CN116587604A - 一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及文物保存技术领域，具体涉及一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备，包括3D打印机本体、储液盒以及刮板，所述储液盒位于滑槽弯曲部的下方固定安装有储液槽，所述储液槽的内部填充有清洁液，所述储液槽的上方设置有固定杆，所述固定杆的两端与储液盒的内壁固定连接，所述固定杆的底部固定连接有多个进液管，所述固定杆的顶部固定连接有多个与进液管相对应的弹性金属管。本发明通过刮板刮平液面后，刮板会抵触刮头，刮板一侧黏附的树脂将会被刮头所刮下，而在刮板复位时，刮板的另一侧黏附的树脂也会被刮头的另一侧刮下，从而能够使得刮板两侧都保持干净，能防止刮板上黏附树脂而影响工件的精度。
Description
技术领域
本发明涉及文物保存技术领域，尤其涉及一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备。
背景技术
馆藏可移动文物是宝贵文化遗产，是历史文化的传承、民族的象征。馆藏文物种类繁多、特征各异，其中瓷器、陶器是典型的地震易损文物。馆藏文物在强烈地震作用下遭受损坏，造成不可估量的损失，由于卡固件具有一定的刚度、强度、耐久性、力学性能良好、构造简单、安装方便等优势，且对于固定的馆藏文物具有能够独立浮放的特点，是最常用的文物固定措施之一，同时，对文物的干预较小，满足文物的艺术展示需求，对于卡固件的加工需求也逐渐增多，光固化3D打印技术是历史最早最古老的3D打印技术，它因为打印精度高的优势一直被3D打印行业青睐。近几年来，随着材料科学的进步，各种功能各异的功能性液态光敏树脂材料被开发出来，其打印精度和速度也有了非常大的提升，光固化3D打印技术也因此受到了越来越多的关注。
由于卡固件的尺寸均根据文物的实际外形进行加工的，与文物贴合越紧密也就对文物的固定效果更好，对文物减震的效果更好，而在3D打印的过程中，把切片完成后的路径数据导入到打印机中，采用光敏树脂为原材料，激光为能量源，按照分层的模型进行扫描，每扫描一层，成型板下降一定高度，涂铺装置铺平打印液面，不断重复，完成零件固化成形循环，连续堆叠，直到所有的层都固化，SLA光固化成型技术的涂铺装置主要包括刮刀，由于成形材料光敏树脂的光固化特性，且刮刀部分常浸泡在树脂液面，长时间成型难免刮刀会沾到固化的树脂，从而导致刮刀底部以及侧面凹凸不平，成型时涂铺刮损零件，导致打印精度受损，而表面凹凸不平的紧固件将会对文物造成损伤而刮刀的清洁也都需要人工拆卸进行清洁处理，操作起来非常麻烦。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备，包括3D打印机本体，所述3D打印机本体的内部设置有工作空间，所述3D打印机本体的正面安装有箱门，所述工作空间的顶部固定安装有激光器；储液盒，所述储液盒安装于工作空间的底部，所述储液盒的内部活动连接有打印平台，所述工作空间的底部固定安装有用于驱动打印平台上下运动的升降装置；刮板，所述刮板活动连接于储液盒的顶部，所述储液盒两侧的顶部开设有滑槽，所述刮板的两端与滑槽的内壁滑动连接，所述滑槽远离升降装置的一端向上弯曲，所述储液盒的两侧均固定连接有直线驱动结构，所述直线驱动结构上滑动连接有连接结构，所述连接结构与刮板的端部固定连接；所述储液盒位于滑槽弯曲部的下方固定安装有储液槽，所述储液槽的内部填充有清洁液，所述储液槽的上方设置有固定杆，所述固定杆的两端与储液盒的内壁固定连接，所述固定杆的底部固定连接有多个进液管，所述固定杆的顶部固定连接有多个与进液管相对应的弹性金属管，所述弹性金属管的两侧均设置有限位盘，所述限位盘的底部与固定杆的外壁固定连接，所述限位盘的外壁开设有限位槽，所述弹性金属管的两侧外壁均固定连接有滑杆，所述滑杆的外壁与限位槽的内壁滑动连接，所述限位槽的上下内壁固定连接有若干个交错分布的凸块，所述滑杆的外壁与凸块相抵触，多个所述弹性金属管的顶部固定连接有刮头，所述刮头的两侧外壁均固定连接有刮刀。
在上述的一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备中，所述进液管的内部填充有导液绳，所述导液绳的上端穿过固定杆延伸到弹性金属管的内部，所述刮头的内部开设有两个排液孔，两个所述排液孔以导液绳为中心对称分布，所述排液孔的一端与导液绳的顶部相连通，所述排液孔远离导液绳的一端延伸到刮刀的外侧。
在上述的一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备中，所述进液管的底部固定连接有多个吸液管，所述吸液管的外壁开设有若干个通孔，吸液管上的通孔供储液槽内部的清洁液进入。
在上述的一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备中，所述固定杆的外壁固定连接有多个用于对进液管、弹性金属管支撑固定的加固块。
在上述的一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备中，所述连接结构包括在直线驱动结构上滑动的活动座，所述活动座的顶部开设有两个滑孔，所述滑孔的内壁滑动连接有滑柱，两个所述滑柱的顶部固定连接有连接块。
在上述的一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备中，所述刮板的两端均固定连接有两个连接杆，所述滑槽的数量为两个，所述连接杆的外壁与滑槽的内壁滑动连接，所述刮板通过设置的连接杆与连接块的外壁固定连接。
在上述的一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备中，所述升降装置包括安装架，所述安装架的顶部固定连接有电机，所述电机的输出轴固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的下端螺纹连接有连接板，所述连接板的外壁与安装架的内侧滑动连接，所述连接板的下端与打印平台的一端固定连接。
在上述的一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备中，所述导液绳为棉绳。
与现有的技术相比，本馆藏文物防震卡固件的智能加工设备的优点在于：
1、刮板刮平液面后，刮板会抵触刮头，刮板一侧黏附的树脂将会被刮头所刮下，而在刮板复位时，刮板的另一侧黏附的树脂也会被刮头的另一侧刮下，从而能够使得刮板两侧都保持干净，能防止刮板上黏附树脂而影响工件的精度；
2、进液管内部的导液绳将会通过毛细现象汲取储液槽内部的清洁液，而刮头在刮除刮板上的树脂时，弹性金属管处会在刮板抵触下发生弯曲，而在刮板脱离弹性金属管时，弹性金属管将会在自身的弹性下复位，并不断摆动，在刮头的摆动下，将会将导液绳内部的清洁液甩出，从而使得清洁液从排液孔处排出，溶解掉刮头外部树脂，从而使得刮头外部的树脂能够快速且有效地清洁掉，从而能持续保证3D打印的精度；
3、其中弹性金属管的设置，使得弹性金属管的弯曲受到限位槽的限制，且滑杆在限位槽的内部滑动时，滑杆也会与凸块相抵触，使得弹性金属管在弯曲时会发生小幅度的振动，从而导致刮刀也会发生小幅度的振动，从而能使得刮刀处在刮除刮板上的树脂时更加干净。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的剖视结构示意图；
图3是本发明的局部结构放大示意图；
图4是本发明的储液盒处的俯视示意图；
图5是本发明的储液盒的剖视结构示意图；
图6是本发明的滑槽处的结构放大示意图；
图7是本发明的连接结构的剖视示意图；
图8是本发明的图5中A处的结构放大示意图；
图9是本发明的刮头处的结构剖视示意图；
图10是本发明弹性金属管的结构分布示意图；
图11是本发明的图8中的C处的结构放大示意图；
图12是本发明的图9中的3D处的结构放大示意图。
图中：1、3D打印机本体；2、箱门；3、激光器；4、工作空间；5、储液盒；6、升降装置；7、打印平台；8、刮板；9、直线驱动结构；10、连接结构；11、滑槽；12、固定杆；13、进液管；14、弹性金属管；15、刮头；16、刮刀；17、限位盘；18、储液槽；19、限位槽；20、滑杆；21、凸块；22、导液绳；23、吸液管；24、通孔；25、加固块；26、排液孔；27、安装架；28、电机；29、螺纹杆；30、连接板；31、连接杆；32、活动座；33、滑孔；34、滑柱；35、连接块。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-图12，一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备，包括3D打印机本体1，3D打印机本体1的内部设置有工作空间4，3D打印机本体1的正面安装有箱门2，工作空间4的顶部固定安装有激光器3；储液盒5，储液盒5安装于工作空间4的底部，储液盒5的内部活动连接有打印平台7，工作空间4的底部固定安装有用于驱动打印平台7上下运动的升降装置6；刮板8，刮板8活动连接于储液盒5的顶部，储液盒5两侧的顶部开设有滑槽11，刮板8的两端与滑槽11的内壁滑动连接，滑槽11远离升降装置6的一端向上弯曲，储液盒5的两侧均固定连接有直线驱动结构9，直线驱动结构9上滑动连接有连接结构10，连接结构10与刮板8的端部固定连接；储液盒5位于滑槽11弯曲部的下方固定安装有储液槽18，储液槽18的内部填充有清洁液，储液槽18的上方设置有固定杆12，固定杆12的两端与储液盒5的内壁固定连接，固定杆12的底部固定连接有多个进液管13，固定杆12的顶部固定连接有多个与进液管13相对应的弹性金属管14，弹性金属管14的两侧均设置有限位盘17，限位盘17的底部与固定杆12的外壁固定连接，限位盘17的外壁开设有限位槽19，弹性金属管14的两侧外壁均固定连接有滑杆20，滑杆20的外壁与限位槽19的内壁滑动连接，限位槽19的上下内壁固定连接有若干个交错分布的凸块21，滑杆20的外壁与凸块21相抵触，多个弹性金属管14的顶部固定连接有刮头15，刮头15的两侧外壁均固定连接有刮刀16。
其中弹性金属管14的设置，使得弹性金属管14的弯曲受到限位槽19的限制，且滑杆20在限位槽19的内部滑动时，滑杆20也会与凸块21相抵触，使得弹性金属管14在弯曲时会发生小幅度的振动，从而导致刮刀16也会发生小幅度的振动，从而能使得刮刀16处在刮除刮板8上的树脂时更加干净。
其中，进液管13的内部填充有导液绳22，导液绳22的上端穿过固定杆12延伸到弹性金属管14的内部，刮头15的内部开设有两个排液孔26，两个排液孔26以导液绳22为中心对称分布，排液孔26的一端与导液绳22的顶部相连通，排液孔26远离导液绳22的一端延伸到刮刀16的外侧。
其中，进液管13的底部固定连接有多个吸液管23，吸液管23的外壁开设有若干个通孔24，进液管13内部的导液绳22将会通过毛细现象汲取储液槽18内部的清洁液，在刮头15的摆动下，将会将导液绳22内部的清洁液甩出，从而使得清洁液从排液孔26处排出，溶解掉刮头15外部树脂。
其中，固定杆12的外壁固定连接有多个用于对进液管13、弹性金属管14支撑固定的加固块25，为了避免弹性金属管14、进液管13与固定杆12的连接处脱离断裂，通过加固块25对其进行加固。
其中，连接结构10包括在直线驱动结构9上滑动的活动座32，活动座32的顶部开设有两个滑孔33，滑孔33的内壁滑动连接有滑柱34，两个滑柱34的顶部固定连接有连接块35，直线驱动结构9能够驱动着活动座32直线运动，而滑柱34在滑孔33的内部滑动连接，能够保证连接块35既能够沿着滑槽11滑动，又能在直线驱动结构9的驱动下沿着直线驱动结构9滑动。
其中，刮板8的两端均固定连接有两个连接杆31，滑槽11的数量为两个，连接杆31的外壁与滑槽11的内壁滑动连接，刮板8通过设置的连接杆31与连接块35的外壁固定连接。
其中，升降装置6包括安装架27，安装架27的顶部固定连接有电机28，电机28的输出轴固定连接有螺纹杆29，螺纹杆29的下端螺纹连接有连接板30，连接板30的外壁与安装架27的内侧滑动连接，连接板30的下端与打印平台7的一端固定连接，电机28驱动着螺纹杆29转动，从而能够使得螺纹杆29上的连接板30可以沿着螺纹杆29上下移动。
其中，导液绳22为棉绳，通过导液绳22的毛细现象能够汲取储液槽18内部的清洁液。
下面对本发明具体的工作原理和使用方法作出详细的解释：使用时，首先利用扫描仪获取馆藏文物瓷器高精度三维点云数据，在计算机软件中对三维点云数据进行预处理操作，包括配准、去噪、重采样、封装、修正、表面重构等处理，最终获得三维重构数字化文物模型，根据文物高精度三维模型和展陈文物防震所需卡固件基本尺寸要求在3DMax软件中计算设计出随形卡固件图纸，并在其软件中逆向建模形成文物展陈防震所需的高精度卡固件三维模型，选取3D打印所需的材料，并将设计好的文物随形卡固件三维模型数据输入3D打印机进行打印输出，在进行3D打印步骤时，采用SLA3D打印机，按照分层的模型进行扫描，每扫描一层，打印平台7下降一定高度，涂铺装置的刮板8铺平打印液面，不断重复，完成零件固化成形循环，连续堆叠，直到所有的层都固化，其中刮板8将会在直线驱动结构9的带动下运动，而刮板8将会在连接结构10的限制下沿着滑槽11移动，当刮板8移动到远离升降装置6的一侧时，会经过滑槽11的末端向上移动，随后刮板8会抵触刮头15，刮板8一侧黏附的树脂将会被刮头15所刮下，而在刮板8复位时，刮板8的另一侧黏附的树脂也会被刮头15的另一侧刮下，从而能够使得刮板8两侧都保持干净，能防止刮板8上黏附树脂而影响工件的精度，而进液管13内部的导液绳22将会通过毛细现象汲取储液槽18内部的清洁液，而刮头15在刮除刮板8上的树脂时，弹性金属管14处会在刮板8抵触下发生弯曲，而在刮板8脱离弹性金属管14时，弹性金属管14将会在自身的弹性下复位，并不断摆动，在刮头15的摆动下，将会将导液绳22内部的清洁液甩出，从而使得清洁液从排液孔26处排出，溶解掉刮头15外部树脂，从而使得刮头15外部的树脂能够快速且有效地清洁掉，从而能持续保证3D打印的精度。
进一步说明，上述固定连接，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义理解，例如，可以是焊接，也可以是胶合，或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备，其特征在于，包括：
3D打印机本体(1)，所述3D打印机本体(1)的内部设置有工作空间(4)，所述3D打印机本体(1)的正面安装有箱门(2)，所述工作空间(4)的顶部固定安装有激光器(3)；
储液盒(5)，所述储液盒(5)安装于工作空间(4)的底部，所述储液盒(5)的内部活动连接有打印平台(7)，所述工作空间(4)的底部固定安装有用于驱动打印平台(7)上下运动的升降装置(6)；
以及刮板(8)，所述刮板(8)活动连接于储液盒(5)的顶部，所述储液盒(5)两侧的顶部开设有滑槽(11)，所述刮板(8)的两端与滑槽(11)的内壁滑动连接，所述滑槽(11)远离升降装置(6)的一端向上弯曲，所述储液盒(5)的两侧均固定连接有直线驱动结构(9)，所述直线驱动结构(9)上滑动连接有连接结构(10)，所述连接结构(10)与刮板(8)的端部固定连接；
所述储液盒(5)位于滑槽(11)弯曲部的下方固定安装有储液槽(18)，所述储液槽(18)的内部填充有清洁液，所述储液槽(18)的上方设置有固定杆(12)，所述固定杆(12)的两端与储液盒(5)的内壁固定连接，所述固定杆(12)的底部固定连接有多个进液管(13)，所述固定杆(12)的顶部固定连接有多个与进液管(13)相对应的弹性金属管(14)，所述弹性金属管(14)的两侧均设置有限位盘(17)，所述限位盘(17)的底部与固定杆(12)的外壁固定连接，所述限位盘(17)的外壁开设有限位槽(19)，所述弹性金属管(14)的两侧外壁均固定连接有滑杆(20)，所述滑杆(20)的外壁与限位槽(19)的内壁滑动连接，所述限位槽(19)的上下内壁固定连接有若干个交错分布的凸块(21)，所述滑杆(20)的外壁与凸块(21)相抵触，多个所述弹性金属管(14)的顶部固定连接有刮头(15)，所述刮头(15)的两侧外壁均固定连接有刮刀(16)。
2.根据权利要求1所述的一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备，其特征在于：所述进液管(13)的内部填充有导液绳(22)，所述导液绳(22)的上端穿过固定杆(12)延伸到弹性金属管(14)的内部，所述刮头(15)的内部开设有两个排液孔(26)，两个所述排液孔(26)以导液绳(22)为中心对称分布，所述排液孔(26)的一端与导液绳(22)的顶部相连通，所述排液孔(26)远离导液绳(22)的一端延伸到刮刀(16)的外侧。
3.根据权利要求1所述的一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备，其特征在于：所述进液管(13)的底部固定连接有多个吸液管(23)，所述吸液管(23)的外壁开设有若干个通孔(24)。
4.根据权利要求1所述的一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备，其特征在于：所述固定杆(12)的外壁固定连接有多个用于对进液管(13)、弹性金属管(14)支撑固定的加固块(25)。
5.根据权利要求1所述的一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备，其特征在于：所述连接结构(10)包括在直线驱动结构(9)上滑动的活动座(32)，所述活动座(32)的顶部开设有两个滑孔(33)，所述滑孔(33)的内壁滑动连接有滑柱(34)，两个所述滑柱(34)的顶部固定连接有连接块(35)。
6.根据权利要求5所述的一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备，其特征在于：所述刮板(8)的两端均固定连接有两个连接杆(31)，所述滑槽(11)的数量为两个，所述连接杆(31)的外壁与滑槽(11)的内壁滑动连接，所述刮板(8)通过设置的连接杆(31)与连接块(35)的外壁固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备，其特征在于：所述升降装置(6)包括安装架(27)，所述安装架(27)的顶部固定连接有电机(28)，所述电机(28)的输出轴固定连接有螺纹杆(29)，所述螺纹杆(29)的下端螺纹连接有连接板(30)，所述连接板(30)的外壁与安装架(27)的内侧滑动连接，所述连接板(30)的下端与打印平台(7)的一端固定连接。
8.根据权利要求2所述的一种馆藏文物防震卡固件的智能加工设备，其特征在于：所述导液绳(22)为棉绳。
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