本發(fā)明涉及增材制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種吹掃裝置及光固化成型設(shè)備。

背景技術(shù)：

增材制造技術(shù)(additivemanufacturing，簡稱am)是一項具有數(shù)字化制造、高度柔性、高適應(yīng)性、直接cad模型驅(qū)動、成型快速、材料類型豐富多樣等鮮明特點的先進制造技術(shù)。由于其不受零件形狀復(fù)雜程度的限制，不需要任何的工裝模具，因此應(yīng)用范圍非常廣。

光固化快速成型技術(shù)(stereolithograghyapparatus，簡稱sla)是近年來發(fā)展迅速的增材制造技術(shù)之一，通過計算機控制激光按零件的各分層截面信息在液態(tài)的光敏樹脂表面進行逐點掃描，被掃描區(qū)域的光敏樹脂產(chǎn)生光聚合反應(yīng)而固化，形成零件的一個薄層。該薄層完成后下移一個薄層厚的距離，然后在原先固化好的光敏樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)光敏樹脂，直至得到三維實體模型。由于sla技術(shù)使材料內(nèi)部發(fā)生高分子化學(xué)反應(yīng)，所以其成型尺寸精度高，可成形任意復(fù)雜形狀，成型結(jié)果比sls更加理想，主要應(yīng)用于復(fù)雜、高精度的精細(xì)工件快速成型。

傳統(tǒng)的光固化成型設(shè)備，特別是選擇性激光燒結(jié)設(shè)備和選擇性激光熔融設(shè)備，其窗口鏡、紅外探頭等光學(xué)元件在使用過程中常常被成型過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)或者漂浮在空氣中的粉塵污染，從而影響了光學(xué)元器件的高光透性，進而造成光能在光路在傳輸時大大損失，從而影響光固化成型效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種能夠保證光固化成型效果的吹掃裝置及光固化成型設(shè)備。

一種吹掃裝置，包括主體，所述主體設(shè)有光學(xué)通道，所述主體的側(cè)壁設(shè)有兩端開口且從所述主體的一端延伸至另一端的第一氣路通道，所述第一氣路通道的出氣口位于所述主體的端面，所述主體設(shè)有連通所述第一氣路通道與所述光學(xué)通道的回流槽。

上述吹掃裝置可應(yīng)用于光固化成型設(shè)備，將氣體通入第一氣路通道并從出氣口排出，作用于光固化成型設(shè)備的光學(xué)鏡片，以對光學(xué)鏡片起到清潔和隔離作用。由于光學(xué)鏡片的阻擋作用，從出氣口排出的氣流改變方向進入光學(xué)通道，并通過回流槽進入第一氣路通道實現(xiàn)部分氣體回流，如此不僅增強了氣體的循環(huán)，清潔效果較好，保證了光學(xué)鏡片的高透光性及光固化成型效果，而且還可節(jié)省氣體的使用量。

在其中一個實施例中，所述吹掃裝置還包括堵塞件，所述主體的側(cè)壁還設(shè)有與所述回流槽連通的安裝槽及與所述安裝槽連通的第二氣路通道，所述堵塞件活動安裝于所述安裝槽中且能夠在所述第二氣路通道中的氣流作用下堵塞于所述回流槽且位于與所述安裝槽的連通處，以阻斷所述第一氣路通道與所述光學(xué)通道的連通。

在其中一個實施例中，所述吹掃裝置還包括總進氣管、第一支進氣管、第二支進氣管及壓力開關(guān)，所述總進氣管用于與氣體源連通，所述第一支進氣管的兩端分別與所述第一氣路通道的進氣口和所述總進氣管連通，所述第二支進氣管的兩端分別與所述第二氣路通道和所述總進氣管連通，所述壓力開關(guān)設(shè)于所述第二支進氣管上，所述壓力開關(guān)為常閉式壓力開關(guān)且在所述第二支進氣管的壓力超過預(yù)設(shè)值時開啟。

在其中一個實施例中，所述吹掃裝置還包括壓力調(diào)節(jié)組件及壓力檢測件，所述壓力調(diào)節(jié)組件及所述壓力檢測件均設(shè)于所述總進氣管上。

在其中一個實施例中，所述壓力調(diào)節(jié)組件包括第一調(diào)壓閥、流量計及第二調(diào)壓閥，所述第一調(diào)壓閥、所述壓力檢測件、所述流量計及所述第二調(diào)壓閥沿氣流方向依次設(shè)于所述總進氣管上。

在其中一個實施例中，所述回流槽和所述第一氣路通道的數(shù)量均為多個，所述回流槽與所述第一氣路通道一一對應(yīng)連通，所述安裝槽繞所述側(cè)壁的周向延伸形成環(huán)形，且所述安裝槽與多個所述回流槽分別連通，所述堵塞件為環(huán)狀結(jié)構(gòu)且安裝于環(huán)形的所述安裝槽中。

在其中一個實施例中，所述第一氣路通道的所述出氣口為弧形結(jié)構(gòu)，且其內(nèi)壁邊沿的切線朝外延伸且向所述光學(xué)通道的中心軸線靠近。

在其中一個實施例中，所述第一氣路通道的所述出氣口的內(nèi)徑尺寸沿氣流方向逐漸減小。

一種光固化成型設(shè)備，包括光固化腔體、光學(xué)元件盒、光學(xué)鏡片及上述吹掃裝置，所述光固化腔體的腔壁設(shè)有光路孔，所述光學(xué)鏡片設(shè)于光學(xué)元件盒內(nèi)，所述吹掃裝置中的所述主體安裝于所述光路孔中，且所述主體設(shè)有所述出氣口的端面與所述光學(xué)鏡片間隔相對而設(shè)。

上述光固化成型設(shè)備，采用上述吹掃裝置，將氣體通入第一氣路通道并從出氣口排出，作用于光學(xué)鏡片，以對光學(xué)鏡片起到清潔和隔離作用。由于光學(xué)鏡片的阻擋作用，從出氣口排出的氣流改變方向進入光學(xué)通道，并通過回流槽進入第一氣路通道實現(xiàn)部分氣體回流，如此不僅增強了氣體的循環(huán)，清潔效果較好，保證了光學(xué)鏡片的高透光性及光固化成型效果，而且還可節(jié)省氣體的使用量。

在其中一個實施例中，所述第一氣路通道的所述出氣口為向所述光學(xué)通道的中心軸線彎曲的弧形結(jié)構(gòu)，所述出氣口內(nèi)壁邊沿的切線朝外延伸且與所述主體設(shè)有所述出氣口的端面形成的夾角小于或等于45°。

附圖說明

圖1為一實施方式的光固化成型設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為圖1所示光固化成型設(shè)備的光學(xué)鏡片及吹掃裝置的主體的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為圖1所示光固化成型設(shè)備的吹掃裝置的主體的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為圖3所示吹掃裝置的主體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖5為圖3所示吹掃裝置的主體的一狀態(tài)的結(jié)構(gòu)圖；

圖6為圖3所示吹掃裝置的主體的又一狀態(tài)的結(jié)構(gòu)圖；

圖7為圖1所示光固化成型設(shè)備的光源、光學(xué)鏡片及吹掃裝置的主體的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

參照圖1，一實施方式的光固化成型設(shè)備10，包括吹掃裝置100、光固化腔體200、光學(xué)元件盒300及光學(xué)鏡片400。

參照圖1及圖2，還提供了一實施方式的吹掃裝置100包括主體110。

參照圖2及圖3，主體110設(shè)有光學(xué)通道101。主體110的側(cè)壁設(shè)有兩端開口且從主體110的一端延伸至另一端的第一氣路通道102。參照圖3及圖4，第一氣路通道102的出氣口1022位于主體110的端面。主體110設(shè)有連通第一氣路通道102與光學(xué)通道101的回流槽103。

繼續(xù)參照圖1，光學(xué)鏡片400設(shè)于光學(xué)元件盒300內(nèi)。光固化腔體200的腔壁設(shè)有光路孔(圖未標(biāo))。吹掃裝置100中的主體110安裝于光路孔中，且主體110設(shè)有出氣口1022的端面與光學(xué)鏡片400間隔相對而設(shè)。

上述光固化成型設(shè)備10，采用上述吹掃裝置100，將氣體通入第一氣路通道102并從出氣口1022排出，作用于光學(xué)鏡片400，以對光學(xué)鏡片400起到清潔和隔離作用。由于光學(xué)鏡片400的阻擋作用，從出氣口1022排出的氣流改變方向進入光學(xué)通道101，并通過回流槽103進入第一氣路通道102實現(xiàn)部分氣體回流，如此不僅增強了氣體的循環(huán)，清潔效果較好，保證了光學(xué)鏡片的高透光性及光固化成型效果，而且還可節(jié)省氣體的使用量。

參照圖5，特別地，回流槽103特別適用于第一氣路通道102通入低壓氣體形成氣體隔離保護的情況，從出氣口1022排出的氣流改變方向進入光學(xué)通道101，此時氣流流速相對緩慢，能夠順利地進入回流槽103，進而進入第一氣路通道102實現(xiàn)部分氣體回流。在該工況下，低壓氣體形成氣體隔離粉塵和位于光固化腔體200中的樹脂儲料缸500中有害氣體等對光學(xué)鏡片400的污染，因此可在光固化成型設(shè)備10工作過程中持續(xù)護航，保持光學(xué)鏡片400的潔凈，且氣體的使用量相對較少。

繼續(xù)參照圖4，進一步地，該主體110包括同軸設(shè)置的安裝部111、中間部112及固定部113。安裝部111、中間部112及固定部113的外徑尺寸依次增大。

繼續(xù)參照圖1及圖4，安裝部111安裝于光路孔中。光固化腔體200的腔壁沿光路孔的邊緣設(shè)有配合件210，中間部112與配合件210配合，且固定部113與配合件210相對固定。具體地，還包括螺釘，固定部113與配合件210相互貼合，并通過螺釘固定?？梢岳斫?，在其他結(jié)構(gòu)中，主體110可為外徑尺寸相同的外部結(jié)構(gòu)。具體地，配合件210為環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

更進一步地，第一氣路通道102的進氣口1021設(shè)于固定部113的側(cè)壁，且從固定部113、中間部112逐漸蜿蜒延伸至安裝部111，在安裝部111的端面設(shè)有出氣口1022。

繼續(xù)參照圖1，進一步地，上述光固化成型設(shè)備10還包括密封件600，密封件600設(shè)于配合件210與中間部112之間。具體地，密封件600為密封圈。

繼續(xù)參照圖1及圖2，在其中一個實施例中，吹掃裝置100還包括堵塞件120。主體110的側(cè)壁還設(shè)有與回流槽103連通的安裝槽104及與安裝槽104連通的第二氣路通道105。堵塞件120活動安裝于安裝槽104中，且能夠在第二氣路通道105中的氣流作用下堵塞于回流槽103且位于與安裝槽104的連通處，以使回流槽103封閉，從而阻斷第一氣路通道102與光學(xué)通道101的連通。

參照圖6，如此在第二氣路通道105通入氣體，堵塞件120在第二氣路通道105中的氣流作用下堵塞于回流槽103與安裝槽104的連通處，以將回流槽103封閉，從而使得氣體從第一氣路通道102進入而不能從回流槽103回流，以滿足第一氣路通道102通入高壓氣體達到更好地清潔效果的需求，避免氣體回流影響高壓氣體的流速的問題。

該吹掃裝置100可同時適用于高壓氣體和低壓氣體的需求，能夠?qū)崿F(xiàn)高壓氣體側(cè)重清潔和低壓氣體側(cè)重隔離保護兩種模式，其工況適用性廣，自由選擇性大。

繼續(xù)參照圖1，在其中一個實施例中，吹掃裝置100還包括總進氣管130、第一支進氣管140、第二支進氣管150及壓力開關(guān)160?？傔M氣管130用于與氣體源連通。第一支進氣管140的兩端分別與第一氣路通道102的進氣口1021和總進氣管130連通。第二支進氣管150的兩端分別與第二氣路通道105和總進氣管130連通。壓力開關(guān)160設(shè)于第二支進氣管150上，壓力開關(guān)160為常閉式壓力開關(guān)，且在第二支進氣管150的壓力超過預(yù)設(shè)值時開啟。

如此當(dāng)總進氣管130中氣體為高壓氣體，且總進氣管130中的壓力較高超過壓力開關(guān)160的預(yù)設(shè)值時，壓力開關(guān)160開啟。如圖6所示，壓力開關(guān)160開啟初始，氣體同時進入第一氣路通道102和第二氣路通道105；部分氣體從第一氣路通道102的出氣口1022排出，作用于光學(xué)鏡片400，對光學(xué)鏡片400起到清潔和隔離作用；部分氣體從第二氣路通道105進入安裝槽104，堵塞件120在氣流作用下堵塞于回流槽103與安裝槽104的連通處且將回流槽103封閉，即第二氣路通道105封閉，高壓氣體只能從第一氣路通道102通入，達到更好地清潔效果，同時巧妙利用了該高壓氣體實現(xiàn)回流槽103的封閉，節(jié)約了能耗。

進一步地，吹掃裝置100還包括壓力調(diào)節(jié)組件170及壓力檢測件180，壓力調(diào)節(jié)組件170及壓力檢測件180均設(shè)于總進氣管130上。如此根據(jù)合壓力檢測件180獲知的壓力，調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)組件170改變總進氣管130的壓力，進而使得壓力開關(guān)160的狀態(tài)切換。如此可十分方便地實現(xiàn)高壓氣體側(cè)重清潔和低壓氣體側(cè)重隔離保護兩種模式的切換，方便根據(jù)需要選擇在不同工況下工作。具體地，壓力檢測件180為壓力表。

具體地，調(diào)節(jié)總進氣管130的壓力超過壓力開關(guān)160的預(yù)設(shè)值時，壓力開關(guān)160開啟，即第一氣路通道102通入高壓氣體清潔光學(xué)鏡片400。當(dāng)通入高壓氣體清潔一段時間后，光學(xué)鏡片400表面的粉塵已被清潔，這時調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)組件170降低總進氣管130的壓力，即為低壓氣體狀態(tài)，壓力下降低于預(yù)設(shè)值時壓力開關(guān)160處于關(guān)閉狀態(tài)，堵塞件120在沒有氣流的壓力下恢復(fù)原位，即位于安裝槽104中，使得回流槽103連通；此時第一氣路通道102通入低壓氣體并從出氣口1022排出，對光學(xué)鏡片400起到清潔和隔離作用。從出氣口1022排出的氣流改變方向進入光學(xué)通道101，通過回流槽103進入第一氣路通道102實現(xiàn)部分氣體回流，如圖5所示。

更進一步地，壓力調(diào)節(jié)組件170包括第一調(diào)壓閥171、流量計172及第二調(diào)壓閥173，第一調(diào)壓閥171、壓力檢測件180、流量計172及第二調(diào)壓閥173沿氣流方向依次設(shè)于總進氣管130上。使用時，外部用于清潔的氣體源先經(jīng)過第一調(diào)壓閥171，如此結(jié)合壓力檢測件180檢測得到的壓力值，調(diào)節(jié)第一調(diào)壓閥171使氣體源設(shè)置到所需的壓力范圍內(nèi)。再調(diào)節(jié)流量計172進一步控制氣體的流量，第二調(diào)壓閥173可以微調(diào)進氣的壓力，保證氣體壓力的精確度。

具體地，第一調(diào)壓閥171為減壓閥。具體地，第二調(diào)壓閥173為精密調(diào)壓閥。

具體地，回流槽103和第一氣路通道102的數(shù)量均為多個，回流槽103與第一氣路通道102一一對應(yīng)連通。更具體地，多個第一氣路通道102共用一個進氣口。更具體地，第一支進氣管140的兩端分別與該共用的進氣口與總進氣管130連通?？梢岳斫猓谄渌麑嵤├?，主體110上各第一氣路通道102的進氣口1021也可分別設(shè)置，各第一氣路通道102的進氣口1021與第一支進氣管140分別連通。

在其中一個實施例中，安裝槽104繞主體110的側(cè)壁的周向延伸形成環(huán)形，且安裝槽104與多個回流槽103分別連通，堵塞件120為環(huán)狀結(jié)構(gòu)且安裝于環(huán)形的安裝槽104中。如此一個安裝槽104和一個堵塞件120即可實現(xiàn)多個回流槽103的控制。具體地，堵塞件120為可彈性形變的材質(zhì)，具體在本實施例中，堵塞件120為橡膠圈。

進一步地，多個第一氣路通道102的多個出氣口1022均勻分布于主體110的同一端面。具體在本實施例中，第一氣路通道102為3個，3個出氣口1022均勻分布于主體的同一端面。多個回流槽103也位于主體110的同一平面。

進一步地，第一氣路通道102的出氣口1022為向光學(xué)通道101的中心軸線彎曲的弧形結(jié)構(gòu)。具體地，出氣口1022的內(nèi)壁邊沿的切線朝外延伸且向光學(xué)通道101的中心軸線靠近。

優(yōu)選地，出氣口1022的內(nèi)壁邊沿的切線朝外延伸且與主體110設(shè)有出氣口1022的端面形成的夾角α小于或等于45°。如此出氣口1022的角度經(jīng)過特殊設(shè)計，多股氣流從多個出氣口1022排出時能夠作用于光學(xué)鏡片400，并經(jīng)過光學(xué)鏡片400的阻擋轉(zhuǎn)向，從而在光學(xué)鏡片400的中間部112形成旋轉(zhuǎn)氣流，如圖5及圖6所示，從而增大了清潔面積，提高了清潔效果。然后該旋轉(zhuǎn)氣流向下運動至光學(xué)通道101。

更具體地，第一氣路通道102的出氣口1022的孔徑沿氣流方向逐漸減小。如此有利于提高氣流在出氣口1022的速度。

進一步地，第一氣路通道102的出氣口1022的內(nèi)壁邊沿靠外側(cè)的位置與光學(xué)鏡片400的相應(yīng)邊緣的連線平行于光學(xué)通道101的軸向。具體在本實施例中，α為出氣口1022的內(nèi)壁邊沿靠外側(cè)的位置的切線朝外延伸，且與主體110設(shè)有出氣口1022的端面形成的夾角。

參照圖7，更優(yōu)選地，該角度α、主體110設(shè)有出氣口1022的端面與光學(xué)鏡片400的間隔距離h1以及光學(xué)鏡片400的外徑尺寸d1的關(guān)系為(4h1/d1)≤tanα≤1。具體地，主體110設(shè)有出氣口1022的端面與光學(xué)鏡片400的間隔距離h1不宜太大，以免主體110擋住光學(xué)鏡片400的光路范圍，該間隔距離h1也不宜太小，以至少保證旋轉(zhuǎn)氣流在此間隔位置形成。

為保證主體110不會遮擋光路，h1值優(yōu)選以下范圍。h1≤d2/(2tanβ)-h2-h3。其中β為光源700中心點的光線在主體110的光學(xué)通道剛好從主體110遠(yuǎn)離出氣口1022的一端的內(nèi)壁邊緣射出時其與主體110的中心軸線的夾角，其中光源700中心點位于主體110的中心軸線上。d2為主體110遠(yuǎn)離出氣口1022的一端的光學(xué)通道101的徑向尺寸。h2為主體110設(shè)有出氣口1022的端面至另一端面的軸向尺寸。h3為光源700中心點至光學(xué)鏡片400之間的距離，其由光固化成型設(shè)備10的規(guī)模大小及打印工件大小決定。因此當(dāng)光源700中心點的光線在主體110的光學(xué)通道剛好從主體110遠(yuǎn)離出氣口1022的一端的內(nèi)壁邊緣射出時，d2/(2tanβ)-h2-h3為定值，h1可優(yōu)選小于或等于此范圍。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。