【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种紫外光3d打印装置及3d打印方法。
技术介绍
1、随着3d打印技术的快速发展，其在制造业、医疗、建筑等领域的应用越来越广泛。尤其是紫外光固化3d打印技术，因其高精度和快速成型的特点，受到了工业和研究领域的广泛关注。然而，随着应用需求的不断提高，现有的紫外光3d打印技术和设备在效率、成本和操作便利性等方面面临着新的挑战。
2、在传统的紫外光固化3d打印过程中，3d打印产品需要经过多个后处理步骤，包括清洗、后固化处理和从打印平台上的剥离等，这些步骤往往需要通过不同的设备完成，使得整个生产流程繁琐，生产效率低下。同时，产品在各处理设备之间的转移，增加了操作复杂度，也有可能对未完全固化的产品造成损害，进而影响产品质量。
3、此外，现有的连续化3d打印设备通常配备多套传动机构，以实现产品在不同工序间的移动。这种设计不仅增加了设备的制造成本，还因为部件复杂而提高了故障率，导致维护成本上升。因此，急需一种新的3d打印设备设计和打印方法，以解决生产效率低、成本高和操作复杂度大的问题。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本申请首先提出了一种紫外光3d打印装置，其包括一工作台，在该工作台上安装有一传动机构，该传动机构具有一沿竖直方向延伸的滚珠丝杆和啮合在该滚珠丝杆上的连接臂，该连接臂的自由端形成为工作端，在该工作端上可拆卸地安装有一打印平台，连接臂能够带动打印平台在竖直方向上往复移动；
2、在该工作台上安装有一旋转机构，该旋转机构包括外齿式回转支承
3、在该外齿圈上固定安装有四个转接部，四个转接部环绕外齿圈的中心轴线均匀间隔设置，每个转接部均包括一根立柱和一根横梁；
4、该立柱沿竖直方向向上延伸，横梁的一端固定安装在立柱的顶部，横梁的另一端沿水平方向朝滚珠丝杆的方向延伸，每个横梁朝向滚珠丝杆的一端均形成为接收端，在该接收端上设置有一接收部；在工作端上设置有一夹持部；该打印平台能够可拆卸地连接在接收部或夹持部上；
5、在工作台上，环绕外齿圈的中心轴线顺次间隔布置有打印区、清洗区、后固化区和取件区四个工作区，在驱动电机的驱动下，该外齿圈能够带动四个转接部环绕外齿圈的中心轴线进行同步转动，并使每一夹持部所携带的打印平台均能够依次位于打印区、清洗区、后固化区和取件区的正上方；该工作端始终位于打印区的正上方；
6、在工作台内安装有紫外光系统，该紫外光系统包括设置在打印区的液晶屏，紫外光系统所发出的紫外光能够照射到液晶屏上。
7、利用本申请打印3d产品时，首先将打印平台安装在工作端上，然后进行产品模型的打印，完成产品模型的打印后，将打印平台由工作端转移到转接部的接收端上，并使打印平台脱离工作端，然后利用旋转机构带动转接部依次到达清洗区、后固化区和取件区并进行相应的工序，产品模型成为3d产品，在取件区将打印平台上的3d产品取下，使打印平台重新回到打印区继续进行工作，由此实现连续工作。对于产品模型的清洗、后固化以及将3d产品从打印平台上取下的技术，均采用现有的成熟技术。
8、本申请中，仅设置了一套传动机构，用于完成对打印平台的上下移动，以进行3d打印，而携带产品模型的打印平台的转移则由旋转机构和转接部来共同实现，能够取消三套传动机构，其中的传动机构直接采用现有成熟技术，由此降低3d打印装置的制造成本。由于仅采用一套传动机构，其故障率也相应地降低，并由此降低了相应的维护成本。虽然增加了一套旋转机构，但相对于取消了三套传动机构，而且由于传动机构的精密度和制造成本要远大于旋转机构，还是能够有效地降低3d打印装置的制造成本，并相应地降低其故障率和维护成本。
9、具体地，为使打印平台能够顺利地连接在工作端或接收端上，并能够稳定地保持在工作端或接收端上，该夹持部包括第一夹持槽和第一电动缸，该第一夹持槽水平设置，该第一夹持槽沿水平方向贯穿工作端的两侧，且第一夹持槽贯穿工作端背离滚珠丝杆的端面；第一电动缸的缸筒固定安装在工作端的上表面上；
10、每一接收部均包括第二夹持槽和第二电动缸，该第二夹持槽竖直设置，该第二夹持槽沿竖直方向贯穿接收端的上表面和下表面，且第二夹持槽贯穿接收端朝向滚珠丝杆的端面；第二电动缸的缸筒固定安装在接收端的侧面上；
11、该打印平台的上端具有第一连接部和第二连接部；
12、第一连接部能够沿水平方向插入或撤离第一夹持槽，当第一连接部插入到第一夹持槽内时，第一电动缸的活塞杆能够沿竖直方向抵压在第一连接部上，将打印平台连接在夹持部上；
13、第二连接部能够沿水平方向插入或撤离第二夹持槽，当第二连接部插入到第二夹持槽内时，第二电动缸的活塞杆能够沿水平方向抵压在第二连接部上，将打印平台连接在接收部上。
14、利用第一电动缸能够快速地将打印平台连接在工作端的夹持部上，或将打印平台从夹持部上释放，以使接收部能够携带打印平台进行运动。利用第二电动缸能够快速地将打印平台连接在接收端的接收部上，或将打印平台从接收部上释放，以使夹持部能够携带打印平台进行运动。
15、进一步，为避免打印平台在夹持部或接收部上产生偏移，在第一连接部的上表面设置有第一限位孔，第一电动缸的活塞杆能够插入到该第一限位孔内；在第二连接部的侧面设置有第二限位孔，第二电动缸的活塞杆能够插入到该第二限位孔内。利用第一限位孔和第二限位孔能够方便地对打印平台在夹持部或接收部的位置进行定位。
16、为保证打印平台在夹持部或接收部上产生倾斜，设置有两个第一电动缸，对应于每个接收部，均设置有两个第二电动缸，且该两个第二电动缸的活塞杆不同轴设置。
17、进一步，为避免第二电动缸的电源线产生缠绕，还包括一电滑环，该电滑环包括定子和动子，动子套设在定子的外周面上，该定子固定安装在工作台的外周面上，动子固定连接在外齿式回转支承的外圈上，第二电动气缸的电源线连接到动子的电源输出端上。
18、进一步，为便于对产品模型进行清洗，在清洗区开设有一呈通孔状的清洗孔，该清洗孔沿竖直方向延伸，在工作台的内腔中安装有第一升降装置，并在该第一升降装置上安装有一清洗桶，该第一升降装置能够带动该清洗桶向上伸出清洗孔或将清洗桶向下缩回到工作台的内腔中，清洗桶用于对打印平台上的产品模型进行清洗。
19、进一步，为提高清洗效率，在清洗桶的筒底的下侧安装有超声波发生器。
20、进一步，为便于对产品模型进行干燥，在后固化区开设有一呈通孔状的后固化孔，该后固化孔沿竖直方向延伸，在工作台的内腔中安装有第二升降装置，并在该第二升降装置上安装有一后固化装置，该后固化装置包括固定在第二升降装置上的筒体和固定在该筒体内侧的led紫外本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种紫外光3D打印装置，其特征在于，包括一工作台，在该工作台上安装有一传动机构，该传动机构具有一沿竖直方向延伸的滚珠丝杆和啮合在该滚珠丝杆上的连接臂，该连接臂的自由端形成为工作端，在该工作端上可拆卸地安装有一打印平台，连接臂能够带动打印平台在竖直方向上往复移动；
2.根据权利要求1所述的紫外光3D打印装置，其特征在于，该夹持部包括第一夹持槽和第一电动缸，该第一夹持槽水平设置，该第一夹持槽沿水平方向贯穿工作端的两侧，且第一夹持槽贯穿工作端背离滚珠丝杆的端面；第一电动缸的缸筒固定安装在工作端的上表面上；
3.根据权利要求2所述的紫外光3D打印装置，其特征在于，在第一连接部的上表面设置有第一限位孔，第一电动缸的活塞杆能够插入到该第一限位孔内；在第二连接部的侧面设置有第二限位孔，第二电动缸的活塞杆能够插入到该第二限位孔内。
4.根据权利要求2所述的紫外光3D打印装置，其特征在于，设置有两个第一电动缸，对应于每个接收部，均设置有两个第二电动缸，且该两个第二电动缸的活塞杆不同轴设置。
5.根据权利要求2所述的紫外光3D打印装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的紫外光3D打印装置，其特征在于，在清洗区开设有一呈通孔状的清洗孔，该清洗孔沿竖直方向延伸，在工作台的内腔中安装有第一升降装置，并在该第一升降装置上安装有一清洗桶，该第一升降装置能够带动该清洗桶向上伸出清洗孔或将清洗桶向下缩回到工作台的内腔中，清洗桶用于对打印平台上的产品模型进行清洗。
7.根据权利要求6所述的紫外光3D打印装置，其特征在于，在清洗桶的筒底的下侧安装有超声波发生器。
8.根据权利要求1所述的紫外光3D打印装置，其特征在于，在后固化区开设有一呈通孔状的后固化孔，该后固化孔沿竖直方向延伸，在工作台的内腔中安装有第二升降装置，并在该第二升降装置上安装有一后固化装置，该后固化装置包括固定在第二升降装置上的筒体和固定在该筒体内侧的LED紫外灯，LED紫外灯沿筒体的内周面均匀布置；该第二升降装置能够带动该后固化装置向上伸出后固化孔或将后固化装置向下缩回到工作台的内腔中，后固化装置用于对打印平台上的产品模型进行后固化。
9.一种3D打印方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的紫外光3D打印装置，该3D打印方法包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的3D打印方法，其特征在于，第一设定时间、第二设定时间、第三设定时间和第四设定时间均相同，均为第五设定时间，该第五设定时间为打印工序时间、清洗工序时间、后固化工序时间和取件工序时间中持续时间最长者，该打印工序时间为打印工序所持续的时间，清洗工序时间为清洗工序所持续的时间，后固化工序时间为后固化工序所持续的时间，取件工序时间为取件工序所持续的时间。
...【技术特征摘要】
1.一种紫外光3d打印装置，其特征在于，包括一工作台，在该工作台上安装有一传动机构，该传动机构具有一沿竖直方向延伸的滚珠丝杆和啮合在该滚珠丝杆上的连接臂，该连接臂的自由端形成为工作端，在该工作端上可拆卸地安装有一打印平台，连接臂能够带动打印平台在竖直方向上往复移动；
2.根据权利要求1所述的紫外光3d打印装置，其特征在于，该夹持部包括第一夹持槽和第一电动缸，该第一夹持槽水平设置，该第一夹持槽沿水平方向贯穿工作端的两侧，且第一夹持槽贯穿工作端背离滚珠丝杆的端面；第一电动缸的缸筒固定安装在工作端的上表面上；
3.根据权利要求2所述的紫外光3d打印装置，其特征在于，在第一连接部的上表面设置有第一限位孔，第一电动缸的活塞杆能够插入到该第一限位孔内；在第二连接部的侧面设置有第二限位孔，第二电动缸的活塞杆能够插入到该第二限位孔内。
4.根据权利要求2所述的紫外光3d打印装置，其特征在于，设置有两个第一电动缸，对应于每个接收部，均设置有两个第二电动缸，且该两个第二电动缸的活塞杆不同轴设置。
5.根据权利要求2所述的紫外光3d打印装置，其特征在于，还包括一电滑环，该电滑环包括定子和动子，动子套设在定子的外周面上，该定子固定安装在工作台的外周面上，动子固定连接在外齿式回转支承的外圈上，第二电动气缸的电源线连接到动子的电源输出端上。
6.根据权利要求1所述的紫外光3d打印装置，其特征在于，在清洗区开设有一呈通孔状的清洗孔，该清洗孔沿...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈世豪，刘杰，杨佳俊，罗亚莉，鲁钢，阮接际，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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