，成型组件24用于连接成型台23与旋转盘22，成型组件一共四组，与成型台23分布位置一致。

可选地，所述成型台23至少设有两组，均匀分布在所述旋转盘22圆周方向；

所述成型台23凹凸面与所述凹凸块241凹凸面配合，所述成型台23相对于所述凹凸块241可做水平运动；

其中所述成型台23材料为铁或钴或镍，所述凹凸块241材料为铝或铜。

在本发明实施例中，通过成型台23凹凸面与凹凸块241凹凸面的配合设置，对成型台的方便取下与插入具有有益效果。

需要说明的是，在本发明实施例中，成型台23材料为铁，凹凸块241的材料为铝，这两种材料的设置，可以同样使电磁吸盘32更好的将成型台23取下与插入放置。

需要说明的是，在本发明实施例中，成型台23设置为四组，沿旋转盘22呈圆周方向均匀分布，成型台23的设置方式对旋转盘22以固定角度旋转具有有益效果。

可选地，旋转驱动组件21还包括驱动电机212、驱动轴214、驱动板211；

所述驱动电机212与所述固定板213连接，所述驱动轴214与所述驱动电机212通过联轴器连接；

所述驱动板211与所述驱动轴214配合，所述驱动板211相对于所述驱动轴214做旋转运动。

在本发明实施例中，通过旋转驱动组件21的设置，为旋转盘22提供旋转动力。

可选地，所述旋转盘22还包括旋转块222，所述旋转块222与所述旋转板221连接，所述旋转块222与所述旋转轴25配合，所述旋转块222相对于所述旋转轴25做相对转动；

所述旋转块222与所述驱动板211配合，所述驱动板211可带动所述旋转块222旋转；

所述旋转块222仅旋转固定角度，分别是180°或120°或90°或72°，分别对应所述成型台23的个数为2或3或4或5。

在本发明实施例中，通过旋转块222与所述驱动板211的设置，可以使旋转块222以固定角度旋转，从而带动成型台23准确、快速到达指定位置。

需要说明的是，在本发明实施例中，旋转模块20上设置的成型台23与成型组件22组数为4组，因此物品每打印一次旋转块的旋转角度为90°。

可选地，所述推取模块30包括液压缸31、电磁吸盘32，所述液压缸31固定端与所述3D打印机11连接，所述液压缸31输出端与所述电磁吸盘32连接。

在本发明实施例中，通过液压缸31与电磁吸盘32的设置，可以方便对成型台23进行抓取与推送，该方案的设置，对方便成型台23的更换具有有益效果。

需要说明的是，电磁吸盘32根据需要与成型台23侧面相贴合实现所需动作，成型台23侧面指的是与成型台23成型面垂直且与电磁吸盘32端面平行的面。

可选地，所述传送带40上设有凹槽，所述成型台23位于所述传送带40凹槽中。

在本发明实施例中，传送带40上凹槽的设置，可以使带有打印物品的成型台23在传送带40上更好的限位不发生侧翻，对成型台23的固定与更换具有有益效果。

本发明的工作原理和工作过程如下：

首先打开3D打印机11，将旋转模块20慢慢降下，直到第一成型台231成型面与3D打印机11中树脂成型槽114中底面贴合；

第一成型台231在丝杠111的转动下缓慢上升，树脂成型槽114中的树脂与光发生作用，在第一成型台231上完成物体的打印；

当第三成型台233成型面与传送带40上的新成型台235成型面处于同一水平面时，丝杠111停止运动；

打开驱动电机212，驱动电机212带动旋转盘22旋转，进而带动旋转盘22上的四组成型台23顺时针旋转90°，第一成型台231处于第二成型台232位置，四组成型台依次顺时针错位90°；

丝杠111反方向旋转，旋转模块20慢慢降下，直到第四成型台234成型面与树脂成型槽114底面贴合，丝杠111正方向旋转，直到第四成型台234完成打印；

在第四成型台234打印过程中，第二成型台232上未完全固化的树脂液滴，滴落到树脂收集槽12中；

驱动电机212旋转，带动旋转盘22继续顺时针旋转90°，这时，旋转盘22上的四组成型台相较于初始状态顺时针旋转180°，第一成型台231位于旋转轴25上方，第三成型台233位于旋转轴下方；

打开液压缸31，使电磁吸盘32紧贴于旋转模块20第一成型台231侧面，打开电磁吸盘32，第一成型台231与电磁吸盘32紧紧相吸；

液压缸31活塞杆收回，将第一成型台231放置到传送带40上；

传送带水平移动一个凹槽周期，使下一个凹槽正对电磁吸盘；

液压缸31活塞杆伸长，将传送带40凹槽中的无打印物品的新成型台235推送到旋转轴25上方，与成型组件24配合，形成新的第一成型台231；

以此类推，打印完成后成型台继续顺时针旋转90°，依次将旋转轴25上方含打印物品的第二成型台232取下，并更换成无打印物品的新成型台235；

周而复始，依次将打印物品放置到传送带40上，形成连续打印。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对在先技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种连续3D打印装置，其特征在于，用于连续3D打印，包括打印模块(10)、旋转模块(20)和推取模块(30)；

所述打印模块(10)与所述旋转模块(20)连接，所述推取模块(30)与所述打印模块(10)连接，所述旋转模块(20)相对所述推取模块(30)做旋转运动；

所述旋转模块(20)包括成型台(23)，所述成型台(23)至少设有两组，一组用于物品成型，另一组用于更换，所述旋转模块(20)通过旋转运动实现所述成型台(23)物品连续打印成型；

其中，所述成型台(23)相对所述打印模块(10)做垂直运动，打印物品在所述成型台(23)成型面成型；

所述推取模块(30)与所述旋转模块(20)中间间隔设置传送带(40)，所述推取模块(30)可将打印物品及所述成型台(23)取下放置到所述传送带(40)上；

所述传送带(40)在外部动力的带动下相对于所述推取模块(30)做水平移动，所述推取模块(30)将所述传送带(40)上的不含打印物品的所述成型台(23)推送给所述旋转模块(20)，以完成所述成型台(23)更换。

2.根据权利要求1所述的一种连续3D打印装置，其特征在于，所述打印模块(10)包括固定块(13)、3D打印机(11)和树脂收集槽(12)；

所述固定块(13)与所述3D打印机(11)连接，所述3D打印机(11)包括丝杠(111)、导板(112)、导轨(113)、树脂成型槽(114)，所述丝杠(111)螺母与所述固定块(13)连接，所述固定块(13)与所述导板(112)连接，所述导板(112)与所述导轨(113)配合，所述固定块(13)沿所述丝杠(111)与所述导轨(113)方向可做垂直上下移动；

所述树脂成型槽(114)处于所述旋转模块(20)的下侧，所述树脂成型槽(114)中存有待打印物料，所述待打印物料为树脂；

所述成型台(23)相对所述树脂成型槽(114)做垂直向上运动，打印物品在所述成型台(23)成型面成型；

所述3D打印机(11)上设有所述树脂收集槽(12)，所述树脂收集槽(12)处于所述旋转模块(20)的下侧，与所述树脂成型槽(114)相邻，所述树脂收集槽(12)内存有所述成型台(23)上打印物品滴落的光敏树脂。

3.根据权利要求1所述的一种连续3D打印装置，其特征在于，所述旋转模块(20)还包括成型组件(24)、旋转盘(22)、旋转驱动组件(21)、旋转轴(25)；

所述成型组件(23)与所述旋转盘(22)连接，所述旋转盘(22)与所述旋转轴(25)配合，所述旋转盘(22)相对于所述旋转轴(25)做相对转动，所述旋转轴(25)与固定块(13)连接；

所述旋转驱动组件(21)包括固定板(213)，所述固定板(213)与所述固定块(13)连接。

4.根据权利要求3所述的一种连续3D打印装置，其特征在于，所述成型组件(24)包括凹凸块(241)、筋板(242)、垫块(243)；

所述凹凸块(241)光滑面与所述筋板(242)连接，所述筋板(242)与所述垫块(243)连接；

所述旋转盘(22)包括旋转板(221)，所述旋转板(221)与所述垫块(243)连接；

所述成型组件(24)组数与所述成型台(23)组数一一对应。

5.根据权利要求1所述的一种连续3D打印装置，其特征在于，所述成型台(23)至少设有两组，均匀分布在所述旋转盘(22)圆周方向；

所述成型台(23)凹凸面与所述凹凸块(241)凹凸面配合，所述成型台(23)相对于所述凹凸块(241)可做水平运动；

其中所述成型台(23)材料为铁或钴或镍，所述凹凸块(241)材料为铝或铜。

6.根据权利要求3所述的一种连续3D打印装置，其特征在于，旋转驱动组件(21)还包括驱动电机(212)、驱动轴(214)、驱动板(211)；

所述驱动电机(212)与所述固定板(213)连接，所述驱动轴(214)与所述驱动电机(212)通过联轴器连接；

所述驱动板(211)与所述驱动轴(214)配合，所述驱动板(211)相对于所述驱动轴(214)做旋转运动。

7.根据权利要求3所述的一种连续3D打印装置，其特征在于，所述旋转盘(22)还包括旋转块(222)，所述旋转块(222)与所述旋转板(221)连接，所述旋转块(222)与所述旋转轴(25)配合，所述旋转块(222)相对于所述旋转轴(25)做相对转动；

所述旋转块(222)与所述驱动板(211)配合，所述驱动板(211)可带动所述旋转块(222)旋转；

所述旋转块(222)仅旋转固定角度，分别是180°或120°或90°或72°，分别对应所述成型台(23)的组数为2或3或4或5。

8.根据权利要求1所述的一种连续3D打印装置，其特征在于，所述推取模块(30)包括液压缸(31)、电磁吸盘(32)，所述液压缸(31)固定端与所述3D打印机(11)连接，所述液压缸(31)输出端与所述电磁吸盘(32)连接。

9.根据权利要求1所述的一种连续3D打印装置，其特征在于，所述传送带(40)上设有凹槽，所述成型台(23)位于所述传送带(40)凹槽中。

Images