本發(fā)明涉及清洗，具體涉及一種3d打印機(jī)樣件清洗裝置及其清洗方法。

背景技術(shù)：

1、隨著3d打印技術(shù)的快速發(fā)展，其在制造、醫(yī)療、教育等多個領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。然而，3d打印過程中，由于材料殘留、支撐結(jié)構(gòu)殘留及大顆?；覊m等問題，打印出的樣件往往需要經(jīng)過清洗才能達(dá)到預(yù)期效果。

2、現(xiàn)有的清洗裝置大多存在如下問題：1、大多采用手動操作，不僅效率低下，而且難以保證清洗的一致性和質(zhì)量；2、對清洗液無法實現(xiàn)實時監(jiān)測，若不能及時更換清洗液會導(dǎo)致清洗效果無法達(dá)到預(yù)期，若更換清洗液過于頻繁，不僅會影響清洗效率，而且還會造成資源浪費，因此，本申請?zhí)岢鲆环N3d打印機(jī)樣件清洗裝置及其清洗方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種3d打印機(jī)樣件清洗裝置及其清洗方法，解決上述技術(shù)問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種3d打印機(jī)樣件清洗裝置，包括預(yù)處理組件、清洗組件、干燥組件和監(jiān)測組件，所述預(yù)處理組件用于去除3d打印機(jī)樣件表面的大顆粒污染物；

4、所述清洗組件用于通過清洗液對3d打印機(jī)樣件進(jìn)行浸泡清洗，通過清洗液與3d打印機(jī)樣件表面接觸使污染物剝離；

5、所述干燥組件用于去除3d打印機(jī)樣件表面的水分；

6、所述監(jiān)測組件用于通過傳感器監(jiān)測清洗過程中清洗液的物理參數(shù)，并根據(jù)物理參數(shù)及時更換清洗液。

7、作為本發(fā)明方案的進(jìn)一步描述，所述預(yù)處理組件包括支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)有驅(qū)動結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)上方設(shè)有預(yù)處理結(jié)構(gòu)；

8、所述清洗組件包括清洗槽，所述清洗槽的頂部出水口處設(shè)有若干個水質(zhì)監(jiān)測傳感器，所述清洗槽內(nèi)壁設(shè)有若干個超聲波發(fā)生器。

9、作為本發(fā)明方案的進(jìn)一步描述，所述支撐結(jié)構(gòu)包括支撐板，所述支撐板的底部設(shè)有陣列分布的四個支撐腿，所述支撐板的下方設(shè)有電機(jī)安裝板，所述電機(jī)安裝板的四個角分別與四個支撐腿固定連接，所述支撐板的頂部中間設(shè)有第一端面齒輪。

10、作為本發(fā)明方案的進(jìn)一步描述，所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動電機(jī)，所述驅(qū)動電機(jī)固定在電機(jī)安裝板的頂部，所述驅(qū)動電機(jī)的輸出軸固定連接有驅(qū)動柱，所述驅(qū)動柱依次貫穿支撐板和第一端面齒輪，且驅(qū)動柱與支撐板和第一端面齒輪轉(zhuǎn)動連接，所述驅(qū)動柱的頂部設(shè)有安裝架。

11、作為本發(fā)明方案的進(jìn)一步描述，所述安裝架包括安裝架本體，所述安裝架本體的底部與驅(qū)動柱固定連接，所述安裝架本體內(nèi)開設(shè)有第一安裝槽和第二安裝槽，所述第二安裝槽的設(shè)置在第一安裝槽的上方，所述安裝架本體的頂部設(shè)有定位槽。

12、作為本發(fā)明方案的進(jìn)一步描述，所述預(yù)處理結(jié)構(gòu)包括第二端面齒輪，所述第二端面齒輪與第一端面齒輪嚙合，所述第二端面齒輪的一側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)動桿，所述轉(zhuǎn)動桿貫穿第一安裝槽其中一個側(cè)壁且所述轉(zhuǎn)動桿與第一安裝槽的兩個側(cè)壁轉(zhuǎn)動連接，所述轉(zhuǎn)動桿上設(shè)有中心齒輪，所述中心齒輪的上方設(shè)有轉(zhuǎn)動環(huán)，所述轉(zhuǎn)動環(huán)與第二安裝槽活動連接，所述轉(zhuǎn)動環(huán)的外壁設(shè)有外圈齒輪，所述外圈齒輪與中心齒輪嚙合，所述轉(zhuǎn)動環(huán)的內(nèi)壁安裝有對稱分布的兩個空氣噴槍。

13、一種3d打印機(jī)樣件清洗裝置的清洗方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

14、步驟s1、將3d打印樣件至于定位槽上，啟動驅(qū)動電機(jī)；

15、步驟s2、驅(qū)動電機(jī)運轉(zhuǎn)通過驅(qū)動結(jié)構(gòu)帶動3d打印樣件和預(yù)處理結(jié)構(gòu)沿水平方向轉(zhuǎn)動；

16、步驟s3、預(yù)處理結(jié)構(gòu)通過第一端面齒輪轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)動環(huán)轉(zhuǎn)動，從而帶動兩個空氣噴槍沿豎直方向轉(zhuǎn)動；

17、步驟s4、啟動空氣噴槍使用壓縮空氣將3d打印樣件表面大顆粒污染物清除；

18、步驟s5、將預(yù)處理完成的3d打印樣件置入清洗槽內(nèi)，利用清洗液結(jié)合超聲振動對3d打印樣件進(jìn)行深度清洗；

19、步驟s6、清洗過程中通過水質(zhì)監(jiān)測傳感器實時監(jiān)測清洗液的水質(zhì)參數(shù)，并根據(jù)水質(zhì)參數(shù)實時發(fā)出預(yù)警；

20、步驟s7、將完成深度清洗的3d打印樣件至于定位槽上，再次啟動空氣噴槍，通過干燥空氣對3d打印樣件進(jìn)行風(fēng)干。

21、作為本發(fā)明方案的進(jìn)一步描述，所述步驟s6的具體過程包括：

22、實時監(jiān)測清洗液中各項清洗劑濃度和清洗液中各項雜質(zhì)濃度；

23、分別將各項清洗劑濃度和各項雜質(zhì)濃度與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)閾值比較，若存在任一清洗劑濃度低于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)閾值或存在任一雜質(zhì)濃度高于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)閾值，則說明清洗液不滿足清洗要求，立即發(fā)出預(yù)警，并更換新的清洗液進(jìn)行清洗；

24、若不存在任一清洗劑濃度低于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)閾值且不存在任一雜質(zhì)濃度高于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)閾值，則對清洗液的整體狀態(tài)進(jìn)行判斷。

25、作為本發(fā)明方案的進(jìn)一步描述，所述對清洗液的整體狀態(tài)進(jìn)行判斷的具體過程包括：

26、通過公式?計算出清洗液雜質(zhì)狀態(tài)系數(shù)a，通過公式

27、計算出清洗液清洗劑狀態(tài)系數(shù)b；

28、其中，n為監(jiān)測的雜質(zhì)項數(shù)，m為監(jiān)測的清洗劑項數(shù)，其中，i屬于n，j屬于m，為第i項雜質(zhì)實時濃度，為第i項雜質(zhì)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)閾值，為第i項雜質(zhì)濃度區(qū)間范圍參考值，為第i項雜質(zhì)濃度對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)；為第j項清洗劑實時濃度，為第j項清洗劑設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)閾值，為第j項清洗劑濃度區(qū)間范圍參考值，為第j項清洗劑濃度對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)；

29、構(gòu)建清洗液整體狀態(tài)系數(shù)數(shù)學(xué)計算模型，表達(dá)式為：；

30、其中，和分別為清洗液雜質(zhì)狀態(tài)系數(shù)和清洗液清洗劑狀態(tài)系數(shù)對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，為清洗液整體狀態(tài)系數(shù)；

31、將清洗液整體狀態(tài)系數(shù)與設(shè)定的清洗液整體狀態(tài)系數(shù)閾值比較，若清洗液整體狀態(tài)系數(shù)大于等于設(shè)定的清洗液整體狀態(tài)系數(shù)閾值，則說明清洗液整體狀態(tài)不合格，立即發(fā)出預(yù)警，并更換新的清洗液進(jìn)行清洗；

32、若清洗液整體狀態(tài)系數(shù)小于設(shè)定的清洗液整體狀態(tài)系數(shù)閾值，則說明清洗液整體狀態(tài)合格。

33、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明清洗裝置通過預(yù)處理-深度清洗-干燥三個階段對3d打印機(jī)樣件進(jìn)行清洗，預(yù)處理組件使用壓縮空氣對3d打印機(jī)樣件的表面的大顆粒污染物進(jìn)行清除，然后清洗組件利用清洗液剝離3d打印機(jī)樣件表面細(xì)小污染物，超聲波清洗機(jī)通過高頻振動產(chǎn)生的沖擊力，將3d打印機(jī)樣件表面的細(xì)小污染物震落，結(jié)合化學(xué)清洗與物理清洗的優(yōu)勢，能夠快速、全面地去除打印組件表面的污漬，提升清洗效果，同時實時監(jiān)測清洗液的水質(zhì)參數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時更換清洗液，最大程度利用清洗液的同時，并降低清洗成本。

技術(shù)特征：

1.一種3d打印機(jī)樣件清洗裝置，包括預(yù)處理組件、清洗組件、干燥組件和監(jiān)測組件，其特征在于，所述預(yù)處理組件用于去除3d打印機(jī)樣件表面的大顆粒污染物；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3d打印機(jī)樣件清洗裝置，其特征在于，所述預(yù)處理組件包括支撐結(jié)構(gòu)（1），所述支撐結(jié)構(gòu)（1）上設(shè)有驅(qū)動結(jié)構(gòu)（2），所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)上方設(shè)有預(yù)處理結(jié)構(gòu)（3）；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種3d打印機(jī)樣件清洗裝置，其特征在于，所述支撐結(jié)構(gòu)（1）包括支撐板（11），所述支撐板（11）的底部設(shè)有陣列分布的四個支撐腿（12），所述支撐板（11）的下方設(shè)有電機(jī)安裝板（13），所述電機(jī)安裝板（13）的四個角分別與四個支撐腿（12）固定連接，所述支撐板（11）的頂部中間設(shè)有第一端面齒輪（14）。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種3d打印機(jī)樣件清洗裝置，其特征在于，所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)（2）包括驅(qū)動電機(jī)（21），所述驅(qū)動電機(jī)（21）固定在電機(jī)安裝板（13）的頂部，所述驅(qū)動電機(jī)（21）的輸出軸固定連接有驅(qū)動柱（22），所述驅(qū)動柱（22）依次貫穿支撐板（11）和第一端面齒輪（14），且驅(qū)動柱（22）與支撐板（11）和第一端面齒輪（14）轉(zhuǎn)動連接，所述驅(qū)動柱（22）的頂部設(shè)有安裝架（23）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種3d打印機(jī)樣件清洗裝置，其特征在于，所述安裝架（23）包括安裝架本體（231），所述安裝架本體（231）的底部與驅(qū)動柱（22）固定連接，所述安裝架本體（231）內(nèi)開設(shè)有第一安裝槽（232）和第二安裝槽（233），所述第二安裝槽（233）的設(shè)置在第一安裝槽（232）的上方，所述安裝架本體（231）的頂部設(shè)有定位槽（234）。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種3d打印機(jī)樣件清洗裝置，其特征在于，所述預(yù)處理結(jié)構(gòu)（3）包括第二端面齒輪（31），所述第二端面齒輪（31）與第一端面齒輪（14）嚙合，所述第二端面齒輪（31）的一側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)動桿（32），所述轉(zhuǎn)動桿（32）貫穿第一安裝槽（232）其中一個側(cè)壁且所述轉(zhuǎn)動桿（32）與第一安裝槽（232）的兩個側(cè)壁轉(zhuǎn)動連接，所述轉(zhuǎn)動桿（32）上設(shè)有中心齒輪（33），所述中心齒輪（33）的上方設(shè)有轉(zhuǎn)動環(huán)（34），所述轉(zhuǎn)動環(huán)（34）與第二安裝槽（233）活動連接，所述轉(zhuǎn)動環(huán)（34）的外壁設(shè)有外圈齒輪（35），所述外圈齒輪（35）與中心齒輪（33）嚙合，所述轉(zhuǎn)動環(huán)（34）的內(nèi)壁安裝有對稱分布的兩個空氣噴槍（36）。

7.一種如權(quán)利要求1-6任一所述的3d打印機(jī)樣件清洗裝置的清洗方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種3d打印機(jī)樣件清洗裝置的清洗方法，其特征在于，所述步驟s6的具體過程包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種3d打印機(jī)樣件清洗裝置的清洗方法，其特征在于，所述對清洗液的整體狀態(tài)進(jìn)行判斷的具體過程包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及清洗技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種3D打印機(jī)樣件清洗裝置及其清洗方法，本發(fā)明清洗裝置通過預(yù)處理?深度清洗?干燥三個階段對3D打印機(jī)樣件進(jìn)行清洗，預(yù)處理組件使用壓縮空氣對3D打印機(jī)樣件的表面的大顆粒污染物進(jìn)行清除，然后清洗組件利用清洗液剝離3D打印機(jī)樣件表面細(xì)小污染物，超聲波清洗機(jī)通過高頻振動產(chǎn)生的沖擊力，將3D打印機(jī)樣件表面的細(xì)小污染物震落，結(jié)合化學(xué)清洗與物理清洗的優(yōu)勢，能夠快速、全面地去除打印組件表面的污漬，提升清洗效果，同時實時監(jiān)測清洗液的水質(zhì)參數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時更換清洗液，最大程度利用清洗液的同時，并降低清洗成本。

技術(shù)研發(fā)人員：顏杰超,王文俠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：奧倫新材料科技（濟(jì)南）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30