本發(fā)明涉及3D打印技術領域。

背景技術：

3D打印，即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。

3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設計等領域被用于制造模型，后逐漸用于一些產品的直接制造，已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業(yè)設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。

現(xiàn)有的3D打印技術打印效率低下，無法適應批量性的生產制造，為此，很有必要提出一種能夠實現(xiàn)批量型生產打印的3D成型技術。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)3D打印連續(xù)不間斷的樹脂固化生產裝置及方法，能夠實現(xiàn)光源照射使樹脂固化的同時，傳送機構帶動打印產品不停移動，實現(xiàn)3D打印連續(xù)不間斷的生產，提高生產效率。

技術方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

一種實現(xiàn)3D打印連續(xù)不間斷的樹脂固化生產裝置，包括光源、第一傳送裝置、第二傳裝置和樹脂槽，所述樹脂槽內裝有液態(tài)樹脂，所述樹脂槽前后劃分定義為固化工作區(qū)和成型卸料區(qū)，所述光源和第一傳送裝置設置在固化工作區(qū)，所述第二傳送裝置設置在成型卸料區(qū)；所述光源位于固化工作區(qū)范圍內的第一傳送裝置的上方，所述第一傳送裝置的傳送起始端不低于液態(tài)樹脂的液面，所述傳送帶起始端下沉平滑式過渡至傳送末端，且該傳送末端距離液態(tài)樹脂液面高度不低于打印成型固化物的高度；所述第二傳裝置將傳送末端打印成型固化物交接輸送至液態(tài)樹脂液面以上。

進一步的，所述第一傳送裝置上方設置有與液態(tài)樹脂液面齊平的透明防粘膜，所述透明防粘膜透光、保持液面水平、與成形物體易脫落，在打印過程中，所述透明防粘膜保持與第一傳送裝置在水平方向同步移動。

進一步的，還包括出膜箱和卷膜器，所述出膜箱輸出的透明防粘膜，經過多個壓緊滾軸壓緊后，所述透明防粘膜保持位于固化工作區(qū)內的第一傳送裝置上方的液態(tài)樹脂液面齊平，再經卷膜器回收。

進一步的，所述第一傳送裝置包括第一傳動大軸、第一傳動小軸和第一傳送帶本體，所述第一傳送帶本體通過設置在其兩端的第一傳動大軸和第一傳動小軸傳動連接；所述第一傳動大軸的上傳動面不低于液態(tài)樹脂的液面，所述第一傳動小軸的上傳動面距離液態(tài)樹脂的液面距離不小于打印成型固化物的高度。

進一步的，所述第一傳動小軸的軸半徑小于第一傳動大軸的軸半徑。第一傳送帶本體下行卷入，第一傳動小軸的軸半徑變小，而打印成型固化物有一定的硬度且邊角尖銳不易彎曲從而使打印成型固化物與傳送帶順利剝離，打印成型固化物掉入第二傳送帶，第二傳送帶運行將打印成型固化物送出。

進一步的，所述第二傳動裝置包括第二傳動前軸、第二傳動后軸和第二傳送帶本體，所述第二傳送帶本體通過設置在其兩端的第二傳動前軸和第二傳動后軸傳動連接；所述第二傳動前軸的上傳動面低于第一傳動小軸的上傳動面設置，所述第二傳動后軸的上傳動面不低于液態(tài)樹脂的液面；所述第一傳送裝置的傳送末端的打印成型固化物傳送落入第二傳動裝置。所述第二傳送帶本體上表面等間距設置若干隔板，隔板之間的間距為一個打印成型固化物的容納間距。

進一步的，所述第一傳送裝置包括第一傳送機構組、傳送膜和支撐板，所述支撐板的支撐面為傳送起始端向下延伸至傳送末端的坡面結構；所述第一傳送機構組包括兩組相互分離且平行設置的履帶結構組，每組履帶結構組包括上履帶結構和下履帶結構，且所述上履帶結構疊加設置在下履帶結構上，疊加的重合面分別壓合傳送膜的兩側邊，所述傳送膜在兩組履帶結構組之間為供打印過程中光照成型的固化物的承載面及傳輸通道，作為承載面及傳輸通道的傳送膜區(qū)域的底部通過支撐板的支撐面頂緊；兩組履帶結構組同步帶動傳送膜沿第一支撐板的支撐面的導向移動。支撐板可以從下方頂緊并支撐傳送膜，使傳送膜平直運動，從而消除波動。每組所述履帶結構組中的上履帶結構和下履帶結構的與傳送膜壓合的外輪廓面上均設有防滑花紋，且所述防滑花紋沿傳送膜的傳動方向向外斜向設置，以保證傳送膜繃緊。兩組履帶結構組分別壓住傳送膜兩邊，帶動膜前進，與傳送膜壓合的防滑花紋使傳送膜有一個前進的分力和向兩邊繃緊的分力。

所述第二傳送裝置繼續(xù)帶動傳送膜位移，將打印成型固化物傳送至高出液態(tài)樹脂液面位置。

一種實現(xiàn)3D打印連續(xù)不間斷的樹脂固化生產裝置的方法：光源使得光照范圍內的第一表層液體固化，在固化的過程中，待成型固化物隨第一傳送裝置的傳送方向位移，直至完全成型后交接至第二傳送裝置。

具體的，第一步：光源亮，光源投射出第一個圖案并固化一定厚度的液態(tài)樹脂，在第一傳送裝置上形成第一固化物；

第二步：光源熄滅，第一傳送裝置向右下方移動一定的距離，與此同時透明防粘膜在水平方向同步移動，第一固化物與透明防粘膜分離，且下沉移動一定距離；

第三步：光源亮，光源投射出兩個圖案，在第一固化物上面固化疊加一層固化物，與此同時在第二步中形成第一固化物的第一傳送裝置對應位置形成第二固化物，光源熄滅；

第四步：第一傳送裝置向右下方移動移動的距離，與此同時透明防粘膜在水平方向同步移動，疊加一層的第一固化物和第二固化物與透明防粘膜分離，且下沉移動一定距離；

第五步：光源亮，光源投射出三個圖案，在第一固化物上面再次固化疊加一層固化物，與此同時在第二固化物上面固化一層固化物，在第三步中形成第二固化物的第一傳送裝置對應位置形成第三固化物，光源熄滅；

以此類推，在第一傳送裝置上形成按照光源照射圖案變化的N個固化物，這些固化物累積成所需的三維物體。

有益效果：本發(fā)明一種實現(xiàn)3D打印連續(xù)不間斷的樹脂固化生產裝置及方法，能夠實現(xiàn)光源照射使樹脂固化的同時，傳送機構帶動打印產品不停移動，實現(xiàn)3D打印連續(xù)不間斷的生產，提高生產效率。

可以同時打印若干個相同或不相同的物體；隨時把需要打印的物體安排進生產流程，實現(xiàn)“緊急插隊、立等可取”，極大提高生產的靈活性。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的第一種實施例結構示意圖；

附圖2為本發(fā)明的第一種實施例的工作狀態(tài)一圖；

附圖3為本發(fā)明的第一種實施例的工作狀態(tài)二圖；

附圖4為本發(fā)明的第一種實施例的工作狀態(tài)三圖；

附圖5為本發(fā)明的第一種實施例的工作狀態(tài)四圖；

附圖6為本發(fā)明的第一種實施例的工作狀態(tài)五圖；

附圖7為本發(fā)明的第一種實施例的工作狀態(tài)六圖；

附圖8為本發(fā)明的第一種實施例的結構立體圖；

附圖9為本發(fā)明的第二種實施例結構示意圖；

附圖10為本發(fā)明的第二種實施例的工作狀態(tài)一圖；

附圖11為本發(fā)明的第二種實施例的工作狀態(tài)二圖；

附圖12為本發(fā)明的第二種實施例的工作狀態(tài)三圖；

附圖13為本發(fā)明的第二種實施例的工作狀態(tài)四圖；

附圖14為本發(fā)明的第二種實施例的工作狀態(tài)五圖；

附圖15為本發(fā)明的第二種實施例的工作狀態(tài)六圖；

附圖16為本發(fā)明的第二種實施例的結構立體圖；

附圖17為本發(fā)明實施例中需要打印的物體結構形狀；

附圖18為本發(fā)明實施例中打印完成之后在傳送帶上傾斜排列的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。

如附圖1和8，一種實現(xiàn)3D打印連續(xù)不間斷的樹脂固化生產裝置，包括光源10、第一傳送裝置20、第二傳裝置30和樹脂槽80，所述光源10為區(qū)域發(fā)光平面，述樹脂槽80內裝有液態(tài)樹脂，所述樹脂槽80前后劃分定義為固化工作區(qū)和成型卸料區(qū)，所述光源10和第一傳送裝置20設置在固化工作區(qū)，所述第二傳送裝置30設置在成型卸料區(qū)；所述光源10位于固化工作區(qū)范圍內的第一傳送裝置20的上方，由于光照固化樹脂的過程是只能光照固化液態(tài)樹脂表面第一層，所以所述第一傳送裝置20的傳送起始端不低于液態(tài)樹脂的液面，所述傳送帶起始端下沉平滑式過渡至傳送末端，且該傳送末端距離液態(tài)樹脂液面高度不低于打印成型固化物的高度。所述第二傳裝置30將傳送末端打印成型固化物交接輸送至液態(tài)樹脂液面以上。

由于液態(tài)樹脂在樹脂槽80中呈現(xiàn)的是凸液面，凸液面會造成打印成型固化物的殘缺，影響打印成品的質量，為了解決該技術問題，所述第一傳送裝置20上方設置有與液態(tài)樹脂液面齊平的透明防粘膜40，所述透明防粘膜透光、保持液面水平、與成形物體易脫落，在打印過程中，所述透明防粘膜40保持與第一傳送裝置20在水平方向同步移動。

進一步的，還包括出膜箱60和卷膜器70，所述出膜箱60輸出的透明防粘膜40，經過多個壓緊滾軸壓緊后，所述透明防粘膜40保持位于固化工作區(qū)內的第一傳送裝置20上方的液態(tài)樹脂液面齊平，再經卷膜器70回收。

第一傳送裝置2的第一種實施例，所述第一傳送裝置2包括第一傳動大軸201、第一傳動小軸202和第一傳送帶本體203，所述第一傳送帶本體203通過設置在其兩端的第一傳動大軸201和第一傳動小軸202傳動連接；所述第一傳動大軸201的上傳動面不低于液態(tài)樹脂的液面，所述第一傳動小軸202的上傳動面距離液態(tài)樹脂的液面距離不小于打印成型固化物的高度。

所述第一傳動小軸202的軸半徑小于第一傳動大軸201的軸半徑，本發(fā)明中第一傳動小軸202的半徑優(yōu)選小于5mm。第一傳送帶本體下行至第一傳動小軸202位置卷入其下表面，由于第一傳動小軸的軸半徑較第一傳動大軸201變小，而打印成型固化物有一定的硬度且邊角尖銳不易彎曲，從而使打印成型固化物位移至第一傳動小軸202位置處與傳送帶本體順利剝離，打印成型固化物掉入第二傳送帶，第二傳送帶運行將打印成型固化物送出。

基于第一傳送裝置20的第一種實施例的技術基礎之上，所述第二傳動裝置30包括第二傳動前軸31、第二傳動后軸32和第二傳送帶本體33，所述第二傳送帶本體33通過設置在其兩端的第二傳動前軸31和第二傳動后軸32傳動連接；所述第二傳動前軸31的上傳動面低于第一傳動小軸202的上傳動面設置，所述第二傳動后軸32的上傳動面不低于液態(tài)樹脂的液面；所述第一傳送裝置20的傳送末端的打印成型固化物傳送落入第二傳動裝置30。還包括刮刀50，所述刮刀50的刀面貼合所述第一傳送帶本體203的打印起始端固化物承載面設置，可以及時掛掉傳送帶上的殘留物。所述第二傳送帶本體33上表面等間距設置若干隔板，隔板之間的間距為一個打印成型固化物的容納間距。

如附圖9和16，第一傳送裝置20的第二種實施例，所述第一傳送裝置20包括第一傳送機構組211、傳送膜212和支撐板213，所述支撐板213的支撐面為傳送起始端向下延伸至傳送末端的坡面結構；所述第一傳送機構組211包括兩組相互分離且平行設置的履帶結構組，每組履帶結構組包括上履帶結構和下履帶結構，且所述上履帶結構疊加設置在下履帶結構上，疊加的重合面分別壓合傳送膜212的兩側邊，所述傳送膜212在兩組履帶結構組之間為供打印過程中光照成型的固化物的承載面及傳輸通道，作為承載面及傳輸通道的傳送膜212區(qū)域的底部通過支撐板213的支撐面頂緊，其中傳送膜212從左側的傳送膜出膜箱出來，卷進右側的傳送膜卷膜器；兩組履帶結構組同步帶動傳送膜212沿第一支撐板213的支撐面的導向移動。支撐板可以從下方頂緊并支撐傳送膜，使傳送膜平直運動，從而消除波動。每組所述履帶結構組中的上履帶結構和下履帶結構的與傳送膜212壓合的外輪廓面上均設有防滑花紋，且所述防滑花紋沿傳送膜212的傳動方向向外斜向設置。兩組履帶結構組分別壓住傳送膜兩邊，帶動膜前進，與傳送膜壓合的防滑花紋使傳送膜有一個前進的分力和向兩邊繃緊的分力。所述第二傳送裝置30繼續(xù)帶動傳送膜212位移，將打印成型固化物傳送至高出液態(tài)樹脂液面位置。

如附圖2-7或10-15所示，工作原理：源使得光照范圍內的第一表層液體固化，在固化的過程中，待成型固化物隨第一傳送裝置的傳送方向位移，直至完全成型后交接至第二傳送裝置。具體的，第一步：光源亮，光源投射出第一個圖案并固化一定厚度的液態(tài)樹脂，在第一傳送裝置上形成第一固化物；第二步：光源熄滅，第一傳送裝置向右下方移動一定的距離，與此同時透明防粘膜在水平方向同步移動，第一固化物與透明防粘膜分離，且下沉移動一定距離；第三步：光源亮，光源投射出兩個圖案，在第一固化物上面固化疊加一層固化物，與此同時在第二步中形成第一固化物的第一傳送裝置對應位置形成第二固化物，光源熄滅；第四步：第一傳送裝置向右下方移動移動的距離，與此同時透明防粘膜在水平方向同步移動，疊加一層的第一固化物和第二固化物與透明防粘膜分離，且下沉移動一定距離；第五步：光源亮，光源投射出三個圖案，在第一固化物上面再次固化疊加一層固化物，與此同時在第二固化物上面固化一層固化物，在第三步中形成第二固化物的第一傳送裝置對應位置形成第三固化物，光源熄滅；以此類推，在第一傳送裝置上形成按照光源照射圖案變化的N個固化物，這些固化物累積形成需要的三維物體。

為了使得本方案的工作原理能夠更加清楚的呈現(xiàn)，進一步給出具體的打印固化物的成型流程表，表中需要打印的固化物的形狀結構及排列方式參見附圖17和18，具體如下：

切片形成截面圖然后打印。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。