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一种自动脱模的3D打印设备

2022-10-29 06:16:41 来源:中国专利 TAG:
一种自动脱模的3d打印设备
技术领域
1.本发明涉及光固化增材加工技术领域,具体为一种自动脱模的3d打印设备。


背景技术:

2.光敏树脂是指用于光固化快速成型的液态材料,其避光状态下液态,是目前光聚合增材加工类型的打印机通用的原材料,受到紫外线光照射时,光敏试剂会引发树脂发生聚合反应而固化,因此通过将不同形状的紫外线光光斑照射到光敏树脂材料上,再经过层层叠加可最终加工成型所需的产品造型。
3.在打印产品打印完成后需要从固化载板上进行脱模,现有的授权公告号为cn214000591u的中国实用新型专利公开了一种真空脱模打印机,其将固定载板加工成表面有若干圆孔的漏板,当漏板下移到接触脱模柱针位置后,脱模柱针插入进漏板的圆孔内从而穿过圆孔将产品向上顶起,迫使产品与漏板之间分离。但此种脱模装置在使用时存在以下缺陷:漏板的表面具有很多的圆孔会造成一部分的光敏树脂固化在圆孔内,同时产品底面成型质量差。


技术实现要素:

4.针对现有技术的不足,本发明提供了一种自动脱模的3d打印设备,具备能够适用于光固化产品完成自动脱模同时产品底部平整等优点,解决了现有的用于光固化3d打印机的自动脱模装置的产品底面成型质量差的问题。
5.为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种自动脱模的3d打印设备,包括用于盛放光敏树脂的光敏树脂载箱,对光敏树脂载箱外部进行固定的外箱架,与外箱架的一侧铰接的机箱盖,设置在机箱盖下方的lcd屏,所述光敏树脂载箱的上端四角固定设有上延伸板,所述上延伸板的下方均转动连接有螺杆,所述外箱架的外部固定设有电机,所述电机用于通过传动组件带动螺杆进行转动,每个所述螺杆均螺纹连接有螺纹块,所述螺纹块远离光敏树脂载箱内壁的侧表面固定连接有连接块,所述连接块的前侧面固定设有连接柱,所述连接柱可滑动的连接在人字形导向槽中,所述人字形导向槽开设在外配合块的前侧面上,所述外配合块的侧下端焊接有三角铁,左端的两个所述三角铁远离外配合块的一端与左异型板固定连接,右端的两个所述三角铁远离外配合块的一端与右异型板固定连接,所述右异型板和左异型板的侧面中心均开设有贯穿的腰形槽,所述腰形槽中相适配的插入有刚性支杆,所述刚性支杆的两端固定连接有连接环,所述连接环的外周面下端固定连接有伸缩杆,所述伸缩杆固定连接在光敏树脂载箱的底部。
6.优选的,所述传动组件包括第一带轮、第二带轮和第三带轮,所述第一带轮固定连接在每个所述螺杆的外周面且靠近上延伸板下方,前端和后端的两个所述第一带轮之间分别通过皮带进行连接,后端的两个螺杆的外周面且位于第一带轮的下方固定设有第二带轮,所述第二带轮与第三带轮皮带连接,所述第三带轮固定连接在电机的外输出轴上。
7.优选的,所述光敏树脂载箱的侧上端开设有槽口,所述槽口的宽度与第二带轮和
第三带轮之间连接的皮带宽度相适配。
8.优选的,每个所述螺纹块均与光敏树脂载箱的内壁滑动接触。
9.优选的,所述右异型板和左异型板的板厚度相同,所述右异型板和左异型板的每个支板的长度相同。
10.优选的,所述连接块的侧表面与右异型板的侧表面留有滑动间隙距离,所述连接块的侧表面与左异型板的侧表面之间留有相同大小的滑动间隙距离。
11.与现有技术相比,本发明提供了一种自动脱模的3d打印设备,具备以下有益效果:1、该自动脱模的3d打印设备,在对产品进行打印时,右异型板和左异型板互相贴合形成一个平整的固化表面,从而产品在右异型板和左异型板上方固化后底部具有平整的底面,成型质量更好。
12.2、该自动脱模的3d打印设备,在产品成型后进行脱模时,在伸缩杆完全收缩和完全伸出后螺纹块的继续移动使得右异型板和左异型板之间互相脱离而绕着刚性支杆以相反的方向转动两次,从而完成对打印产品的二次脱模,具有更好的脱模效果,脱模完整度更高,脱模过程对产品底面的破坏更小。
附图说明
13.图1为本发明外部结构示意图;图2为本发明俯视结构示意图;图3为图2中a-a剖视示意图;图4为图3中b处结构放大示意图;图5为图3中c处结构放大示意图;图6为本发明右异型板和左异型板贴合示意图;图7为图6中d处结构放大示意图;图8为右异型板配合结构示意图;图9为图6俯视结构示意图。
14.图中:1、光敏树脂载箱;2、机箱盖;3、lcd屏;4、外箱架;5、上延伸板;6、螺杆;7、第一带轮;8、第二带轮;9、第三带轮;10、电机;11、槽口;12、螺纹块;13、连接块;14、右异型板;15、连接柱;16、人字形导向槽;17、三角铁;18、左异型板;19、腰形槽;20、刚性支杆;21、连接环;22、伸缩杆;23、外配合块。
具体实施方式
15.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,都属于本发明保护的范围。
16.请参阅图1-图9,一种自动脱模的3d打印设备,包括用于盛放光敏树脂的光敏树脂载箱1,对光敏树脂载箱1外部进行固定的外箱架4,与外箱架4的一侧铰接的机箱盖2,设置在机箱盖2下方的lcd屏3,机箱盖2的下方位于lcd屏3的两侧具有紫外线发射器,用于向外发射紫外线光,此处为现有技术,不作过多赘述,lcd屏3主要用于向下投射紫外线光以使得
光敏树脂载箱1中的相应位置的光敏树脂材料固化在右异型板14和连接柱15的上表面;光敏树脂载箱1的上端四角固定设有上延伸板5,上延伸板5的下方均转动连接有螺杆6,外箱架4的外部固定设有电机10,电机10用于通过传动组件带动螺杆6进行转动,传动组件包括第一带轮7、第二带轮8和第三带轮9,第一带轮7固定连接在每个螺杆6的外周面且靠近上延伸板5下方,前端和后端的两个第一带轮7之间分别通过皮带进行连接,后端的两个螺杆6的外周面且位于第一带轮7的下方固定设有第二带轮8,第二带轮8与第三带轮9皮带连接,第三带轮9固定连接在电机10的外输出轴上,光敏树脂载箱1的侧上端开设有槽口11,槽口11的宽度与第二带轮8和第三带轮9之间连接的皮带宽度相适配;每个螺杆6均螺纹连接有螺纹块12,每个螺纹块12均与光敏树脂载箱1的内壁滑动接触,光敏树脂载箱1的内壁相当于对螺纹块12的移动进行限位,使得螺纹块12在螺杆6的驱动下保持稳定的上下之间的直线运动;螺纹块12远离光敏树脂载箱1内壁的侧表面固定连接有连接块13,连接块13的侧表面与右异型板14的侧表面留有滑动间隙距离,连接块13的侧表面与左异型板18的侧表面之间留有相同大小的滑动间隙距离,留有滑动间隙距离的目的在于与外配合块23的运动相适配,以使得右异型板14和左异型板18具有适配的间隙以可以在打印完成后以及在右异型板14和左异型板18上移到伸缩杆22的最大伸出量位置时彼此分开;连接块13的前侧面固定设有连接柱15,连接柱15可滑动的连接在人字形导向槽16中,人字形导向槽16的形状如图所示,相当于由两个沿水平线对称的圆弧形槽拼接形成,人字形导向槽16开设在外配合块23的前侧面上,外配合块23的侧下端焊接有三角铁17,左端的两个三角铁17远离外配合块23的一端与左异型板18固定连接,右端的两个三角铁17远离外配合块23的一端与右异型板14固定连接,右异型板14和左异型板18的板厚度相同,右异型板14和左异型板18的每个支板的长度相同,为便于后续工作原理进行说明,此处对右异型板14和左异型板18描述为由一个竖向的干板和多个支板组成,干板为与三角铁17进行连接的部位,右异型板14和左异型板18的上表面齐平,右异型板14和左异型板18的每个支板的长度相同用于使得右异型板14和左异型板18水平时右异型板14和左异型板18之间不存在间隙,同样的右异型板14和左异型板18的每个支板的端面均为平口端面,目的相同均为使得光敏树脂不会固化在间隙槽中,影响产品的底部成型质量;右异型板14和左异型板18的侧面中心均开设有贯穿的腰形槽19,腰形槽19中相适配的插入有刚性支杆20,刚性支杆20的两端固定连接有连接环21,连接环21的外周面下端固定连接有伸缩杆22,伸缩杆22固定连接在光敏树脂载箱1的底部,腰形槽19的长度与人字形导向槽16的长度相适配,使得当外配合块23滑动到人字形导向槽16的两端任意位置时刚性支杆20均与腰形槽19的两端相接触,此时刚性支杆20便相当于铰接的中心杆可使得右异型板14和左异型板18绕着刚性支杆20转动。
17.在使用时,先根据待打印的产品高度向光敏树脂载箱1中添加相适配的光敏树脂,启动电机10,电机10带动第三带轮9转动,第三带轮9带动第二带轮8转动,第二带轮8带动该螺杆6转动,该螺杆6带动第一带轮7转动,通过两个第一带轮7的传动,同一侧的两个螺杆6开始转动,在两个电机10的驱动下,四个螺杆6同步转动,螺杆6的转动使得四个螺纹块12沿着光敏树脂载箱1的内壁滑向下直线移动,螺纹块12带动连接块13向下移动,连接块13带动连接柱15向下移动,在外配合块23的上半部分弧形槽的导向作用下,左右两侧的外配合块
23相对运动,从而通过三角铁17带动右异型板14和左异型板18相对运动,右异型板14和左异型板18从连接三角铁17的干板部分向上翘起的状态逐渐旋转复位到右异型板14和左异型板18贴合的状态,此时连接柱15位于连接柱15的中心位置,该状态如图六和图七所示,此时右异型板14和左异型板18复位到待打印的初始位置,之后电机10停止;进行打印时,闭合机箱盖2,使得lcd屏3位于光敏树脂载箱1的正上方,电机10启动带动螺杆6转动,从而在螺杆6和螺纹块12的配合作用下,连接块13和螺纹块12向下直线移动,此时由于右异型板14和左异型板18处于贴合位置且此时伸缩杆22处于可伸缩状态,因此连接块13和连接柱15可驱动外配合块23向下直线,外配合块23通过三角铁17带动右异型板14和左异型板18同步向下直线运动,此时由于右异型板14和左异型板18的上表面贴合而形成一个平整的表面,因为在右异型板14和左异型板18上方固化成型的产品底部可形成平整的成型底面;打印完成后,右异型板14和左异型板18继续向下移动一小段距离到伸缩杆22处于完全收缩状态,此时螺杆6的继续转动使得螺纹块12、连接块13以及连接柱15继续向下移动,此时在人字形导向槽16的作用下,外配合块23向两端滑动移动,以使得右异型板14和左异型板18之间逐渐出现间隙同时刚性支杆20与腰形槽19的端部接触,从而在刚性支杆20的杠杆支点作用下,右异型板14和左异型板18绕着刚性支杆20转动,此时右异型板14和左异型板18的支板部分向上旋转翘起,此时右异型板14和左异型板18从产品的中间部位逐渐向两端脱离,达到初步脱模的效果;在螺纹块12移动到螺杆6的最大行程位置后,电机10反向转动,此时右异型板14和左异型板18逐渐复位到水平位置,当右异型板14和左异型板18向上移动到打印的初始位置时,此时伸缩杆22处于最大的伸出长度位置,此时螺纹块12沿着螺杆6继续向上运动,此时右异型板14和左异型板18逐渐绕着刚性支杆20转动移动,形成右异型板14和左异型板18从水平状态切换为连接三角铁17的干板部分向上翘起的状态,过程与初步脱模原理相同,在此不再赘述;此时右异型板14和左异型板18从两端对产品产生向中间推动的作用力,以促使产品再一次与右异型板14和左异型板18进行脱模,达到二次脱模的效果,相比较对比文件的脱模方式,该脱模方式也具有更好的脱模效果,脱模完整度更高,脱模过程对产品底面的破坏更小。
18.综上所述,该自动脱模的3d打印设备,在对产品进行打印时,右异型板14和左异型板18互相贴合形成一个平整的固化表面,从而产品在右异型板14和左异型板18上方固化后底部具有平整的底面,成型质量更好,在产品成型后进行脱模时,在伸缩杆22完全收缩和完全伸出后螺纹块12的继续移动使得右异型板14和左异型板18之间互相脱离而绕着刚性支杆20以相反的方向转动两次,从而完成对打印产品的二次脱模,具有更好的脱模效果,脱模完整度更高,脱模过程对产品底面的破坏更小。
19.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
再多了解一些

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