一种基于旋转成型平台的成型组件清洁装置

技术领域

本发明属于增材制造设备技术领域，尤其是涉及一种基于旋转成型平台的成型组件清洁装置。

背景技术

在现有的旋转打印平台中，喷射区域的喷射结构一般主要由掩膜和安装在掩膜上的喷头组成，当喷射模块工作一定时间后，会在喷头和掩膜上有打印材料残留，需要对喷射区域进行清洁。

但是现阶段大多喷射区域的清洁都是在打印暂停或者打印结束时再进行清洁操作，由于无法及时清洁，导致会出现一些问题影响系统运行，具体如下：

1. 喷头堵塞风险增加，清洁难度和成本增加：由于不及时清洁，残留的打印材料可能已经在喷头内部干燥或固化，导致堵塞的风险增加，这使得清洁过程更加困难，需要更多的时间和精力来清除堵塞物，而且，材料的固化或粘附会增加清洁的复杂性，可能需要更强力的清洁剂或更长时间的清洁过程，清洁维护成本和难度大幅增加。

2. 影响打印效率和质量：如果在打印过程中不及时清洁喷头，可能会导致打印质量下降。材料的残留物可能会影响喷头的喷射准确性和流畅性，导致出现堆积、漏涂或不均匀的打印结果，影响产品的成型质量和系统的打印效率。

3. 设备寿命缩短：如果喷头经常处于堵塞状态或长时间未清洁，可能会对喷头和打印设备造成损坏。堵塞的喷头会增加打印机的维护需求，导致喷头部件的损坏，需要更频繁的更换维修，导致打印和维护成本增加。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种即时清洁、保证打印效率和质量的基于旋转成型平台的成型组件清洁装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于旋转成型平台的成型组件清洁装置，包括喷头清洁组件和掩膜清洁组件，所述喷头清洁组件和掩膜清洁组件安装于旋转基台上，且所述喷头清洁组件和掩膜清洁组件沿所述旋转基台的旋转方向上依次设置；所述喷头清洁组件包括喷头清洁罩，所述喷头清洁罩上设有刮拭轨道，所述刮拭轨道上滑动连接有刮拭器，所述刮拭器的一侧连接有用于驱动刮拭器往复运动的驱动元件；所述掩膜清洁组件包括掩膜清洁罩，所述掩膜清洁罩上设有清洁条；所述旋转基台绕旋转中心做旋转间歇运动；随着旋转基台旋转至一定位置停止，喷头清洁组件移动至掩膜下方，所述刮拭器可在驱动元件的驱动下探入掩膜内对喷头进行刮拭清洁；然后旋转基台继续向前连续运动，当掩膜清洁组件经过掩膜下方时，清洁条可对掩膜刮抹清洁。

优选的，所述刮拭轨道为条形轨道，条形轨道沿旋转基台的圆周方向上间隔设有若干条，其与掩膜上的喷头对应设置且其排列方向与喷头排列方向一致；所述驱动元件为直线驱动元件，所述直线驱动元件位于所述条形轨道的一端，所述直线驱动元件的活动端连接于刮拭器上；当旋转基台上的喷头清洁组件转动至掩膜下方时，直线驱动元件可驱动刮拭器沿刮拭轨道往复直线运动。

优选的，所述刮拭轨道为与旋转基台同心设置的扇形轨道，所述刮拭器为条形结构；所述驱动元件为旋转往复驱动元件，所述旋转往复驱动元件位于所述刮拭轨道靠近旋转基台旋转中心的一侧，所述旋转往复驱动元件的输出端上连接有所述刮拭器；当旋转基台上的喷头清洁组件转动至掩膜下方时，旋转往复驱动元件可驱动刮拭器沿刮拭轨道往复摆动。

优选的，所述刮拭器通过活动托槽安装于所述喷头清洁罩上，所述活动托槽的一端连接有旋转驱动件，所述旋转驱动件一端与所述驱动元件的输出端连接；所述刮拭轨道的底部设有露出槽，当旋转基台转动至一定位置时，旋转驱动件在驱动元件的驱动下移动至露出槽上方后，其可驱动活动托槽翻转，使所述刮拭器的工作区域位于露出槽所在区域。

优选的，所述旋转基台的下方设有清洗池，所述清洗池中填充有清洗液，当随着活动托槽翻转所述刮拭器的工作区域位于露出槽所在区域时，刮拭器上的工作区域可浸没于清洗池中的清洗液中。

优选的，所述清洁条为弹性清洁条，所述旋转基台上的掩膜清洁组件经过掩膜下方时，所述清洁条与所述掩膜挤压干涉。

优选的，所述弹性清洁条顶端具有一定斜度，其斜面朝向呈与旋转基台旋转方向反向设置。

优选的，还包括喷头停靠板，所述喷头停靠板安装于所述旋转基台上且对应所述喷嘴排列设置，当停机时，旋转基台旋转至一定位置，所述喷头可顶压于对应的喷头停靠板上。

优选的，所述旋转基台设有成型区域，喷头可将物料施加至成型区域上打印成型。

优选的，所述旋转基台通过旋转升降机构安装于机架上，

本发明的技术效果为：

1、通过清洁部件的设置，无需停机，通过控制旋转基台进行间歇运动，可在机对喷头和掩膜在打印过程中进行及时清理，清除堆积在喷嘴周围的材料或残留物，减少材料的溢出或渗漏，防止材料堵塞或残留物积累，同时，保持材料在喷头上的流动性，减少摩擦和阻力，以提高材料的喷射速度，保证打印效率和打印质量，确保系统运行的可靠性和稳定性。

2、通过旋转驱动件和清洗池的设置，无需拆机维护，可将刮拭器经旋转基台带动至清洗池上方，只需翻转刮拭器便可对刮拭器进行在机清洗，从而保证喷头清洁组件清洁维护的便捷性的同时，进一步间接保证对喷头的清洁效果，减少材料残留物的腐蚀和堆积，降低喷头磨损损坏的风险，延长喷头的使用寿命，减少更换喷头的频率和成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为掩膜和喷头的安装示意图。

图3为实施例1的喷头清洁组件的结构示意图。

图4为实施例1的刮拭器的结构示意图。

图5为实施例1的刮拭器的清洗时的运动示意图。

图6为掩膜清洁罩的结构示意图。

图7为喷头停靠板的结构示意图。

图8为实施例2的刮拭器的运动示意图。

图9为实施例2的刮拭器的正视状态下的结构示意图。

图10为实施例2的刮拭器的侧视状态下的剖面结构示意图。

图11为旋转升降平台的结构示意图。

图中主要技术特征的附图标记为：1、旋转基台；2、掩膜；21、喷头；3、旋转升降机构；31、旋转升降电机；32、第二螺杆；33、壳体；34、升降平台；35、中心轴；36、旋转伺服电机；5、喷头清洁组件；51、喷头清洁罩；52、刮拭轨道；53、刮拭器；54、活动托槽；55、清洗池；6、掩膜清洁组件；61、掩膜清洁罩；62、弹性清洁条；7、喷头停靠组件；71、喷头停靠板；72、弹性停靠条；8、轴承。

具体实施方式

下面通过具体实施方式和附图对本发明作进一步的说明。

实施例一：如图1~2所示，一种基于旋转成型平台的成型组件清洁装置，包括旋转基台1，所述旋转基台1上设有供喷头施料成型的成型区域；所述旋转基台11通过旋转升降机构3安装于机架上。

如图11所示，具体的，所述旋转升降机构3包括升降驱动电机，所述升降驱动电机安装于机架上，其输出轴上固接有第一螺杆，所述机架上沿竖直方向上转动安装有第二螺杆32，所述第一螺杆和第二螺杆32呈十字啮合设置，所述机架上固接有壳体33，所述第一螺杆和第二螺杆32安装于所述壳体33内，以避免粉尘等杂质影响啮合精度。

进一步的，所述第二螺杆32的顶部固接有升降平台34，所述升降平台34的中心设有螺孔，所述螺孔与所述第二螺杆32螺纹配合，所述升降平台34上安装有旋转伺服电机36，所述第二螺杆32为空心结构，其内配合插接有中心轴35，所述旋转伺服电机36的输出端上固接有所述中心轴35，所述中心轴35底端穿设于所述第二螺杆32内且转动安装于所述机架上，其顶端穿设过所述旋转伺服电机36且其上固接有所述旋转基台11。所述第二螺杆32可在升降驱动电机驱动下带动升降平台34进行上下运动，所述旋转伺服电机36可驱动所述中心轴35带动所述旋转基台11做间歇旋转运动。

如图1~2所示，具体的，所述旋转基台1上方安装有掩膜2，所述掩膜上安装有喷头21，所述喷头成组设置，其在掩膜上分散排列设置有多列；所述旋转基台1的下方设置有清洗池55，所述清洗池55内填充有清洗液。

进一步的，所述旋转基台1上并列设置有喷头清洁组件5和掩膜清洁组件6，两者沿所述旋转基台1的旋转方向上依次排列设置。

如图3~5所示，进一步的，所述喷头清洁组件5包括喷头清洁罩51，所述喷头清洁罩51上设有刮拭轨道52，所述刮拭轨道52为条形轨道，所述条形轨道沿旋转基台1的圆周方向上间隔设有多条，其与掩膜上的喷头对应设置且排列方向与喷头21排列方向一致，可为绕旋转基台1的旋转圆周方向上间隔排列，也可根据喷头排列的直线方向上间隔设置有多个列。

进一步的，所述刮拭轨道52为通孔长槽，其上滑动连接有刮拭器53，所述条形轨道的一端设有直线驱动元件，所述直线驱动元件为电动滑轨，所述刮拭器53在直线驱动元件的驱动下沿所述刮拭轨道52相对往复直线移动；所述通孔长槽的底部可作为供刮拭器53露出清洁的露出槽。

进一步的，所述刮拭器53底部固接有活动托槽54，所述活动托槽54的一端连接于旋转驱动件的输出端上，所述旋转驱动件为步进电机、伺服电机、直流电机中的任意一种，所述旋转驱动件安装于所述直线驱动元件的活动端上，所述旋转驱动件的底座通过轴承导杆结构导向支撑，所述轴承8安装于所述旋转驱动件的底座上且配合套接于所述导杆上，所述导杆为直线导杆，其固接于所述刮拭轨道52上且其导向方向与所述直线驱动元件的驱动方向一致，所述直线驱动元件可在轴承导杆结构的导向下驱动所述旋转驱动件往复直线运动；所述旋转驱动件的输出端上通过联轴器传动结构连接有所述活动托槽54，当露出槽随着旋转基台1的旋转移动至清洗池55上方时，所述刮拭器53在直线驱动元件的驱动下移动至露出槽所在区域时，所述旋转驱动件可驱动所述刮拭器53转动180度，以使刮拭器53的工作区域穿过露出槽并浸没于清洗池55内的清洗液中进行清洗。

如图6所示，进一步的，所述掩膜清洁组件6包括掩膜清洁罩61，所述掩膜清洁罩61上设有清洁条，所述清洁条顶端设有斜台，所述斜台斜面与旋转基台1旋转方向相背设置，所述清洁条为橡胶材质的弹性清洁条。

如图7所示，进一步的，所述喷头停靠区域内安装有喷头停靠板71，所述喷头停靠板71上设有多列弹性停靠条72，所述弹性停靠条72对应所述喷头排列设置。

本发明的具体实施过程如下：当掩膜上的喷头工作一定时间后，旋转基台1在驱动电机的驱动下带动喷头清洁模块转动至掩膜下方暂停，每个刮拭轨道52分别与不同列喷头对正，抬升旋转基台高度，所述刮拭器53伸入掩膜内与喷头接触，然后，启动直线驱动元件，所述刮拭器53做往复直线运动，对喷头进行清洁；当清洁完成后，所述旋转基台1继续向前，清洁条在旋转基台1的连续转动下通过掩膜下方，清洁条挤压刮拭掩膜表面，实现对掩膜的清洁；清洁完成后旋转基台回到清洁前的原始高度后继续向前旋转进行后续旋转打印。

当需要对刮拭器53进行在机清洁时，则随着旋转基台1的旋转刮拭轨道52移动至清洗池55上方时，所述刮拭器53在直线驱动元件的驱动下向旋转中心方向移动并移动至露出槽所在区域时，所述旋转驱动件驱动所述刮拭器53转动180度，以使刮拭器53的工作区域穿过露出槽并浸没于清洗池55内的清洗液中，此时可对刮拭器53进行在机清洗。

当旋转成型平台准备停机时，旋转基台1带动喷头停靠板71移动至掩膜下方，抬升旋转基台高度，喷头顶压于所述喷头停靠板71上，减少喷头口部与外部环境进行接触。

实施例二：其它特征与实施例一一致，其区别特征在于：

具体的，所述旋转基台1上方安装有掩膜2，所述掩膜2上安装有喷头21，所述喷头成组设置，且每组喷头在掩膜上沿旋转基台1的旋转方向上呈一定形状面排列设置。

如图8~10所示，具体的，所述刮拭轨道52为与旋转基台1同心设置的扇形轨道，所述刮拭器53为条形刮拭器53，所述刮拭轨道52靠近旋转基台1旋转中心的一侧设有旋转往复驱动元件，所述旋转往复驱动元件为往复伺服电机，其驱动端上连接有旋转驱动件，旋转驱动件的输出端上连接有所述活动托槽54，所述活动托槽54上固接有所述条形刮拭器53；当旋转基台1上的喷头清洁组件5转动至掩膜下方时，旋转往复驱动元件可驱动刮拭器53沿刮拭轨道52往复摆动，实现对喷头的清洁。

进一步的，所述刮拭轨道52的底部沿扇形的径向开设有一个条形的露出槽，当条形刮拭器53在旋转往复驱动元件的驱动下转动至露出槽所在区域时，所述旋转驱动件可驱动所述刮拭器53转动180度，以使刮拭器53的工作区域浸没于清洗池55内的清洗液中进行清洗。

进一步的，所述导杆为弧形导杆，所述刮拭器53在旋转往复驱动元件的驱动下沿所述导杆往复摆动，所述导杆一端固接于所述扇形轨道的一侧直边侧壁上，另一端呈悬空设置且与所述扇形轨道的另一侧直边侧壁之间设置一定间隙，该间隙以作为刮拭器53翻转的翻转空间，所述翻转空间位于所述露出槽的正上方；所述轴承安装于所述活动托槽54上；当露出槽随着旋转基台1的旋转移动至清洗池55上方时，所述刮拭器53在旋转往复驱动元件的驱动下沿弧线导杆摆动至露出槽所在区域时，此时，活动托槽54上的轴承脱离所述弧形导杆且位于所述翻转空间内，所述旋转驱动件可驱动所述刮拭器53转动180度，以使刮拭器53的工作区域穿过露出槽并浸没于清洗池55内的清洗液中进行清洗。

本发明的具体实施过程如下：当掩膜上的喷头工作一定时间后，旋转基台1在驱动电机的驱动下带动喷头清洁模块转动至掩膜下方暂停，刮拭轨道52与喷头所形成的形状面对正，抬升旋转基台高度，所述刮拭器53伸入掩膜内与喷头接触，然后，启动旋转往复驱动元件，所述刮拭器53做往复摆动，对喷头进行清洁；当清洁完成后，所述旋转基台1继续向前，清洁条在旋转基台1的连续转动下通过掩膜下方，清洁条挤压刮拭掩膜表面，实现对掩膜的清洁；清洁完成后旋转基台回到清洁前的原始高度后继续向前旋转进行后续旋转打印。

当需要对刮拭器53进行在机清洁时，则随着旋转基台1的旋转刮拭轨道52移动至清洗池55上方时，所述刮拭器53在旋转往复驱动元件的驱动下摆动至翻转空间，此时，活动托槽54脱离导杆的限位且位于露出槽上方，所述旋转驱动件驱动所述刮拭器53转动180度，以使刮拭器53的工作区域穿过露出槽并浸没于清洗池55内的清洗液中，此时可对刮拭器53进行在机清洗。

当旋转成型平台准备停机时，旋转基台1带动喷头停靠板71移动至掩膜下方，抬升旋转基台高度，喷头顶压于所述喷头停靠板71上，减少喷头口部与外部环境进行接触。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，本发明可以用于类似的产品上，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。