CN110281524B - 一种防碎屏单侧撕膜光固化打印设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种防碎屏单侧撕膜光固化打印设备，涉及打印设备领域，包括主架体、升降装置、打印平台、料槽、光固打印设备和摆动装置，主架体包括基座和固定平台，固定平台上设置有窗口，固定平台设置于基座的上方，并通过多根连接杆与基座连接；升降装置与固定平台连接，打印平台与升降装置连接，料槽设置于固定平台的下方，光固打印设备设置于料槽的下方，并分别与固定平台、料槽连接；摆动装置与光固打印设备连接。通过设置摆动装置，光固化打印过程中，每打印一层摆动装置驱动料槽摆动一次，使打印模型与离型膜表面剪切脱离一次，使打印模型与离型膜更容易脱离，避免升降装置上下移动进行离型造成时间上的浪费，提高打印效率。

Description

一种防碎屏单侧撕膜光固化打印设备

技术领域

本发明实施例涉及打印设备领域，具体涉及一种防碎屏单侧撕膜光固化打印设备。

背景技术

3D光固化打印是通过生成层面的轮廓掩膜，一次曝光完成实体零件一个层面的固化，从而可以显著提高成型效率。面曝光成型分为自由面曝光(上曝光式)和约束面曝光(下曝光式)两种方式。与自由面曝光方式相比，约束面曝光具有以下优点：节约材料；固化层与空气不接触，避免了氧气拟制固化的问题，精度高；不需要树脂重新涂铺及刮平动作，效率高；避免了刮平对精细结构可能的破坏。

现有的3D光固化打印机液槽的成型膜通过螺丝固定在料槽盒子上，成型膜被拉伸，导致成型面松垮，不是处于绷紧的状态，影响模型表面的质量，继而影响模型的精度，此外，现有的3D光固化打印机还存在异物容错率和打印效率低的问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种防碎屏单侧撕膜光固化打印设备，以解决现有的光固化打印平台存在打印精度低、成型膜容易变形、不能打印大尺寸模型、打印效率低以及异物容错率低的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种防碎屏单侧撕膜光固化打印设备，所述防碎屏单侧撕膜光固化打印设备包括：

主架体，所述主架体包括基座和固定平台，所述固定平台上设置有窗口，所述固定平台设置于所述基座的上方，并通过多根连接杆与所述基座连接；

升降装置，所述升降装置与所述固定平台连接；

打印平台，所述打印平台与所述升降装置连接，所述打印平台的下表面为固化的模型提供附着点，所述打印平台可在所述升降装置的驱动下上下运动；

料槽，所述料槽设置于所述固定平台的下方，所述料槽用于盛装打印树脂，所述料槽的底部设置有可供光线透过的离型膜；

光固打印设备，所述光固打印设备设置于所述料槽的下方，并分别与固定平台、料槽连接，所述光固打印设备用于输出预设形状的紫外线；

摆动装置，所述摆动装置与所述光固打印设备连接，所述摆动装置用于驱动所述光固打印设备和所述料槽运动，以使固化的模型与所述离型膜分离。

进一步地，所述升降装置包括两个丝杆组件和两个锁止机构，两个所述丝杆组件分别设置于所述固定平台的两端，两个所述丝杆组件的滑块分别通过一个所述锁止机构与所述打印平台两端的销轴连接。

进一步地，所述锁止机构包括轴套和手拧螺栓，所述轴套与所述丝杆组件的滑块连接，所述轴套靠近所述打印平台一侧设置有盲孔，所述盲孔与所述销轴转动配合，所述手拧螺栓设置于所述盲孔的侧壁上，所述手拧螺栓用于将所述销轴锁死于盲孔内。

进一步地，所述料槽底部的边沿设置有固定垫圈，所述离型膜通过固定垫圈固定于所述料槽的底部。

进一步地，所述光固打印设备包括液晶屏、亚克力板、料槽支撑板和UV固化灯阵列，所述料槽支撑板的中部设置有安装口，所述料槽支撑板的一端与所述打印平台一端的下表面铰接，所述料槽支撑板的另一端与所述摆动装置连接，所述料槽支撑板的上表面与所述料槽的下表面连接，所述UV固化灯阵列设置于所述料槽支撑板的下方，所述UV固化灯阵列的边沿通过固定螺栓与所述料槽支撑板的下表面连接，所述液晶屏与所述亚克力板从上至下依次设置于所述安装口内。

进一步地，所述料槽支撑板的一端设置有至少一个合页，所述料槽支撑板的一端通过合页与所述打印平台一端的下表面铰接。

进一步地，所述固定螺栓上套设有弹簧，所述弹簧的一端抵靠于所述固定螺栓的螺栓头，另一端抵靠于所述料槽支撑板的下表面。

进一步地，所述摆动装置包括丝杆电机和连接件，所述丝杆电机设置于所述基座上，所述连接件与所述料槽支撑板的另一端连接，所述连接件上设置有螺纹孔，所述丝杆电机的丝杆可转动地设置于螺纹孔内，并与螺纹孔螺纹配合。

进一步地，所述料槽靠近摆动装置一端的边框高于所述料槽远离摆动装置一端的边框。

本发明实施例具有如下优点：

1、本发明实施例的防碎屏单侧撕膜光固化打印设备通过设置摆动装置，光固化打印过程中，每打印一层摆动装置会驱动料槽摆动一次，使打印模型与离型膜表面剪切脱离一次，使打印模型与离型膜更容易脱离，避免升降装置上下移动进行离型造成时间上的浪费，提高打印效率。

2、本发明实施例的防碎屏单侧撕膜光固化打印设备通过使用丝杆组件作为升降装置，使打印平台的升降高度实现精确控制，进而提高打印精度。

3、本发明实施例的防碎屏单侧撕膜光固化打印设备的打印平台的角度和高度都可进行调节，既提高了设备的打印精度，又方便对料槽进行维护。

4、本发明实施例的防碎屏单侧撕膜光固化打印设备的通过在固定螺栓上设置弹簧，当料槽内有异物时，弹簧会被压缩，液晶屏不会因为有异物的存在而被压碎，起到防碎屏的作用，同时也提高了打印设备的异物容错率。

5、本发明实施例的防碎屏单侧撕膜光固化打印设备的料槽采用斜边框设计，有效避免料槽摆动时打印树脂溢出料槽。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的防碎屏单侧撕膜光固化打印设备的爆炸结构示意图；

图2为本发明实施例提供的防碎屏单侧撕膜光固化打印设备的立体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的升降装置的立体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的销轴的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的防碎屏单侧撕膜光固化打印设备打印平台处于90度时的立体结构示意图；

图6为本发明实施例提供的料槽的爆炸结构示意图；

图7为本发明实施例提供的料槽的立体结构示意图；

图8为本发明实施例提供的光固打印设备的俯视结构示意图；

图9为本发明实施例提供的光固打印设备的仰视结构示意图；

图10为本发明实施例提供的防碎屏单侧撕膜光固化打印设备的侧视剖面结构示意图；

图11为图10中A处的局部放大结构示意图。

附图标记说明：10、主架体；11、基座；12、固定平台；13、窗口；20、升降装置；21、丝杆组件；22、锁止机构；221、轴套；222、手拧螺栓；223、盲孔；30、打印平台；31、销轴；40、料槽；41、离型膜；42、固定垫圈；50、光固打印设备；51、液晶屏；52、亚克力板；53、料槽支撑板；54、UV固化灯阵列；55、固定螺栓；56、合页；57、弹簧；60、摆动装置；61、丝杆电机；62、连接件。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，防碎屏单侧撕膜光固化打印设备包括主架体10、升降装置20、打印平台30、料槽40、光固打印设备50和摆动装置60。主架体10用于为其它机构提供安装基础和支撑。主架体10包括基座11和固定平台12，基座11和固定平台12均呈矩形板状结构，固定平台12上设置有窗口13，窗口13的尺寸大于料槽40的尺寸，确保料槽40自由可以通过。固定平台12设置于基座11的上方，固定平台12的四个角分别通过一根连接杆与基座11连接。

如图2和3所示，升降装置20与固定平台12连接并驱动打印平台30上下运动，升降装置20包括两个丝杆组件21和两个锁止机构22，两个丝杆组件21分别设置于固定平台12的两端，两个丝杆组件21的滑块分别通过一个锁止机构22与打印平台30两端的销轴31连接。通过使用丝杆组件21作为升降装置20，使打印平台30的升降高度实现精确控制，进而提高打印精度。锁止机构22包括轴套221和手拧螺栓222，轴套221与丝杆组件21的滑块通过螺栓连接，轴套221靠近打印平台30一侧设置有盲孔223，盲孔223与销轴31转动配合，手拧螺栓222设置于盲孔223的侧壁上，手拧螺栓222用于将销轴31锁死于盲孔223内。

打印平台30的下边面为平面，打印平台30的下表面为固化的模型提供附着点，打印平台30的两端分别设置有销轴31，打印平台30的两端分别设置有多个沿竖直方向延伸的腰形孔，销轴31通过腰形孔内的调节螺栓与打印平台30连接，调节螺栓与腰形孔构成水平调节机构，水平调节机构可对打印平台30两端的高度进行调节。调解时，通过控制两个丝杆组件21工作，使打印平台30下降至与离型膜41接触，通过改变调节螺栓在腰形孔中的位置，进而调节打印平台30两端的高度，以使打印平台30下表面与离型膜41的膜面均匀接触，再上紧调节螺栓。如图4和5所示，为了方便对销轴31锁死，销轴31的外周面上在0°(以打印平台30下表面处于最低点时为参考点)和90°方向上设置有磨平面，当打印平台30转到0°或90°的方向时，拧紧手拧螺栓222可将打印平台30定位到0°或90°方向。打印平台30的角度和高度都可进行调节，既提高了设备的打印精度，又方便对料槽40进行维护。

如图6和7所示，料槽40设置于固定平台12的下方，料槽40用于盛装打印树脂，料槽40呈矩形框体结构，料槽40的底部设置有可供光线透过的离型膜41，离型膜41与料槽40构成一个具有储纳空间的槽体。为了使离型膜41处于紧绷状态，料槽40底部的边沿设置有固定垫圈42，固定垫圈42使用多个螺栓与料槽40底部的边沿连接，并将离型膜41的边沿夹于固定垫圈42与料槽40之间，从而将离型膜41通过固定垫圈42固定于料槽40的底部。

如图8和9所示，光固打印设备50设置于料槽40的下方，并分别与固定平台12、料槽40连接，光固打印设备50用于输出预设形状的紫外线。光固打印设备50包括液晶屏51、亚克力板52、料槽支撑板53和UV固化灯阵列54，料槽支撑板53的中部设置有安装口，安装口用于为液晶屏51和亚克力板52提供安装空间，料槽支撑板53的一端设置有至少一个合页56，料槽支撑板53的一端通过合页56与打印平台30一端的下表面铰接，料槽支撑板53的另一端与摆动装置60连接。料槽支撑板53的上表面与料槽40的下表面通过螺栓连接，当摆动装置60驱动料槽支撑板53围绕铰接点上下摆动时，料槽40跟随料槽支撑板53一同运动。UV固化灯阵列54设置于料槽支撑板53的下方，UV固化灯阵列54的边沿通过固定螺栓55与料槽支撑板53的下表面连接，固定螺栓55上套设有弹簧57，弹簧57的一端抵靠于固定螺栓55的螺栓头，另一端抵靠于料槽支撑板53的下表面。通过在固定螺栓55上设置弹簧57，当料槽40内有异物时，弹簧57会被压缩，液晶屏51不会因为有异物的存在而被压碎，起到防碎屏的作用，同时也提高了打印设备的异物容错率。液晶屏51与亚克力板52从上至下依次设置于安装口内，为了防止液晶屏51与亚克力板52发生移动，可在其边沿涂胶将其与UV固化灯阵列54粘连。

如图10和11所示，摆动装置60与光固打印设备50连接，摆动装置60用于驱动光固打印设备50和料槽40运动，以使固化的模型与离型膜41分离。摆动装置60包括丝杆电机61和连接件62，丝杆电机61设置于基座11上，连接件62与料槽支撑板53的另一端连接，连接件62上设置有螺纹孔，丝杆电机61的丝杆可转动地设置于螺纹孔内，并与螺纹孔螺纹配合。使用时，通过控制丝杆电机61正向和反向转动，丝杆电机61与连接件62的配合可驱动料槽支撑板53的另一端上下摆动。通过设置摆动装置60，光固化打印过程中，每打印一层摆动装置60会驱动料槽40摆动一次，使打印模型与离型膜41表面剪切脱离一次，使打印模型与离型膜41更容易脱离，避免升降装置20上下移动进行离型造成时间上的浪费，提高打印效率。

工作原理：打印时，液晶屏51显示要打印的模型截面图，UV固化灯阵列54照射液晶屏51，UV灯发出的紫外线可透过液晶屏51显示的图案照射到打印平台30与离型膜41之间的打印树脂，打印树脂形成固化，固化后的树脂会牢固的粘在打印平台30的下表面，离型膜41的膜面由于使用离型材料与固化的树脂粘的不牢固，每打印固化一层之后，摆动装置60工作驱动料槽40机构摆动一次，使打印模型与离型膜41膜面剪切脱开一次，之后两个丝杆组件21工作驱动打印平台30上升一段距离，反复此动作直到模型打印完成。

进一步地，在本发明的一个优选实施例中，料槽40靠近摆动装置60一端的边框高于料槽40远离摆动装置60一端的边框。料槽40采用斜边框设计，有效避免料槽40摆动时打印树脂溢出料槽40。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种防碎屏单侧撕膜光固化打印设备，其特征在于，所述防碎屏单侧撕膜光固化打印设备包括：

主架体，所述主架体包括基座和固定平台，所述固定平台上设置有窗口，所述固定平台设置于所述基座的上方，并通过多根连接杆与所述基座连接；

升降装置，所述升降装置与所述固定平台连接；

打印平台，所述打印平台与所述升降装置连接，所述打印平台的下表面为固化的模型提供附着点，所述打印平台可在所述升降装置的驱动下上下运动；

料槽，所述料槽设置于所述固定平台的下方，所述料槽用于盛装打印树脂，所述料槽的底部设置有可供光线透过的离型膜；

光固打印设备，所述光固打印设备设置于所述料槽的下方，并分别与固定平台、料槽连接，所述光固打印设备用于输出预设形状的紫外线；

摆动装置，所述摆动装置与所述光固打印设备连接，所述摆动装置用于驱动所述光固打印设备和所述料槽运动，以使固化的模型与所述离型膜分离；

所述升降装置包括两个丝杆组件和两个锁止机构，两个所述丝杆组件分别设置于所述固定平台的两端，两个所述丝杆组件的滑块分别通过一个所述锁止机构与所述打印平台两端的销轴连接；

所述光固打印设备包括液晶屏、亚克力板、料槽支撑板和UV固化灯阵列，所述料槽支撑板的中部设置有安装口，所述料槽支撑板的一端与所述打印平台一端的下表面铰接，所述料槽支撑板的另一端与所述摆动装置连接，所述料槽支撑板的上表面与所述料槽的下表面连接，所述UV固化灯阵列设置于所述料槽支撑板的下方，所述UV固化灯阵列的边沿通过固定螺栓与所述料槽支撑板的下表面连接，所述液晶屏与所述亚克力板从上至下依次设置于所述安装口内；

所述摆动装置包括丝杆电机和连接件，所述丝杆电机设置于所述基座上，所述连接件与所述料槽支撑板的另一端连接，所述连接件上设置有螺纹孔，所述丝杆电机的丝杆可转动地设置于螺纹孔内，并与螺纹孔螺纹配合；

每打印固化一层之后，摆动装置工作驱动料槽机构摆动一次，使打印模型与离型膜膜面剪切脱开一次，之后两个丝杆组件工作驱动打印平台上升一段距离，反复此动作直到模型打印完成。

2.根据权利要求1所述的防碎屏单侧撕膜光固化打印设备，其特征在于，所述锁止机构包括轴套和手拧螺栓，所述轴套与所述丝杆组件的滑块连接，所述轴套靠近所述打印平台一侧设置有盲孔，所述盲孔与所述销轴转动配合，所述手拧螺栓设置于所述盲孔的侧壁上，所述手拧螺栓用于将所述销轴锁死于盲孔内。

3.根据权利要求1或2所述的防碎屏单侧撕膜光固化打印设备，其特征在于，所述料槽底部的边沿设置有固定垫圈，所述离型膜通过固定垫圈固定于所述料槽的底部。

4.根据权利要求1所述的防碎屏单侧撕膜光固化打印设备，其特征在于，所述料槽支撑板的一端设置有至少一个合页，所述料槽支撑板的一端通过合页与所述打印平台一端的下表面铰接。

5.根据权利要求4所述的防碎屏单侧撕膜光固化打印设备，其特征在于，所述固定螺栓上套设有弹簧，所述弹簧的一端抵靠于所述固定螺栓的螺栓头，另一端抵靠于所述料槽支撑板的下表面。

6.根据权利要求1或2所述的防碎屏单侧撕膜光固化打印设备，其特征在于，所述料槽靠近摆动装置一端的边框高于所述料槽远离摆动装置一端的边框。