CN218251781U - 用于3d打印生胚的自动清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于3D打印生胚的自动清洗装置，包括：机架；清洗槽，安装于机架，清洗槽设有顶部敞口的清洗腔，以及与清洗腔连通的排液口，排液口设有开关阀；旋转机构，安装于清洗腔内，旋转机构包括旋转台及驱动旋转台旋转的驱动件，旋转台设有安装生胚夹具的安装位；管路系统，安装于机架，管路系统包括供气管路、供液管路、喷管和管路切换阀，供气管路、供液管路和喷管分别与管路切换阀连接，喷管的喷口朝向旋转台，管路切换阀用于控制供气管路单独与喷管导通，还用于控制供气管路和供液管路同时与喷管导通；超声发生器，设于清洗腔内，用于使清洗腔内的清洗液振动。本实用新型的技术方案能够提升生胚清洗效率并保证批量清洗的质量。

Description

用于3D打印生胚的自动清洗装置

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，特别涉及一种用于3D打印生胚的自动清洗装置。

背景技术

陶瓷3D打印技术中，往往采用的是先把浆料打印成3维结构的生坯，然后再对生坯进行排胶烧结。其中，由于浆料本身具有的粘性和流动性，在打印成生坯后，往往会附着有很多浆料。这些浆料必须及时清理去除，否则会带来后续阻塞孔道，尺寸误差过大，表面粗糙度过大等问题，甚至会引起产品开裂等缺陷。目前，在行业中主要依靠手持吹扫枪对3D打印生胚进行清洗吹扫，不仅清洗效率低，并且批量清洗的质量管控无法保障。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种用于3D打印生胚的自动清洗装置，旨在提升生胚清洗效率，并且能够保证批量清洗的质量。

为实现上述目的，本实用新型提出的用于3D打印生胚的自动清洗装置，包括：

机架；

清洗槽，安装于所述机架，所述清洗槽设有顶部敞口的清洗腔，以及与所述清洗腔连通的排液口，所述排液口设有开关阀；

旋转机构，安装于所述清洗腔内，所述旋转机构包括旋转台及驱动所述旋转台旋转的驱动件，所述旋转台设有用于安装生胚夹具的安装位；

管路系统，安装于所述机架，所述管路系统包括供气管路、供液管路、喷管和管路切换阀，所述供气管路、所述供液管路和所述喷管分别与所述管路切换阀连接，所述喷管的喷口朝向所述旋转台，所述管路切换阀用于控制所述供气管路单独与所述喷管导通，还用于控制所述供气管路和所述供液管路同时与所述喷管导通；以及

超声发生器，设于所述清洗腔内，所述超声发生器用于使所述清洗腔内的清洗液产生振动，以对所述旋转台上的生胚进行超声清洗。

在其中一个实施例中，所述管路系统包括多个所述喷管和与所述喷管数量相同的多个所述管路切换阀，多个所述喷管沿所述旋转台的周向间隔布置，每一所述喷管均通过一个所述管路切换阀与所述供气管路和所述供液管路连接。

在其中一个实施例中，所述喷管采用可变形结构设置，以使所述喷管的喷射角度和长度可调节。

在其中一个实施例中，所述安装位包括多个用于与所述生胚夹具连接的螺纹孔。

在其中一个实施例中，所述的用于3D打印生胚的自动清洗装置还包括邻近所述清洗槽设置的生胚存放盒，所述生胚存放盒具有相互分隔的两个放置腔。

在其中一个实施例中，所述的用于3D打印生胚的自动清洗装置还包括清洗液供应系统，所述清洗液供应系统包括供料桶、设于所述供料桶内的动力泵，以及将所述动力泵与所述供液管路连通的输送管，所述动力泵用于将所述供料桶存储的清洗液抽出并经由所述输送管输送至所述供液管路。

在其中一个实施例中，所述供料桶具有储料腔，所述供料桶内对应所述储料腔的上方设有过滤网；所述排液口连接有排液管，所述排液管远离所述排液口的一端伸入至所述供料桶内并位于所述过滤网的上方。

在其中一个实施例中，所述清洗液供应系统还包括储液桶、设于所述储液桶内的输送泵，以及将所述输送泵与所述供液管路连通的输料管，所述输送泵用于将所述储液桶存储的清洗液抽出并经由所述输料管输送至所述供液管路。

在其中一个实施例中，所述的用于3D打印生胚的自动清洗装置还包括围设于所述机架外周的壳体，所述壳体的一侧对应所述清洗槽设有取放口，所述取放口设有防护门。

在其中一个实施例中，所述防护门采用半透明材质制成。

本实用新型的自动清洗装置在对生胚进行清洗时，可将生胚通过生胚夹具固定于旋转台上，通过喷管进行清洗液和压缩空气混合喷扫一定时间，以将生胚表面的半固化附着物清洗掉；待清洗槽内的清洗液没过生胚后启动超声发生器，通过超声发生器使所述清洗腔内的清洗液产生振动，以对所述旋转台上的生胚进行超声清洗，以将附着力不太强的小颗粒洗掉；排空清洗槽内的清洗液后，通过喷管单独喷出压缩空气对生胚表面进行吹扫，在吹扫过程中通过驱动件驱动旋转台旋转，以使旋转台带动生胚旋转，以清除生胚表面的清洗液。通过上述自动清洗装置可对生胚进行清洗液与压缩空气混合吹扫清洗、超声波清洗以及压缩空气吹扫等多道工序，从而能够对生胚起到很好的清洗效果，并且在吹扫或者清洗过程中，旋转平台还可带动生胚转动，以对生胚进行360°全方位无死角的清洗吹扫，可进一步提升清洗效果。整个清洗过程自动化程度高，可有效提升清洗效率，并且能够保证批量清洗的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型自动清洗装置一实施例的结构示意图；

图2为图1中自动清洗装置省去外壳后的结构示意图；

图3为图2中自动清洗装置省去机架和管路系统后的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种用于3D打印生胚的自动清洗装置，以下简称为自动清洗装置100。

请参照图1至图3，在本实用新型一实施例中，该用于3D打印生胚的自动清洗装置100包括机架10、清洗槽20、旋转机构40、管路系统和超声发生器60。清洗槽20安装于机架10，清洗槽20设有顶部敞口的清洗腔201，以及与清洗腔201连通的排液口，排液口设有开关阀21；旋转机构40安装于清洗腔201内，旋转机构40包括旋转台41及驱动旋转台41旋转的驱动件42，旋转台41设有用于安装生胚夹具的安装位411；管路系统安装于机架10，管路系统包括供气管路51、供液管路52、喷管53和管路切换阀54，供气管路51、供液管路52和喷管53分别与管路切换阀54连接，喷管53的喷口朝向旋转台41，管路切换阀54用于控制供气管路51单独与喷管53导通，还用于控制供气管路51和供液管路52同时与喷管53导通；超声发生器60设于清洗腔201内，超声发生器60用于使清洗腔201内的清洗液产生振动，以对旋转台41上的生胚进行超声清洗。

具体地，机架10作为自动清洗装置100的主体支撑结构，用于供其他部件进行固定和安装。为了保证支撑稳定性，机架10可通过多个纵管和横管拼接形成矩形的框状体结构，机架10内部形成用于安装清洗槽20的安装腔。清洗槽20可通过底座30安装固定于机架10。为了便于自动清洗装置100的移动，机架10的底部还可设有滚轮组件。清洗槽20设有顶部敞口的清洗腔201，清洗腔201用于盛放清洗液。清洗腔201的具体形状不限，可以是方形、半球形或者其他形状。例如，在本实施例中，清洗槽20呈顶部敞口的半球形设置，排液口设于清洗槽20的底部，相应地清洗槽20内部的清洗腔201也呈半球形设置，如此使得清洗腔201的内周壁呈光滑的弧面设置，从而能够更好地将从生胚表面清洗下来的浆料导流至排液口排出。排液口设有开关阀21，开关阀21用于打开或者关闭排液口，开关阀21具体可采用电磁阀。旋转机构40安装于清洗腔201内，旋转机构40包括旋转台41和驱动件42，旋转台41呈水平设置，在清洗生胚时，将生胚固定于生胚夹具上，再将生胚夹具固定于旋转台41的安装位411上即可。驱动件42用于驱动旋转台41旋转，进而可带动旋转台41上的生胚旋转。其中，驱动件42具体可包括驱动电机和罩设于驱动电机外围的外壳，驱动电机的输出轴与旋转台41连接以驱动旋转台41旋转，外壳可通过支脚与清洗槽20的内壁固定，通过外壳可对内部的驱动电机进行防水防污保护，使得驱动件42整体能够浸泡于清洗液内。超声发生器60可安装于外壳的支脚内。

管路系统安装于机架10，通过管路系统的供气管路51可向喷管53输送压缩空气，通过供液管路52喷管53输送清洗液，通过管路切换阀54可对管路进行切换，以使喷管53单独喷出压缩空气，或者通过喷管53将压缩空气与清洗液同时喷出。其中，供气管路51可外接压缩气源，供液管路52可外接清洗液供应系统，管路切换阀54具体可采用电磁阀。关于喷管53的数量可根据实际需要进行设置，可为一个、两个或者更多，例如，在本实施例中，喷管53设置有三个。旋转机构40和管路系统分别与自动清洗装置100的控制系统电性连接，控制系统通过预设程序控制自动清洗装置100实现3D打印生胚的自动清洗。

本实用新型的自动清洗装置100在对生胚进行清洗时，可将生胚通过生胚夹具固定于旋转台41上，通过喷管53进行清洗液和压缩空气混合喷扫一定时间，以将生胚表面的半固化附着物清洗掉；待清洗槽20内的清洗液没过生胚后启动超声发生器60，通过超声发生器60使清洗腔201内的清洗液产生振动，以对旋转台41上的生胚进行超声清洗，以将附着力不太强的小颗粒洗掉；排空清洗槽20内的清洗液后，通过喷管53单独喷出压缩空气对生胚表面进行吹扫，在吹扫过程中通过驱动件42驱动旋转台41旋转，以使旋转台41带动生胚旋转，以清除生胚表面的清洗液。通过上述自动清洗装置100可对生胚进行清洗液与压缩空气混合吹扫清洗、超声波清洗以及压缩空气吹扫等多道工序，从而能够对生胚起到很好的清洗效果，并且在吹扫或者清洗过程中，旋转平台还可带动生胚转动，以对生胚进行360°全方位无死角的清洗吹扫，可进一步提升清洗效果。整个清洗过程自动化程度高，可有效提升清洗效率，并且能够保证批量清洗的质量。

为了进一步提升清洗吹扫效果，如图2所示，管路系统包括多个喷管53和与喷管53数量相同的多个管路切换阀54，多个喷管53沿旋转台41的周向间隔布置，每一喷管53均通过一个管路切换阀54与供气管路51和供液管路52连接。例如，在本实施例中，喷管53设置有三条，三条喷管53呈120°沿旋转台41的周向间隔布置，能够实现更大区域的清洗吹扫，提升清洗吹扫效果。

进一步地，喷管53采用可变形结构设置，以使喷管53的喷射角度和长度可调节。如此，通过对喷管53的喷射角度和长度进行调节，能够更好地适用于不同尺寸和形状的生胚的清洗吹扫，以保证清洗吹扫效果。

为了便于生胚夹具的安装，如图3所示，在其中一个实施例中，安装位411包括多个用于与生胚夹具连接的螺纹孔。例如，在本实施例中，多个螺纹孔可分为四组螺纹孔组，四组螺纹孔组沿旋转台41的周向均匀布置，每一组螺纹孔组均包括多个呈阵列排布的螺纹孔。如此，在安装生胚夹具时，可根据生胚夹具的形状选择对应的螺纹孔进行连接，适用性更好。

如图2所示，在其中一个实施例中，自动清洗装置100还包括邻近清洗槽20设置的生胚存放盒70，生胚存放盒70具有相互分隔的两个放置腔。其中一个放置腔可用于放置待清洗的生胚，另一个放置腔可用于放置已经清洗的生胚。

请参照图2和图3，在其中一个实施例中，自动清洗装置100还包括清洗液供应系统，清洗液供应系统包括供料桶81、设于供料桶81内的动力泵82，以及将动力泵82与供液管路52连通的输送管83，动力泵82用于将供料桶81存储的清洗液抽出并经由输送管83输送至供液管路52。具体地，供料桶81可设置于机架10上并位于清洗槽20的底部。在清洗生胚之前，向供料桶81内加注清洗液。当需要采用清洗液进行清洗时，动力泵82工作以将供料桶81内的清洗液抽出，清洗液经由输送管83输送至供液管路52，再通过供液管路52输送至喷管53，通过喷管53将清洗液喷淋至生胚表面进行清洗，清洗后的清洗液流入清洗槽20内。

为了能够实现清洗液的循环利用，如图3所示，在其中一个实施例中，供料桶81具有储料腔，供料桶81内对应储料腔的上方设有过滤网84；排液口连接有排液管22，排液管22远离排液口的一端伸入至供料桶81内并位于过滤网84的上方。具体地，当完成一次清洗后，将清洗槽20内混有杂质的清洗液经由排液管22排出，通过过滤网84过滤后流入至储料腔进行回收存储。当需要再次使用清洗液清洗时，再通过动力泵82将回收的清洗液抽出并经由输送管83输送至供液管路52即可，如此，可实现清洗液的过滤回收和多次循环利用，避免造成清洗液浪费。其中，滤网的网眼目数可根据实际需要进行选择，一般为200目网眼即可，也可以使用400目网眼或者600目网眼。

为了进一步保证生胚的清洗效果，在其中一个实施例中，清洗液供应系统还包括储液桶(图未示)、设于储液桶内的输送泵(图未示)，以及将输送泵与供液管路52连通的输料管(图未示)，输送泵用于将储液桶存储的清洗液抽出并经由输料管输送至供液管路52。

在本实施例中，储液桶只用于存储干净的清洗液，而不参与清洗液的回收和二次使用。当生胚完成清洗液和压缩空气混合喷扫工序，以及超声波清洗的工序之后，在进行压缩空气吹扫工序之前，增加一次清洗液和压缩空气混合喷扫的工序，在此工序中通过输送泵将储液桶内存储的干净的清洗液抽出并经由输料管输送至供液管路52，从而保证最终的吹扫工序之前不会使用二次使用过的清洗液，以保证生胚的清洗效果。

如图1所示，在其中一个实施例中，自动清洗装置100还包括围设于机架10外周的壳体90，壳体90的一侧对应清洗槽20设有取放口，取放口设有防护门91。当需要放置或者取出生胚时，只需要将防护门91打开，通过取放口进行操作即可。在清洗过程中，防护门91关闭取放口，可防止清洗液飞溅出来。为了便于对生胚的清洗情况进行观察，可选地，防护门91采用半透明材质制成。

参照图1至图3，结合上述自动清洗装置100的实施例，阐述本实用新型自动清洗装置100的工作原理：

向供料桶81内加注清洗液，并检查压缩空气的气压(一般为0.1MPa即可)。将生胚通过生胚夹具固定在旋转台41上。设定旋转台41的旋转速度(一般可为12转/分)；设定压缩空气的压强(具体可根据生胚样品的强度进行设置，脆弱部件的压强必须很低，结构强度较大的生胚可以适当加大吹扫气压)；设定吹扫的工作参数(例如，清洗液和压缩空气的混合喷扫时间；清洗槽20加注清洗液的体积；超声波清洗时间；压缩空气吹扫时间)。待上述准备工序完成后，自动清洗装置100开始工作，通过喷管53进行清洗液和压缩空气混合喷扫一定时间，以将生胚表面的半固化附着物清洗掉；待清洗槽20内的清洗液没过生胚后启动超声发生器60，通过超声发生器60使清洗腔201内的清洗液产生振动，以对旋转台41上的生胚进行超声清洗，以将附着力不太强的小颗粒洗掉；排空清洗槽20内的清洗液后，通过喷管53单独喷出压缩空气对生胚表面进行吹扫，在吹扫过程中通过驱动件42驱动旋转台41旋转，以使旋转台41带动生胚旋转，以清除生胚表面的清洗液。待上述清洗工序完成后，运行时间结束，整机停机。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于3D打印生胚的自动清洗装置，其特征在于，包括：

机架；

清洗槽，安装于所述机架，所述清洗槽设有顶部敞口的清洗腔，以及与所述清洗腔连通的排液口，所述排液口设有开关阀；

旋转机构，安装于所述清洗腔内，所述旋转机构包括旋转台及驱动所述旋转台旋转的驱动件，所述旋转台设有用于安装生胚夹具的安装位；

管路系统，安装于所述机架，所述管路系统包括供气管路、供液管路、喷管和管路切换阀，所述供气管路、所述供液管路和所述喷管分别与所述管路切换阀连接，所述喷管的喷口朝向所述旋转台，所述管路切换阀用于控制所述供气管路单独与所述喷管导通，还用于控制所述供气管路和所述供液管路同时与所述喷管导通；以及

超声发生器，设于所述清洗腔内，所述超声发生器用于使所述清洗腔内的清洗液产生振动，以对所述旋转台上的生胚进行超声清洗。

2.如权利要求1所述的用于3D打印生胚的自动清洗装置，其特征在于，所述管路系统包括多个所述喷管和与所述喷管数量相同的多个所述管路切换阀，多个所述喷管沿所述旋转台的周向间隔布置，每一所述喷管均通过一个所述管路切换阀与所述供气管路和所述供液管路连接。

3.如权利要求1所述的用于3D打印生胚的自动清洗装置，其特征在于，所述喷管采用可变形结构设置，以使所述喷管的喷射角度和长度可调节。

4.如权利要求1所述的用于3D打印生胚的自动清洗装置，其特征在于，所述安装位包括多个用于与所述生胚夹具连接的螺纹孔。

5.如权利要求1所述的用于3D打印生胚的自动清洗装置，其特征在于，还包括邻近所述清洗槽设置的生胚存放盒，所述生胚存放盒具有相互分隔的两个放置腔。

6.如权利要求1至5任意一项所述的用于3D打印生胚的自动清洗装置，其特征在于，还包括清洗液供应系统，所述清洗液供应系统包括供料桶、设于所述供料桶内的动力泵，以及将所述动力泵与所述供液管路连通的输送管，所述动力泵用于将所述供料桶存储的清洗液抽出并经由所述输送管输送至所述供液管路。

7.如权利要求6所述的用于3D打印生胚的自动清洗装置，其特征在于，所述供料桶具有储料腔，所述供料桶内对应所述储料腔的上方设有过滤网；所述排液口连接有排液管，所述排液管远离所述排液口的一端伸入至所述供料桶内并位于所述过滤网的上方。

8.如权利要求6所述的用于3D打印生胚的自动清洗装置，其特征在于，所述清洗液供应系统还包括储液桶、设于所述储液桶内的输送泵，以及将所述输送泵与所述供液管路连通的输料管，所述输送泵用于将所述储液桶存储的清洗液抽出并经由所述输料管输送至所述供液管路。

9.如权利要求1至5任意一项所述的用于3D打印生胚的自动清洗装置，其特征在于，还包括围设于所述机架外周的壳体，所述壳体的一侧对应所述清洗槽设有取放口，所述取放口设有防护门。

10.如权利要求9所述的用于3D打印生胚的自动清洗装置，其特征在于，所述防护门采用半透明材质制成。

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