CN110315077A - 一种激光切换模块及3d打印设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光切换模块及3D打印设备，包括外筒、设在外筒内的切换组件，所述切换组件可在外筒的筒腔内转动，切换组件内设有反射腔，反射腔内设有反光元件，其中一个反光元件设在所述转轴上，入光孔朝向其中之一的反光元件，另外之一的反光元件朝向出光孔，出光孔与所述转轴共轴设置。使用时，在入光孔的右侧设置两个间隔设置的激光发生器，通过转动切换组件，让入光孔分别朝向不同的激光发生器，通过反光元件的反射，便可让出光孔中照射出不同的激光光线，从而实现出光孔中射出的激光的切换。

Description

一种激光切换模块及3D打印设备
技术领域
本发明涉及激光打印设备，特别涉及一种激光切换模块及3D打印设备。
背景技术
激光选择性熔化3D打印技术采用高能量密度激光器作为热源，基于离散材料逐层堆积成形原理，依据产品三维CAD模型，采用高能量密度激光束对金属粉末或者线材逐点、逐线、逐层熔化从而堆积，通过激光照射实现单层球形金属粉末熔化后快速凝固，再用金属粉末覆盖已成形区域，如此过程反复进行最终形成金属工件。
若激光元件长时间工作，容易发生过热，导致激光发生器的寿命下降。需要打印的工件往往是部分位置要求精度高，而部分位置要求精度低，而现有的激光打印设备只能设置一个激光发生器，导致现有的激光打印设备的打印精度和打印速度都比较固定的。就算是设置两个或多个激光发生器，那么也无法让多个激光发生器对工件进行加工，工艺可调整的范围非常的窄，因为激光打印的精度非常的到，不论是移动激光发生器还是移动工件，让不同的激光发生器与工件的位置进行重新匹配的话，必然会积累较大的误差，导致打印缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种能接入至少两个激光发生器光线并在同一个位置将所有的激光发生器的光线从同一个位置射出的激光切换模块、打印设备。
本发明解决其技术问题的解决方案是：
一种激光切换模块，包括外筒、设在外筒内的切换组件，所述切换组件可在外筒的筒腔内转动，切换组件的转轴呈左右方向设置，切换组件内设有反射腔，反射腔内设有两相互平行且间隔设置的反光元件，反光元件可跟随切换组件转动，其中一个反光元件设在所述转轴上，两个一个反光元件设在所述转轴的旁侧，切换组件的左侧设有出光孔、切换组件的右侧设有入光孔，入光孔朝向其中之一的反光元件，另外之一的反光元件朝向出光孔，出光孔与所述转轴共轴设置。作为上述方案的进一步改进，切换组件包括左模块部件、右模块部件，左模块组件、右模块部件相互固接；
所述反射腔设在左模块部件和右模块部件之间，
或，
所述反射腔设在左模块部件上，
或，
所述反射腔设在右模块部件上。作为上述方案的进一步改进，切换组件还包括内筒，外筒套设在内筒外，内筒的筒腔内固接有所述的左模块部件、右模块部件，外筒与内筒可转动连接。作为上述方案的进一步改进，内筒上设有周向延伸的卡接坑，内筒的外周壁上设有定向凸起，定向凸起伸入所述的卡接坑内。作为上述方案的进一步改进，外筒包括左部分和右部分，左部分的右侧和/或右部分的左侧深有缺口，左部分与右部分在缺口处形成所述的卡接坑。作为上述方案的进一步改进，本发明创造还包驱动电机，驱动电机的本体与外筒固定连接，驱动电机的驱动轴与切换组件连接。作为上述方案的进一步改进，本发明创造还包驱动电机，定向凸起的外侧设有轮齿，驱动电机的本体与外筒固定连接，驱动电机的转轴通过传动齿轮与定向凸起连接。
一种3D打印设备，包括上述的一种激光切换模块，激光切换的右侧设有至少两个间隔设置的激光发生器，所有的激光发生器的发射方向朝左，所有的激光发生器出光位置到出光孔的径向距离均相等，入光孔和出光孔的径向距离等于激光发生器到出光孔的径向距离。作为上述方案的进一步改进，至少有两个所述激光发生器的功率互不相同。作为上述方案的进一步改进，至少有两个所述激光发生器发出的激光光斑大小不同。
本发明的有益效果是：使用时，在入光孔的右侧设置至少两个间隔设置的激光发生器，通过转动切换组件，让入光孔分别朝向不同的激光发生器，通过反光元件的反射，便可让出光孔中照射出不同的激光光线，从而实现出光孔中射出的激光的切换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明创造实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明创造的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明激光切换模块的结构示意图；
图2是图1中的切换组件转动180度后的结构示意图；
图3是3D打印设备的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明创造的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明创造的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明创造的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明创造的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明创造保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1和图2，在一些实施例中的一种激光切换模块，包括外筒1、设在外筒1内的切换组件，所述切换组件可在外筒1的筒腔内转动，切换组件的转轴呈左右方向设置，切换组件内设有反射腔20，反射腔20内设有两相互平行且间隔设置的反光元件24，反光元件24可跟随切换组件转动，其中一个反光元件24设在所述转轴上，两个一个反光元件24设在所述转轴的旁侧，切换组件的左侧设有出光孔22、切换组件的右侧设有入光孔21，入光孔21朝向其中之一的反光元件24，另外之一的反光元件24朝向出光孔22，出光孔22与所述转轴共轴设置，使用时，在入光孔21的右侧设置两个间隔设置的激光发生器3，通过转动切换组件，让入光孔21分别朝向不同的激光发生器3，通过反光元件24的反射，便可让出光孔22中照射出不同的激光光线，从而实现出光孔22中射出的激光的切换。
为了便于反射腔20的成形，切换组件包括左模块部件、右模块部件，左模块组件、右模块部件相互固接；
所述反射腔20设在左模块部件和右模块部件之间，这样能通过拼接的方式来实现反射腔20，可便于安装反光元件24，
或，
在一些实施例中，所述反射腔20设在左模块部件上，这样能让两个反光元件24能实现有效的相互固定，
或，
同样地，也可以让所述反射腔20设在右模块部件上。
在一些实施例中，切换组件还包括内筒23，外筒1套设在内筒23外，内筒23的筒腔内固接有所述的左模块部件、右模块部件，外筒1与内筒23可转动连接，这样的设置能便于切换组件的整体转动。
在一些实施例中，内筒23上设有周向延伸的卡接坑，内筒23的外周壁上设有定向凸起，定向凸起伸入所述的卡接坑内，这样能让内筒23和外筒1实现有效的相互定位。
在一些实施例中，外筒1包括左部分和右部分，左部分的右侧和/或右部分的左侧深有缺口，左部分与右部分在缺口处形成所述的卡接坑，这样便于加工和制造。
在一些实施例中，还包括驱动电机，驱动电机的本体与外筒1固定连接，驱动电机的驱动轴与切换组件连接，驱动电机作为电动元件，可连接控制电路板，控制电路板可让驱动电机适时动作，从而实现自动切换，所述驱动电机可以为伺服电机，也可以为步进电机，由于在一些实施例中，定向凸起也具有定位的作用，此时，驱动电机也可以为普通的电动机。
在一些实施例中，还包括驱动电机，定向凸起的外侧设有轮齿，驱动电机的本体与外筒1固定连接，驱动电机的转轴通过传动齿轮与定向凸起连接，这样便于实现传动。
参照图3，一种3D打印设备的一些实施例中，其包括上所述的一种激光切换模块，激光切换的右侧设有至少两个间隔设置的激光发生器3，所有的激光发生器3的发射方向朝左，所有的激光发生器3出光位置到出光孔22的径向距离均相等，入光孔21和出光孔22的径向距离等于激光发生器3到出光孔22的径向距离，根据不同的情况设置不同型号的激光发生器3，可实现同一台激光打印设备实现多种不同的打印工艺，而设置多个相同型号的激光发生器3能让每个激光发生器3能够间歇地工作，避免激光发生器3过热而寿命降低。
在一些实施例中，至少有两个所述激光发生器3的功率互不相同，不同功率的激光发生器3能应用于不同的打印工艺，比如高功率的激光发生器3可实现快速的成形，其成形精度较低，而低功率的激光发生器3可实现高精度的成形。
在一些实施例中，至少有两个所述激光发生器3发出的激光光斑大小不同，一般来说，大光标的激光发生器3可用于快速、低精度的成形，而小光标的激光发生器3能提高打印精度，但是打印速度较慢，这样就能平衡经济成本和工件的精度。
以上对本发明创造的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种激光切换模块，其特征在于：包括外筒(1)、设在外筒(1)内的切换组件，所述切换组件可在外筒(1)的筒腔内转动，切换组件的转轴呈左右方向设置，切换组件内设有反射腔(20)，反射腔(20)内设有两相互平行且间隔设置的反光元件(24)，反光元件(24)可跟随切换组件转动，其中一个反光元件(24)设在所述转轴上，两个一个反光元件(24)设在所述转轴的旁侧，切换组件的左侧设有出光孔(22)、切换组件的右侧设有入光孔(21)，入光孔(21)朝向其中之一的反光元件(24)，另外之一的反光元件(24)朝向出光孔(22)，出光孔(22)与所述转轴共轴设置。
2.根据权利要求1所述的一种激光切换模块切换组件，其特征在于：包括左模块部件、右模块部件，左模块组件、右模块部件相互固接；所述反射腔(20)设在左模块部件和右模块部件之间，
或，
所述反射腔(20)设在左模块部件上，
或，
所述反射腔(20)设在右模块部件上。
3.根据权利要求2所述的一种激光切换模块切换组件，其特征在于：还包括内筒(23)，外筒(1)套设在内筒(23)外，内筒(23)的筒腔内固接有所述的左模块部件、右模块部件，外筒(1)与内筒(23)可转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种激光切换模块，其特征在于：内筒(23)上设有周向延伸的卡接坑，内筒(23)的外周壁上设有定向凸起，定向凸起伸入所述的卡接坑内。
5.根据权利要求4所述的一种激光切换模块外筒(1)，其特征在于：包括左部分和右部分，左部分的右侧和/或右部分的左侧深有缺口，左部分与右部分在缺口处形成所述的卡接坑。
6.根据权利要求1所述的一种激光切换模块，其特征在于：还包括驱动电机，驱动电机的本体与外筒(1)固定连接，驱动电机的驱动轴与切换组件连接。
7.根据权利要求5所述的一种激光切换模块，其特征在于：还包括驱动电机，定向凸起的外侧设有轮齿，驱动电机的本体与外筒(1)固定连接，驱动电机的转轴通过传动齿轮与定向凸起连接。
8.一种3D打印设备，其特征在于：包括如权利要求1至7中任意一项所述的一种激光切换模块，激光切换的右侧设有至少两个间隔设置的激光发生器(3)，所有的激光发生器(3)的发射方向朝左，所有的激光发生器(3)出光位置到出光孔(22)的径向距离均相等，入光孔(21)和出光孔(22)的径向距离等于激光发生器(3)到出光孔(22)的径向距离。
9.根据权利要求8所述的一种3D打印设备，其特征在于：至少有两个所述激光发生器(3)的功率互不相同。
10.根据权利要求8所述的一种3D打印设备，其特征在于：至少有两个所述激光发生器(3)发出的激光光斑大小不同。
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