CN210792097U - 一种3d打印设备 - Google Patents

Abstract

为克服现有3D打印流程存在打印和转印环境导致的表面质量粗糙和树脂氧化的问题，本实用新型提供了一种3D打印设备，包括密封腔室以及位于所述密封腔室中的3D打印机、清洗槽、烘干箱和UV固化室，所述密封腔室中设置有轨道和机械手，所述机械手滑动设置于所述轨道上，所述机械手用于夹持所述3D打印机打印的工件在所述3D打印机、所述清洗槽、所述烘干箱和所述UV固化室之间转运，所述密封腔室中设置有引入保护性气体的气体供应口和气体排放口。本实用新型提供的3D打印设备能够避免在打印和转运的过程中出现树脂氧化的问题，同时有利于提高加工效率。

Description

一种3D打印设备

技术领域

本实用新型属于3D打印领域，具体涉及一种3D打印设备。

背景技术

目前市面上的3D打印机多为独立设备，用现有的3D打印设备完成样品的打印后，需要将打印好的样品，从料槽中取出，放入清洗槽中清洗，清洗完成后再转移入UV室中进行紫外光照射固化，烘烤等后处理，该流程中打印及转运的环境影响了产品质量和性能。例如空气中含有的氧气在打印和后续的紫外光照射固化过程中会对紫外光固化有一定的阻聚作用，造成了样品表面由某些部分未能完全固化，导致表面质量粗糙的问题。同时在转运过程中样品上未固化的树脂容易受空气氧化，影响样品质量。

实用新型内容

针对现有3D打印流程存在打印和转印环境导致的表面质量粗糙和树脂氧化的问题，本实用新型提供了一种3D打印设备。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型提供了一种3D打印设备，包括密封腔室以及位于所述密封腔室中的3D打印机、清洗槽、烘干箱和UV固化室，所述密封腔室中设置有轨道和机械手，所述机械手滑动设置于所述轨道上，所述机械手用于夹持所述3D打印机打印的工件在所述3D打印机、所述清洗槽、所述烘干箱和所述UV固化室之间转运，所述密封腔室中设置有引入保护性气体的气体供应口和气体排放口。

可选的，所述轨道水平设置于所述密封腔室的顶部，所述3D打印机、所述清洗槽、所述烘干箱和所述UV固化室位于所述轨道的下方并沿所述轨道的延伸方向依次排布。

可选的，所述密封腔室中还设置有烤箱，所述3D打印机、所述清洗槽、所述烘干箱、所述UV固化室和所述烤箱位于所述轨道的下方并沿所述轨道的延伸方向依次排布。

可选的，所述密封腔室中设置有控制室，所述气体供应口和所述气体排放口位于所述控制室中。

可选的，所述3D打印机包括曝光机构、树脂槽和丝杆升降装置，所述曝光机构位于所述树脂槽的下方，所述丝杆升降装置可上下位移地设置于所述树脂槽的顶部。

可选的，所述清洗槽为封闭式结构，所述清洗槽中设置有活动式置物架和超声波发生装置，所述活动式置物架上开设有多个镂空孔，所述清洗槽的顶部设置有第一感应器和第一感应门，所述第一感应器用于感应所述第一感应门上方的机械手并控制所述第一感应门的开启和关闭。

可选的，所述烘干箱为封闭式结构，所述烘干箱的顶部设置有第二感应器和第二感应门，所述第二感应器用于感应所述第二感应门上方的机械手并控制所述第二感应门的开启和关闭。

可选的，所述UV固化室为封闭式结构，所述UV固化室在不同角度的内壁上设置有多个UV固化灯，所述UV固化室的顶部设置有第三感应器和第三感应门，所述第三感应器用于感应所述第三感应门上方的机械手并控制所述第三感应门的开启和关闭。

可选的，所述烤箱为封闭式结构，所述烤箱的顶部设置有第四感应器和第四感应门，所述第四感应器用于感应所述第四感应门上方的机械手并控制所述第四感应门的开启和关闭。

可选的，所述烤箱的顶部设置有工作台，所述密封腔室的侧壁对应所述工作台的位置设置有取料门。

根据本实用新型提供的3D打印设备，将3D打印机、清洗槽、烘干箱和UV固化室均设置于密封腔室内部，同时在密封腔室中接入有气体供应口，通过所述气体供应口能够往所述密封腔室中通入保护性气体，从而避免在打印和转运的过程中出现树脂氧化的问题，同时有利于提高工件固化的速度，通过机械手在轨道上的滑动以带动工件在不同加工设备之间转运，有利于提高加工效率。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的3D打印设备的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的3D打印设备的俯视图；

图3是本实用新型一实施例提供的3D打印设备其第一感应器和第一感应门的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的3D打印设备其第一感应门开启的状态示意图；

图5是本实用新型一实施例提供的3D打印设备其第一感应门关闭的状态示意图；

图6是本实用新型一实施例提供的3D打印设备其清洗槽的内部俯视图；

图7是本实用新型一实施例提供的3D打印设备其UV固化室的结构示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、密封腔室；11、轨道；12、机械手；2、控制室；21、气体供应口；22、气体排放口；3、清洗槽；31、第一感应器；32、第一感应门；33、活动式置物架；331、镂空孔；4、烘干箱；41、第二感应器；42、第二感应门；5、UV固化室；51、第三感应器；52、第三感应门；53、UV固化灯；6、烤箱；61、第四感应器；62、第四感应门；7、3D打印机；71、曝光机构；72、树脂槽；73、丝杆升降装置；8、工作台。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1～图7所示，本实用新型一实施例提供了一种3D打印设备，包括密封腔室1以及位于所述密封腔室1中的3D打印机7、清洗槽3、烘干箱4和UV固化室5，所述密封腔室1中设置有轨道11和机械手12，所述机械手12滑动设置于所述轨道11上，所述机械手12用于夹持所述3D打印机7打印的工件在所述3D打印机7、所述清洗槽3、所述烘干箱4和所述UV固化室5之间转运，所述密封腔室1中设置有引入保护性气体的气体供应口21和气体排放口22。

在所述3D打印设备中，将3D打印机7、清洗槽3、烘干箱4和UV固化室5均设置于密封腔室1内部，同时在密封腔室1中接入有气体供应口21，通过所述气体供应口21能够往所述密封腔室1中通入保护性气体，从而避免在打印和转运的过程中出现树脂氧化的问题，同时有利于提高工件固化的速度，通过机械手12在轨道11上的滑动以带动工件在不同加工设备之间转运，有利于提高加工效率。

在进行3D打印的工件制备时，可通过所述3D打印进行坯件的打印，打印完成后通过所述机械手12将工件从3D打印机7上取出，通过机械手12在轨道11上滑动以将工件输送至清洗槽3的顶部，下移所述机械手12将工件放置入所述清洗槽3中的清洗液体中，对工件进行清洗，清洗完成后再通过机械手12将工件从清洗槽3中取出，通过机械手12在轨道11上的滑动以将工件输送至烘干箱4中，以烘干工件表面残留的清洗液体，同时通过加热去除工件自身的应力，烘干完成后再通过机械手12将工件从烘干箱4中取出，通过机械手12在轨道11上的滑动以将工件输送至UV固化室5中进行紫外光照射固化。

如图1所示，在一实施例中，所述轨道11水平设置于所述密封腔室1的顶部，所述3D打印机7、所述清洗槽3、所述烘干箱4和所述UV固化室5位于所述轨道11的下方并沿所述轨道11的延伸方向依次排布。

将所述轨道11设置于所述密封腔室1的顶部，能够有效避免所述机械手12的运行的过程中与其他设备之间的干涉，另一方面，由于所述3D打印机7、所述清洗槽3、所述烘干箱4和所述UV固化室5在3D打印工件的制备流程上具有时序性，通过将所述3D打印机7、所述清洗槽3、所述烘干箱4和所述UV固化室5沿所述轨道11的延伸方向依次排布，能够有效缩短机械手12每次在不同设备之间转移的路径，提高加工效率。

具体的，所述轨道11为线性导轨，所述机械手12可在所述轨道11上往返滑动。

如图1所示，在本实施例中，所述密封腔室1中还设置有烤箱6，所述3D打印机7、所述清洗槽3、所述烘干箱4、所述UV固化室5和所述烤箱6位于所述轨道11的下方并沿所述轨道11的延伸方向依次排布。

所述烤箱6用于对紫外光照射固化后的工件进行烘烤，目的是为了去除紫外光照射固化后工件自身的应力。

在一实施例中，所述密封腔室1中设置有控制室2，所述气体供应口21和所述气体排放口22位于所述控制室2中。

所述控制室2与所述密封腔室1连通，通过控制所述气体供应口21往所述密封腔室1中注入保护性气体，通过所述气体排放口22将所述密封腔室1中的气体排出。

所述保护性气体可选自氮气或其他惰性气体。

在一实施例中，所述3D打印机7包括曝光机构71、树脂槽72和丝杆升降装置73，所述曝光机构71位于所述树脂槽72的下方，所述丝杆升降装置73可上下位移地设置于所述树脂槽72的顶部。

所述3D打印机7的打印原理为：在树脂槽72中装入光固化的树脂，将丝杆升降装置73伸入到树脂槽72内部，再通过所述曝光机构71在丝杠升降装置的底面进行预设图案的曝光，通过曝光能量及图形控制，每次可在丝杠升降装置的底部固化一定厚度及形状的薄层树脂。每次截面曝光完成后丝杠升降装置向上提拉一定高度(该高度与每次固化的树脂厚度一致)，使得当前固化完成的固态树脂与树脂槽72底面分离并粘接在丝杠升降装置或上一次成型的树脂层上，通过逐层曝光并提升来生成三维的工件。

如图3和图6所示，在一实施例中，所述清洗槽3为封闭式结构，所述清洗槽3为超声波清洗槽，所述清洗槽3中设置有活动式置物架33和超声波发生装置(未图示)，所述超声波发生装置用于产生超声波，以提高清洗效率，所述活动式置物架33可根据工件的大小调节高度，所述活动式置物架33上开设有多个镂空孔331，通过所述镂空孔331以避免所述活动式置物架33对工件表面的遮挡，提高清洗效果，所述清洗槽3的顶部设置有第一感应器31和第一感应门32，所述第一感应器31用于感应所述第一感应门32上方的机械手12并控制所述第一感应门32的开启和关闭。

所述第一感应器31选自微波雷达或红外传感器。

如图4所示，当所述第一感应门32开启时，所述机械手12可通过所述第一感应门32将工件带入或带出所述清洗槽3。

如图5所示，当所述第二感应门42关闭时，所述清洗槽3被封闭。

将所述清洗槽3设置为封闭式结构，能够有效避免外部的灰尘进入到清洗槽3中。

在一实施例中，所述烘干箱4为封闭式结构，所述烘干箱4的顶部设置有第二感应器41和第二感应门42，所述第二感应器41用于感应所述第二感应门42上方的机械手12并控制所述第二感应门42的开启和关闭。

所述烘干箱4可通过外部管道通入热风循环，或是在所述烘干箱4中设置热风装置。

将所述烘干箱4设置为封闭式结构，能够避免在进行烘干操作时，烘干箱4中的热风流通到所述封闭腔室中。

所述第二感应器41与所述第一感应器31的结构和作用类似，所述第二感应门42与所述第一感应门32的结构和作用类似。

在一实施例中，所述UV固化室5为封闭式结构，所述UV固化室5在不同角度的内壁上设置有多个UV固化灯53，所述UV固化室5的顶部设置有第三感应器51和第三感应门52，所述第三感应器51用于感应所述第三感应门52上方的机械手12并控制所述第三感应门52的开启和关闭。

所述第三感应器51与所述第一感应器31的结构和作用类似，所述第三感应门52与所述第一感应门32的结构和作用类似。

与现有的单面照射相比，通过在不同角度上设置多个UV固化灯53，能够实现对工件的全方位照射，有效避免出现照射死角的位置。

如图7所示，具体的，所述UV固化室5为长方体结构，在所述UV固化室5的四角位置均设置有所述UV固化灯53。

所述UV固化灯53选自汞灯或者是汞卤组合灯。

在一实施例中，所述烤箱6为封闭式结构，所述烤箱6的顶部设置有第四感应器61和第四感应门62，所述第四感应器61用于感应所述第四感应门62上方的机械手12并控制所述第四感应门62的开启和关闭。

所述第四感应器61与所述第一感应器31的结构和作用类似，所述第四感应门62与所述第一感应门32的结构和作用类似。

所述烤箱6可通过外部管道通入热风循环，或是在所述烤箱6中设置热风装置。

将所述烤箱6设置为封闭式结构，能够避免在进行烘烤操作时，烤箱6中的热风流通到所述封闭腔室中。

在一实施例中，所述烤箱6的顶部设置有工作台8，所述密封腔室1的侧壁对应所述工作台8的位置设置有取料门(未图示)。

完成工件的烘烤操作后，可通过所述机械手12将工件从所述烤箱6中取出，通过机械手12在轨道11上的滑动以将工件输送至工作台8上，待冷却后从所述取料门取出。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3D打印设备，其特征在于，包括密封腔室以及位于所述密封腔室中的3D打印机、清洗槽、烘干箱和UV固化室，所述密封腔室中设置有轨道和机械手，所述机械手滑动设置于所述轨道上，所述机械手用于夹持所述3D打印机打印的工件在所述3D打印机、所述清洗槽、所述烘干箱和所述UV固化室之间转运，所述密封腔室中设置有引入保护性气体的气体供应口和气体排放口。

2.根据权利要求1所述的3D打印设备，其特征在于，所述轨道水平设置于所述密封腔室的顶部，所述3D打印机、所述清洗槽、所述烘干箱和所述UV固化室位于所述轨道的下方并沿所述轨道的延伸方向依次排布。

3.根据权利要求2所述的3D打印设备，其特征在于，所述密封腔室中还设置有烤箱，所述3D打印机、所述清洗槽、所述烘干箱、所述UV固化室和所述烤箱位于所述轨道的下方并沿所述轨道的延伸方向依次排布。

4.根据权利要求1所述的3D打印设备，其特征在于，所述密封腔室中设置有控制室，所述气体供应口和所述气体排放口位于所述控制室中。

5.根据权利要求1所述的3D打印设备，其特征在于，所述3D打印机包括曝光机构、树脂槽和丝杆升降装置，所述曝光机构位于所述树脂槽的下方，所述丝杆升降装置可上下位移地设置于所述树脂槽的顶部。

6.根据权利要求1所述的3D打印设备，其特征在于，所述清洗槽为封闭式结构，所述清洗槽中设置有活动式置物架和超声波发生装置，所述活动式置物架上开设有多个镂空孔，所述清洗槽的顶部设置有第一感应器和第一感应门，所述第一感应器用于感应所述第一感应门上方的机械手并控制所述第一感应门的开启和关闭。

7.根据权利要求1所述的3D打印设备，其特征在于，所述烘干箱为封闭式结构，所述烘干箱的顶部设置有第二感应器和第二感应门，所述第二感应器用于感应所述第二感应门上方的机械手并控制所述第二感应门的开启和关闭。

8.根据权利要求1所述的3D打印设备，其特征在于，所述UV固化室为封闭式结构，所述UV固化室在不同角度的内壁上设置有多个UV固化灯，所述UV固化室的顶部设置有第三感应器和第三感应门，所述第三感应器用于感应所述第三感应门上方的机械手并控制所述第三感应门的开启和关闭。

9.根据权利要求3所述的3D打印设备，其特征在于，所述烤箱为封闭式结构，所述烤箱的顶部设置有第四感应器和第四感应门，所述第四感应器用于感应所述第四感应门上方的机械手并控制所述第四感应门的开启和关闭。

10.根据权利要求9所述的3D打印设备，其特征在于，所述烤箱的顶部设置有工作台，所述密封腔室的侧壁对应所述工作台的位置设置有取料门。

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