CN115556352B - 一种光固化3d打印精密成型设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及3D打印技术领域，提供了一种光固化3D打印精密成型设备，包括承载机构和3D打印设备、回转组件、冷却组件、驱动组件、升降部和传动部，回转组件包括打印台、横向转轴、骨架和纵向转轴，横向转轴和纵向转轴上分别安装有第一传动齿轮和第二传动齿轮，传动部安装在承载机构上方，驱动组件包括驱动电机、中心壳体和第三传动齿轮，所述冷却组件下方安装在在承载机构底部，所述中心壳体内侧与冷却组件下方活动连接，所述冷却组件包括位于打印台上方的密封罩，所述密封罩和3D打印设备对称分布在纵向转轴的两侧，升降部下方安装在承载机构底部，具备工作效率高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体是涉及一种光固化3D打印精密成型设备。
背景技术
光固化3D打印技术原理为光谱中能量最高的紫外光产生的活化能,能够使不饱和聚酯树脂的C—C键断裂,产生自由基从而使树脂固化。当不饱和聚酯树脂中加入光敏剂后,用紫外线或可见光作能源引发,能使树脂很快发生交联反应，其中所用到的材料就是光敏树脂,需要装满整个材料槽。
传统的光固化3D打印精密成型设备为了能够快速对打印后的产品进行降温，一般都是将整个打印设备至于能够自动控温的壳体内，这样一来就会存在热量流失大和能耗大的弊端，如果只是单独对打印后的产品进行降温，又会存在工作效率低的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光固化3D打印精密成型设备，旨在解决当使用现有的一种光固化3D打印精密成型设备存在无法高效对产品降温的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种光固化3D打印精密成型设备，包括承载机构和3D打印设备，所述3D打印设备安装在承载机构外侧，其特征在于，所述3D打印设备的数量为若干个，若干个3D打印设备关于承载机构中心对称，所述光固化3D打印精密成型设备还包括回转组件、冷却组件、驱动组件、升降部和传动部；
所述回转组件包括打印台、横向转轴、骨架和纵向转轴，所述打印台的数量为两个，两个打印台通过横向转轴对称连接在骨架两侧，所述骨架下方通过纵向转轴连接在承载机构上方，所述横向转轴和纵向转轴上分别安装有第一传动齿轮和第二传动齿轮；
所述传动部安装在承载机构上方，所述第二传动齿轮与传动部啮合连接；
所述驱动组件安装在承载机构的中心位置，包括驱动电机、中心壳体和第三传动齿轮，所述第三传动齿轮安装在中心壳体外侧，所述驱动电机与中心壳体连接，用于带动中心壳体和第三传动齿轮旋转，所述第三传动齿轮上表面设置有啮合齿，所述第三传动齿轮与传动部啮合连接，所述第一传动齿轮与啮合齿啮合连接；
所述冷却组件下方安装在在承载机构底部，所述中心壳体内侧与冷却组件下方活动连接，所述冷却组件包括位于打印台上方的密封罩，所述密封罩和3D打印设备对称分布在纵向转轴的两侧；
所述升降部下方安装在承载机构底部，升降部上套设在中心壳体外侧，用于带动中心壳体和第三传动齿轮做升降运动。
作为本发明的进一步方案，所述承载机构上方安装有制冷设备，所述制冷设备底部连接有冷气输送管，所述冷却组件还包括升降管、连接管、螺纹管和螺纹杆，所述升降管上方与冷气输送管连接，所述升降管下方连接有若干个连接管，所述密封罩连接在若干个连接管的端部，所述升降管下方的中心位置安装有螺纹杆，所述螺纹杆螺纹连接在螺纹管内，所述螺纹管安装在承载机构底部，所述螺纹管活动套设在中心壳体内，所述螺纹管侧壁连接有限位块。
作为本发明的进一步方案，所述中心壳体的中心位置开设有通孔，所述螺纹管贯穿通孔，所述通孔包括位于下方的第一腔体和位于上方的第二腔体，第一腔体的直径大于第二腔体的直径，第二腔体内壁开设有与第一腔体连通的限位槽，所述限位块与限位槽滑动连接。
作为本发明的进一步方案，所述承载机构包括底座、第一固定架、工作台和第二固定架，所述第一固定架和第二固定架均固定连接在底座上方，所述工作台固定连接在第一固定架侧壁，所述3D打印设备和制冷设备分别安装在第一固定架和第二固定架上，所述螺纹管和升降部下方安装在底座表面，所述工作台表面开设有开口，所述第三传动齿轮位于开口处，所述纵向转轴和传动部安装在工作台内部设置的导轨内。
作为本发明的进一步方案，所述传动部包括环形齿轮和第五传动齿轮，所述环形齿轮与第五传动齿轮啮合连接，所述第五传动齿轮与第三传动齿轮啮合连接，所述第二传动齿轮与环形齿轮啮合连接。
作为本发明的进一步方案，所述升降部包括电动升降杆和支撑板，所述支撑板安装在电动升降杆上方，所述中心壳体外侧开设有环形槽，所述支撑板活动套设在环形槽内，所述驱动电机安装在支撑板上方。
作为本发明的进一步方案，所述驱动组件还包括驱动齿轮和第四传动齿轮，所述驱动齿轮通过电机轴连接驱动电机，所述第四传动齿轮固定套设在中心壳体外侧，所述驱动齿轮与第四传动齿轮啮合连接。
本发明的有益效果是：当3D打印设备将产品打印在两个打印台中的其中一个时，升降部通过带动驱动组件上下移动的方式，使得驱动组件先是通过传动部带动两个打印台以纵向转轴为轴线旋转度，然后带动冷却组件上的密封罩覆盖在承载有产品的打印台上方，最后通过第一传动齿轮带动打印台以横向转轴为轴线旋转度进行下料，在此过程中，3D打印设备又能够在另外一个打印台上打印产品，实现了多个产品的打印、降温和下料一体化的功能，具备工作效率高的特点。
附图说明
图1为本发明实施例一种光固化3D打印精密成型设备的立体图。
图2为本发明实施例中承载机构、3D打印设备和制冷设备的装配图。
图3为本发明实施例中回转组件的立体图。
图4为本发明实施例中冷却组件的立体图。
图5为本发明实施例中驱动组件和升降部的装配图。
图6为本发明实施例中中心壳体和螺纹管的第一连接示意图。
图7为本发明实施例中中心壳体和螺纹管的第二连接示意图。
图8为本发明实施例中回转组件和传动部的装配图。
图9为本发明实施例中回转组件、冷却组件、驱动组件和传动部的装配图。
图10为本发明实施例中中心壳体的剖视图。
附图标记：1-承载机构、11-底座、12-第一固定架、13-工作台、131-挡料板、14-第二固定架、2-3D打印设备、3-制冷设备、31-冷气输送管、4-回转组件、41-打印台、42-连接架、43-横向转轴、44-第一传动齿轮、45-骨架、46-纵向转轴、47-第二传动齿轮、5-冷却组件、51-升降管、52-连接管、53-密封罩、54-螺纹管、55-螺纹杆、56-限位块、6-驱动组件、61-驱动电机、62-驱动齿轮、63-第三传动齿轮、631-啮合齿、64-中心壳体、641-通孔、6411-第二腔体、6412-第一腔体、642-限位槽、65-第四传动齿轮、7-升降部、71-电动升降杆、72-支撑板、8-传动部、81-环形齿轮、82-第五传动齿轮。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
请参阅图1至图10，本发明实施例提供的一种光固化3D打印精密成型设备，包括承载机构1和3D打印设备2，所述3D打印设备2安装在承载机构1外侧，所述3D打印设备2的数量为若干个，若干个3D打印设备2关于承载机构1中心对称，所述光固化3D打印精密成型设备还包括回转组件4、冷却组件5、驱动组件6、升降部7和传动部8；
所述回转组件4包括打印台41、横向转轴43、骨架45和纵向转轴46，所述打印台41的数量为两个，两个打印台41通过横向转轴43对称连接在骨架45两侧，所述骨架45下方通过纵向转轴46连接在承载机构1上方，所述横向转轴43和纵向转轴46上分别安装有第一传动齿轮44和第二传动齿轮47；
所述传动部8安装在承载机构1上方，所述第二传动齿轮47与传动部8啮合连接；
所述驱动组件6安装在承载机构1的中心位置，包括驱动电机61、中心壳体64和第三传动齿轮63，所述第三传动齿轮63安装在中心壳体64外侧，所述驱动电机61与中心壳体64连接，用于带动中心壳体64和第三传动齿轮63旋转，所述第三传动齿轮63上表面设置有啮合齿631，所述第三传动齿轮63与传动部8啮合连接，所述第一传动齿轮44与啮合齿631啮合连接；
所述冷却组件5下方安装在在承载机构1底部，所述中心壳体64内侧与冷却组件5下方活动连接，所述冷却组件5包括位于打印台41上方的密封罩53，所述密封罩53和3D打印设备2对称分布在纵向转轴46的两侧；
所述升降部7下方安装在承载机构1底部，升降部7上套设在中心壳体64外侧，用于带动中心壳体64和第三传动齿轮63做升降运动。
在本发明实施例中，打印台41一侧均安装有连接架42，横向转轴43安装在连接架42的端部，当3D打印设备2将产品打印在两个打印台41中的其中一个时，升降部7通过带动驱动组件6上下移动的方式，使得驱动组件6先是通过传动部8带动两个打印台41以纵向转轴46为轴线旋转180度，然后带动冷却组件5上的密封罩53覆盖在承载有产品的打印台41上方，最后通过第一传动齿轮44带动打印台41以横向转轴43为轴线旋转180度进行下料，在此过程中，3D打印设备2又能够在另外一个打印台41上打印产品，实现了多个产品的打印、降温和下料一体化的功能，具备工作效率高的特点。
请参阅图1至图5，本发明的一个实施例中，所述承载机构1上方安装有制冷设备3，所述制冷设备3底部连接有冷气输送管31，所述冷却组件5还包括升降管51、连接管52、螺纹管54和螺纹杆55，所述升降管51上方与冷气输送管31连接，所述升降管51下方连接有若干个连接管52，所述密封罩53连接在若干个连接管52的端部，所述升降管51下方的中心位置安装有螺纹杆55，所述螺纹杆55螺纹连接在螺纹管54内，所述螺纹管54安装在承载机构1底部，所述螺纹管54活动套设在中心壳体64内，所述螺纹管54侧壁连接有限位块56。
本发明实施例中，开启制冷设备3，制冷设备3中产生的冷气通过冷气输送管31、升降管51、连接管52输送至密封罩53内，从而使打印台41上方的产品快速降温，实际应用时，需要在密封罩53内安装温度监测器，用来实时监测温度变化。
请参阅图1至图7，本发明的一个实施例中，所述中心壳体64的中心位置开设有通孔641，所述螺纹管54贯穿通孔641，所述通孔641包括位于下方的第一腔体6412和位于上方的第二腔体6411，第一腔体6412的直径大于第二腔体6411的直径，第二腔体6411内壁开设有与第一腔体6412连通的限位槽642，所述限位块56与限位槽642滑动连接。
在本发明实施例中，当螺纹管54外侧的限位块56进入第二腔体6411内侧的限位槽642内时，旋转的中心壳体64通过限位槽642和限位块56带动螺纹管54旋转，旋转的螺纹管54通过螺纹杆55带动升降管51、连接管52和密封罩53做升降运动，当螺纹管54外侧的限位块56进入第一腔体6412内时，旋转的中心壳体64并不会继续带动螺纹管54旋转，需要注意的是，第一传动齿轮44、传动部8和第三传动齿轮63之间存在高度差，当螺纹管54外侧的限位块56进入第二腔体6411内侧的限位槽642内时，第三传动齿轮63位于传动部8下方，随着驱动组件6的整体上移，第三传动齿轮63依次与第一传动齿轮44和第三传动齿轮63连接。
请参阅图1至图5，本发明的一个实施例中，所述承载机构1包括底座11、第一固定架12、工作台13和第二固定架14，所述第一固定架12和第二固定架14均固定连接在底座11上方，所述工作台13固定连接在第一固定架12侧壁，所述3D打印设备2和制冷设备3分别安装在第一固定架12和第二固定架14上，所述螺纹管54和升降部7下方安装在底座11表面，所述工作台13表面开设有开口，所述第三传动齿轮63位于开口处，所述纵向转轴46和传动部8安装在工作台13内部设置的导轨内，所述工作台13表面安装有挡料板131。
在本发明实施例中，当打印台41以横向转轴43为轴线旋转180度将降温定型后的产品倾倒在第三传动齿轮63上表面后，随着第三传动齿轮63的旋转，能够将产品转动至并且堆积在挡料板131所在的位置，便于工作人员分拣，具备工作效率高的特点。
请参阅图1至图10，本发明的一个实施例中，所述传动部8包括环形齿轮81和第五传动齿轮82，所述环形齿轮81与第五传动齿轮82啮合连接，所述第五传动齿轮82与第三传动齿轮63啮合连接，所述第二传动齿轮47与环形齿轮81啮合连接。
进一步的，所述驱动组件6还包括驱动齿轮62和第四传动齿轮65，所述驱动齿轮62通过电机轴连接驱动电机61，所述第四传动齿轮65固定套设在中心壳体64外侧，所述驱动齿轮62与第四传动齿轮65啮合连接。
进一步的，所述升降部7包括电动升降杆71和支撑板72，所述支撑板72安装在电动升降杆71上方，所述中心壳体64外侧开设有环形槽，所述支撑板72活动套设在环形槽内，所述驱动电机61安装在支撑板72上方。
在本发明实施例中，驱动电机61通过驱动齿轮62和第四传动齿轮65带动中心壳体64和第三传动齿轮63旋转，旋转的第三传动齿轮63通过第五传动齿轮82带动环形齿轮81旋转，旋转的环形齿轮81通过第二传动齿轮47带动回转组件4以纵向转轴46为轴线旋转180度，能够将承载有产品的打印台41移动至密封罩53下方等待降温，且起初位于密封罩53下方的打印台41又能够移动至3D打印设备2下方等待打印产品。
本发明工作原理：首先，3D打印设备2将产品打印在打印台41上方，然后启动驱动电机61，驱动电机61通过驱动齿轮62和第四传动齿轮65带动中心壳体64和第三传动齿轮63旋转，旋转的第三传动齿轮63通过第五传动齿轮82带动环形齿轮81旋转，旋转的环形齿轮81通过第二传动齿轮47带动回转组件4以纵向转轴46为轴线旋转180度，能够将承载有产品的打印台41移动至密封罩53下方等待降温，且起初位于密封罩53下方的打印台41又能够移动至3D打印设备2下方等待打印产品，然后，启动电动升降杆71，电动升降杆71通过支撑板72带动驱动组件6整体上移，直至螺纹管54外侧的限位块56进入第二腔体6411内侧的限位槽642中停止，此时当驱动电机61带动中心壳体64和第三传动齿轮63旋转时，旋转的中心壳体64通过限位槽642和限位块56带动螺纹管54旋转，旋转的螺纹管54通过螺纹杆55带动升降管51、连接管52和密封罩53整体下降，直至密封罩53完全覆盖打印台41上方的产品停止，接着开启制冷设备3，制冷设备3中产生的冷气通过冷气输送管31、升降管51、连接管52输送至密封罩53内，从而使打印台41上方的产品快速降温，一段时间后通过驱动电机61带动中心壳体64和第三传动齿轮63反向旋转，此时密封罩53便会从打印台41上方升起完成降温冷却环节，紧接着，再次通过电动升降杆71带动驱动组件6整体上移，直至螺纹管54外侧的限位块56进入第一腔体6412内时停止，此时第三传动齿轮63上方的啮合齿631恰好与第一传动齿轮44啮合，当驱动电机61再次带动中心壳体64和第三传动齿轮63旋转时，旋转的第三传动齿轮63通过啮合齿631和第一传动齿轮44带动打印台41以横向转轴43为轴线旋转180度，能够将降温定型后的产品倾倒在第三传动齿轮63上表面，重复以上动作，如此循环往复，就能够实现多个产品的打印、降温和下料一体化的功能，随着第三传动齿轮63的旋转，能够将产品转动至并且堆积在挡料板131所在的位置，便于工作人员分拣，具备工作效率高的特点。
对于本领域技术人员而言，虽然说明了本发明的几个实施方式以及实施例，但这些实施方式以及实施例是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明和其等效的范围内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种光固化3D打印精密成型设备，包括承载机构和3D打印设备，所述3D打印设备安装在承载机构外侧，其特征在于，所述3D打印设备的数量为若干个，若干个3D打印设备关于承载机构中心对称，所述光固化3D打印精密成型设备还包括回转组件、冷却组件、驱动组件、升降部和传动部；
所述回转组件包括打印台、横向转轴、骨架和纵向转轴，所述打印台的数量为两个，两个打印台通过横向转轴对称连接在骨架两侧，所述骨架下方通过纵向转轴连接在承载机构上方，所述横向转轴和纵向转轴上分别安装有第一传动齿轮和第二传动齿轮；
所述传动部安装在承载机构上方，所述第二传动齿轮与传动部啮合连接；
所述驱动组件安装在承载机构的中心位置，包括驱动电机、中心壳体和第三传动齿轮，所述第三传动齿轮安装在中心壳体外侧，所述驱动电机与中心壳体连接，用于带动中心壳体和第三传动齿轮旋转，所述第三传动齿轮上表面设置有啮合齿，所述第三传动齿轮与传动部啮合连接，所述第一传动齿轮与啮合齿啮合连接；
所述冷却组件下方安装在在承载机构底部，所述中心壳体内侧与冷却组件下方活动连接，所述冷却组件包括位于打印台上方的密封罩，所述密封罩和3D打印设备对称分布在纵向转轴的两侧；
所述升降部下方安装在承载机构底部，升降部上套设在中心壳体外侧，用于带动中心壳体和第三传动齿轮做升降运动。
2.根据权利要求1所述的一种光固化3D打印精密成型设备，其特征在于，所述承载机构上方安装有制冷设备，所述制冷设备底部连接有冷气输送管，所述冷却组件还包括升降管、连接管、螺纹管和螺纹杆，所述升降管上方与冷气输送管连接，所述升降管下方连接有若干个连接管，所述密封罩连接在若干个连接管的端部，所述升降管下方的中心位置安装有螺纹杆，所述螺纹杆螺纹连接在螺纹管内，所述螺纹管安装在承载机构底部，所述螺纹管活动套设在中心壳体内，所述螺纹管侧壁连接有限位块。
3.根据权利要求2所述的一种光固化3D打印精密成型设备，其特征在于，所述中心壳体的中心位置开设有通孔，所述螺纹管贯穿通孔，所述通孔包括位于下方的第一腔体和位于上方的第二腔体，第一腔体的直径大于第二腔体的直径，第二腔体内壁开设有与第一腔体连通的限位槽，所述限位块与限位槽滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种光固化3D打印精密成型设备，其特征在于，所述承载机构包括底座、第一固定架、工作台和第二固定架，所述第一固定架和第二固定架均固定连接在底座上方，所述工作台固定连接在第一固定架侧壁，所述3D打印设备和制冷设备分别安装在第一固定架和第二固定架上，所述螺纹管和升降部下方安装在底座表面，所述工作台表面开设有开口，所述第三传动齿轮位于开口处，所述纵向转轴和传动部安装在工作台内部设置的导轨内。
5.根据权利要求4所述的一种光固化3D打印精密成型设备，其特征在于，所述传动部包括环形齿轮和第五传动齿轮，所述环形齿轮与第五传动齿轮啮合连接，所述第五传动齿轮与第三传动齿轮啮合连接，所述第二传动齿轮与环形齿轮啮合连接。
6.根据权利要求5所述的一种光固化3D打印精密成型设备，其特征在于，所述升降部包括电动升降杆和支撑板，所述支撑板安装在电动升降杆上方，所述中心壳体外侧开设有环形槽，所述支撑板活动套设在环形槽内，所述驱动电机安装在支撑板上方。
7.根据权利要求1所述的一种光固化3D打印精密成型设备，其特征在于，所述驱动组件还包括驱动齿轮和第四传动齿轮，所述驱动齿轮通过电机轴连接驱动电机，所述第四传动齿轮固定套设在中心壳体外侧，所述驱动齿轮与第四传动齿轮啮合连接。
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Denomination of invention: A precision molding equipment for photocurable 3D printing Effective date of registration: 20231228 Granted publication date: 20230317 Pledgee: Bank of Nanjing Jiangbei District branch of Limited by Share Ltd. Pledgor: JIANGSU MINT NEW MATERIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023980074787 |
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