CN106113505A - 一种基于光固化技术的3d打印光源系统 - Google Patents

一种基于光固化技术的3d打印光源系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于光固化技术的3D打印光源系统，包括聚焦图像采集仪、控制终端、固定底板和至少两个光机组件，所述光机组件包括光机和竖向板；所述固定底板上设置于有与光机组件对应的导轨，所述聚焦图像采集仪和光机均与控制终端电性连接，所述光机用于将控制终端传输的图形信号转换为投射于一3D模型工作台的光信号，所述聚焦图像采集仪用于采集所述光信号并将其转换为图形光信号传输至控制终端。本发明通过拼接技术，使得相同面积内像素点数量和点与点的间距不变，打印精度也不变。通过拼接技术在单路光源分辨率无法提高时，可以根据实际需求调整多路光源信号来灵活调整打印幅面。

Description

一种基于光固化技术的3D打印光源系统
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，尤其涉及一种基于光固化技术的3D打印光源系统。
背景技术
3D打印技术是一种快速成型技术，其基本的原理都是叠层制造，由快速原型机在X-Y平面内通过扫面的形式形成所要打印物品的剖面的形状，而在通过在Z方向上的移动来控制层面厚度，最终制成3D的打印物品，3D打印机主要包括3D模型工作台，其上还固定安装有材料槽以及垂直的升降机构还有光源系统，通过各部件之间的配合从而完成3D打印的任务。
光机是提供光固化3D打印机光源的一个核心部件，光机的聚焦距离聚焦幅面及光机的分辨率很大程度上决定了打印模型的精度和最大打印幅面。光固化3D打印机固化光敏树脂的最佳波长范围365-405紫外光，传统的固化光源用的是白光汞灯，白光汞灯光源的光机紫外光含量比较少，固化效果差，损耗快，亮度不均匀。单光源光机因受到分辨率的限制，聚焦幅面越大精度越差。
并且目前的拼接时独立光机的空间位置是固定的，各路光机很难要达到相同聚焦效果，且聚焦图形没有参考值，只能靠目测调整，拼接聚焦不易操作。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于光固化技术的3D打印光源系统，其能解决打印幅面扩大后，打印精度降低的技术问题。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种基于光固化技术的3D打印光源系统，包括聚焦图像采集仪、控制终端、固定底板和至少两个光机组件，所述光机组件包括光机和竖向板；所述固定底板上设置于有与光机组件一一对应的导轨，所述竖向板通过该导轨滑动安装在固定底板上，所述光机滑动安装于竖向板上且光机沿竖向板高度方向移动；
所述聚焦图像采集仪和光机均与控制终端电性连接，所述光机用于将控制终端传输的图形信号转换为投射于一3D模型工作台的光信号，所述聚焦图像采集仪用于采集所述光信号并将其转换为图形光信号传输至控制终端。
优选地，所述光机组件的数量均为四个。能够进一步解决光机组件的数量的技术问题。
优选地，所述控制终端为电脑。能够进一步解决控制终端的选取的技术问题。
优选地，所述竖向板为T型板。能够进一步解决竖向板的设置的技术问题。
优选地，所述导轨的具体结构为两个相互平行的凹槽，所述T型板由横板和竖板组成，所述竖板的一端固定安装在横板的中部，所述竖板的另一端和横板的一端滑动安装于其中一个凹槽内，所述横板的另一端滑动安装在另一凹槽内。能够进一步解决T型板的滑动安装的技术问题。
优选地，所述凹槽在固定底板上的横向方向与纵向方向的比例为4:3。能够进一步解决调节光机移动方向的技术问题。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明能够通过设置聚焦图像采集仪采集的各路光机的图形电信号然后输入到电脑，与软件设定的参考标准网格比对,再通过各路光机的微调槽，线性移动光机的空间位置，达到拼接的物理效果。通过拼接技术，使得打印的幅面扩大，相同面积内像素点数量和点与点的间距不变，所以打印精度也保持不变。通过拼接技术在单路光源分辨率无法提高时，可以根据实际需求调整多路光源信号来灵活调整打印幅面。
附图说明
图1为具有基于光固化技术的3D打印光源系统的3D打印机的简易图；
图2为本发明一种基于光固化技术的3D打印光源系统的结构图。
附图标记：1、固定底板；2、光机；3、凹槽；4、T型板；5、3D模型工作台；6、聚焦图像采集仪；7、控制终端。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1和图2所示，本发明提供了一种基于光固化技术的3D打印光源系统，包括聚焦图像采集仪6、控制终端7、固定底板1和至少两个光机组件，所述光机组件包括光机2和竖向板，所述竖向板为T型板4，且所述光机2和T型板4的数量为4个，在此光机2和T型板4的数量仅仅其中一种方式，但是并不限于设置的数量为4，可以根据需求来进行相应的设置，所述固定底板1上设置有与光机组件一一对应的导轨，所述T型板4通过该导轨滑动安装在固定底板1上，所述光机2滑动安装于T型板4上且光机2沿T型板4的高度方向移动；也即是光机4移动的为远离固定底板1或者靠近固定底板1，所述导轨的具体结构为两个凹槽3，在此仅仅举出有个凹槽的情况，事实上，本领域技术人员可以根据需求设置不同的凹槽和竖向板来达到调节光机移动的目的，所述T型板4由横板和竖板组成，所述竖板的一端固定安装在横板的中部，所述竖板的另一端和横板的一端滑动安装于其中一个凹槽内，所述横板的另一端滑动安装在另一凹槽内，这样的结构其稳定性相对会好，不容易使得光机2的照射幅面产生较大的波动；
所述凹槽3在固定底板1上的横向方向与纵向方向的比例为4:3，横向方向为图中所示的固定底板1的长边的方向，纵向方向为固定底板1的短边的方向，所述T型板4通过该凹槽3滑动安装在固定底板1上，所述光机2滑动安装于T型板4上；设置凹槽3的目的主要是使得T型板4能够沿凹槽3的方向移动，从而改变光机2的照射于3D模型工作台5的位置，使得其更加便于调整照射方位，凹槽3的横向方向和纵向方向的比例设置是根据光机2的投影比相关，一般的光机2的投影比为4:3，故而在此设置凹槽3在固定底板1上的横向方向与纵向方向的比例也即为4:3。
所述聚焦图像采集仪6与控制终端7电性连接，此处的控制终端7即为电脑，所述光机2与控制终端7电性连接，所述光机2用于将控制终端7传输的图形信号转换为光信号，光机2将光信号投射到3D模型工作台5上，所述聚焦图像采集仪6用于采集各个光机2发出的光信号并将其转换为图形光信号传输至控制终端7，控制终端7对所采集到的图形光信号来进行显示，并与软件设定的参考标准网格进行比对，来调整光机2的照射幅面，看各个光机之间的拼接是否准确，然后通过移动光机2来调整光机2的照射幅面。
本发明的工作原理：
本发明各路光机2发射出光信号投影至3D模型工作台5上，聚焦图像采集仪6采集投射于3D模型工作台5上的照射幅面，并将该照射幅面转换成图像光信号传至控制终端7处，控制终端7通过将得到的信号显示于设定的参考标准网格，然后进行比较，如果有那一路的光机的照射幅面没有与其他的光机的照射幅面有很好的拼接，则可以通过手动的方式来调节光机2的位置，从而调节光机2的照射幅面在3D模型工作台5上的位置，以便得到拼接状态良好的图像。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于光固化技术的3D打印光源系统，其特征在于，包括聚焦图像采集仪、控制终端、固定底板和至少两个光机组件，所述光机组件包括光机和竖向板；所述固定底板上设置有与光机组件一一对应的导轨，所述竖向板通过该导轨滑动安装在固定底板上，所述光机滑动安装于竖向板上且光机沿竖向板高度方向移动；
所述聚焦图像采集仪和光机均与控制终端电性连接，所述光机用于将控制终端传输的图形信号转换为投射于一3D模型工作台的光信号，所述聚焦图像采集仪用于采集所述光信号并将其转换为图形光信号传输至控制终端。
2.如权利要求1所述的基于光固化技术的3D打印光源系统，其特征在于，所述光机组件的数量为四个。
3.如权利要求1所述的基于光固化技术的3D打印光源系统，其特征在于，所述控制终端为电脑。
4.如权利要求1所述的基于光固化技术的3D打印光源系统，其特征在于，所述竖向板为T型板。
5.如权利要求4所述的基于光固化技术的3D打印光源系统，其特征在于，所述导轨的具体结构为两个相互平行的凹槽，所述T型板由横板和竖板组成，所述竖板的一端固定安装在横板的中部，所述竖板的另一端和横板的一端滑动安装于其中一个凹槽内，所述横板的另一端滑动安装在另一凹槽内。
6.如权利要求5所述的基于光固化技术的3D打印光源系统，其特征在于，所述凹槽在固定底板上的横向方向与纵向方向的比例为4:3。
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