一种能够后固化的LCD光固化3D打印机

一种能够后固化的lcd光固化3d打印机
技术领域
1.本发明涉及一种光固化3d打印机，具体涉及一种能够后固化的lcd光固化3d打印机。


背景技术：

2.光固化3d打印成型技术主要分为sla光固化、dlp光固化和lcd光固化三种，其中的lcd光固化是通过使用lcd屏幕遮盖紫外光源来照亮3d打印的横截面，控制固化反应的进行。
3.lcd光固化设备的结构主要由投影部分、料槽成型部分、z向移动部分及整体框架构成。在进行3d打印过程中，完成的产品模型需要进行清洗，然后再次采用lcd光进行后固化，以使其表面获得较好的性能。在进行清洗时，需要开启罩盖，然后将打印平台和产品模型一起取下，对产品模型上的树脂进行清洗，完成清洗后，再将产品模型放入后固化机器内，进行后固化。从取下打印平台到完成清洗，需要间隔一段时间，在这段时间内，产品模型表面未完全固化的树脂暴露在大气中，可能会造成物理损伤，影响产品模型的整体外形，同时，因为接受到外界光照的影响，必然会影响产品模型的精度，从而影响产品的质量。
4.另外，模型的打印、清洗以及后固化均需要不同的设备，这增加了设备的管理难度。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明提出了一种能够后固化的lcd光固化3d打印机，其包括一工作台，在该工作台上安装有一传动机构，在该传动机构上安装有一连接臂，在该连接臂上安装有一驱动马达，该驱动马达的输出轴沿竖直方向向下自由地贯穿该连接臂后、可拆卸地安装有一打印平台，该传动机构能够驱动该打印平台沿竖直方向往复移动；在工作台上安装有led紫外灯，在水平方向上，该led紫外灯的照射方向朝向打印平台；在驱动马达的带动下，该打印平台能够以驱动马达的输出轴的中轴线为中轴线进行转动；
6.该工作台上具有一水平设置的作业部，该作业部至少包括工作台的顶板，在该作业部上具有沿第一轴线方向间隔的工作位和停靠位，工作位位于工作台的顶板上，在该顶板正对工作位的区域内设置有液晶屏，该液晶屏沿竖直方向正对该打印平台；
7.在该作业部上安装有一作业切换机构，该作业切换机构包括往一往复机构、一料槽和一水槽，该往复机构包括固定安装在该作业部上的作业电机和转动地安装在作业部上的两根作业丝杆，两根作业丝杆沿第一轴线方向平行延伸；该作业电机的输出轴连接到两根作业丝杆的一端上，以驱动两根作业丝杆进行往复转动；在每一作业丝杆上均设置有螺旋方向相反的第一螺旋槽与第二螺旋槽，两根作业丝杆上的第一螺旋槽的螺旋方向相同；在作业电机的驱动下，两根作业丝杆能够沿同一旋转方向同时转动；沿竖直方向观察，两根作业丝杆分别位于液晶屏的第二轴线方向的两侧；
8.该料槽位于两根作业丝杆的下侧，对应于每根作业丝杆的第一螺旋槽，在料槽上
均设置有一个第一滑块，每个第一滑块活动地卡持在所对应的第一螺旋槽内；该水槽位于两根作业丝杆的上侧，对应于每根作业丝杆的第二螺旋槽，在水槽上均设置有一个第二滑块，每个第二滑块活动地卡持在所对应的第二螺旋槽内；当作业电机驱动两根作业丝杆转动时，能够带动料槽和水槽沿第一轴线方向往复移动，并依次位于工作位和停靠位；
9.一避光盖自由地盖合在作业部上，该打印平台、料槽和水槽均容纳在避光盖内；
10.在避光盖上设置有一喷淋装置，该喷淋装置包括喷淋管组、水泵和升降装置，该升降装置固定安装在该避光盖上，喷淋管组包括若干根沿竖直方向延伸、且呈环状布置的喷淋管，在喷淋管的内侧管壁上开设有喷水孔，该喷淋管组安装在升降装置上，该升降装置能够驱动该喷淋管组沿竖直方向往复移动；水泵固定安装在避光盖上，水泵的出水口连通各喷淋管；沿竖直方向观察，当水槽位于工作位时，该喷淋管组的投影位于水槽内；
11.当该喷淋管组向下移动时，该喷淋管组的喷淋管能够环绕在产品模型的四周，该产品模型粘结在打印平台上，从喷水孔喷出的清洗液能够对产品模型进行清洗，清洗液掉落到水槽内；当喷淋管组向上移动时，喷淋管的最下端能够向上超过打印平台位于最高点时的下表面；第一轴线方向和第二轴线方向均沿水平方向延伸，且相互垂直。作业电机和驱动马达均采用步进电机或伺服电机。
12.本技术中的紫外光系统和led紫外灯均采用现有的成熟技术。本技术中，料槽的基本结构采用现有技术，仅根据需要进行适应性改造，使其能够在作业丝杆上进行移动。
13.当该喷淋管组向下移动时，位于最上侧的喷水孔向上不超过打印平台的下表面，以避免从喷水孔喷出的清洗液喷射到打印平台的侧面和上表面。
14.在本技术中，增设了水槽，由于在作业丝杆上设置了螺旋方向相反的第一螺旋槽与第二螺旋槽，当转动作业丝杆上，能够使水槽和料槽朝不同的方向移动，在使用前，只需要将水槽和料槽均放置在工作位和停靠位的中间位置，在转动作业丝杆时，则能够使水槽和料槽分别同时移动到工作位和停靠位，反转作业丝杆时，则能够使水槽和料槽分别同时移动到停靠位和工作位，完成位置的转换，利用作业切换机构和喷淋装置，能够在避光盖内连续完成打印、清洗和后固化，形成产品，在整个生产过程中，无需开启避光盖，整个生产过程处于密闭状态，避免了现有技术中，需要开启罩盖，并对打印平台进行拆卸和安装过程，保证了在整个生产过程中，产品模型上的树脂均处于密闭状态，避免了外部自然光的干扰，使得产品模型上残留的树脂不会在产品模型表面产生细小的纹路或由于物理因素导致产品模型受损，影响产品模型的整体外形和质量。采用本发明，由于在整个生产过程均处于避光盖内，使产品模型不会暴露于外界，更好的保护了产品模型以及产品的精度。
15.本技术中，由于料槽和水槽分别位于作业丝杆的上下两侧，当第一滑块和第二滑块分别卡持在所对应的第一螺旋槽和第二螺旋槽内时，料槽与水槽无接触，使得料槽与水槽在交错移动时，不会相互碰撞。
16.本技术工作时，在料槽内盛装液态光敏树脂浆料，然后盖合避光盖，启动作业电机，将料槽移动到工作位，水槽位于停靠位，然后启动紫外光系统，在打印平台上进行打印，打印与现有技术相同。完成打印后，形成产品模型，然后再次启动作业电机，将料槽移动到停靠位，水槽移动到作业位，启动升降装置，使喷淋管组下降并包围在产品模型的周围，将水泵的进口连通清洗液，启动水泵，清洗液经喷淋管喷出，对产品模型进行清洗，清洗液流入到水槽内，完成清洗后，将喷淋管组向上移动，使得喷淋管的最下端向上超过打印平台的
下表面，启动驱动马达，带动打印平台进行转动，并同步启动led紫外灯，进行后固化，完成产品的制作。
17.然后开启主盖，将完成打印的产品取出，并将水槽内的清洗液清理干净，以备下次使用。其中料槽根据需要更换或清洗，或者将料槽保持在副盖内，避免残留的液态光敏树脂浆料在自然光的作用下产生反应。
18.总体而言，利用本技术能够对产品模型的打印、清洗和后固化在同一设备上连续完成，无需将产品模型从打印平台上取下后进行清洗，并用另一设备进行后固化，不但提高了生产效率，还提高了产品质量，更好地如实地反映出产品模型的3维结构，并减少了设备的数量。
19.进一步，在作业部上设置有两个沿第二轴线方向间隔设置的导向架，两个导向架均沿第一轴线方向延伸，两根作业丝杆位于两个导向架之间；每一导向架朝向另一导向架的一侧均具有一根第一导轨和一根第二导轨，其中第一导轨位于第二导轨的下侧，第一导轨和第二导轨均呈沿水平方向突出的平板状；
20.在料槽的第二方向的两侧均设置有一条沿第一轴线方向延伸的第一导向槽，每条第一导向槽均沿水平方向贯穿料槽的侧壁，料槽经第一导向槽卡持在两根第一导轨上；
21.在水槽的第二方向的两侧均设置有一条沿第一轴线方向延伸的第二导向槽，每条第二导向槽均沿水平方向贯穿水槽的侧壁、且沿竖直方向贯穿水槽的下表面，水槽经第二导向槽卡持在两根第二导轨上。为便于加工以及安装的便利性，两根第一导轨的高度等高，两根第二导轨的高度等高。该设计能够使得料槽和水槽分别支撑在第一导轨和第二导轨上，能够在作业丝杆的驱动下稳定地沿第一轴线方向往复移动，同时避免水槽直接支撑在作业丝杆上，影响水槽的灵活移动。
22.进一步，为将料槽顺利地从往复机构上取出，进行更换和维护，两根第一导轨远离作业电机的一端无连接，该料槽能够由两根第一导轨远离作业电机的一端卡持在两根第一导轨上、或者脱离两根第一导轨。
23.为了避免光敏材料的混用，对于每种液态光敏树脂浆料，一般均配备专用的料槽，当更换液态光敏树脂浆料时，需要将料槽从往复机构上取出，并更换相应液态光敏树脂浆料的料槽，即使无需更换料槽，也需要对损坏的料槽进行更换。由于水槽的第二导向槽向下贯穿水槽的下表面，向上提升水槽即可将水槽顺利地脱离作业丝杆，并从复机构上取下。而料槽由于位于作业丝杆的下方，上述设计能够使料槽从作业丝杆远离作业电机的一端取下，对料槽进行更换或清洗。
24.为了加工和安装的方便，也为了简化设备结构，两根第二导轨远离作业电机的一端无连接。
25.进一步，为便于控制喷淋管的升降，该升降装置采用活塞缸，活塞缸的缸筒固定安装在避光盖上，活塞缸的活塞杆向下伸入到避光盖内，在该活塞杆的下端固定安装有一环形水管，各喷淋管固定安装在该环形管的下侧、且连通该环形管，水泵的出口经软管连通环形水管。活塞缸具体可以选用液压缸、气压缸或电动缸。上述的软管可以采用塑料软管、橡胶软管、金属软管或波纹管等易于弯曲的管材。由于环形水管位于避光盖内，无需在避光盖上开设供喷淋管穿过的孔洞，提高了避光盖的避光性。
26.为了能够对产品模型的四周均能够进行充分的清洗，在该连接臂上开设有供喷淋
管穿过的穿管孔。该设计能够避免由于连接臂的阻碍，而且部分区域无法布置喷淋管的弊端。
27.具体地，每根作业丝杆均经轴承座转动地安装在作业部上，作业丝杆的一端形成为驱动端，在该驱动端上设置有一被动同步带轮，一同步齿形带环绕在两根作业丝杆的被动同步带轮上，在作业电机的输出轴上固定安装有一主动同步带轮，该主动同步带轮啮合在该同步齿形带上。该设计能够有效地简化设备的结构。由于需要使两根作业丝杆进行同向转动，当采用齿轮来替换同步齿形带时，还需要设置相应的变换齿轮，才能使得两根作业丝杆进行同向运转，使得设备结构相对复杂。
28.具体地，该传动机构包括固定于工作台上的第二轴线方向一侧的立杆，在该立杆上转动地安装有一沿竖直方向延伸的滚珠丝杆，连接臂的一端啮合在该滚珠丝杆上，led紫外灯安装在该立杆上。在具体的设置上，可以在立杆上设置两块led紫外灯，并使两块led灯分别位于滚珠丝杆的两侧。利用立杆作为led紫外灯的安装杆，无需增设另外的led紫外灯的安装杆，以简化设备结构。
29.具体地，在该驱动马达的输出轴的下端可拆卸地安装有一插块，在打印平台的上侧开设有一插槽，该插块自由地插设在插槽内；该插块的竖直方向的截面呈小端朝上的t型，该插槽呈与该插块相适应的t型。该设计能够使得打印平台方便地安装在驱动马达的输出轴上，或从驱动马达的输出轴上将打印平台拆卸下来，且保证打印平台能够稳定地随驱动马达的输出轴进行转动。
30.进一步，该插槽的两端分别形成为进口端和限位端，该限位端将插槽的一端封闭，当插块插设在插槽内、并抵靠在限位端上时，该打印平台位于设定的工作位置；在该插块的上表面设置有一与驱动马达的输出轴相适应的凹槽，该驱动马达的输出轴伸入到该凹槽内，至少两颗螺钉由下向上穿过插块后旋拧在该输出轴上，每一螺钉的下表面均向下不超出插块的下表面。
31.上述设定的工作位置是指液晶屏的正上方，是指现有技术中，能够在打印平台上进行打印的位置，当打印平台位于设定的工作位置时，即能够在打印平台上进行打印工作，设定的工作位置仅为了便于描述，并无其他特殊含义。
32.该设计能够简化打印平台的安装步骤，在将打印平台安装到驱动马达的输出轴上时，直接将插块抵靠在限位端上，即可完成打印平台的安装，无需再对打印平台的位置进行二次调整，提高操作便利性。利用凹槽，能够快速定位驱动马达的输出轴与插块之间的位置，使螺钉的下表面向下不超出插块的下表面，能够避免在将插块插设到插槽内时，螺钉所造成的卡顿。
33.具体地，该作业部包括顶板和延伸部，作业电机位于顶板的一侧，沿第一轴线方向，该延伸部位于顶板远离作业电机的一侧；该延伸部铰接在工作台的立壁上，在该延伸部的下表面上铰接有一用于支撑延伸部的支撑杆，该支撑杆远离延伸部的一端可拆卸地安装在工作台的立壁上；
34.作业丝杆的两端设置有光杆端，其中一个光杆端称为驱动端，另一个光杆端称为定位端，该定位端的直径小于第一螺旋槽的槽底直径、且小于第二螺旋槽的槽底直径；
35.驱动端经第一轴承座固定安装在顶板上，定位端经第二轴承座固定安装在延伸部上，该第二轴承座包括固定安装在延伸部上的底座和采用螺栓可拆卸地安装在底座上的轴
承盖；当第二轴承座脱离定位端时，料槽能够脱离往复机构。
36.该设计既能够保证作业丝杆在运转时具有稳定平稳的支撑，还能够使得料槽顺利地从往复机构中取出。由于水槽位于作业丝杆的上方，能够较为容易地将水槽从作业丝杆上取下，并脱离往复机构。当需要将料槽从往复机构中取出时，首先将第二轴承座的轴承盖从底座上拆卸下来，使得定位端脱离第二轴承座的束缚，然后将支撑杆与立壁的连接拆开，使得延伸部向下转动，从而使得第二轴承座的底座与定位端分离，转动两根作业丝杆，使得料槽继续朝定位端方向移动，直到完全脱离作业丝杆后，将料槽从往复机构中取出。在取下料槽前，需要先将水槽取下，以顺利取下料槽。
37.具体地，该避光盖包括主盖和副盖，该主盖可拆卸地盖合在工作台上，该副盖经卡持机构可拆卸地插设在主盖的一侧；在主盖朝向副盖的一侧开设有用于往复机构经过的第一窗口，在副盖朝向主盖的一侧开设有用于往复机构经过的第二窗口；当主盖盖合在工作台上、且副盖插设在主盖的一侧时，延伸部容纳在该副盖内，第一窗口正对第二窗口，且副盖紧密地贴合在主盖的一侧。该设计能够使得无需拆卸主盖，仅仅将副盖取下后，便可更换料槽或水槽。
附图说明
38.图1是本发明一实施例的整体外形结构示意图。
39.图2是图1中a部分的放大图。
40.图3是图1所示实施例在拆除避光盖后的示意图。
41.图4时图3中b部分的放大图。
42.图5是图3所示实施例的另一工作状态图。
43.图6是图3所示实施例中，将喷淋装置移动后的示意图。
44.图7是作业丝杆的机构示意图。
45.图8是料槽的机构示意图。
46.图9是料槽的主视图。
47.图10是水槽的机构示意图。
48.图11是水槽的主视图。
49.图12是连接臂、驱动马达以及打印平台连接在一起的结构示意图。
50.图13是图12的分解图。
51.图14是12拆除连接臂后的结构示意图。
52.图15是插块的结构示意图。
具体实施方式
53.参阅图1-图15，在附图中，第一轴线x的延伸方向表示第一轴线方向，第二轴线y的延伸方向表示第二轴线方向，第一轴线x与第二轴线y均沿水平方向延伸，且相互垂直。为显示清楚，图3和图5中的驱动马达被拆除。
54.一种能够后固化的lcd光固化3d打印机，其包括一呈空心状的工作台10，该工作台10包括沿竖直方向延伸的立壁11和设置立壁顶部的顶板13，工作台的底部形成为呈敞口状的安装孔，经该安装孔在工作台的内腔中安装相应的部件。
55.在该工作台10上安装有一传动机构80，该传动机构80采用现有成熟技术，传动机构80包括固定于工作台的第二轴线方向一侧的立杆82，在该立杆82上转动地安装有一沿竖直方向延伸的滚珠丝杆81，连接臂83的一端经丝杆螺孔832啮合在该滚珠丝杆81上，连接臂83沿第二轴线方向延伸，在连接臂83远离滚珠丝杆81的一端安装有一打印平台85，在工作台的内腔中安装有用于驱动滚珠丝杆81转动的伺服电机，在附图中，驱动滚珠丝杆转动的伺服电机未显示。在伺服电机的驱动下，连接臂能够沿滚珠丝杆81在竖直方向上往复移动，并带动打印平台85沿竖直方向往复移动。
56.在立杆朝向连接臂83的一侧设置有两块led紫外灯86，两块led紫外灯86设置在滚珠丝杆81的两侧，在水平方向上，该led紫外灯的照射方向朝向打印平台，led紫外灯用于对产品模型进行后固化。即在工作上安装有led紫外灯。打印平台的下表面形成为产品的打印工作面。
57.本实施例中，在连接臂远离滚珠丝杆81的一端开设有一呈通孔状的轴孔831，该轴孔831沿竖直方向延伸，驱动马达87固定安装在连接臂上，驱动马达87的输出轴871沿竖直方向向下自由地穿过轴孔831后可拆卸连接在打印平台85上。在驱动马达的带动下，该打印平台能够以驱动马达87的输出轴的中轴线为中轴线进行转动。本实施例中，该驱动马达采用伺服电机，可以理解，在另一实施例中，驱动马达还可以采用步进电机。
58.本实施例中，在驱动马达87的输出轴871的下端可拆卸地安装有一插块88，该插块的竖直方向的截面881呈小端朝上的t型。在该插块88的上表面设置有一与驱动马达的输出轴相适应的呈圆形的凹槽882，并在该插块上沿竖直方向开设有两个螺钉孔883，两个螺钉孔883贯穿该凹槽的底面，驱动马达87的输出轴871伸入到凹槽内。两颗螺钉89由下向上分别穿过一螺钉孔883后旋拧在驱动马达87的输出轴上，将插块可拆卸地安装在驱动马达87的输出轴上。每一螺钉的下表面均向下不超出插块的下表面。
59.在打印平台的上侧开设有一沿第二轴线方向延伸的插槽851，该插槽呈与该插块相适应的t型。该插槽851的两端分别形成为进口端852和限位端853，进口端852沿第二轴线方向贯穿打印平台一侧的侧面，该限位端将插槽的一端封闭，插块88能够经进口端852自由地插设到该插槽851内。当插块插设在插槽内、并抵靠在限位端上时，此时，打印平台位于下述的液晶屏的正上方，即该打印平台位于设定的工作位置。
60.该工作台上具有一水平设置的作业部15，本实施例中，该作业部15包括工作台10的顶板13和一延伸部14，延伸部14位于工作台第一轴线方向的一侧，该延伸部经铰链铰接在工作台的立壁上，在延伸部的下侧铰接有一用于支撑延伸部的支撑杆141，在支撑杆141远离延伸部的一端固定安装有一横板144，在该横板144上开设有通孔状的定位孔143，对应于定位孔，在立壁上开设有销孔，在附图中，销孔未显示。销钉142穿过定位孔后可拆卸地插设在销孔内，使得支撑杆能够可拆卸地安装在工作台的立壁上。
61.该延伸部采用一钢板制成，当然在其他实施例中，延伸部还可以采用木板、塑料板等硬质板材制作，或者采用铝板、铜板等其他金属板材制成。
62.在该作业部15上具有沿第一轴线方向间隔设置的工作位151和停靠位152，工作位151位于顶板13上，停靠位152位于延伸部14上。在该顶板正对工作位的区域内设置有液晶屏，该液晶屏为紫外光系统的一部分，在附图中，该紫外光系统未显示。本实施例中，紫外光系统采用现有的成熟技术，其具体包括由下向上顺次连接在一起的紫外光源、聚光罩和液
晶屏，在竖直方向上，该液晶屏沿竖直方向正对该打印平台85。
63.在该作业部15上安装有一作业切换机构，该作业切换机构包括往一往复机构20、一料槽40和一水槽50，该往复机构20包括固定安装在该作业部上的作业电机21和转动地安装在作业部上的两根作业丝杆31，本实施例中，作业电机具体安装在顶板远离延伸部的一端。请参阅5，每根作业丝杆均包括杆体310和设置在该杆体上的第一螺旋槽311与第二螺旋槽312，第一螺旋槽311与第二螺旋槽312的结构相同、且螺旋方向相反，在杆体的两端设置有光杆端，其中一个光杆端称为驱动端314，另一个光杆端称为定位端315，该定位端的直径小于第一螺旋槽的槽底直径、且小于第二螺旋槽的槽底直径。两根作业丝杆的第一螺旋槽的螺旋方向相同，且第二螺旋槽的螺旋方向也相同。
64.本技术中，作业丝杆的结构与现有技术中的往复丝杆的结构大致相同，其区别仅仅在于第一螺旋槽与第二螺旋槽的两端未连接在一起。在每根作业丝杆的驱动端上均套设有一被动同步带轮313。
65.每根作业丝杆31的驱动端均经第一轴承座341固定安装在顶板上，定位端经第二轴承座342固定安装在延伸部上。该第二轴承座342为一剖分式轴承座，其具体包括固定安装在延伸部上的底座343和采用螺栓可拆卸地安装在底座343上的轴承盖344。即每根作业丝杆均经轴承座转动地安装在作业部上。
66.为调整安装高度，本实施例中，第一轴承座和第二轴承座均经一凸块33固定安装在作业部上，其中的凸块为非必要部件，可以根据具体的需要进行设置或取消。沿竖直方向观察，两根作业丝杆分别位于液晶屏的第二轴线方向的两侧。
67.两根作业丝杆沿第一轴线方向平行延伸，两根作业丝杆的驱动端均朝向作业电机21，一同步齿形带23环绕在两根作业丝杆的被动同步带轮313上，在作业电机的输出轴上固定安装有一主动同步带轮22，该主动同步带轮22啮合在该同步齿形带23上，使得作业电机的输出轴连接到两根作业丝杆上，以驱动两根作业丝杆进行往复转动。本实施例中，作业电机采用伺服电机，可以理解，在另一实施例中，作业电机还可以采用步进电机。在作业电机的驱动下，两根作业丝杆能够沿同一旋转方向同时转动。
68.在作业部上设置有两个沿第二轴线方向间隔设置的导向架36，两个导向架均沿第一轴线方向延伸，两根作业丝杆位于两个导向架之间。每一导向架36均具有一固定安装在作业部上的立板361，在立板361朝向另一导向架的一侧固定设置有一根第一导轨362和一根第二导轨363，其中第一导轨位于第二导轨的下侧，第一导轨和第二导轨均呈沿水平方向突出的平板状。两根第一导轨之间无连接，且两根第二导轨之间无连接。两根第一导轨的高度等高，两根第二导轨的高度等高。
69.料槽40位于两根作业丝杆的下侧。请参阅图8和图9，本实施例中，料槽40包括呈矩形环状的第一槽体41，该第一槽体41具有两个沿第一轴线方向延伸的第一槽壁411，两个第一槽壁411沿第二轴线方向间隔设置，在两个第一槽壁411的顶部分别固定安装有一个第一滑块43，每个第一滑块43对应于一根作业丝杆的第一螺旋槽，第一滑块43活动地卡持在所对应的第一螺旋槽内。
70.在两个第一槽壁411的外侧均开设有一条沿第一轴线方向延伸的第一导向槽44，每条第一导向槽44沿水平方向贯穿第一槽壁411的外壁，即每个第一导向槽均沿水平方向贯穿料槽的侧壁。料槽经两条第一导向槽卡持在两个第一导轨上。本技术中，料槽未涉及的
部分均依照现有成熟技术进行制造。
71.水槽50位于两根作业丝杆的上侧。请参阅图10和图11，本实施例中，水槽50包括呈矩形环状的第二槽体51，该第二槽体51具有两个沿第一轴线方向延伸的第二槽壁511，两个第二槽壁511沿第二轴线方向间隔设置，水槽50的第二底板52密封地安装在第二槽体51的底部。在两个第二槽壁511的底部分别固定安装有一个第二滑块53，每个第二滑块53对应于一根作业丝杆的第二螺旋槽，第二滑块53活动地卡持在所对应的第二螺旋槽内。
72.在两个第二槽壁511的外侧均开设有一条沿第一轴线方向延伸的第二导向槽54，每条第二导向槽54沿水平方向贯穿第二槽壁511的外壁、且沿竖直方向贯穿水槽的下表面，即每个第二导向槽均沿水平方向贯穿水槽的侧壁、且沿竖直方向贯穿水槽的下表面。水槽经两条第二导向槽卡持在两个第二导轨上。本实施例中，水槽采用不锈钢板焊接而成。
73.当第一滑块和第二滑块分别卡持在所对应的第一螺旋槽和第二螺旋槽内时，料槽与水槽无接触；当作业电机驱动两根作业丝杆转动时，能够带动料槽和水槽沿第一轴线方向往复移动，并依次位于工作位和停靠位上。在图3和图6中，料槽40位于工作位151上，水槽50位于停靠位152上；在图5中，料槽40位于停靠位152上，水槽50位于工作位151上。
74.由于水槽的第二导向槽向下贯穿水槽的下表面，且第二导轨位于第一导轨的上侧，在将水槽向上提起时，能够将水槽完全脱离往复机构。由于第二轴承座采用了剖分式轴承座，当需要从往复机构上取下料槽时，需要先将水槽取下，以减少干扰，然后将第二轴承的轴承盖344拆除，再将销钉从立壁上的销孔内拔出，使支撑杆与工作台的立壁脱离，则可将延伸部向下倾斜，使得底座343脱离定位端，由于两根第一导轨之间无连接，转动作业丝杆能够使料槽从第一导轨远离作业电机的一端脱离第一导轨、并脱离作业丝杆，将料槽从往复机构上取出，以更换不同的料槽。
75.一避光盖70自由地盖合在作业部上，打印平台、料槽和水槽均容纳在避光盖内。请参阅图1，本实施中，该避光盖70包括主盖71和副盖74，其中主盖71盖合在工作台的顶板13上，副盖位于主盖71第一轴线方向的一侧。副盖经卡持机构73可拆卸地插设在主盖的一侧，当主盖盖合在工作台上、且该副盖插设在主盖的一侧时，延伸部容纳在该副盖内。请参阅图2，本实施例中，卡持机构73包括沿竖直方向延伸、且能够相互插设在一起的t型卡槽731和t型块732，其中t型卡槽731固定安装在主盖朝向副盖的一侧，t型块732固定安装在副盖朝向主盖的一侧。对应于每个卡持机构，在副盖朝向主盖的侧壁上均设置有沉槽733，t型块732容纳在该沉槽内，当t型块732与t型卡槽731插设在一起时，t型卡槽731也同时容纳在该沉槽内，使得副盖能够紧密地贴合在主盖的一侧。可以理解，在另一实施例中，t型卡槽731还可以固定安装在副盖朝向主盖的一侧，t型块732固定安装在主盖朝向副盖的一侧。本实施例中，主盖和副盖均采用不透明的聚碳酸酯板制作。
76.在主盖朝向副盖的一侧开设有用于往复机构经过的第一窗口，在副盖朝向主盖的一侧开设有用于往复机构经过的第二窗口75；当主盖盖合在工作台上、且副盖插设在主盖的一侧时，第一窗口正对第二窗口。
77.在避光盖上设置有一喷淋装置600，本实施例中，喷淋装置600安装在主盖上。该喷淋装置600包括喷淋管组60、水泵64和升降装置，本实施中，升降装置具体采用气压缸65，气压缸65的缸筒651固定安装在避光盖上，活塞缸的活塞杆652沿竖直方向向下伸入到主盖内，在该活塞杆的下端经十字架61固定安装有一呈矩形环状的环形水管62，该环形水管位
于主盖内，在环形水管的下侧连接有若干根沿竖直方向延伸喷淋管63，各喷淋管均连通该环形管。水泵64固定安装在主盖的上端盖72上，水泵的出口经软管642连通环形水管，水泵的进口641用于连接到清洗液罐内。为避免连接臂的干涉，在连接臂上开设有供喷淋管闯过的穿管孔84。
78.可以理解，在其他实施例中，气压缸还可以采用液压缸或电动缸等活塞缸替代。
79.该若干根喷淋管共同形成为喷淋管组60，在各喷淋管的内侧管壁上均开设有喷水孔631，各喷淋管沿环形管的延伸方向布置，使得各喷淋管呈矩形环状布置。沿竖直方向观察，当水槽位于工作位时，该喷淋管组的投影位于水槽内。
80.该升降装置能够驱动该喷淋管组沿竖直方向往复移动，当该喷淋管组向下移动时，该喷淋管组的喷淋管能够环绕在产品模型的四周，且位于最上侧的喷水孔向上不超过打印平台的下表面，该产品模型粘结在打印平台上，从喷水孔喷出的清洗液能够对产品模型进行清洗，清洗液掉落到水槽内。当喷淋管组向上移动时，喷淋管的最下端能够向上超过打印平台位于最高点时的下表面。
81.当本实施例工作时，在料槽内盛装液态光敏树脂浆料，然后将主盖和副盖盖好，将启动作业电机，将料槽移动到工作位，水槽位于停靠位，然后启动紫外光系统，进行打印，打印与现有技术相同，完成打印后，形成产品模型，然后再次启动作业电机，将料槽移动到停靠位，水槽移动到作业位，启动升降装置，使喷淋管组下降并包围在产品模型的周围，将水泵的进口连通清洗液，启动水泵，清洗液经喷淋管喷出，对产品模型进行清洗，清洗液流入到水槽内，完成清洗后，将喷淋管组向上移动，使得喷淋管的最下端向上超过打印平台的下表面，启动驱动马达，带动打印平台进行转动，并同步启动led紫外灯，进行后固化，完成产品的制作。
82.然后开启主盖，将完成打印的产品从打印平台上切割下来，并将水槽内的清洗液清理干净，以备下次使用。其中料槽根据需要更换或清洗，或者将料槽保持在副盖内，避免残留的液态光敏树脂浆料在自然光的作用下产生反应。

技术特征：
1.一种能够后固化的lcd光固化3d打印机，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，在该传动机构上安装有一连接臂，在该连接臂上安装有一驱动马达，该驱动马达的输出轴沿竖直方向向下自由地贯穿该连接臂后、可拆卸地安装有一打印平台，该传动机构能够驱动该打印平台沿竖直方向往复移动；在工作台上安装有led紫外灯，在水平方向上，该led紫外灯的照射方向朝向打印平台；在驱动马达的带动下，该打印平台能够以驱动马达的输出轴的中轴线为中轴线进行转动；该工作台上具有一水平设置的作业部，该作业部至少包括工作台的顶板，在该作业部上具有沿第一轴线方向间隔的工作位和停靠位，工作位位于工作台的顶板上，在该顶板正对工作位的区域内设置有液晶屏，该液晶屏沿竖直方向正对该打印平台；在该作业部上安装有一作业切换机构，该作业切换机构包括往一往复机构、一料槽和一水槽，该往复机构包括固定安装在该作业部上的作业电机和转动地安装在作业部上的两根作业丝杆，两根作业丝杆沿第一轴线方向平行延伸；该作业电机的输出轴连接到两根作业丝杆的一端上，以驱动两根作业丝杆进行往复转动；在每一作业丝杆上均设置有螺旋方向相反的第一螺旋槽与第二螺旋槽，两根作业丝杆上的第一螺旋槽的螺旋方向相同；在作业电机的驱动下，两根作业丝杆能够沿同一旋转方向同时转动；沿竖直方向观察，两根作业丝杆分别位于液晶屏的第二轴线方向的两侧；该料槽位于两根作业丝杆的下侧，对应于每根作业丝杆的第一螺旋槽，在料槽上均设置有一个第一滑块，每个第一滑块活动地卡持在所对应的第一螺旋槽内；该水槽位于两根作业丝杆的上侧，对应于每根作业丝杆的第二螺旋槽，在水槽上均设置有一个第二滑块，每个第二滑块活动地卡持在所对应的第二螺旋槽内；当作业电机驱动两根作业丝杆转动时，能够带动料槽和水槽沿第一轴线方向往复移动，并依次位于工作位和停靠位；一避光盖自由地盖合在作业部上，该打印平台、料槽和水槽均容纳在避光盖内；在避光盖上设置有一喷淋装置，该喷淋装置包括喷淋管组、水泵和升降装置，该升降装置固定安装在该避光盖上，喷淋管组包括若干根沿竖直方向延伸、且呈环状布置的喷淋管，在喷淋管的内侧管壁上开设有喷水孔，该喷淋管组安装在升降装置上，该升降装置能够驱动该喷淋管组沿竖直方向往复移动；水泵固定安装在避光盖上，水泵的出水口连通各喷淋管；沿竖直方向观察，当水槽位于工作位时，该喷淋管组的投影位于水槽内；当该喷淋管组向下移动时，该喷淋管组的喷淋管能够环绕在产品模型的四周，该产品模型粘结在打印平台上，从喷水孔喷出的清洗液能够对产品模型进行清洗，清洗液掉落到水槽内；当喷淋管组向上移动时，喷淋管的最下端能够向上超过打印平台位于最高点时的下表面；第一轴线方向和第二轴线方向沿水平方向延伸，且相互垂直。2.根据权利要求1所述的lcd光固化3d打印机，其特征在于，在作业部上设置有两个沿第二轴线方向间隔设置的导向架，两个导向架均沿第一轴线方向延伸，两根作业丝杆位于两个导向架之间；每一导向架朝向另一导向架的一侧均具有一根第一导轨和一根第二导轨，其中第一导轨位于第二导轨的下侧，第一导轨和第二导轨均呈沿水平方向突出的平板状；在料槽的第二方向的两侧均设置有一条沿第一轴线方向延伸的第一导向槽，每条第一导向槽均沿水平方向贯穿料槽的侧壁，料槽经第一导向槽卡持在两根第一导轨上；在水槽的第二方向的两侧均设置有一条沿第一轴线方向延伸的第二导向槽，每条第二
导向槽均沿水平方向贯穿水槽的侧壁、且沿竖直方向贯穿水槽的下表面，水槽经第二导向槽卡持在两根第二导轨上。3.根据权利要求2所述的lcd光固化3d打印机，其特征在于，两根第一导轨远离作业电机的一端无连接，该料槽能够由两根第一导轨远离作业电机的一端卡持在两根第一导轨上、或者脱离两根第一导轨。4.根据权利要求1所述的lcd光固化3d打印机，其特征在于，该升降装置采用活塞缸，活塞缸的缸筒固定安装在避光盖上，活塞缸的活塞杆向下伸入到避光盖内，在该活塞杆的下端固定安装有一环形水管，各喷淋管固定安装在该环形管的下侧、且连通该环形管，水泵的出口经软管连通环形水管。5.根据权利要求1所述的lcd光固化3d打印机，其特征在于，每根作业丝杆均经轴承座转动地安装在作业部上，作业丝杆的一端形成为驱动端，在该驱动端上设置有一被动同步带轮，一同步齿形带环绕在两根作业丝杆的被动同步带轮上，在作业电机的输出轴上固定安装有一主动同步带轮，该主动同步带轮啮合在该同步齿形带上。6.根据权利要求1所述的lcd光固化3d打印机，其特征在于，该传动机构包括固定于工作台上的第二轴线方向一侧的立杆，在该立杆上转动地安装有一沿竖直方向延伸的滚珠丝杆，连接臂的一端啮合在该滚珠丝杆上，led紫外灯安装在该立杆上。7.根据权利要求1所述的lcd光固化3d打印机，其特征在于，在该驱动马达的输出轴的下端可拆卸地安装有一插块，在打印平台的上侧开设有一插槽，该插块自由地插设在插槽内；该插块的竖直方向的截面呈小端朝上的t型，该插槽呈与该插块相适应的t型。8.根据权利要求7所述的lcd光固化3d打印机，其特征在于，该插槽的两端分别形成为进口端和限位端，该限位端将插槽的一端封闭，当插块插设在插槽内、并抵靠在限位端上时，该打印平台位于设定的工作位置；在该插块的上表面设置有一与驱动马达的输出轴相适应的凹槽，该驱动马达的输出轴伸入到该凹槽内，至少两颗螺钉由下向上穿过插块后旋拧在该输出轴上，每一螺钉的下表面均向下不超出插块的下表面。9.根据权利要求1所述的lcd光固化3d打印机，其特征在于，该作业部包括顶板和延伸部，作业电机位于顶板的一侧，沿第一轴线方向，该延伸部位于顶板远离作业电机的一侧；该延伸部铰接在工作台的立壁上，在该延伸部的下表面上铰接有一用于支撑延伸部的支撑杆，该支撑杆远离延伸部的一端可拆卸地安装在工作台的立壁上；作业丝杆的两端设置有光杆端，其中一个光杆端称为驱动端，另一个光杆端称为定位端，该定位端的直径小于第一螺旋槽的槽底直径、且小于第二螺旋槽的槽底直径；驱动端经第一轴承座固定安装在顶板上，定位端经第二轴承座固定安装在延伸部上，该第二轴承座包括固定安装在延伸部上的底座和采用螺栓可拆卸地安装在底座上的轴承盖；当第二轴承座脱离定位端时，料槽能够脱离往复机构。
10.根据权利要求1所述的lcd光固化3d打印机，其特征在于，该避光盖包括主盖和副盖，该主盖可拆卸地盖合在工作台上，该副盖经卡持机构可拆卸地插设在主盖的一侧；在主盖朝向副盖的一侧开设有用于往复机构经过的第一窗口，在副盖朝向主盖的一侧开设有用于往复机构经过的第二窗口；当主盖盖合在工作台上、且副盖插设在主盖的一侧时，延伸部容纳在该副盖内，第一窗口正对第二窗口，且副盖紧密地贴合在主盖的一侧。

技术总结
本申请公开了一种能够后固化的LCD光固化3D打印机，其包括一安装有传递机构的工作台，驱动马达经连接臂安装在传动机构上，打印平台可拆卸地安装在驱动马达的输出轴上，在工作台上安装有LED紫外灯；工作台具有水平设置的作业部，在作业部安装有作业切换机构，作业切换机构包括往一往复机构、料槽和水槽，在往复机构的驱动下，料槽和水槽能够依次位于工作位和停靠位；避光盖自由地盖合在作业部上，在避光盖上设置有能够对产品模型进行清洗的喷淋装置。利用本申请能够对产品模型的打印、清洗和后固化在同一设备上连续完成，无需将产品模型从打印平台上取下后进行清洗，并用另一设备进行后固化，不但提高了生产效率，还提高了产品质量，并减少了设备的数量。并减少了设备的数量。并减少了设备的数量。


技术研发人员：陈世豪 朱彦浩 田雨晨 吴佳辉 朱雯雯 刘杰
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/8/28