一种环形密封结构制备装置及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种环形密封结构制备装置及其制备方法，通过利用装满光固化材料的所述注射针筒将液态光固化材料注入盛满粘性液体的所述储液盒中，所述微量注射泵控制光固化材料的注液速率和注液量；制备前根据需制备的圆环尺寸设定所述出液针头的位置；在所述注射针筒将光固化材料注入盛满粘性液体的所述储液盒之前，应当使所述三维微距移动平台以及固定在其上的所述储液盒旋转并达到匀速；待注入盛满粘性液体的所述储液盒中的光固化材料形成液体环后，所述电动旋转台停止转动，同时停止所述微量注射泵注液，将所述出液针头迅速移动至粘性液体外部。通过所述紫外光固化灯迅速固化液体环，得到曲面光滑的环形密封结构。

【技术实现步骤摘要】
一种环形密封结构制备装置及其制备方法
本专利技术涉及工业制造
，尤其涉及一种环形密封结构制备装置及其制备方法。
技术介绍
环形密封结构是具有圆形截面的环状结构，由于其规则的外形和优良的结构特性，在材料制备、食品加工和生物医学中得到广泛的应用，如常见的O型橡胶圈、甜甜圈面包、环形药片等。目前常用的制备环形密封结构的方法为模具成型法，即采用上下模模压成形工艺，具有产量高、制品性能稳定等优势。但是利用这种方法所制备的环形密封结构会在模具接缝处形成分模线，导致圆截面不光滑，需在加工过程中增加去除分模线的工序，导致加工成本增加、生产效率降低。为了解决这一技术问题，形成无瑕疵的圆截面环状结构。我们提出一种新型的结合液-液相打印和光固化技术来制备环形密封结构的装置和方法。该方法利用不相溶的两种液体，在旋转运动下打印出液体环结构，由于液体环中的光固化材料在指定波段光源的照射下可快速固化，即可得到大小均一、精度可控的固体环形密封结构，制备成本大幅降低且操作简单，同时制备的环形密封结构具有精度高、性能稳定等优势，可以在大规模制备环形密封结构中广泛推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环形密封结构制备装置及其制备方法，旨在解决现有技术中制备环形密封结构的模具成型法中存在的模具接缝处形成分模线，导致圆截面不光滑的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的一种环形密封结构制备装置，包括固定底板、注液组件、三维微调平台组件、旋转平台组件、光固制备组件和图像检测组件；所述注液组件包括微量注射泵、注射针筒和软管，所述微量注射泵置于所述固定底板上，所述微量注射泵上具有安装槽，所述注射针筒与所述微量注射泵固定连接，并位于所述安装槽内，所述软管与所述注射针筒的出液口连通，所述三维微调平台组件包括三维微距移动平台、针头固定架和出液针头，所述三维微距移动平台置于所述固定底板上，所述针头固定架的一端与所述三维微距移动平台固定连接，所述针头固定架的另一端与所述出液针头过渡配合，且所述出液针头与所述软管远离所述注射针筒的一端连通；所述旋转平台组件包括电动旋转台、储液盒夹具和储液盒，所述电动旋转台置于所述固定底板上，所述储液盒夹具与所述电动旋转台可拆卸连接，所述储液盒夹具夹持所述储液盒，且所述储液盒位于所述出液针头的正下方；所述光固制备组件包括紫外光固化机、灯头固定夹具和紫外光固化灯，所述紫外光固化机和所述灯头固定夹具分别置于所述固定底板上，所述灯头固定夹具夹持所述紫外光固化灯；所述图像检测组件包括支架、LED背光源和高速相机，所述支架与所述固定底板可拆卸连接，所述LED背光源置于所述三维微距移动平台的下方，所述高速相机与所述支架固定连接，且所述高速相机位于所述储液盒的正上方。其中，所述注液组件包括固定件、夹持件和滑块，所述固定件的一端贯穿所述夹持件并与所述微量注射泵螺纹连接，且所述夹持件夹持所述注射针筒；所述滑块与所述微量注射泵滑动连接，所述滑块通过置于所述微量注射泵内部的注射泵驱动器带动，所述滑块位于所述夹持件的一侧，且与所述注射针筒的一端贴合。其中，所述三维微调平台组件还包括平台支座，所述平台支座与所述固定底板可拆卸连接，所述平台支座上具有凹槽和多个定位隔振板，且每个所述定位隔振板分别位于所述三维微距移动平台和所述电动旋转台的下方。其中，所述三维微距移动平台上具有用于定位所述出液针头的X轴微分头、Y轴微分头和Z轴微分头。其中，所述储液盒夹具上具有第一卡环部、夹持部和延展部，所述第一卡环部的两端分别与所述夹持部固定连接，每个所述夹持部远离所述第一卡环部的一端分别与所述延展部固定连接，且每个所述延展部上设有供螺钉贯穿的通孔。其中，所述灯头固定夹具具有第二卡环部和支耳，所述支耳分别与所述第二卡环部固定连接，并分别位于所述第二卡环部的两端，每个所述支耳上具有供螺钉贯穿的贯穿孔。其中，所述图像检测组件还包括角铁，所述角铁的两端分别与所述支架和所述固定底板之间通过螺钉螺纹连接。本专利技术还提供一种环形密封结构的制备方法，包括如下步骤：安装环形密封结构制备装置，设置所述电动旋转台的旋转速度，同时设置所述微量注射泵的注液速率和注液量；加入外部粘性液体至所述储液盒中，静置排除所述储液盒中粘性液体内的气泡，将装有粘性液体的所述储液盒放置于所述电动旋转台上并用所述储液盒夹具固定；加入光固化材料至所述注射针筒内，并将所述注射针筒安装在所述微量注射泵上，连接好所述软管和所述出液针头，并排尽所述软管和所述出液针头内的空气，使光固化材料充满所述软管和所述出液针头，同时将所述出液针头固定在所述三维微距移动平台上；开启所述LED背光源和所述高速相机，调整所述LED背光源光的强度、所述高速相机的焦距和光圈，使得与所述高速相机相连的电脑能拍到清晰的液体环结构；开启所述电动旋转台电源，控制盛有粘性液体的所述储液盒旋转并达到匀速；利用所述三维微距移动平台将所述出液针头插入所述储液盒的粘性液体中；开启所述微量注射泵，所述微量注射泵按照预设的注液速率和注液量，将光固化材料通过所述软管和所述出液针头均匀连续的挤出到所述储液盒的粘性液体中，在边注液边旋转的情况下形成曲面光滑的液体环；利用所述高速相机记录液体环的形成过程，观测液体环的界面形貌，确保界面不发生形变；待形成液体环后，关闭所述微量注射泵，并利用所述三维微距移动平台将所述出液针头迅速移出所述储液盒的粘性液体外部；关闭所述电动旋转台，打开所述紫外光固化机，利用所述紫外光固化灯快速固化液体环，从而形成固态环形密封结构；待制备完成后取出固态环形密封结构，利用所述高速相机拍摄固态环形密封结构的图像，检测固态环内部是否有缺陷，并利用图像处理软件测量固态环形密封结构的尺寸。本专利技术的有益效果体现在：通过利用装满光固化材料的所述注射针筒将液态光固化材料注入盛满粘性液体的所述储液盒中，并通过所述微量注射泵控制光固化材料的注液速率和注液量；所述注射针筒与所述出液针头之间通过所述软管连接，所述出液针头与所述三维微距移动平台的所述针头固定架固定连接，制备前需根据拟制备的液体环尺寸设定所述出液针头的位置，以便生成不同尺寸的液体环；所述储液盒通过所述储液盒夹具固定在所述电动旋转台上，在所述注射针筒将光固化材料注入盛满粘性液体的所述储液盒之前，应当使所述三维微距移动平台以及固定在其上的所述储液盒旋转并达到匀速；待注入盛满粘性液体的所述储液盒中的光固化材料形成液体环后，所述电动旋转台停止转动，同时停止所述微量注射泵注液，将所述出液针头迅速移动至粘性液体外部。打开所述紫外光固化机，通过所述紫外光固化灯迅速固化液体环，得到曲面光滑的环形密封结构。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环形密封结构制备装置，其特征在于，/n包括固定底板、注液组件、三维微调平台组件、旋转平台组件、光固制备组件和图像检测组件；所述注液组件包括微量注射泵、注射针筒和软管，所述微量注射泵置于所述固定底板上，所述微量注射泵上具有安装槽，所述注射针筒与所述微量注射泵固定连接，并位于所述安装槽内，所述软管与所述注射针筒的出液口连通，所述三维微调平台组件包括三维微距移动平台、针头固定架和出液针头，所述三维微距移动平台置于所述固定底板上，所述针头固定架的一端与所述三维微距移动平台固定连接，所述针头固定架的另一端与所述出液针头过渡配合，且所述出液针头与所述软管远离所述注射针筒的一端连通；/n所述旋转平台组件包括电动旋转台、储液盒夹具和储液盒，所述电动旋转台置于所述固定底板上，所述储液盒夹具与所述电动旋转台可拆卸连接，所述储液盒夹具夹持所述储液盒，且所述储液盒位于所述出液针头的正下方；/n所述光固制备组件包括紫外光固化机、灯头固定夹具和紫外光固化灯，所述紫外光固化机和所述灯头固定夹具分别置于所述固定底板上，所述灯头固定夹具夹持所述紫外光固化灯；/n所述图像检测组件包括支架、LED背光源和高速相机，所述支架与所述固定底板可拆卸连接，所述LED背光源置于所述三维微距移动平台的下方，所述高速相机与所述支架固定连接，且所述高速相机位于所述储液盒的正上方。/n...

【技术特征摘要】
1.一种环形密封结构制备装置，其特征在于，
包括固定底板、注液组件、三维微调平台组件、旋转平台组件、光固制备组件和图像检测组件；所述注液组件包括微量注射泵、注射针筒和软管，所述微量注射泵置于所述固定底板上，所述微量注射泵上具有安装槽，所述注射针筒与所述微量注射泵固定连接，并位于所述安装槽内，所述软管与所述注射针筒的出液口连通，所述三维微调平台组件包括三维微距移动平台、针头固定架和出液针头，所述三维微距移动平台置于所述固定底板上，所述针头固定架的一端与所述三维微距移动平台固定连接，所述针头固定架的另一端与所述出液针头过渡配合，且所述出液针头与所述软管远离所述注射针筒的一端连通；
所述旋转平台组件包括电动旋转台、储液盒夹具和储液盒，所述电动旋转台置于所述固定底板上，所述储液盒夹具与所述电动旋转台可拆卸连接，所述储液盒夹具夹持所述储液盒，且所述储液盒位于所述出液针头的正下方；
所述光固制备组件包括紫外光固化机、灯头固定夹具和紫外光固化灯，所述紫外光固化机和所述灯头固定夹具分别置于所述固定底板上，所述灯头固定夹具夹持所述紫外光固化灯；
所述图像检测组件包括支架、LED背光源和高速相机，所述支架与所述固定底板可拆卸连接，所述LED背光源置于所述三维微距移动平台的下方，所述高速相机与所述支架固定连接，且所述高速相机位于所述储液盒的正上方。


2.如权利要求1所述的环形密封结构制备装置，其特征在于，
所述注液组件包括固定件、夹持件和滑块，所述固定件的一端贯穿所述夹持件并与所述微量注射泵螺纹连接，且所述夹持件夹持所述注射针筒；所述滑块与所述微量注射泵滑动连接，所述滑块通过置于所述微量注射泵内部的注射泵驱动器带动，所述滑块位于所述夹持件的一侧，且与所述注射针筒的一端贴合。


3.如权利要求1所述的环形密封结构制备装置，其特征在于，
所述三维微调平台组件还包括平台支座，所述平台支座与所述固定底板可拆卸连接，所述平台支座上具有凹槽和多个定位隔振板，且每个所述定位隔振板分别位于所述三维微距移动平台和所述电动旋转台的下方。


4.如权利要求3所述的环形密封结构制备装置，其特征在于，
所述三维微距移动平台上具有用于定位所述出液针头的X轴微分头、Y轴微分头和Z轴微分头。


5.如权利要求1所述的环形密封结构制备装置，其特征在于，
所述储液盒夹具上具有第一卡环部、夹持部和延展部...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪，郑利敏，叶正青，刘荣，赵亮亮，王洵，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45