CN114179364A - 一种用于3d打印隐形矫治器的装置 - Google Patents
一种用于3d打印隐形矫治器的装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及3D打印技术领域,尤其涉及一种用于3D打印隐形矫治器的装置。包括安装架,所述安装架与喷嘴的侧壁滑动连接,所述安装架上设有清理机构,所述清理机构包括设置于安装架上的推动元件,所述推动元件的输出端上设有一端与之固定连接的固定架,所述固定架的另一端上设有转轴,所述转轴的上端中部设有连接柱,所述连接柱与固定架的一端转动连接,所述转轴上设有使转轴旋转复位的复位元件,所述转轴上设有刮板,当所述转轴的轴线与喷嘴的轴线重合时,所述刮板的外侧边缘与喷嘴的内壁贴合。本技术方案用以解决3D打印牙模完成后,3D打印机喷嘴中融化的打印材料难以排出,在冷却后易粘附在喷嘴的内壁,导致喷嘴被打印材料堵塞的问题。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域,尤其涉及一种用于3D打印隐形矫治器的装置。
背景技术
随着生活水平的不断进步,人们对自身外形的需求越来越高,口腔整形也得到了越来越多的重视。
其中,为了矫治牙颌畸形等口腔疾病,除了弓丝固定托槽矫治器外,隐形矫治越来越被患者接纳和使用,目前常用的隐形矫治方式是通过获取口腔牙颌数据,制定分步矫治方案,获取每步矫治方案中的牙颌数据转换成STL数据,使用3D打印技术打印牙颌模型,之后使用透明膜片采用吸塑的方式获得每个牙颌对应的隐形矫治器。
采用3D打印机对牙模进行制作时,在3D打印结束后,由于3D打印机喷嘴中融化的打印材料不能排出,在冷却后易粘附在喷嘴的内壁,易导致喷嘴被冷却凝固的打印材料堵塞。
发明内容
针对上述技术的不足,本发明的目的在于提供一种用于3D打印隐形矫治器的装置,用以解决3D打印牙模完成后,3D打印机喷嘴中融化的打印材料难以排出,在冷却后易粘附在喷嘴的内壁,导致喷嘴被打印材料堵塞的问题。
为了达到上述目的,本发明采取的技术方案如下:
一种用于3D打印隐形矫治器的装置,设置于3D打印机上,用于对3D打印机的喷嘴进行清理,包括安装架,所述安装架与喷嘴的侧壁滑动连接,所述安装架上设有清理机构,所述清理机构包括设置于安装架上的推动元件,所述推动元件的输出端上设有一端与之固定连接的固定架,所述固定架的另一端上设有转轴,所述转轴的上端中部设有连接柱,所述连接柱与固定架的一端转动连接,所述转轴上设有使转轴旋转复位的复位元件,所述转轴上设有刮板,当所述转轴的轴线与喷嘴的轴线重合时,所述刮板的外侧边缘与喷嘴的内壁贴合,所述喷嘴上设有安装槽,所述转轴位于安装槽内,且转轴的外侧面将安装槽密封,所述安装架上设有绕线元件,所述绕线元件的输出端上设有一端与之固定连接的拉绳,所述拉绳的另一端缠绕于连接柱上。
本技术方案的工作原理为:
在3D打印机打印一段时间或者打印结束之后,在控制系统的作用下,首先是推动元件工作,将安装转轴推动至喷嘴的中心,使刮板的外侧壁与喷嘴的内壁接触,此时绕线元件处于放线状态,然后在滑台的作用下,使刮板整体下移,使刮板的下端与喷嘴的出口端的内壁贴合,然后驱动绕线元件工作,使拉绳缠绕在绕线元件上,由于拉绳的一端缠绕在连接柱上,因此在拉绳的拉动下,转轴将会旋转,同时带动刮板对喷嘴的内壁进行打印材料的刮出,刮除的打印材料从喷嘴排出,清理完毕之后,绕线元件重新处于放线状态,在复位元件的作用下,转轴回到初始位置,然后在滑台和推动元件的复位作用下,将本装置恢复至初始位置,便于下次使用。
进一步限定,所述推动元件为直线电机,所述直线电机固定于安装架上,且输出端与固定架固定连接,所述绕线元件为马达,所述马达的输出端上设有绕线轮,所述拉绳的一端固定于绕线轮上。
进一步限定,所述复位元件为发条或者扭簧中的一种,其有益之处在于,扭簧和发条均具有旋转复位的功能,此处优选为发条,且发条、转轴和拉绳的关系类似于生活中常见的卷尺的结构。
进一步限定,所述安装槽为矩形槽,所述转轴的横截面为矩形,其有益之处在于,矩形槽便于密封。
进一步限定,所述转轴的上端,靠近安装槽的一侧设有挡板,所述挡板的一端固定于转轴上,所述挡板的另一端与固定架端部的下表面贴合,其有益之处在于,挡板可以提升对连接柱处安装槽的密封效果,当然在转轴的下端也可以设置连接柱和挡板,这样的好处在于,当打印材料被刮落,汇集至喷嘴的出口处时,通过滑台的上下移动,可以使下部的连接柱将打印材料从喷嘴的出口处捅出,不难理解的是,连接柱的直径要略小于喷嘴出口的直径。
进一步限定,所述安装架位于喷嘴的外侧,且喷嘴的外侧面上对称设有滑台,所述滑台的滑块与安装架的外侧面固定连接,其有益之处在于,在控制系统的作用下,滑台能对安装架进行精准的位移控制,保证安装架的上下移动效果。
进一步限定,还包括设置于3D打印机热床上的散热机构,所述散热机构包括风机,以及将风机的风排出至指定位置的散热管或散热槽,其有益之处在于,因为制作隐形矫治器的牙模在打印时,由于牙齿畸形程度不一致,所以牙模打印的形状具有差异,部分牙模具有较大的悬垂度,而3D打印机喷嘴处自带的散热装置,由于其结构限制,对牙模悬垂度较大的部分散热效果不佳,若打印材料从喷嘴流出时,未充分冷却,那么将会导致打印出来的牙模在悬垂度较大的地方出现坍塌变形,因此风机和散热槽或风机散热管的设置,可对打印中的牙模进行降温,保证其打印成型的效果。
进一步限定,所述散热管的一端与风机的出风端连接,所述散热管上设有若干斜向上的出风孔,其有益之处在于,不难理解的是,散热管为软管,便于将其摆布在牙模成型位置的外侧,且出风孔对准牙模成型时悬垂度较大的面,便于对打印中的牙模进行散热,保证其成型效果,同时散热管为软管,可适用于对不同规格的牙模进行散热。
进一步限定,所述散热槽设置于热床内部,且热床表面设有若干出风孔,所述出风孔的出风方向指向牙模悬垂度较大的面上,所述热床一端设有与散热槽连通的接头,所述接头与风机的出风端连接,其有益之处在于,设置于散热床的内部,可减小对散热床的占用体积,使整体看起来更加的美观。
进一步限定,多组所述散热槽设置于热床的内部,且单一所述散热槽与牙模的一种规格相对应,其有益之处在于,多组散热槽相互独立,且每一组散热槽与一种大小规格的牙模相对应,也能实现对不同规格的牙模进行打印中的冷却。
本发明所取得的技术效果如下:
(1)本技术方案中清理结构中刮板的设置,在控制系统控制推动元件、滑台和绕线元件的协同作用下,可对喷嘴内壁上粘附的打印材料进行刮除,并使其从喷嘴出口排出,避免打印材料在喷嘴内部凝固,造成喷嘴堵塞的问题。(2)热床上风机和散热管或者风机和散热槽的设置,对打印中的牙模悬垂度较大的地方进行充分冷却,避免其由于冷却不充分造成坍塌变形的问题。
附图说明
图1为一种用于3D打印隐形矫治器的装置的立体示意图;
图2为一种用于3D打印隐形矫治器的装置的正视图示意图;
图3为一种用于3D打印隐形矫治器的装置的俯视图示意图;
图4为一种用于3D打印隐形矫治器的装置的喷嘴结构示意图;
图5为一种用于3D打印隐形矫治器的装置的清理机构的示意图;
图6为一种用于3D打印隐形矫治器的装置实施例2中热床上散热机构的设置示意图。
附图编号
热床1、牙模2、散热管3、风机4、喷嘴5、滑台6、安装架7、推动元件8、安装座9、复位元件10、绕线轮11、拉绳12、固定架13、转轴14、轴承15、刮板16、连接柱17、安装槽18、接头19。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
如图1到图6所示,一种用于3D打印隐形矫治器的装置,需要提前说明的是,本装置设置于3D打印机上的喷嘴5上,用于对3D打印机的喷嘴5进行清理,3D打印机为现有技术,主要有三个部分组成,主要是电子部分、机械部分和软件部分。电子部分:系统板、主板、电机驱动板、温度控制板(采用热敏电阻测温一般不需要用到温控板)、加热管、热电偶或者热敏电阻、热床。机械部分:现在大部分是采用步进电机带动同步带的方式,有的使用滑台组成XYZ轴,需要电机、支架、同步轮、同步带等。
因此上述装置包括对本装置各个部分进行协调工作的控制系统,具体可以采用单片机进行控制,在本具体实施方式中,控制系统为现有技术,再次不做过多的赘述;因此本装置的结构部分包括安装架7,在本具体实施方式中,安装架7为抱箍形状,安装架7与喷嘴5的侧壁滑动连接,安装架7上设有清理机构,清理机构包括设置于安装架7上的推动元件8,推动元件8的输出端上设有一端与之固定连接的固定架13,固定架13在本具体实施方式中为直角形状,且设置于安装槽18的上部,固定架13的另一端上设有转轴14,转轴14的上端中部设有连接柱17,连接柱17与固定架13的一端转动连接,在本具体实施方式中,在固定架13上设有轴承15,轴承15的外圈固定于固定架13上,轴承15的内圈与连接柱17固定连接,具体可为焊接,转轴14上设有使转轴14旋转复位的复位元件10,转轴14上设有刮板16,当转轴14的轴线与喷嘴5的轴线重合时,刮板16的外侧边缘与喷嘴5的内壁贴合,喷嘴5上设有安装槽18,转轴14位于安装槽18内,且转轴14的外侧面将安装槽18密封,安装架7上设有绕线元件,绕线元件的输出端上设有一端与之固定连接的拉绳12,拉绳12的另一端缠绕于连接柱上,不难理解的是,围绕不影响刮板16在喷嘴5的内部向下移动,刮板16外侧面和固定架13的一直角边间存在安装间隙,便于使安装槽18的侧壁位于二者之间,不对刮板16的下移形成干涉。刮板16在本具体实施方式中为梯形,因为喷嘴5的形状下部较小,梯形便于与喷嘴5内壁贴合。
本技术方案的工作原理为:
在3D打印机打印一段时间或者打印结束之后,在控制系统的作用下,首先是推动元件8工作,将安装转轴14推动至喷嘴5的中心,使刮板16的外侧壁与喷嘴5的内壁接触,此时绕线元件处于放线状态,然后在滑台6的作用下,使刮板16整体下移,使刮板16的下端与喷嘴5的出口端的内壁贴合,然后驱动绕线元件工作,使拉绳12缠绕在绕线元件上,由于拉绳12的一端缠绕在连接柱17上,因此在拉绳12的拉动下,转轴14将会旋转,同时带动刮板16对喷嘴5的内壁进行打印材料的刮出,刮除的打印材料从喷嘴5排出,清理完毕之后,绕线元件重新处于放线状态,在复位元件10的作用下,转轴14回到初始位置,然后在滑台6和推动元件8的复位作用下,将本装置恢复至初始位置,便于下次使用。
具体的,推动元件8为直线电机,直线电机固定于安装架7上,且输出端与固定架13固定连接,马达通过安装座9固定于安装架7上,马达的输出端上设有绕线轮11,拉绳12的一端固定于绕线轮11上。复位元件10为发条或者扭簧中的一种,扭簧和发条均具有旋转复位的功能,此处优选为发条,且发条、转轴14和拉绳12的关系类似于生活中常见的卷尺或者上发条的小玩具结构,旋转小玩具外侧上发条的旋钮,发条上紧,放开时,旋钮反向旋转发条复位,此过程中旋转就类似于转轴,更具体的说,转轴与发条中部的一端固定,转轴转动时,带动发条收紧,当失去外力时,发条复位,即带动转轴复位至最初位置(因为已经刮除喷嘴5内壁的打印材料,因此在发条作用下能轻松复位)。安装槽18为矩形槽,转轴14的横截面为矩形,矩形槽便于密封。
转轴14的上端,靠近安装槽18的一侧设有挡板,挡板的一端固定于转轴14上,挡板的另一端与固定架13端部的下表面贴合,挡板可以提升对连接柱17处安装槽18的密封效果,当然在转轴14的下端也可以设置连接柱17和挡板,这样的好处在于,当打印材料被刮落,汇集至喷嘴5的出口处时,通过滑台6的上下移动,可以使下部的连接柱17将打印材料从喷嘴5的出口处捅出,不难理解的是,连接柱17的直径要略小于喷嘴5出口的直径。
安装架7位于喷嘴5的外侧,且喷嘴5的外侧面上对称设有滑台6,滑台6的滑块与安装架7的外侧面固定连接,在控制系统的作用下,滑台6能对安装架7进行精准的位移控制,保证安装架7的上下移动效果。
还包括设置于3D打印机热床1上的散热机构,散热机构包括风机4,以及将风机4的风排出至指定位置的散热管3或散热槽,因为牙模2在打印时,且牙模2向外突出的部分具有较大的悬垂度,悬垂度在本具体实施方式中可理解为,类似于下部直径小上部直径大,且突出的结构,而3D打印机喷嘴5处自带的散热装置,由于其结构限制,对悬垂度较大的部分散热效果不佳,若打印材料从喷嘴5流出时,未充分冷却,那么将会导致打印出来的牙模2在悬垂度较大的地方出现坍塌变形,因此风机4和散热槽或风机4散热管3的设置,可对打印中的牙模2进行降温,保证其打印成型的效果。
散热管3的一端与风机4的出风端连接,散热管3上设有若干斜向上的出风孔,不难理解的是,散热管3为软管,便于将其摆布在牙模2成型位置的外侧,且出风孔对准牙模2成型时悬垂度较大的面,便于对打印中的牙模2进行散热,保证其成型效果,同时散热管3为软管,可适用于对不同规格的牙模2进行散热。
实施例2
实施例2和实施例1的不同之处在于,设置在热床1上对打印中牙模2的散热机构不同,实施例2中具体为散热槽,散热槽设置于热床1内部,且热床1表面设有若干出风孔,出风孔的出风方向指向牙模2悬垂度较大的面上,热床1一端设有与散热槽连通的接头19,接头19与风机4的出风端连接,设置于散热床1的内部,可减小对散热床1的占用体积,使整体看起来更加的美观。多组散热槽设置于热床1的内部,且单一散热槽与牙模2的一种规格相对应,多组散热槽相互独立,且每一组散热槽与一种大小规格的牙模2相对应,也能实现对不同规格的牙模2进行打印中的冷却。
需要提前说明的是,在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种用于3D打印隐形矫治器的装置,设置于3D打印机上,用于对3D打印机的喷嘴进行清理,其特征在于,包括安装架,所述安装架与喷嘴的侧壁滑动连接,所述安装架上设有清理机构,所述清理机构包括设置于安装架上的推动元件,所述推动元件的输出端上设有一端与之固定连接的固定架,所述固定架的另一端上设有转轴,所述转轴的上端中部设有连接柱,所述连接柱与固定架的一端转动连接,所述转轴上设有使转轴旋转复位的复位元件,所述转轴上设有刮板,当所述转轴的轴线与喷嘴的轴线重合时,所述刮板的外侧边缘与喷嘴的内壁贴合,所述喷嘴上设有安装槽,所述转轴位于安装槽内,且转轴的外侧面将安装槽密封,所述安装架上设有绕线元件,所述绕线元件的输出端上设有一端与之固定连接的拉绳,所述拉绳的另一端缠绕于连接柱上。
2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印隐形矫治器的装置,其特征在于,所述推动元件为直线电机,所述直线电机固定于安装架上,且输出端与固定架固定连接,所述绕线元件为马达,所述马达的输出端上设有绕线轮,所述拉绳的一端固定于绕线轮上。
3.根据权利要求1所述的一种用于3D打印隐形矫治器的装置,其特征在于,所述复位元件为发条或者扭簧中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于3D打印隐形矫治器的装置,其特征在于,所述安装槽为矩形槽,所述转轴的横截面为矩形。
5.根据权利要求1所述的一种用于3D打印隐形矫治器的装置,其特征在于,所述转轴的上端,靠近安装槽的一侧设有挡板,所述挡板的一端固定于转轴上,所述挡板的另一端与固定架端部的下表面贴合。
6.根据权利要求1所述的一种用于3D打印隐形矫治器的装置,其特征在于,所述安装架位于喷嘴的外侧,且喷嘴的外侧面上对称设有滑台,所述滑台的滑块与安装架的外侧面固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于3D打印隐形矫治器的装置,其特征在于,还包括设置于3D打印机热床上的散热机构,所述散热机构包括风机,以及将风机的风排出至指定位置的散热管或散热槽。
8.根据权利要求7所述的一种用于3D打印隐形矫治器的装置,其特征在于,所述散热管的一端与风机的出风端连接,所述散热管上设有若干斜向上的出风孔。
9.根据权利要求7所述的一种用于3D打印隐形矫治器的装置,其特征在于,所述散热槽设置于热床内部,且热床表面设有若干出风孔,所述出风孔的出风方向指向牙模悬垂度较大的面上,所述热床一端设有与散热槽连通的接头,所述接头与风机的出风端连接。
10.根据权利要求9所述的一种用于3D打印隐形矫治器的装置,其特征在于,多组所述散热槽设置于热床的内部,且单一所述散热槽与牙模的一种规格相对应。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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