CN107443730A - 一种sla 3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种SLA 3D打印机，包括机架、外壳、显示屏、光路调节模块、料槽、刮刀模块、底板固定组件、沉块模块、L形支撑平台、背板、以及控制器。本发明的控制器通过控制光路调节模块，使激光从上往下垂直射到料槽的液面上，并使液态光敏树脂在激光作用下固化成型；而刮刀模块则安装在底板固定组件上，并由底板固定组件驱动刮刀在料槽内往复移动，从而实现逐层打印，获得理想的打印效果；L形支撑平台与网板固定连接，通过电机的驱动使网板在料槽内垂直上下移动，实现每打印一层，网板则下降一层的距离；沉块模块则通过沉块的升降来改变料槽的液位，使料槽中的液面高度在网板下降后得到维持，减少打印过程中液面的波动，从而获得更好的打印效果。

Description

一种SLA 3D打印机

技术领域

本发明涉及3D打印机领域，尤其涉及一种基于SLA的3D打印机。

背景技术

SLA(Stereo lithography Apparatus)技术就是激光立体雕刻技术。是机械、激光、光化学、软件、控制技术的结晶。基于光敏树脂受紫外光照射凝固的原理，计算机控制激光逐层扫描固化液态的光敏树脂。每一层固化的截面是由零件的三维CAD模型软件分层得到，直至最后得到光敏树脂实物原型。

现有的SLA原理的3D打印机(激光快速成型机)外形结构比较大，一般为左右两部分呈对称结构，左边为加工成型部分，右边为显示控制及电气控制柜部分。缺点是设备整体结构较大，内部空间利用率低；外形占地面积大，很小的机型也需要较大空间摆放；给设备的包装、运输带来困难以及成本增加；设备进出房间困难，因为现有设备的长宽尺寸超出常规的房间门宽尺寸，需要破坏墙体或者改门；由于现有设备结构大，加工成本偏高；由于分为左右两部，造型不美观。

因此，现有技术需要进一步改进和完善。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、打印效果好的SLA3D打印机。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种SLA 3D打印机，该打印机的结构主要包括机架、外壳、用于显示打印进度和系统参数的显示屏、用于产生激光并控制打印路径的光路调节模块、用于盛放液态光敏树脂材料的料槽、用于刮平切片层的刮刀模块、用于驱动刮刀工作的底板固定组件、通过沉块的升降来控制液位变化的沉块模块、用于驱动网板上下运动的L形支撑平台、用于支撑沉块模块和L形支撑平台的背板、以及设置在外壳内并用于控制各执行部件协同工作的控制器。

具体的，所述机架设置在外壳内，用于支撑整个外壳及其他部件的重量。所述显示屏采用显示和输入一体的触控屏，而且显示屏设置在外壳上并与控制器电连接，从而获取并显示控制器发来的数据。优选的，所述外壳上还设有用于总控打印进度及桩体的按钮，该按钮设置在显示屏下方，以方便操作。优选的，所述控制器主要包括工控机、电源模块、接线板等部件，各部件协同工作且与其他部件电连接，从而实现对其他部件的有效控制。

具体的，所述光路调节模块、刮刀模块、底板固定组件、沉块模块、L形支撑平台均设置在机架上，并分别与控制器电连接。所述料槽安装在机架的中部，背板位于料槽上方，且竖直安装。所述控制器位于料槽的一侧。所述L形支撑平台和沉块模块分别安装在背板的正面和背面。所述光路调节模块位于机架顶部，其激光射出端竖直向下射向料槽的液面。所述底板固定组件安装在料槽的两侧，刮刀模块安装在底板固定组件上，由底板固定组件驱动刮刀在料槽内往复移动，实现工件的逐层打印。

为了更清楚地介绍本发明的具体结构、原理及工作过程，以下对各部分分别进行描述。

一、光路调节模块/组件：

该光路调节组件主要包括组件安装底板、根据激光传播的路径依次固定在组件安装底板上的激光发生器、用于调节光速直径大小的可调扩束镜、用于改变激光传播路径的第一反射组件和第二反射组件、于实测当前激光光束功率的功率检测装置、用于接收光束及改变光束传播路径的振镜、以及用于激光聚焦的聚焦镜。所述激光发生器、可调扩束镜、功率检测装置和振镜等高安装，使激光发生器的输出端轴线、可调扩束镜轴线、功率检测仪轴线、以及振镜输入端的轴线同轴。

具体的，所述可调扩束镜包括扩束镜安装座、将光线发散的输入镜、将光线聚集的输出镜、平面镜、扩束镜导轨、扩束镜丝杆、扩束镜滑块和扩束镜驱动电机。所述输入镜为凹透镜，所述输出镜为凸透镜。所述可调扩束镜安装座固定在组件安装底板上，使可调扩束镜位于激光发生器与第一反射组件之间，将激光发生器产生的光束放大一定倍率。所述扩束镜导轨和扩束镜驱动电机均固定在扩束镜安装座上，扩束镜导轨的轴线与光束平行，所述扩束镜滑块安装在扩束镜导轨上，可在扩束镜导轨上来回滑动。所述输出镜和平面镜通过固定座安装在扩束镜安装座上，所述输入镜固定在扩束镜滑块上，位于激光发生器与输出镜之间；所述输入镜、输出镜和平面镜依次安装，且三者的光学轴线同轴。所述扩束镜丝杆穿过扩束镜滑块安装，且扩束镜丝杆的两端固定在扩束镜安装座上，并与扩束镜驱动电机连接。调节时，通过扩束镜驱动电机驱动扩束镜丝杆转动，带动扩束镜滑块在扩束镜导轨上来回移动，从而改变输入镜与输出镜之间的距离，实现扩束倍率的实时调整。

具体的，所述功率检测装置固定在组件安装底板上，位于第二反射组件与振镜之间。该功率检测装置主要包括功率检测安装座、用于实测激光光束功率的功率检测仪、以及驱动功率检测仪前进或后退的电动推杆。所述功率检测安装座固定安装在组件安装底板上，所述电动推杆固定安装在功率检测安装座上，所述功率检测仪固定安装在电动推杆上，由电动推杆驱动功率检测仪向前伸出并实时检测激光光束功率。在打印过程中，由于电压波动、电磁干扰、机械震动等原因会影响激光发生器，造成激光光束的功率不稳定，为了确保打印质量，刮刀单次行程结束后会进行一次功率检测，此时控制器会控制电动推杆将功率检测仪向前推送，直到激光打到功率检测仪的输入端；功率检测仪通过在线检测方式测量当前光束的功率，并将测量数据传送给控制器，控制器将当前功率与设定功率的偏差实时调整激光发生器的工作参数，从而使投射到液面的打印光斑功率维持在恒定的范围内，有效确保打印质量的统一。

作为本发明的优选方案，为了方便调整激光束传播的路径，本发明所述第一反射组件和第二反射组件均采用光学调整架结构。所述光学调整架结构包括用于调整镜片高度的高度调整座、镜片安装座、用于调整镜片在水平和竖直方向上摆动的镜片调整座、反射镜片、水平调节旋钮和竖直调节旋钮。所述高度调整座的一端安装在组件安装底板上，另一端与镜片调整座固定连接。所述镜片通过弹簧安装在安装在镜片调整座上，与镜片调整座可活动连接。所述反射镜片安装在镜片安装在上，与镜片安装座固定连接。所述水平调节旋钮和竖直调节旋钮均安装在镜片调整座上，水平调节旋钮和竖直调节旋钮的端部与镜片安装在抵接；通过旋转水平调节旋钮，可以将镜片安装座的一侧向外顶出或在弹簧的拉力作用下向内摆动；同理，通过调节竖直调节旋钮，可将镜片安装座的另一侧向外顶出或在弹簧的拉力作用下向内摆动；从而实现手动调节反射镜片的目的，操作十分方便，调节精度高而且不容易松动，有效地提高了光路调节组件的调试效率，缩短调试周期。

二、底板固定组件：

该底板固定组件主要包括底板、以及设置在底板上用于驱动刮刀来回运动的同步装置、用于支撑刮刀的底板导轨和用于限制刮刀行程的限位装置。所述底板中部镂空用于放置料槽(料槽中浸满待固化的液态光敏树脂)，所述底板导轨设为两组，互相平行并分别位于料槽的两侧。所述同步装置位于底板导轨的外侧，与底板导轨平行设置。所述限位装置位于同步装置的外侧，与底板导轨平行设置。

具体的，所述底板由四块大理石拼接而成，分别为两块长的和两块短的大理石，每块大理石的厚度不小于50毫米。由于大理石内部的组织均匀，经长期天然时效而成，内应力完全消失，所以大理石的线胀系数极小，不会产生变形，对于刮刀这种运动精度要求高的场合十分适用；同时，大理石还具有刚性好、硬度高、耐磨性强、使用寿命长的优点。

具体的，所述底板导轨设为直线导轨，包括导轨本体和设置在导轨本体上的底板滑块，所述导轨本体安装在料槽的两侧，而刮刀则安装在底板滑块上，由同步装置驱动刮刀在导轨本体上来回运动。

具体的，所述同步装置包括同步电机、底板电机安装座、传动轴、主动轮、从动轮、同步带、以及用于连接刮刀的第一连接块。所述组东论、从动轮、同步带和第一连接块的数量分别设为两组。所述底板电机安装座固定设置在底板上，所述同步电机安装在底板电机安装座上，与传动轴传动连接。所述主动轮固定安装在传动轴上，通过同步带与从动轮传动连接。所述从动轮通过固定座固定安装在底板上，与主动轮和同步带共同构成平行于底板导轨并用于驱动刮刀的驱动结构，即同步带的运转平面与底板导轨平行。所述第一连接块的一端固定安装在同步带上，另一端与刮刀固定连接，由同步电机带动传动轴、主动轮、同步带转动，从而驱动第一连接块和刮刀来回移动。

具体的，所述限位装置包括安装导轨、用于检测刮刀是否到位的第一光电开关和第二光电开关。所述安装导轨平行于底板导轨设置，位于驱动结构的外侧。所述第一光电开关设置在安装导轨的一端，第二光电开关设置在安装导轨的另一端。工作时，刮刀在两个光电开关之间的区域来回移动，当到达光电开关所在位置后，光电开关发出信号，使同步电机停止转动，从而限制刮刀走出两个光电开关所设定的工作区域。

所述底板固定组件还包括安装在机架上用于托起底板的支撑装置、用于定位底板的拧紧装置、以及用于固定底板的压紧装置。所述支撑装置设置在底板的下方，与底板抵接，承托底板及其零部件的重量。所述拧紧装置设置在底板的前后左右四侧，与底板的端面抵接，从前后左右四端向底板中间施压来限定底板的位置。所述压紧装置设置在底板上方，向下压住底板，与支撑装置一同将底板夹紧和固定。

具体的，所述支撑装置主要包括支撑座、用于调节底板水平的调节螺栓和第一垫片。所述支撑座安装在机架上，与底板的底面相对，其上设有第一螺纹孔。所述第一垫片固定在底板的底部，与支撑座的位置相对。所述调节螺栓拧入第一螺纹孔内，并向上顶住第一垫片，以支撑整块底板。虽然大理石的硬度较高，但如果通过调节螺栓直接与大理石底部接触，用于支撑整个大理石底板的重量，则由于接触面积较小，大理石在调节水平时或长期使用后会造成接触处的损坏、崩塌，严重时甚至会产生裂纹，影响整体的强度和刚度，因此本发明在调节螺栓与大理石底板之间设置第一垫片，主要用于增大接触面积，使受力均匀分散。

具体的，所述拧紧装置主要包括拧紧座和拧紧螺栓。所述拧紧座安装在机架上，与底板的端面相对，其上设有第二螺纹孔。所述拧紧螺栓拧进第二螺纹孔内，向前顶住底板的端面。底板的前后和左右定位需要依靠拧紧装置去调节和固定，通过转动拧紧螺栓即可抵住底板的端面，从而实现底板平面方向上的定位。

具体的，所述压紧装置主要包括压紧座、压紧螺栓和第二垫片。所述压紧座固定在机架上，与底板的上表面相对，其上设有第三螺纹孔。所述压紧螺栓拧入第三螺纹孔内，其头部与第二垫片固定连接，并向下压紧第二垫片，实现底板的压紧。

三、刮刀模块：

该刮刀装置主要包括刮刀本体、用于连接底板导轨的连接部、用于连接刮刀本体与真空发生器之间的连接管、用于保护连接管的拖链、用于控制刮刀本体内部压力的压差开关、三通接头、以及真空发生器。由于拖链具有较高的耐磨性以及较长的使用寿命，因此所述连接管安装在拖链内，可以极大地保护连接管不被折弯和折断，从而延长连接管的使用寿命。所述连接管的一端与刮刀本体连通，另一端与三通接头连接。所述三通接头的第二端和第三端分别与压差开关和真空发生器连通，使刮刀本体内的气压与压差开关和真空发生器直接相通。所述压差开关与真空发生器电连接，用于控制真空发生器的抽吸压力。工作时，真空发生器启动将刮刀本体内的气体抽走一部分，使刮刀本体内的压力减少，从而吸取一部分料槽中的液态光敏树脂，而压差开关则用于检测并反馈刮刀本体内部与大气压之间的压力差，从而控制真空发生器的工作状态，使刮刀本体内部时刻保持一定压力。

具体的，所述连接部分别固定在刮刀本体的两端，与刮刀本体一体设置，该连接部用于支撑刮刀本体的重量，使刮刀本体在料槽中来回运动时与液面保持平衡。所述刮刀本体采用底部开口设计，包括用于吸取部分液态光敏树脂的压力腔、用于刮平工件上表面的刀刃、以及用于观察压力腔液面的观察窗。所述压力腔设置在刮刀本体内部。所述刀刃分别设置在底部开口的前端和后端，所述刀刃的刃部朝外，来回运动时将凸起的树脂刮平。前后刀刃的设置一方面可以提高打印的效率，单次向前或向后运动便可以抚平液面，为下一轮打印做准备；另一方面可以提高打印质量，前端刀刃将高于液面的树脂刮平，后端刀刃在压力腔补充切片层的树脂后将树脂抚平，使其与切片层外的液面齐平，从而进入下一轮打印扫描。所述观察窗设置在刮刀本体的前端，用于直观观察压力腔内部的光敏树脂液面高低，从而判断机器是否正常工作。所述刮刀本体的一端还设有用于连接真空发生器的连接孔，所述连接孔通过与连接管端部固定连接，实现压力腔与真空发生器连通。压力腔位于刮刀本体内部，为相对封闭的空腔，压力腔的一侧通过连接孔与真空发生器连接，压力腔的底部通过刮刀本体底部的开口与外界连通。当刮刀本体浸入液态光敏树脂后，连接压力腔的真空发生器通过压差开关的控制，可以从刮刀底部的开口处吸入部分液态光敏树脂，并保持压力腔内的压力恒定，从而使压力腔内时刻保持有液态光敏树脂。这样设计的目的在于，当上一轮打印完成后，网板(支撑工件的平台)便会下降一个打印距离，这时切片层的高度要低于液面高度，由于下降的距离很小，所以在液体表面张力的作用下，位于切片层边缘的液面就会形成凸起，因此刮刀从切片层上刮过时，刀刃会把高出液面的树脂铲除，从而使液面高度保持一致；另一方面，由于网板下降后切片层低于液面而形成凹坑，当刮刀从切片层上刮过时，压力腔中的液态光敏树脂在重力作用下落入凹坑内，并被后端的刀刃底部抚平，后端刀刃圆倒角的设置更有利于平顺地将液态光敏树脂抚平，从而使得凹坑内的液面与料槽液面持平，并为下一轮打印扫描做好准备。

作为本发明的优选方案，所述刀刃采用平底式刀刃结构，所述刀刃的一个刃面水平，另一个刃面与水平面之间的刃角为30°至60°。该平底式刀刃一方面能够将切片层边缘凸出的树脂铲掉，使液面整体保持水平，另一方面能够抚平凹坑内的液态光敏树脂，使切片层内外的液面搞到保持一致。优选的，为了增强刀刃去除凸出树脂的效果，本发明所述刃角设为45°。刀刃经过凸出树脂(高出液面的树脂)时会将凸出部分刮掉，并使其留在刀刃上，在刀刃回程时，留在刀刃上的部分树脂会滑落到料槽中，与料槽中的液态树脂重新混合使用，从而减少液态光敏树脂的浪费，实现循环使用。

四、L形支撑平台：

该L形支撑平台主要包括用于引导L形支架上下运动的支架导轨、可沿支架导轨上下滑动的支架滑块、用于驱动L形支架的支架驱动电机、支架电机安装座、连接支架驱动电机与支架丝杆的支架联轴器、支架丝杆、用于支撑网板的支架、支架安装座、以及网板。

具体的，所述背板竖直固定在打印机的机架上。所述支架导轨设为两条，两条支架导轨均竖直且互相平行地安装在背板上，所述支架滑块安装在支架导轨上，可沿支架导轨上下滑动。所述支架丝杆位于两支架导轨之间，支架丝杆的两端固定在背板上，并通过支架联轴器与支架驱动电机连接。所述支架驱动电机通过支架电机安装座固定在背板上。所述支架通过支架安装座安装在支架滑块上，可沿支架导轨上下滑动。所述网板固定安装在支架上，随支架滑块在支架导轨上上下滑动。工作时，支架驱动电机通过支架联轴器将动力传输到支架丝杆上，支架丝杆通过转动而带动支架安装座上下运动，由于支架是安装在支架安装座上的，因此支架及支架上的网板跟随支架安装座在支架导轨上上下滑动，从而实现网板在料槽中上下升降的目的。

具体的，所述支架由两组L形结构通过横梁连接而成，所述L形结构包括竖杆、横杆、以及第二连接块。所述竖杆一端固定在支架安装座上，另一端竖直向下延伸。所述横杆一端与竖杆另一端固定连接，横杆的另一端水平向前延伸。所述第二连接块固定设置在竖杆与横杆的连接处，分别与竖杆和横杆固定连接，将横杆与竖杆固定在一起。所述横梁两端分别与两组L形结构的横杆固定连接。所述网板固定安装在横杆上，并与横梁抵接，优选的，所述横梁采用两根，分别连接在横杆的两端上，用于固定并稳固整个L形结构，使L形结构在支撑和固定网板时更稳定可靠。

五、网板：

该网板安装在SLA(光固化成型法，是指利用紫外光照射液态光敏树脂发生聚合反应，来逐层固化并生成三维实体的成型方式)3D打印设备内，起到支撑工件和限定液态光敏树脂流量的作用。该网板主要包括网板本体、以及调节网板本体水平的调节螺钉。所述网板本体由支撑板和四块侧板组成，所述支撑板分别与四块侧板固定连接。所述支撑板上设有若干六边形网孔，所述六边形网孔纵横排列设置，采用六边形网孔设计的目的在于在网板下沉过程中提高液态光敏树脂通过网孔的流量，缩短液态光敏树脂覆盖工件表面所需的时间，从而减少对液面的干扰，提高工件的成型质量。所述六边形网孔之间的中心距范围为7cm至9cm之间，所述六边形网孔之间的边距范围为1.5cm至2.5cm之间。所述支撑板上表面光滑，下表面设有用于提高整体强度的加强筋。所述加强筋由纵向加强筋和横向加强筋组成，所述纵向加强筋垂直于横向加强筋，所述纵向加强筋和横向加强筋的末端均与侧板固定连接，这样设计的目的在于使加强筋的两端与侧板固定，提高网板的整体强度。所述调节螺钉设置在网板本体底部边缘，具体的，该调节螺钉设有四个，分布在网板的四个角落上；调节时，将水平仪放置在网板上，通过拧紧螺钉使螺钉向上顶起网板，并观察水平仪度数，从而达到调整网板水平的目的。

六、沉块模块：

该沉块位移组件主要包括引导沉块上升和下降的沉块导轨、沉块滑块、用于驱动沉块上下运动的沉块驱动电机、沉块电机安装座、沉块丝杆、沉块联轴器、支板、以及用于调节液位的异形沉块。

具体的，所述背板竖直安装在料槽上方，并固定在机架上。所述沉块导轨设为两条，两条沉块导轨相互平行且竖直向下设置在背板上。所述沉块滑块安装在沉块导轨上，所述支板一端安装在沉块滑块上，另一端与异形沉块固定，使异形沉块随着沉块滑块上下滑动。所述沉块丝杆穿过支板并与支板传动连接，从而带动支板在沉块导轨上滑动；而沉块丝杆位于两沉块导轨之间，其两端固定在背板上，并通过沉块联轴器与沉块驱动电机传动连接，由沉块驱动电机驱动沉块丝杆转动。所述沉块驱动电机通过沉块电机安装座固定在背板上，并通过沉块丝杆带着支板及异形沉块在沉块导轨上上下滑动。

具体的，所述异形沉块由第一沉块和第二沉块构成。所述第一沉块和第二沉块均采用长方体结构。所述第一沉块的侧面与第二沉块的侧面固定连接。所述第一沉块比第二沉块高，且第一沉块比第二沉块长，从而形成适应料槽不规则的异形结构，可以有效提高料槽空间的利用率。所述第一沉块的顶面与支板固定连接，由支板带着第一沉块和第二沉块在料槽内共同上下浮沉。工作时，沉块驱动电机启动，通过沉块联轴器带着沉块丝杆转动，由于沉块丝杆与支板之间传动连接，且支板下端与异形沉块固定连接，因此支板在沉块丝杆的带动下沿着沉块导轨上下运动，实现异形沉块在料槽内上下浮沉，从而随时调节料槽液面的高度。

综上所述，本发明所提供的SLA 3D打印机首先通过控制器来控制光路调节模块的激光路径及光斑大小，并结合当前切片层数据来扫描打印路径，从而使液态光敏树脂按照打印路径的轮廓固化成型；然后L形支撑平台驱动网板向下降一个切片层的距离，使固化后的切片层低于液面高度；接着沉块模块驱动沉块向下运动，使液面上升，从而维持系统设定的液面高度；最后底板固定组件驱动刮刀在料槽刮涂，刮刀的刀刃经过工件时将切片层周围的液面抹平并将切片层内的凹坑填平，从而避免工件内部产生空隙或气泡，以获得更好的打印效果。

本发明的工作过程和原理是：本发明的控制器通过控制光路调节模块，使激光从上往下垂直射到料槽的液面上，并使液态光敏树脂在激光作用下固化成型；而刮刀模块则安装在底板固定组件上，并由底板固定组件驱动刮刀在料槽内往复移动，从而实现逐层打印，获得理想的打印效果；L形支撑平台与网板固定连接，通过电机的驱动使网板在料槽内垂直上下移动，实现每打印一层，网板则下降一层的距离；沉块模块则通过沉块的升降来改变料槽的液位，使料槽中的液面高度在网板下降后得到维持，减少打印过程中液面的波动，从而获得更好的打印效果。本发明还具有结构简单、制造成本较低、拆装方便的优点。

与现有技术相比，本发明还具有以下优点：

(1)本发明所提供的SLA 3D打印机采用可自动调节的扩束镜，通过电机驱动输入镜在导轨上移动，从而改变输入镜与输出镜之间的距离，实现扩束倍率的自动调节，有效加快打印的速度和提高打印质量。

(2)本发明所提供的SLA 3D打印机采用电动推杆驱动功率检测仪的方式，使功率检测仪在需要检测时向前伸出，检测完毕后向后缩回，自动化程度高，不需要人工干预，有效提高了检测的效率。

(3)本发明所提供的SLA 3D打印机采用两组主动轮、同步带和从动轮设计，使刮刀的两端能够同步向前或向后运动，确保刮刀运行同步、平稳，有效提高打印的质量和效率。

(4)本发明所提供的SLA 3D打印机采用压差开关控制真空发生器的方式控制压力腔与大气压的压力差，使压力腔内时刻保持有液态光敏树脂，从而更好地填补和抚平凹坑，获得更好的打印质量。

(5)本发明所提供的SLA 3D打印机采用驱动电机来带着丝杆转动，从而驱动支架在导轨上做升降运动，由于支架采用L形支撑结构，运行起来平稳、稳定、可靠，且网板安装在支架上，可以随支架在料槽上来回升降，升降过程平顺、稳定。

(6)本发明所提供的SLA 3D打印机采用六边形网孔设计，使网板在单位时间内通过更多的液态光敏树脂，减少液面波动情况，缩短液面重新维持水平所需时间，从而缩短工件打印时间，提高打印效率。

(7)本发明所提供的SLA 3D打印机采用异形结构设计的沉块，这种结构的沉块对料槽空间有着很高的利用率，同时也满足沉块沉降一小段距离即可实现液面上升较大高度的要求，同时，由于沉块每次只需下降一小段距离，所以对液面的影响十分小，有助于获得更好的打印品质。

附图说明

图1是本发明所提供的SLA 3D打印机的立体图。

图2是本发明所提供的SLA 3D打印机的内部结构示意图。

图3是本发明所提供的SLA 3D打印机的内部背部结构示意图。

图4是本发明所提供的光路调节模块的结构示意图。

图5是本发明所提供的可调扩束镜的结构示意图。

图6是本发明所提供的光学调整架的结构示意图。

图7是本发明所提供的功率检测装置的结构示意图。

图8是本发明所提供的底板固定组件的立体图。

图9是本发明所提供的底板固定组件的结构示意图。

上述附图中的标号说明：

11-机架，12-外壳，13-显示屏，14-料槽，15-背板；

2-光路调节模块，3-底板固定组件，4-刮刀模块，5-L形支撑平台，6-沉块模块；

21-组件安装底板，22-激光发生器，23-可调扩束镜，24-第一反射组件，25-第二反射组件，26-振镜，27-聚焦镜，28-功率检测装置；231-扩束镜安装座，232-输入镜，233-输出镜，234-扩束镜导轨，235-扩束镜丝杆，236-扩束镜滑块，237-扩束镜驱动电机；241-高度调整座，242-镜片安装座，243-镜片调整座，244-反射镜片，245-水平调节旋钮，246-竖直调节旋钮；281-功率检测安装座，282-电动推杆，283-功率检测仪；

31-底板；321-导轨本体，322-底板滑块；331-同步电机、332-底板电机安装座，333-传动轴，334-主动轮，335-从动轮，336-同步带，337-第一连接块；341-安装导轨，342-第一光电开关，343-第二光电开关；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1、图2和图3所示，本发明公开了一种SLA 3D打印机，该打印机的结构主要包括机架11、外壳12、用于显示打印进度和系统参数的显示屏13、用于产生激光并控制打印路径的光路调节模块2、用于盛放液态光敏树脂材料的料槽14、用于刮平切片层的刮刀模块4、用于驱动刮刀工作的底板31固定组件3、通过沉块的升降来控制液位变化的沉块模块6、用于驱动网板上下运动的L形支撑平台5、用于支撑沉块模块6和L形支撑平台5的背板15、以及设置在外壳12内并用于控制各执行部件协同工作的控制器。

具体的，所述机架11设置在外壳12内，用于支撑整个外壳12及其他部件的重量。所述显示屏13采用显示和输入一体的触控屏，而且显示屏13设置在外壳12上并与控制器电连接，从而获取并显示控制器发来的数据。优选的，所述外壳12上还设有用于总控打印进度及桩体的按钮，该按钮设置在显示屏13下方，以方便操作。优选的，所述控制器主要包括工控机、电源模块、接线板等部件，各部件协同工作且与其他部件电连接，从而实现对其他部件的有效控制。

具体的，所述光路调节模块2、刮刀模块4、底板固定组件3、沉块模块6、L形支撑平台5均设置在机架11上，并分别与控制器电连接。所述料槽14安装在机架11的中部，背板15位于料槽14上方，且竖直安装。所述控制器位于料槽14的一侧。所述L形支撑平台5和沉块模块6分别安装在背板15的正面和背面。所述光路调节模块2位于机架11顶部，其激光射出端竖直向下射向料槽14的液面。所述底板固定组件3安装在料槽14的两侧，刮刀模块4安装在底板固定组件3上，由底板固定组件3驱动刮刀在料槽14内往复移动，实现工件的逐层打印。

为了更清楚地介绍本发明的具体结构、原理及工作过程，以下对各部分分别进行描述。

一、光路调节模块2/组件：

结合图4、图5、图6和图7所示，该光路调节组件主要包括组件安装底板21、根据激光传播的路径依次固定在组件安装底板21上的激光发生器22、用于调节光速直径大小的可调扩束镜23、用于改变激光传播路径的第一反射组件24和第二反射组件25、于实测当前激光光束功率的功率检测装置28、用于接收光束及改变光束传播路径的振镜26、以及用于激光聚焦的聚焦镜27。所述激光发生器22、可调扩束镜23、功率检测装置28和振镜26等高安装，使激光发生器22的输出端轴线、可调扩束镜23轴线、功率检测仪283轴线、以及振镜26输入端的轴线同轴。

具体的，所述可调扩束镜23包括扩束镜安装座231、将光线发散的输入镜232、将光线聚集的输出镜233、平面镜、扩束镜导轨234、扩束镜丝杆235、扩束镜滑块236和扩束镜驱动电机237。所述输入镜232为凹透镜，所述输出镜233为凸透镜。所述可调扩束镜23安装座固定在组件安装底板21上，使可调扩束镜23位于激光发生器22与第一反射组件24之间，将激光发生器22产生的光束放大一定倍率。所述扩束镜导轨234和扩束镜驱动电机237均固定在扩束镜安装座231上，扩束镜导轨234的轴线与光束平行，所述扩束镜滑块236安装在扩束镜导轨234上，可在扩束镜导轨234上来回滑动。所述输出镜233和平面镜通过固定座安装在扩束镜安装座231上，所述输入镜232固定在扩束镜滑块236上，位于激光发生器22与输出镜233之间；所述输入镜232、输出镜233和平面镜依次安装，且三者的光学轴线同轴。所述扩束镜丝杆235穿过扩束镜滑块236安装，且扩束镜丝杆235的两端固定在扩束镜安装座231上，并与扩束镜驱动电机237连接。调节时，通过扩束镜驱动电机237驱动扩束镜丝杆235转动，带动扩束镜滑块236在扩束镜导轨234上来回移动，从而改变输入镜232与输出镜233之间的距离，实现扩束倍率的实时调整。

具体的，所述功率检测装置28固定在组件安装底板21上，位于第二反射组件25与振镜26之间。该功率检测装置28主要包括功率检测安装座281、用于实测激光光束功率的功率检测仪283、以及驱动功率检测仪283前进或后退的电动推杆282。所述功率检测安装座281固定安装在组件安装底板21上，所述电动推杆282固定安装在功率检测安装座281上，所述功率检测仪283固定安装在电动推杆282上，由电动推杆282驱动功率检测仪283向前伸出并实时检测激光光束功率。在打印过程中，由于电压波动、电磁干扰、机械震动等原因会影响激光发生器22，造成激光光束的功率不稳定，为了确保打印质量，刮刀单次行程结束后会进行一次功率检测，此时控制器会控制电动推杆282将功率检测仪283向前推送，直到激光打到功率检测仪283的输入端；功率检测仪283通过在线检测方式测量当前光束的功率，并将测量数据传送给控制器，控制器将当前功率与设定功率的偏差实时调整激光发生器22的工作参数，从而使投射到液面的打印光斑功率维持在恒定的范围内，有效确保打印质量的统一。

作为本发明的优选方案，为了方便调整激光束传播的路径，本发明所述第一反射组件24和第二反射组件25均采用光学调整架结构。所述光学调整架结构包括用于调整镜片高度的高度调整座241、高度调整座242、用于调整镜片在水平和竖直方向上摆动的镜片调整座243、反射镜片244、水平调节旋钮245和竖直调节旋钮246。所述高度调整座241的一端安装在组件安装底板21上，另一端与镜片调整座243固定连接。所述镜片通过弹簧安装在安装在镜片调整座243上，与镜片调整座243可活动连接。所述反射镜片244安装在镜片安装在上，与高度调整座242固定连接。所述水平调节旋钮245和竖直调节旋钮246均安装在镜片调整座243上，水平调节旋钮245和竖直调节旋钮246的端部与镜片安装在抵接；通过旋转水平调节旋钮245，可以将高度调整座242的一侧向外顶出或在弹簧的拉力作用下向内摆动；同理，通过调节竖直调节旋钮246，可将高度调整座242的另一侧向外顶出或在弹簧的拉力作用下向内摆动；从而实现手动调节反射镜片244的目的，操作十分方便，调节精度高而且不容易松动，有效地提高了光路调节组件的调试效率，缩短调试周期。

二、底板固定组件3：

结合图8和图9所示，该底板固定组件3主要包括底板31、以及设置在底板31上用于驱动刮刀来回运动的同步装置、用于支撑刮刀的底板导轨和用于限制刮刀行程的限位装置。所述底板31中部镂空用于放置料槽14(料槽14中浸满待固化的液态光敏树脂)，所述底板导轨设为两组，互相平行并分别位于料槽14的两侧。所述同步装置位于底板导轨的外侧，与底板导轨平行设置。所述限位装置位于同步装置的外侧，与底板导轨平行设置。

具体的，所述底板31由四块大理石拼接而成，分别为两块长的和两块短的大理石，每块大理石的厚度不小于50毫米。由于大理石内部的组织均匀，经长期天然时效而成，内应力完全消失，所以大理石的线胀系数极小，不会产生变形，对于刮刀这种运动精度要求高的场合十分适用；同时，大理石还具有刚性好、硬度高、耐磨性强、使用寿命长的优点。

具体的，所述底板导轨设为直线导轨，包括导轨本体321和设置在导轨本体321上的底板滑块322，所述导轨本体321安装在料槽14的两侧，而刮刀则安装在底板滑块322上，由同步装置驱动刮刀在导轨本体321上来回运动。

具体的，所述同步装置包括同步电机331、底板电机安装座332、传动轴333、主动轮334、从动轮335、同步带336、以及用于连接刮刀的第一连接块337。所述组东论、从动轮335、同步带336和第一连接块337的数量分别设为两组。所述底板电机安装座332固定设置在底板31上，所述同步电机331安装在底板电机安装座332上，与传动轴333传动连接。所述主动轮334固定安装在传动轴333上，通过同步带336与从动轮335传动连接。所述从动轮335通过固定座固定安装在底板31上，与主动轮334和同步带336共同构成平行于底板导轨并用于驱动刮刀的驱动结构，即同步带336的运转平面与底板导轨平行。所述第一连接块337的一端固定安装在同步带336上，另一端与刮刀固定连接，由同步电机331带动传动轴333、主动轮334、同步带336转动，从而驱动第一连接块337和刮刀来回移动。

具体的，所述限位装置包括安装导轨341、用于检测刮刀是否到位的第一光电开关342和第二光电开关343。所述安装导轨341平行于底板导轨设置，位于驱动结构的外侧。所述第一光电开关342设置在安装导轨341的一端，第二光电开关343设置在安装导轨341的另一端。工作时，刮刀在两个光电开关之间的区域来回移动，当到达光电开关所在位置后，光电开关发出信号，使同步电机331停止转动，从而限制刮刀走出两个光电开关所设定的工作区域。

所述底板固定组件3还包括安装在机架11上用于托起底板31的支撑装置、用于定位底板31的拧紧装置、以及用于固定底板31的压紧装置。所述支撑装置设置在底板31的下方，与底板31抵接，承托底板31及其零部件的重量。所述拧紧装置设置在底板31的前后左右四侧，与底板31的端面抵接，从前后左右四端向底板31中间施压来限定底板31的位置。所述压紧装置设置在底板31上方，向下压住底板31，与支撑装置一同将底板31夹紧和固定。

具体的，所述支撑装置主要包括支撑座、用于调节底板31水平的调节螺栓和第一垫片。所述支撑座安装在机架11上，与底板31的底面相对，其上设有第一螺纹孔。所述第一垫片固定在底板31的底部，与支撑座的位置相对。所述调节螺栓拧入第一螺纹孔内，并向上顶住第一垫片，以支撑整块底板31。虽然大理石的硬度较高，但如果通过调节螺栓直接与大理石底部接触，用于支撑整个大理石底板31的重量，则由于接触面积较小，大理石在调节水平时或长期使用后会造成接触处的损坏、崩塌，严重时甚至会产生裂纹，影响整体的强度和刚度，因此本发明在调节螺栓与大理石底板31之间设置第一垫片，主要用于增大接触面积，使受力均匀分散。

具体的，所述拧紧装置主要包括拧紧座和拧紧螺栓。所述拧紧座安装在机架11上，与底板31的端面相对，其上设有第二螺纹孔。所述拧紧螺栓拧进第二螺纹孔内，向前顶住底板31的端面。底板31的前后和左右定位需要依靠拧紧装置去调节和固定，通过转动拧紧螺栓即可抵住底板31的端面，从而实现底板31平面方向上的定位。

具体的，所述压紧装置主要包括压紧座、压紧螺栓和第二垫片。所述压紧座固定在机架11上，与底板31的上表面相对，其上设有第三螺纹孔。所述压紧螺栓拧入第三螺纹孔内，其头部与第二垫片固定连接，并向下压紧第二垫片，实现底板31的压紧。

三、刮刀模块4：

该刮刀装置主要包括刮刀本体、用于连接底板导轨的连接部、用于连接刮刀本体与真空发生器之间的连接管、用于保护连接管的拖链、用于控制刮刀本体内部压力的压差开关、三通接头、以及真空发生器。由于拖链具有较高的耐磨性以及较长的使用寿命，因此所述连接管安装在拖链内，可以极大地保护连接管不被折弯和折断，从而延长连接管的使用寿命。所述连接管的一端与刮刀本体连通，另一端与三通接头连接。所述三通接头的第二端和第三端分别与压差开关和真空发生器连通，使刮刀本体内的气压与压差开关和真空发生器直接相通。所述压差开关与真空发生器电连接，用于控制真空发生器的抽吸压力。工作时，真空发生器启动将刮刀本体内的气体抽走一部分，使刮刀本体内的压力减少，从而吸取一部分料槽14中的液态光敏树脂，而压差开关则用于检测并反馈刮刀本体内部与大气压之间的压力差，从而控制真空发生器的工作状态，使刮刀本体内部时刻保持一定压力。

具体的，所述连接部分别固定在刮刀本体的两端，与刮刀本体一体设置，该连接部用于支撑刮刀本体的重量，使刮刀本体在料槽14中来回运动时与液面保持平衡。所述刮刀本体采用底部开口设计，包括用于吸取部分液态光敏树脂的压力腔、用于刮平工件上表面的刀刃、以及用于观察压力腔液面的观察窗。所述压力腔设置在刮刀本体内部。所述刀刃分别设置在底部开口的前端和后端，所述刀刃的刃部朝外，来回运动时将凸起的树脂刮平。前后刀刃的设置一方面可以提高打印的效率，单次向前或向后运动便可以抚平液面，为下一轮打印做准备；另一方面可以提高打印质量，前端刀刃将高于液面的树脂刮平，后端刀刃在压力腔补充切片层的树脂后将树脂抚平，使其与切片层外的液面齐平，从而进入下一轮打印扫描。所述观察窗设置在刮刀本体的前端，用于直观观察压力腔内部的光敏树脂液面高低，从而判断机器是否正常工作。所述刮刀本体的一端还设有用于连接真空发生器的连接孔，所述连接孔通过与连接管端部固定连接，实现压力腔与真空发生器连通。压力腔位于刮刀本体内部，为相对封闭的空腔，压力腔的一侧通过连接孔与真空发生器连接，压力腔的底部通过刮刀本体底部的开口与外界连通。当刮刀本体浸入液态光敏树脂后，连接压力腔的真空发生器通过压差开关的控制，可以从刮刀底部的开口处吸入部分液态光敏树脂，并保持压力腔内的压力恒定，从而使压力腔内时刻保持有液态光敏树脂。这样设计的目的在于，当上一轮打印完成后，网板(支撑工件的平台)便会下降一个打印距离，这时切片层的高度要低于液面高度，由于下降的距离很小，所以在液体表面张力的作用下，位于切片层边缘的液面就会形成凸起，因此刮刀从切片层上刮过时，刀刃会把高出液面的树脂铲除，从而使液面高度保持一致；另一方面，由于网板下降后切片层低于液面而形成凹坑，当刮刀从切片层上刮过时，压力腔中的液态光敏树脂在重力作用下落入凹坑内，并被后端的刀刃底部抚平，后端刀刃圆倒角的设置更有利于平顺地将液态光敏树脂抚平，从而使得凹坑内的液面与料槽14液面持平，并为下一轮打印扫描做好准备。

作为本发明的优选方案，所述刀刃采用平底式刀刃结构，所述刀刃的一个刃面水平，另一个刃面与水平面之间的刃角为30°至60°。该平底式刀刃一方面能够将切片层边缘凸出的树脂铲掉，使液面整体保持水平，另一方面能够抚平凹坑内的液态光敏树脂，使切片层内外的液面搞到保持一致。优选的，为了增强刀刃去除凸出树脂的效果，本发明所述刃角设为45°。刀刃经过凸出树脂(高出液面的树脂)时会将凸出部分刮掉，并使其留在刀刃上，在刀刃回程时，留在刀刃上的部分树脂会滑落到料槽14中，与料槽14中的液态树脂重新混合使用，从而减少液态光敏树脂的浪费，实现循环使用。

四、L形支撑平台5：

该L形支撑平台5主要包括用于引导L形支架上下运动的支架导轨、可沿支架导轨上下滑动的支架滑块、用于驱动L形支架的支架驱动电机、支架电机安装座、连接支架驱动电机与支架丝杆的支架联轴器、支架丝杆、用于支撑网板的支架、支架安装座、以及网板。

具体的，所述背板15竖直固定在打印机的机架11上。所述支架导轨设为两条，两条支架导轨均竖直且互相平行地安装在背板15上，所述支架滑块安装在支架导轨上，可沿支架导轨上下滑动。所述支架丝杆位于两支架导轨之间，支架丝杆的两端固定在背板15上，并通过支架联轴器与支架驱动电机连接。所述支架驱动电机通过支架电机安装座固定在背板15上。所述支架通过支架安装座安装在支架滑块上，可沿支架导轨上下滑动。所述网板固定安装在支架上，随支架滑块在支架导轨上上下滑动。工作时，支架驱动电机通过支架联轴器将动力传输到支架丝杆上，支架丝杆通过转动而带动支架安装座上下运动，由于支架是安装在支架安装座上的，因此支架及支架上的网板跟随支架安装座在支架导轨上上下滑动，从而实现网板在料槽14中上下升降的目的。

具体的，所述支架由两组L形结构通过横梁连接而成，所述L形结构包括竖杆、横杆、以及第二连接块。所述竖杆一端固定在支架安装座上，另一端竖直向下延伸。所述横杆一端与竖杆另一端固定连接，横杆的另一端水平向前延伸。所述第二连接块固定设置在竖杆与横杆的连接处，分别与竖杆和横杆固定连接，将横杆与竖杆固定在一起。所述横梁两端分别与两组L形结构的横杆固定连接。所述网板固定安装在横杆上，并与横梁抵接，优选的，所述横梁采用两根，分别连接在横杆的两端上，用于固定并稳固整个L形结构，使L形结构在支撑和固定网板时更稳定可靠。

五、网板：

该网板安装在SLA(光固化成型法，是指利用紫外光照射液态光敏树脂发生聚合反应，来逐层固化并生成三维实体的成型方式)3D打印设备内，起到支撑工件和限定液态光敏树脂流量的作用。该网板主要包括网板本体、以及调节网板本体水平的调节螺钉。所述网板本体由支撑板和四块侧板组成，所述支撑板分别与四块侧板固定连接。所述支撑板上设有若干六边形网孔，所述六边形网孔纵横排列设置，采用六边形网孔设计的目的在于在网板下沉过程中提高液态光敏树脂通过网孔的流量，缩短液态光敏树脂覆盖工件表面所需的时间，从而减少对液面的干扰，提高工件的成型质量。所述六边形网孔之间的中心距范围为7cm至9cm之间，所述六边形网孔之间的边距范围为1.5cm至2.5cm之间。所述支撑板上表面光滑，下表面设有用于提高整体强度的加强筋。所述加强筋由纵向加强筋和横向加强筋组成，所述纵向加强筋垂直于横向加强筋，所述纵向加强筋和横向加强筋的末端均与侧板固定连接，这样设计的目的在于使加强筋的两端与侧板固定，提高网板的整体强度。所述调节螺钉设置在网板本体底部边缘，具体的，该调节螺钉设有四个，分布在网板的四个角落上；调节时，将水平仪放置在网板上，通过拧紧螺钉使螺钉向上顶起网板，并观察水平仪度数，从而达到调整网板水平的目的。

六、沉块模块6：

该沉块位移组件主要包括引导沉块上升和下降的沉块导轨、沉块滑块、用于驱动沉块上下运动的沉块驱动电机、沉块电机安装座、沉块丝杆、沉块联轴器、支板、以及用于调节液位的异形沉块。

具体的，所述背板15竖直安装在料槽14上方，并固定在机架11上。所述沉块导轨设为两条，两条沉块导轨相互平行且竖直向下设置在背板15上。所述沉块滑块安装在沉块导轨上，所述支板一端安装在沉块滑块上，另一端与异形沉块固定，使异形沉块随着沉块滑块上下滑动。所述沉块丝杆穿过支板并与支板传动连接，从而带动支板在沉块导轨上滑动；而沉块丝杆位于两沉块导轨之间，其两端固定在背板15上，并通过沉块联轴器与沉块驱动电机传动连接，由沉块驱动电机驱动沉块丝杆转动。所述沉块驱动电机通过沉块电机安装座固定在背板15上，并通过沉块丝杆带着支板及异形沉块在沉块导轨上上下滑动。

具体的，所述异形沉块由第一沉块和第二沉块构成。所述第一沉块和第二沉块均采用长方体结构。所述第一沉块的侧面与第二沉块的侧面固定连接。所述第一沉块比第二沉块高，且第一沉块比第二沉块长，从而形成适应料槽14不规则的异形结构，可以有效提高料槽14空间的利用率。所述第一沉块的顶面与支板固定连接，由支板带着第一沉块和第二沉块在料槽14内共同上下浮沉。工作时，沉块驱动电机启动，通过沉块联轴器带着沉块丝杆转动，由于沉块丝杆与支板之间传动连接，且支板下端与异形沉块固定连接，因此支板在沉块丝杆的带动下沿着沉块导轨上下运动，实现异形沉块在料槽14内上下浮沉，从而随时调节料槽14液面的高度。

综上所述，本发明所提供的SLA 3D打印机首先通过控制器来控制光路调节模块2的激光路径及光斑大小，并结合当前切片层数据来扫描打印路径，从而使液态光敏树脂按照打印路径的轮廓固化成型；然后L形支撑平台5驱动网板向下降一个切片层的距离，使固化后的切片层低于液面高度；接着沉块模块6驱动沉块向下运动，使液面上升，从而维持系统设定的液面高度；最后底板固定组件3驱动刮刀在料槽14刮涂，刮刀的刀刃经过工件时将切片层周围的液面抹平并将切片层内的凹坑填平，从而避免工件内部产生空隙或气泡，以获得更好的打印效果。

本发明的工作过程和原理是：本发明的控制器通过控制光路调节模块2，使激光从上往下垂直射到料槽14的液面上，并使液态光敏树脂在激光作用下固化成型；而刮刀模块4则安装在底板固定组件3上，并由底板固定组件3驱动刮刀在料槽14内往复移动，从而实现逐层打印，获得理想的打印效果；L形支撑平台5与网板固定连接，通过电机的驱动使网板在料槽14内垂直上下移动，实现每打印一层，网板则下降一层的距离；沉块模块6则通过沉块的升降来改变料槽14的液位，使料槽14中的液面高度在网板下降后得到维持，减少打印过程中液面的波动，从而获得更好的打印效果。本发明还具有结构简单、制造成本较低、拆装方便的优点。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种SLA 3D打印机，其特征在于，包括机架、外壳、显示屏、用于产生激光并控制打印路径的光路调节模块、用于盛放液态光敏树脂材料的料槽、用于刮平切片层的刮刀模块、用于驱动刮刀工作的底板固定组件、通过沉块的升降来控制液位变化的沉块模块、用于驱动网板上下运动的L形支撑平台、用于支撑沉块模块和L形支撑平台的背板、以及设置在外壳内并用于控制各执行部件协同工作的控制器；

所述机架设置在外壳内，用于支撑整个外壳；所述显示屏采用显示和输入一体的触控屏，与控制器电连接并设置在外壳上；

所述光路调节模块、刮刀模块、底板固定组件、沉块模块、L形支撑平台均设置在机架上，并分别与控制器电连接；所述料槽安装在机架的中部，背板位于料槽上方，且竖直安装；所述控制器位于料槽的一侧；所述L形支撑平台和沉块模块分别安装在背板的正面和背面；所述光路调节模块位于机架顶部，其激光射出端竖直向下射向料槽的液面；所述底板固定组件安装在料槽的两侧，刮刀模块安装在底板固定组件上，由底板固定组件驱动刮刀在料槽内往复移动，实现工件的逐层打印。

2.根据权利要求1所述的SLA 3D打印机，其特征在于，所述光路调节模块包括组件安装底板、根据激光传播路径依次固定在组件安装底板上的激光发生器、可调扩束镜、第一反射组件、第二反射组件、于实测激光功率的功率检测装置、用于接收光束及改变光路的振镜、以及用于激光聚焦的聚焦镜；所述激光发生器、可调扩束镜、振镜和功率检测装置等高安装；

所述可调扩束镜包括扩束镜安装座、输入镜、输出镜、平面镜、扩束镜导轨、扩束镜丝杆、扩束镜滑块和扩束镜驱动电机；所述扩束镜安装座固定在组件安装底板上，位于激光发生器与第一反射组件之间；所述扩束镜导轨和扩束镜驱动电机均固定在扩束镜安装座上，扩束镜导轨的轴线与光束平行，所述扩束镜滑块安装在扩束镜导轨上；所述输出镜和平面镜通过固定座安装在扩束镜安装座上，所述输入镜固定在扩束镜滑块上，位于激光发生器与输出镜之间；所述扩束镜丝杆穿过扩束镜滑块，扩束镜丝杆的两端固定在扩束镜安装座上，并与扩束镜驱动电机连接，通过扩束镜驱动电机驱动扩束镜丝杆转动来改变输入镜与输出镜之间的距离，实现扩束倍率的实时调整；

所述功率检测装置固定在组件安装底板上，位于第二反射组件与振镜之间，包括功率检测安装座、用于实测激光光束功率的功率检测仪、以及驱动功率检测仪前进或后退的电动推杆；所述功率检测安装座固定安装在组件安装底板上，所述电动推杆固定安装在功率检测安装座上，所述功率检测仪固定安装在电动推杆上，由电动推杆驱动功率检测仪向前伸出检测激光光束功率。

3.根据权利要求2所述的SLA 3D打印机，其特征在于，所述第一反射组件和第二反射组件均采用光学调整架结构，所述光学调整架结构包括高度调整座、镜片安装座、镜片调整座、反射镜片、水平调节旋钮和竖直调节旋钮；所述高度调整座的一端安装在组件安装底板上，另一端与镜片调整座固定连接；所述镜片通过弹簧安装在安装在镜片调整座上，与镜片调整座可活动连接；所述反射镜片安装在镜片安装在上，与镜片安装座固定连接；所述水平调节旋钮和竖直调节旋钮均安装在镜片调整座上，旋钮的端部与镜片安装在抵接。

4.根据权利要求1所述的SLA 3D打印机，其特征在于，所述底板固定组件包括底板、以及设置在底板上用于驱动刮刀来回运动的同步装置、用于支撑刮刀的底板导轨和用于限制刮刀行程的限位装置；所述底板中部镂空用于放置料槽，所述底板导轨位于料槽两侧，所述同步装置位于底板导轨的外侧，所述限位装置位于同步装置的外侧；

所述底板导轨设为直线导轨，包括导轨本体和设置在导轨本体上的底板滑块，所述导轨本体安装在料槽的两侧，刮刀安装在底板滑块上，由同步装置驱动刮刀在导轨本体上来回运动；

所述同步装置包括同步电机、底板电机安装座、传动轴、主动轮、从动轮、同步带、以及用于连接刮刀的第一连接块；所述底板电机安装座固定设置在底板上；所述同步电机安装在底板电机安装座上，与传动轴传动连接；所述主动轮固定安装在传动轴上，通过同步带与从动轮传动连接；所述从动轮通过固定座固定安装在底板上，与主动轮和同步带共同构成平行于底板导轨并用于驱动刮刀的驱动结构；所述第一连接块的一端固定安装在同步带上，另一端与刮刀固定连接；

所述限位装置包括安装导轨、用于检测刮刀是否到位的第一光电开关和第二光电开关；所述安装导轨平行于底板导轨设置，位于驱动结构的外侧；所述第一光电开关设置在安装导轨的一端，第二光电开关设置在安装导轨的另一端。

5.根据权利要求4所述的SLA 3D打印机，其特征在于，所述底板固定组件还包括安装在机架上用于托起底板的支撑装置、用于定位底板的拧紧装置、以及用于固定底板的压紧装置；所述支撑装置设置在底板的下方，与底板抵接；所述拧紧装置设置在底板的四周，与底板端面抵接；所述压紧装置设置在底板上方，向下压住底板；

所述支撑装置包括支撑座、调节螺栓和第一垫片；所述支撑座安装在机架上，与底板的底面相对，其上设有第一螺纹孔；所述第一垫片固定在底板底部，与支撑座的位置相对；所述调节螺栓拧入第一螺纹孔内，并向上顶住第一垫片，以支撑整块底板；

所述拧紧装置包括拧紧座和拧紧螺栓；所述拧紧座安装在机架上，与底板的端面相对，其上设有第二螺纹孔；所述拧紧螺栓拧进第二螺纹孔内，向前顶住底板的端面；

所述压紧装置包括压紧座、压紧螺栓和第二垫片；所述压紧座固定在机架上，与底板的上表面相对，其上设有第三螺纹孔；所述压紧螺栓拧入第三螺纹孔内，其头部与第二垫片固定连接，并向下压紧第二垫片，实现底板的压紧。

6.根据权利要求4所述的SLA 3D打印机，其特征在于，所述刮刀模块包括刮刀本体、用于连接底板导轨与刮刀的连接部、连接管、用于保护连接管的拖链、用于控制刮刀本体内部压力的压差开关、三通接头、以及真空发生器；所述连接管安装在拖链内，连接管的一端与刮刀本体连通，另一端与三通接头连接，所述三通接头的第二端和第三端分别与压差开关和真空发生器连通，所述压差开关与真空发生器电连接；

所述连接部分别固定在刮刀本体的两端，与刮刀本体一体设置；所述刮刀本体采用底部开口设计，包括用于吸取部分液态光敏树脂的压力腔、用于刮平工件上表面的刀刃、以及用于观察压力腔液面的观察窗；所述压力腔设置在刮刀本体内部，所述刀刃分别设置在底部开口的前端和后端，所述刀刃的刃部朝外，所述观察窗设置在刮刀本体的前端；所述刮刀本体的一端还设有用于连接真空发生器的连接孔，所述连接孔通过与连接管端部固定连接，实现压力腔与真空发生器连通。

7.根据权利要求6所述的SLA 3D打印机，其特征在于，所述刀刃采用平底式刀刃结构，所述刀刃的一个刃面水平，另一个刃面与水平面之间的刃角为30°至60°。

8.根据权利要求1所述的SLA 3D打印机，其特征在于，所述L形支撑平台包括支架导轨、支架滑块、支架驱动电机、支架电机安装座、支架联轴器、支架丝杆、支架、支架安装座、以及网板；

所述背板竖直固定在打印机的机架上；所述支架导轨设为两条，竖直安装在背板上，所述支架滑块安装在支架导轨上，可沿支架导轨上下滑动；所述支架丝杆位于两支架导轨之间，穿过支架安装座并可驱动支架安装座来回移动，支架丝杆通过支架联轴器与支架驱动电机连接；所述支架驱动电机通过支架电机安装座固定在背板上；所述支架通过支架安装座安装在支架滑块上，可沿支架导轨上下滑动；所述网板固定安装在支架上，随支架滑块在支架导轨上上下滑动；

所述支架由两组L形结构通过横梁连接而成，所述L形结构包括竖杆、横杆、以及第二连接块；所述竖杆一端固定在支架安装座上，另一端竖直向下延伸；所述横杆一端与竖杆另一端固定连接，另一端水平向前延伸；所述第二连接块固定设置在竖杆与横杆的连接处，分别与竖杆和横杆固定连接；所述横梁两端分别与两组L形结构的横杆固定连接；所述网板固定安装在横杆上，并与横梁抵接。

9.根据权利要求8所述的SLA 3D打印机，其特征在于，所述网板包括网板本体、以及调节网板本体水平的调节螺钉；所述网板本体由支撑板和四块侧板组成，所述支撑板分别与四块侧板固定连接；所述支撑板上设有若干六边形网孔，所述六边形网孔纵横排列设置；所述六边形网孔之间的中心距范围为7cm至9cm，所述六边形网孔之间的边距范围为1.5cm至2.5cm；所述支撑板上表面光滑，下表面设有用于提高整体强度的加强筋，所述加强筋由纵向加强筋和横向加强筋组成，所述纵向加强筋垂直于横向加强筋，所述纵向加强筋和横向加强筋的末端均与侧板固定连接；所述调节螺钉设置在网板本体底部边缘。

10.根据权利要求1所述的SLA 3D打印机，其特征在于，所述沉块模块包括沉块导轨、沉块滑块、沉块驱动电机、沉块电机安装座、沉块丝杆、沉块联轴器、支板、以及用于调节液位的异形沉块；

所述背板竖直安装在料槽上方；所述沉块导轨设为两条，相互平行且竖直向下设置在背板上；所述沉块滑块安装在沉块导轨上，所述支板一端安装在沉块滑块上，另一端与异形沉块固定；所述沉块丝杆穿过支板并与支板传动连接，沉块丝杆位于两沉块导轨之间，其两端固定在背板上，并通过沉块联轴器与沉块驱动电机传动连接；所述沉块驱动电机通过沉块电机安装座固定在背板上，并通过沉块丝杆带着支板及异形沉块在沉块导轨上上下滑动；

所述异形沉块由第一沉块和第二沉块构成，所述第一沉块和第二沉块均采用长方体结构，所述第一沉块的侧面与第二沉块的侧面固定连接；所述第一沉块比第二沉块高，且第一沉块比第二沉块长；所述第一沉块的顶面与支板固定连接，由支板带着第一沉块和第二沉块在料槽内上下浮沉。