CN117048048A - Uv纳米压印叠加3d打印复合装置及其工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及玻璃表面打印技术领域，具体公开了UV纳米压印叠加3D打印复合装置及其工艺，包括底板，底板上设置纳米压印机构，纳米压印机构上方设置3D打印机构；3D打印机构固定在底板上；3D打印机构包括由竖杆和横杆构成的框架结构；框架结构的上端相对的横杆上分别设置移动小车；两个移动小车之间设置固定杆；固定杆上也设置移动小车，该移动小车上设置3D打印喷头和UV光固装置。先通过纳米压印机构对玻璃表面进行纳米压印，然后通过移动小车上的3D打印喷头和UV光固装置，先进行固化再进行3D打印，保证了色彩图案及浮雕质感的制成，无需复杂、繁琐的套色操作，产品报废率低，成本较低。本发明还提供一种UV纳米压印叠加3D打印复合工艺。

Description

UV纳米压印叠加3D打印复合装置及其工艺
技术领域
本发明涉及玻璃表面打印技术领域，具体公开了UV纳米压印叠加3D打印复合装置及其工艺。
背景技术
现有的纳米压印技术，如公告号CN105319838A的专利公开了一种纳米压印技术过程中的脱模方法，先将纳米压印胶材料涂覆于衬底上，形成压印胶层；然后将模板压入压印胶层；待压印胶层固化定型后，在模板上部利用超声波发射装置向模板发射超声波，以辅助模板和压印成型的胶层分离，移去模板，完成脱模过程，该专利与现有技术相比解决了纳米压印技术脱模过程中由于模板和胶层的黏聚力而导致的已成型纳米压印结构严重变形、撕裂和脱模力过大等问题，使压印后的图案传递与光刻完全一致，并有效地降低了脱模力，大大的提高了脱模的成功率，使大规模的产业化生产成为可能。
而在玻璃表面深加工中，为实现浮雕质感，主要通过丝网印刷、表面纹理贴合，存在色彩单一呈现效果简单，因性能不相匹配无法叠加出更深层次的浮雕视觉效果，因正常丝网印刷存在油墨量无法精准控制，众所周知有些产品在丝印同时要保持图案原有的形态从而导致墨层覆盖能力差，针对多色彩的印刷就需要进行复杂、繁琐的套色，这样就增加了产品的报废率，成本也相应提高了。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供UV纳米压印叠加3D打印复合装置及其工艺，以解决丝网印刷、表面纹理贴合的方法产品报废率高，成本高的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
UV纳米压印叠加3D打印复合装置，包括底板，底板上设置纳米压印机构，纳米压印机构上方设置3D打印机构；3D打印机构固定在底板上；3D打印机构包括由竖杆和横杆构成的框架结构；框架结构的上端相对的横杆上分别设置移动小车；两个移动小车之间设置固定杆；固定杆上也设置移动小车，该移动小车上设置3D打印喷头和UV光固装置。先通过纳米压印机构对玻璃表面进行纳米压印，然后通过移动小车上的3D打印喷头和UV光固装置，进行先固化再进行3D打印，保证了色彩图案及浮雕质感的制成，无需复杂、繁琐的套色操作，产品报废率低，成本较低。
优选地，纳米压印机构包括升降组件；升降组件的移动端转动设置有圆杆；圆杆的另一端固定设置固定组件，固定组件用于固定玻璃；固定组件上方设置3D打印机构；固定组件下方设置放置板；放置板上方用于放置模版。升降组件带动固定组件上的玻璃在放置板上的模版上进行压印。
优选地，纳米压印机构还包括翻转机构；圆杆连接翻转机构；翻转机构能够带动圆杆端部的固定组件绕圆杆中心线转动。在升降组件带动圆杆移动时，翻转机构同时带动圆杆转动，在下降至最下端时，固定组件上的玻璃朝向放置板上的模版，对玻璃进行压印；在上升至最上端时，固定组件上的玻璃朝上，方便UV光固装置固化和3D打印喷头进行3D打印。
优选地，升降组件包括支撑板；支撑板下方设置电机；电机输出端连接丝杠；丝杠的螺母连接从动块；从动块固定连接顶块；圆杆转动设置在顶块上；从动块固定设置连接杆一端；连接杆另一端固定设置滑块；滑块滑动设置在滑杆上；滑杆与丝杠平行设置。保证顶块移动的稳定。
优选地，翻转机构包括齿条；齿条固定设置在支撑板上；圆杆上固定设置齿轮；齿轮与齿条啮合。通过齿条、齿轮的设置，能够在升降组件动作时，带动圆杆转动，进而带动固定组件上的玻璃翻转。
优选地，固定组件包括固定设置在圆杆前端的放置台；放置台中部设置凹槽；凹槽内转动设置双向螺杆；双向螺杆端部设置旋钮；双向螺杆的螺母上固定设置夹持板。利用夹持板夹持玻璃背面的吸盘，方便玻璃的固定。
优选地，夹持板整体呈圆弧状设置；两件夹持板相对设置。
优选地，支撑板上滑动设置顶杆；顶杆设置在顶块下方；顶杆下端铰接杠杆一端；杠杆另一端铰接从动杆；从动杆上端连接放置板；杠杆中部铰接在立杆上；放置板底面边角处设置伸缩杆；伸缩杆另一端固定设置在底板上。升降组件动作时，通过顶块下压顶杆，进而带动放置板上的模版上移，提高了放置台上玻璃的压印效果。伸缩杆的设置，保证了放置板升降的稳定。
UV纳米压印叠加3D打印复合工艺，采用上述的UV纳米压印叠加3D打印复合装置，具体步骤如下：
S1、将模版放置在放置板上；
S2、启动电机正转，电机带动丝杠转动，丝杠转动使从动块上升，进而带动圆杆端部的放置台上升，；将预先涂覆压印胶层的玻璃固定在放置台上；放置台上升至最上端时放置台上的玻璃朝上放置。
S3、电机反转，带动放置台上的玻璃下降，下降过程中，齿轮沿齿条转动，带动放置台翻转，进而利用放置板上的模版对涂覆压印胶层的玻璃进行压印；下降至最下端时，放置台上的玻璃朝下，方便与放置板上的模版进行压印。
S4、电机正转，带动放置台上的玻璃上升并翻转，通过移动小车带动3D打印喷头和UV光固装置移动至放置台上的玻璃上方；先启动UV光固装置对压印后的玻璃进行UV固化，然后启动3D打印喷头对玻璃进行打印；
S5、加工完成，取下放置台上的玻璃。
优选地，步骤S3中，电机反转时，带动顶块下压顶杆，进而带动从动杆上移，带动放置板上移。提高了放置台上玻璃的压印效果。
本发明的有益效果为：
先通过纳米压印机构对玻璃表面进行纳米压印，然后通过移动小车上的3D打印喷头和UV光固装置，进行先固化再进行3D打印，保证了色彩图案及浮雕质感的制成，无需复杂、繁琐的套色操作，产品报废率低，成本较低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明去除3D打印机构和UV光固装置后的结构示意图；
图3为本发明的底板、3D打印机构和UV光固装置的结合结构示意图；
图4为图2的侧视图；
图5为本发明的圆杆、齿轮和固定组件的结构示意图。
附图标记说明：
1-底板，2-万向轮，3-竖杆，4-移动小车，5-3D打印喷头，6-横杆，7-伸缩杆，8-放置板，9-固定块，10-滑杆，11-滑块，12-连接杆，13-电机，14-从动块，15-丝杠，16-顶块，17-齿轮，18-齿条，19-圆杆，20-支撑板，21-顶杆，22-杠杆，23-立杆，24-从动杆，25-旋钮，26-夹持板，27-双向螺杆，28-放置台，29-UV光固装置。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1-5所示，UV纳米压印叠加3D打印复合装置，包括底板1，底板1底面边角处均设置万向轮2，底板1上设置纳米压印机构，纳米压印机构上方设置3D打印机构；3D打印机构固定在底板1上；3D打印机构包括由竖杆3和横杆6构成的框架结构；框架结构的上端相对的横杆6上分别设置移动小车4；两个移动小车4之间设置固定杆；固定杆上也设置移动小车4，该移动小车4上设置3D打印喷头5和UV光固装置29。先通过纳米压印机构对玻璃表面进行纳米压印，然后通过移动小车4上的3D打印喷头5和UV光固装置29，进行先固化再进行3D打印，保证了色彩图案及浮雕质感的制成，无需复杂、繁琐的套色操作，产品报废率低，成本较低。移动小车4和UV光固装置29属于现有技术，在此不再赘述。
上述设置中，纳米压印机构包括升降组件；升降组件的移动端转动设置有圆杆19；圆杆19的另一端固定设置固定组件，固定组件用于固定玻璃；固定组件上方设置3D打印机构；固定组件下方设置放置板8；放置板8上方用于放置模版。升降组件带动固定组件上的玻璃在放置板8上的模版上进行压印。纳米压印机构还包括翻转机构；圆杆19连接翻转机构；翻转机构能够带动圆杆19端部的固定组件绕圆杆19中心线转动。
在升降组件带动圆杆19移动时，翻转机构同时带动圆杆19转动，在下降至最下端时，固定组件上的玻璃朝向放置板8上的模版，对玻璃进行压印；在上升至最上端时，固定组件上的玻璃朝上，方便UV光固装置19固化和3D打印喷头5进行3D打印。
其中，升降组件包括支撑板20；支撑板20下方设置电机13；电机13输出端连接丝杠15；丝杠15的螺母连接从动块14；从动块14固定连接顶块16；圆杆19转动设置在顶块16上；连接杆12一端固定设置在从动块14上；连接杆12另一端固定设置滑块11；滑块11滑动设置在滑杆10上；滑杆10与丝杠15平行设置，保证顶块16移动的稳定。滑杆10上下两端均通过固定块9设置在3D打印机构的框架结构上。翻转机构包括齿条18；齿条18固定设置在支撑板20上；圆杆19上固定设置齿轮17；齿轮17啮合齿条18。通过齿条18、齿轮17的设置，能够在升降组件动作时，带动圆杆19转动，进而带动固定组件上的玻璃翻转。固定组件包括固定设置在圆杆19前端的放置台28；放置台28中部设置凹槽；凹槽内转动设置双向螺杆27；双向螺杆27端部设置旋钮25；双向螺杆27的螺母上固定设置夹持板26。夹持板26整体呈圆弧状设置；两件夹持板26相对设置。利用夹持板26夹持玻璃背面的吸盘，方便玻璃的固定。
为了提高放置台8上的玻璃压印效果，支撑板20上滑动设置顶杆21；顶杆21设置在顶块16下方；顶杆21下端铰接杠杆22一端；杠杆22另一端铰接从动杆24；从动杆24上端连接放置板8；放置板8底面边角处设置伸缩杆7；伸缩杆7另一端固定设置在底板1上。升降组件动作时，通过顶块16下压顶杆21，进而带动放置板8上的模版上移。
采用上述的UV纳米压印叠加3D打印复合装置完成的UV纳米压印叠加3D打印复合工艺，具体步骤如下：
S1、将模版放置在放置板8上；
S2、启动电机13正转，电机13带动丝杠15转动，丝杠15转动使从动块14上升，进而带动圆杆19端部的放置台28上升；将预先涂覆压印胶层的玻璃固定在放置台28上；放置台28上升至最上端时放置台28上的玻璃朝上放置。
S3、电机13反转，带动放置台28上的玻璃下降，下降过程中，齿轮17沿齿条18转动，带动放置台28翻转，进而利用放置板8上的模版对涂覆压印胶层的玻璃进行压印；下降至最下端时，放置台28上的玻璃朝下，方便与放置板8上的模版进行压印。
S4、电机13正转，带动放置台28上的玻璃上升并翻转，通过移动小车带动3D打印喷头5和UV光固装置29移动至放置台28上的玻璃上方；先启动UV光固装置29对压印后的玻璃进行UV固化，然后启动3D打印喷头5对玻璃进行打印；
S5、加工完成，取下放置台28上的玻璃。
其中，步骤S3中，电机13反转时，带动顶块16下压顶杆21，进而带动从动杆24上移，带动放置板8上移，提高了放置台28上玻璃的压印效果。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.UV纳米压印叠加3D打印复合装置，包括底板(1)，底板(1)上设置纳米压印机构，其特征在于，纳米压印机构上方设置3D打印机构；3D打印机构固定在底板(1)上；3D打印机构包括由竖杆(3)和横杆(6)构成的框架结构；框架结构的上端相对的横杆(6)上分别设置移动小车(4)；两个移动小车(4)之间设置固定杆；固定杆上也设置移动小车(4)，该移动小车(4)上设置3D打印喷头(5)和UV光固装置(29)。
2.根据权利要求1所述的UV纳米压印叠加3D打印复合装置，其特征在于，纳米压印机构包括升降组件；升降组件的移动端转动设置有圆杆(19)；圆杆(19)的另一端固定设置固定组件，固定组件用于固定玻璃；固定组件上方设置3D打印机构；固定组件下方设置放置板(8)；放置板(8)上方用于放置模版。
3.根据权利要求2所述的UV纳米压印叠加3D打印复合装置，其特征在于，纳米压印机构还包括翻转机构；圆杆(19)连接翻转机构；翻转机构能够带动圆杆(19)端部的固定组件绕圆杆(19)中心线转动。
4.根据权利要求3所述的UV纳米压印叠加3D打印复合装置，其特征在于，升降组件包括支撑板(20)；支撑板(20)下方设置电机(13)；电机(13)输出端连接丝杠(15)；丝杠(15)的螺母连接从动块(14)；从动块(14)固定连接顶块(16)；圆杆(19)转动设置在顶块(16)上；从动块(14)固定设置连接杆(12)一端；连接杆(12)另一端固定设置滑块(11)；滑块(11)滑动设置在滑杆(10)上；滑杆(10)与丝杠(15)平行设置。
5.根据权利要求4所述的UV纳米压印叠加3D打印复合装置，其特征在于，翻转机构包括齿条(18)；齿条(18)固定设置在支撑板(20)上；圆杆(19)上固定设置齿轮(17)；齿轮(17)与齿条(18)啮合。
6.根据权利要求4所述的UV纳米压印叠加3D打印复合装置，其特征在于，固定组件包括固定设置在圆杆(19)前端的放置台(28)；放置台(28)中部设置凹槽；凹槽内转动设置双向螺杆(27)；双向螺杆(27)端部设置旋钮(25)；双向螺杆(27)的螺母上固定设置夹持板(26)。
7.根据权利要求6所述的UV纳米压印叠加3D打印复合装置，其特征在于，夹持板(26)整体呈圆弧状设置；两件夹持板(26)相对设置。
8.根据权利要求5所述的UV纳米压印叠加3D打印复合装置，其特征在于，支撑板(20)上滑动设置顶杆(21)；顶杆(21)设置在顶块(16)下方；顶杆(21)下端铰接杠杆(22)一端；杠杆(22)另一端铰接从动杆(24)；从动杆(24)上端连接放置板(8)；杠杆(22)中部铰接在立杆(23)上；放置板(8)底面边角处设置伸缩杆(7)；伸缩杆(7)另一端固定设置在底板(1)上。
9.UV纳米压印叠加3D打印复合工艺，采用如权利要求1-8任一所述的UV纳米压印叠加3D打印复合装置，其特征在于，具体步骤如下：
S1、将模版放置在放置板(8)上；
S2、启动电机(13)正转，电机(13)带动丝杠(15)转动，丝杠(15)转动使从动块(14)上升，进而带动圆杆(19)端部的放置台(28)上升；将预先涂覆压印胶层的玻璃固定在放置台(28)上；
S3、电机(13)反转，带动放置台(28)上的玻璃下降，下降过程中，齿轮(17)沿齿条(18)转动，带动放置台(28)翻转，进而利用放置板(8)上的模版对涂覆压印胶层的玻璃进行压印；
S4、电机(13)正转，带动放置台(28)上的玻璃上升并翻转，通过移动小车(4)带动3D打印喷头(5)和UV光固装置(29)移动至放置台(28)上的玻璃上方；先启动UV光固装置(29)对压印后的玻璃进行UV固化，然后启动3D打印喷头(5)对玻璃进行打印；
S5、加工完成，取下放置台(28)上的玻璃。
10.根据权利要求9所述的UV纳米压印叠加3D打印复合工艺，其特征在于，步骤S3中，电机(13)反转时，带动顶块(16)下压顶杆(21)，进而带动从动杆(24)上移，带动放置板(8)上移。
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