[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种3D打印模型层纹消除系统及其使用方法，能够抛光ABS材料制作的打印模型，在线测量打印模型表面的粗糙度，并有效地吸收抛光剂丙酮，避免对人体和环境的影响。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0006] 一种3D打印模型层纹消除系统，包括工作台6，工作台6上连接有主体框架1，主体框架1外的工作台6上连接有控制装置8，主体框架1内下层空间的工作台6上放置有3D打印模型9，3D打印模型9的旁边设有粗糙度非接触式测量装置7，粗糙度非接触式测量装置7连接在工作台6上，主体框架1内下层空间的顶部连接有层纹消除装置5；主体框架1内上层空间安装有蒸汽发生装置2、回气装置3和输水装置4，蒸汽发生装置2、回气装置3、输水装置4和层纹消除装置5连接。
[0007] 所述的主体框架1包括基础平台11，基础平台11下方连接有下框架13，基础平台11上方连接有上框架12，上框架12的顶部连接有盖板14；基础平台11上设有输气孔111、第一回气孔112、第二回气孔113和输水孔114。
[0008] 所述的蒸汽发生装置2包括气化装置21，气化装置21内的液态丙酮24通过加注装置23加注，气化装置21和抽气装置22连接；
[0009] 所述的气化装置21包括蒸发釜211，在蒸发釜211的底端安装有温度传感器215，在蒸发釜211的腔体侧壁上安装有丙酮液位传感器214，蒸发釜211内放置有液态丙酮24，蒸发釜211通过支座212支撑，支座212安装在基础平台11上，支座212的底端安装有PID控制器216，在支座212的腔体中安装有加热盘213；
[0010] 所述的抽气装置22包括蒸发盘223，蒸发盘223连接在蒸发釜211的上端，蒸发盘223的上端连接有蒸汽罩224；蒸汽罩224通过抽气管227和抽气泵221的抽气口连接，抽气泵
221安装在立架222上，立架222连接在基础平台11上，抽气泵221送气口通过送气管228与两位三通电磁阀229连接，两位三通电磁阀229安装在基础平台11的下方；
[0011] 所述的加注装置23包括丙酮储罐231，丙酮储罐231安装在基础平台11上，丙酮储罐231的上端安装有加注泵232，加注泵232通过加注管233与蒸发釜211加注口连接。
[0012] 所述的回气装置3包括回气管31，回气管31利用第一回气接头32安装在基础平台11的第一回气孔112、第二回气孔113上，与下框架13的内腔相通；回气管31利用第二回气接头33安装在蒸发盘223的下端面，与由蒸发盘223和蒸汽罩224围成的内腔相通。
[0013] 所述的输水装置4包括水箱41，水箱41安装在基础平台11上，水箱41的顶端连接有箱盖42，箱盖42上面设置有水箱液位传感器43，水箱41和抽水泵45进水口连接，抽水泵45安装在基础平台11上；抽水泵45出水口和输水管47一端连接，输水管47穿过基础平台11上面的输水孔114，输水管47另一端与两位三通电磁阀229连接。
[0014] 所述的层纹消除装置5包括蛇形管51，蛇形管51的上端通过U型挂环52固定在基础平台11上，蛇形管51的侧面通过U型管卡53固定在下框架13的内壁上，蛇形管51朝向3D打印模型9的一侧安装有雾化喷头54；蛇形管51的上端入口与两位三通电磁阀229连接，蛇形管51的下端封闭。
[0015] 所述的工作台6包括底座61，底座61上设有集液环槽611和集液孔612；底座61安装在液箱64的上端，集液箱64的底端侧面设置有排液孔641；底座61上安装有载物台62，载物台62上放置3D打印模型9，集液箱64内安装有废液液位传感器67。
[0016] 所述的粗糙度非接触式测量装置7包括激光测头71，激光测头71安装在导轨73上，导轨73安装在密闭罩72的侧壁上，密闭罩72连接在底座61上。
[0017] 所述的控制装置8分别与加热盘213、丙酮液位传感器214、温度传感器215、PID控制器216、抽气泵221、两位三通电磁阀229、加注泵232、水箱液位传感器43、抽水泵45、废液液位传感器67和粗糙度非接触式测量装置7电连接。
[0018] 一种3D打印模型层纹消除系统的使用方法，包括以下步骤：
[0019] 1)在控制装置8上设置水箱41内的水位上下限值、蒸发釜211内液态丙酮24的液位上下限值、蒸发釜211内液态丙酮24的加热温度设定值56.5℃、3D打印模型9的粗糙度设定值、废液液位设定值；
[0020] 2)将3D打印模型9固定在载物台62上；
[0021] 3)给水箱41添加水44，当水位达到水位上限值时，停止加注工作；
[0022] 4)给丙酮储罐231添加液态丙酮24；
[0023] 5)启动加注泵232，将液态丙酮24注入蒸发釜211；当液态丙酮24的液位达到丙酮液位上限值时，停止加注工作；
[0024] 6)利用控制装置8启动加热盘213，对蒸发釜211内的液态丙酮24进行加热；当液态丙酮24的温度升至加热温度设定值56.5℃时，启动PID控制器216控制加热盘213，对蒸发釜211内的液态丙酮24进行恒温加热；
[0025] 7)利用控制装置8操控两位三通电磁阀229，接通送气管228和蛇形管51；
[0026] 8)通过控制装置8启动抽气泵221，从蒸发釜211内抽取生成的丙酮蒸汽，然后通过两位三通电磁阀229将丙酮蒸汽送入蛇形管51内，通过雾化喷头54喷淋到3D打印模型9上，进行抛光作业；
[0027] 利用控制装置8启动粗糙度非接触式测量装置7；激光测头71沿着导轨73上下滑动，测量3D打印模型9上不同位置的粗糙度；
[0028] 在抛光过程中，若液态丙酮24由于蒸发消耗，丙酮液位传感器214采集的丙酮液位值降至液位下限值时，即时启动加注泵232，将液态丙酮24注入蒸发釜211；当液态丙酮24的液位达到丙酮液位上限值时，停止加注工作；
[0029] 在抽气泵221的作用下，丙酮蒸汽沿着由气化装置21、抽气装置22、蛇形管51、雾化喷头54、下框架13和回气装置3构成的封闭回路循环流动；
[0030] 9)当粗糙度非接触式测量装置7测量到3D打印模型9上不同位置的粗糙度平均值达到了粗糙度设定值时，停止抽气泵221的运行；
[0031] 10)利用控制装置8操控两位三通电磁阀229，接通输水管47和蛇形管51；
[0032] 11)启动抽水泵45，从水箱41中抽取水44送至蛇形管51；经由雾化喷头54喷出的水雾，吸收下框架13中弥漫的雾化丙酮；
[0033] 水雾吸收雾化丙酮后形成的废液，经由集液环槽611底部的集液孔612，汇集到集液箱64中；
[0034] 12)持续5分钟以后，停止抽水泵45的工作；
[0035] 13)当废液液位传感器67采集的废液液位达到废液液位设定值时，排放集液箱64中的废液并进行后续处理；
[0036] 14)3D打印模型9的层纹消除作业结束。
[0037] 本发明的有益效果是：
[0038] 本发明能够人机分离地在密闭空间生成抛光剂丙酮蒸汽，在操作上较为安全；能够连续地生成丙酮蒸汽并循环使用，可高效、低成本地抛光ABS材料制作的打印模型；能够利用粗糙度非接触式测量装置，在线多点测量打印模型表面的粗糙度，以便准确地控制抛光质量，防止过度抛光损伤3D模型；能够利用雾化的水作为吸收剂，将丙酮完全地吸收并存储在集液箱中，有效地避免丙酮对人体的伤害以及对环境的污染。
