CN112959653A - 一种稳定性高的dlp激光快速成型3d打印机支架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稳定性高的DLP激光快速成型3D打印机支架，属于3D打印机领域，包括载板和光学引擎壳体，载板上两相对侧连接有带有齿条的升降杆，齿条的一侧设有包括平移板、转动轴、齿轮、棘轮组件的定向机构；光学引擎壳体的上方中部连接有竖直设置并贯穿工作台壳体的成像调节螺杆，工作台壳体上端面上开设有供成像调节螺杆穿过并与其螺纹适配的第一螺纹孔；光学引擎壳体的一侧设有与组件DLP光学引擎中的LED光源串联的第一滑动变阻器，第一滑动变阻器上的第一滑块通过连接板与光学引擎壳体固定连接。本发明具有调节3D打印产品规格的功能，并能较好的调控光照强度，且相关结构的移动稳定性较好；还能保障载板的移动稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印机领域，具体的涉及一种稳定性高的DLP激 光快速成型3D打印机支架。
背景技术
3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形 技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉 末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三 维的物体。3D打印技术包括FDM熔融沉积成型技术、SLA立体平板印 刷技术、DLP成型技术等。其中DLP成型技术使用高分辨率的数字光 处理器(DLP)光学引擎来固化液态光敏聚合物，逐层进行光固化，由 于每层固化时通过幻灯片似的片状固化，所以速度较快。
目前，现有的利用DLP成型技术的3D打印机，DLP成型技术主 要依靠组件DLP光学引擎来实现，组件DLP光学引擎主要包括光源阵 列、控制器、DMD芯片等，光源阵列发出的光照射在DMD芯片上，DMD 芯片包括上万个小镜子，通过控制器控制DMD芯片上相应位置的小镜 子工作将接收的光反射出去，其他小镜子不反射光，起反射作用的小 镜子反射出来的光点组合一个图案，该部分光照射到料槽内，可使部 分树脂凝固，形成相应的一层图案，高频率变换对DMD芯片的控制， 并配合用于承载产品的载板的升降控制，即可实现利用DLP成型技术 的3D打印。但是该设备存在如下缺点：第一，通过控制组件DLP光 学引擎来调节3D打印产品规格，操控较为繁琐，其组件DLP光学引 擎的支撑结构不具有调节3D打印产品规格的功能，且不能较好的调 控光照强度；第二，用于承载并控制产品升降活动的载板及其支架结 构在使用的过程中稳定性不佳。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题在于提供一种稳定性高的DLP激光快 速成型3D打印机支架，其具有调节3D打印产品规格的功能，并能较 好的调控光照强度，且相关结构的移动稳定性较好；还能保障载板的 移动稳定性。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：
一种稳定性高的DLP激光快速成型3D打印机支架，包括用于容 纳组件DLP光学引擎的工作台壳体，安装在工作台壳体台面上的料 槽，位于料槽正上方的载板，用于驱动载板的液压缸，以及用于安装 液压缸的架板，所述液压缸的输出端贯穿架板顶部的平板部分并与载 板固定连接，所述工作台壳体上端面的一侧开设有光线输出口，所述 载板上端面的两相对侧分别固定有竖直贯穿架板的升降杆，所述架板 顶部的平板部分上开设有供升降杆穿过的限位通口，两个所述升降杆 的相背侧分别固定有竖直设置的齿条，两个所述齿条背向升降杆的一 侧均设有与架板顶面滑动连接的定向机构，所述定向机构包括与架板水平滑动连接的平移板，能与相应侧的齿条啮合的齿轮，贯穿齿轮的 中心处并与其固定连接的转动轴，以及套装在转动轴上的棘轮组件， 所述转动轴的两端分别通过轴承连接有与平移板固定连接的定位板， 两侧的棘轮组件允许两侧的转动轴的转动方向相同；所述架板的顶面 上开设有供平移板水平移动的调节槽，所述调节槽背向限位通口的一 侧连接有横向连接到相应侧平移板上的弹簧，所述平移板与弹簧连接 的一侧内置有铁块，所述架板连接弹簧的一侧内置有用于吸附铁块的 电磁铁；
所述工作台壳体内设有用于安装组件DLP光学引擎的光学引擎 壳体，所述光学引擎壳体的一端设有正对光线输出口的开口，所述光 学引擎壳体的上方中部连接有竖直设置并贯穿工作台壳体顶部的成 像调节螺杆，所述工作台壳体上端面上开设有供成像调节螺杆穿过并 与其螺纹适配的第一螺纹孔，所述成像调节螺杆的下端通过第一轴承 与光学引擎壳体转动连接；所述工作台壳体的内部设有与组件DLP光 学引擎中的LED光源电连接的第一滑动变阻器，所述第一滑动变阻器 竖直设置于光学引擎壳体的一侧，所述第一滑动变阻器的上端固定有 水平连接到工作台壳体内侧壁上的上固定板，所述第一滑动变阻器的 下端固定有水平连接到工作台壳体内侧壁上的下固定板，所述第一滑 动变阻器上的第一滑块通过连接板与光学引擎壳体固定连接；所述第 一滑块向下移动，所述第一滑动变阻器的电阻值变小。
进一步地，所述棘轮组件包括固定套装在转动轴上的棘轮和设于 棘轮一侧用于卡住棘轮的棘爪，所述棘爪的连接端铰接有连接到平移 板上的L形板，所述棘轮位于升降杆的后方。通过棘爪卡在棘轮的两 个卡齿之间，可防止棘轮反向转动，起到限定棘轮单向转动的作用， 即可实现限定转动轴进行单向转动的目的。
进一步地，两块所述平移板之间连接有位于液压缸后侧的连板， 所述架板顶面上开设有供连板水平移动的槽体，且两个调节槽均与该 槽体连通。通过连板连接两块平移板，可实现两块平移板的联动，使 得两块平移板不会同时向升降杆所在侧移动，即可避免两侧的齿轮同 时与相应侧的齿条啮合。
进一步地，所述第一滑动变阻器的一侧设有竖直设置的第二滑动 变阻器，所述第二滑动变阻器的上下端分别与上固定板和下固定板对 应固定连接，所述第二滑动变阻器与第一滑动变阻器并联式电连接， 所述第二滑动变阻器的第二滑块连接有竖直向上延伸并贯穿工作台 壳体顶部的光强调节螺杆，所述工作台壳体上端面上开设有供光强调 节螺杆穿过并与其螺纹适配的第二螺纹孔，所述上固定板上开设有供 光强调节螺杆穿过的通孔，所述光强调节螺杆的下端通过第二轴承与 第二滑块转动连接，所述第二滑块向下移动，所述第二滑动变阻器的 电阻值变小。通过旋转光强调节螺杆，配合第二螺纹孔的作用，可使 得光强调节螺杆进行升降式移动，且由于第二轴承的设置，使得第二 滑块不会随着光强调节螺杆转动，却会随着光强调节螺杆一起进行升 降式移动，即能实现对第二滑块的上下移动调节；第二滑动变阻器 与第一滑动变阻器并联，然后串联在LED光源的通电线路上，则通过 两个滑动变阻器可分别控制通向LED光源的电流，且第二滑动变阻器 可在不影响光学引擎壳体高度位置的条件下通过人为控制调节相应 支路上的电流大小，进而可辅助调节LED光源的灯光强度。
更进一步地，所述第一滑动变阻器和第二滑动变阻器的下部一侧 设有用于对第一滑块或第二滑块进行限位的限位条。限位条可限定相 应滑块下移的最低点，从而可防止滑动变阻器的电阻值过小，即防止 通过LED光源的电流过大。
进一步地，所述工作台壳体的内顶部固定有竖直设置的气压缸， 所述气压缸内设有周边与其内壁完全贴附的活塞板，且活塞板的下端 面上固定有竖直向下并与光学引擎壳体固定连接的活塞杆，所述光学 引擎壳体的底部连接有固定在工作台壳体内底部的支撑气囊，所述支 撑气囊的一侧连接有气嘴，所述气压缸的一侧上端连接有与气嘴连通 的通气管。在光学引擎壳体向上移动时，可带动活塞杆向上移动，从 而能够将气压缸内的气体挤出，且该部分气体通过通气管充入支撑气 囊内，使得支撑气囊鼓起，从而能对上升的光学引擎壳体进行支撑， 加强光学引擎壳体的稳定性。
进一步地，所述光学引擎壳体的两端分别形成两个凸出部分，其 中一个凸起部分位于光线输出口的正下方，所述工作台壳体的内顶部 固定有两块位于光线输出口两相对侧并夹持于相应凸起部分两侧的 第一限位块；另一个凸起部分的内部安装有LED光源，所述工作台壳 体的内顶部固定有两块夹持于相应凸起部分两侧的第二限位块。第一 限位块和第二限位块能分别限定光学引擎壳体凸出部分的位置，保证 光学引擎壳体进行升降式移动，防止其发生偏位。
进一步地，所述光学引擎壳体底部的两相对侧均固定有一块水平 设置的侧导向板，所述工作台壳体的内底部竖直固定有两根分别贯穿 相应侧侧导向板的导向杆。导向杆限定了侧导向板只能在竖直方向上 进行升降式移动，从而可对光学引擎壳体进行限位导向作用，防止其 发生偏位。
3.有益效果
(1)本发明的载板上两相对侧分别连接有带有齿条的升降杆， 且齿条的一侧设有定向机构，定向机构包括平移板，安装在平移板上 的转动轴，固定套装在转动轴上的齿轮和棘轮组件，齿轮能与相应侧 的齿条啮合，两侧的棘轮组件允许两侧的转动轴的转动方向相同；所 述架板的顶面上开设有供平移板水平移动的调节槽，平移板与架板之 间连接有弹簧，且平移板与弹簧连接的一侧内置有铁块，架板连接弹 簧的一侧内置有用于吸附铁块的电磁铁。由于两侧的棘轮组件允许两 侧的转动轴的转动方向相同，而两侧的齿条分别位于相应侧齿轮的相 反侧，则允许两侧的齿条的移动方向相反，应用时，给其中一侧的电 磁铁通电，利用该侧电磁铁对该侧铁块的磁吸力作用，使得该侧平移 板远离该侧升降杆，使得该侧的齿轮与该侧的齿条分离，同时，另一 侧的齿轮与齿条啮合，则在载板单向移动的过程中，控制一侧的齿轮 与齿条啮合，在棘轮组件的限定方向的作用下，使得该侧的升降杆顺 利进行随载板的单向移动，并防止该侧的升降杆意外反向移动，即可 保障载板的移动稳定性。
(2)本发明的组件DLP光学引擎安装在光学引擎壳体内，且光 学引擎壳体的上方中部通过第一轴承连接有竖直设置并贯穿工作台 壳体的成像调节螺杆，工作台壳体上端面上开设有供成像调节螺杆穿 过并与其螺纹适配的第一螺纹孔，应用时，通过驱动成像调节螺杆转 动，并控制其转动方向，可带动光学引擎壳体上下移动，当光学引擎 壳体向上移动时，组件DLP光学引擎的光照投影范围缩小，即能实现 料槽内树脂固化范围的缩小，可打印规格较小的产品；当光学引擎壳 体向下移动时，组件DLP光学引擎的光照投影范围扩大，即能实现料 槽内树脂固化范围的扩大，可打印规格较大的产品。则对于不同规格 但同结构的产品，可不改变对组件DLP光学引擎的操控方法，仅调节 光学引擎壳体的高度位置，就能生产不同规格的产品。则本发明的 3D打印机的组件DLP光学引擎的支撑结构具有调节3D打印产品规格 的功能。
(3)由于组件DLP光学引擎随光学引擎壳体向下移动，会使得 照射到料槽内与树脂接触的光照强度减弱，其会导致树脂固化速率降 低，进而影响打印效率，本发明在光学引擎壳体的一侧设有与组件 DLP光学引擎中的LED光源串联的第一滑动变阻器，第一滑动变阻器 上的第一滑块通过连接板与光学引擎壳体固定连接；在光学引擎壳体 向下移动的同时，通过连接板带动第一滑块向下移动，使得第一滑动 变阻器的电阻变小，则使得通过LED光源的电流增大，从而可增强组 件DLP光学引擎照射到树脂上的光照强度，保障树脂固化效率。
(4)本发明通过在光学引擎壳体的底部设置支撑气囊，并在光 学引擎壳体的上方设置与支撑气囊连通的气压缸，且气压缸的活塞杆 与光学引擎壳体固定连接，在光学引擎壳体向下移动时，活塞杆随之 向下移动，使得气压缸通过通气管抽吸支撑气囊内的气体，支撑气囊 的体积缩小，可避免阻碍光学引擎壳体的下移，并能持续提供对光学 引擎壳体的支撑作用；在光学引擎壳体向上移动时，带动活塞杆向上 移动，使得气压缸内的气体通过通气管排入支撑气囊内，支撑气囊的 体积扩大，可对上升的光学引擎壳体进行支撑，则光学引擎壳体在升 降移动过程中的稳定性较好。
(5)本发明通过设置与第一滑动变阻器并联的第二滑动变阻 器，并设置驱动第二滑动变阻器的第二滑块上下移动的光强调节螺 杆，应用时，LED光源所在电路的电流等于第一滑动变阻器所在支路 的电流与第二滑动变阻器所在支路的电流之和，通过光强调节螺杆可 调节第二滑动变阻器的电阻，即能调节第二滑动变阻器所在支路的电 流，进而可缓解第一滑动变阻器对LED光源所在电路的电流的影响， 在LED光源所在电路的电流不足时可增大其电流，在LED光源所在电 路的电流过大时可减小其电流，则能更好的调控LED光源所在电路的 电流，即实现对光照强度更好的调控。
综上，本发明具有调节3D打印产品规格的功能，并能较好的调 控光照强度，且相关结构的移动稳定性较好；还能保障载板的移动稳 定性。
附图说明
图1为本发明的结构侧视图；
图2为图1中区域A的结构放大示意图；
图3为本发明的结构主视图；
图4为图3中区域B的结构放大示意图；
图5为本发明的结构俯视图；
图6为图5中区域C的结构放大示意图；
图7为本发明的内部结构示意图，图中的粗曲线表示滑动变阻器 的电连接线；
图8为本发明对应光学引擎壳体14所在侧的结构沿横向的竖直 中心面剖开的结构示意图；
图9为本发明对应滑动变阻器所在侧的结构的结构示意图，图中 的粗曲线表示滑动变阻器的电连接线；
图10为滑动变阻器与LED光源22的连接电路图。
附图标记：1、光线输出口；2、第一限位块；3、气压缸；4、成 像调节螺杆；5、第二限位块；6、连接板；7、光强调节螺杆；8、上 固定板；9、工作台壳体；10、第二滑动变阻器；11、下固定板；12、 第一滑动变阻器；13、侧导向板；14、光学引擎壳体；15、支撑气囊； 16、气嘴；17、导向杆；18、通气管；19、活塞杆；20、第一螺纹孔； 21、第一轴承；22、LED光源；23、限位条；24、第一滑块；25、第 二螺纹孔；26、第二轴承；27、第二滑块；28、料槽；29、载板；30、 架板；31、液压缸；32、升降杆；33、齿轮；34、转动轴；35、定位 板；36、齿条；37、L形板；38、限位通口；39、平移板；40、棘轮； 41、棘爪；42、电磁铁；43、弹簧；44、铁块；45、调节槽；46、连 板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1、图3及图5所示的一种稳定性高的DLP激光快速成型3D 打印机支架，包括用于容纳组件DLP光学引擎的工作台壳体9，安装 在工作台壳体9台面上的料槽28，位于料槽28正上方的载板29，用 于驱动载板29的液压缸31，以及用于安装液压缸31的架板30，所 述液压缸31的输出端贯穿架板30顶部的平板部分并与载板29固定 连接，所述工作台壳体9上端面的一侧开设有光线输出口1，所述载 板29上端面的两相对侧分别固定有竖直贯穿架板30的升降杆32， 所述架板30顶部的平板部分上开设有供升降杆32穿过的限位通口 38，两个所述升降杆32的相背侧分别固定有竖直设置的齿条36，两 个所述齿条36背向升降杆32的一侧均设有与架板30顶面滑动连接 的定向机构，如图2、图4及图6所示，所述定向机构包括与架板30 水平滑动连接的平移板39，能与相应侧的齿条36啮合的齿轮33，贯 穿齿轮33的中心处并与其固定连接的转动轴34，以及套装在转动轴 34上的棘轮组件，所述转动轴34的两端分别通过轴承连接有与平移 板39固定连接的定位板35，两侧的棘轮组件允许两侧的转动轴34 的转动方向相同；所述架板30的顶面上开设有供平移板39水平移动 的调节槽45，所述调节槽45背向限位通口38的一侧连接有横向连 接到相应侧平移板39上的弹簧43，所述平移板39与弹簧43连接的 一侧内置有铁块44，所述架板30连接弹簧43的一侧内置有用于吸 附铁块44的电磁铁42；所述棘轮组件包括固定套装在转动轴34上 的棘轮40和设于棘轮40一侧用于卡住棘轮40的棘爪41，所述棘爪 41的连接端铰接有连接到平移板39上的L形板37，所述棘轮40位 于升降杆32的后方。通过棘爪41卡在棘轮40的两个卡齿之间，可 防止棘轮40反向转动，起到限定棘轮40单向转动的作用，即可实现 限定转动轴34进行单向转动的目的；
如图7所示，所述工作台壳体9内设有用于安装组件DLP光学引 擎的光学引擎壳体14，所述光学引擎壳体14的一端设有正对光线输 出口1的开口，所述光学引擎壳体14的上方中部连接有竖直设置并 贯穿工作台壳体9顶部的成像调节螺杆4，所述工作台壳体9上端面 上开设有供成像调节螺杆4穿过并与其螺纹适配的第一螺纹孔20， 所述成像调节螺杆4的下端通过第一轴承21与光学引擎壳体14转动 连接；所述工作台壳体9的内部设有与组件DLP光学引擎中的LED光 源22电连接的第一滑动变阻器12，所述第一滑动变阻器12竖直设置于光学引擎壳体14的一侧，如图9所示，所述第一滑动变阻器12 的上端固定有水平连接到工作台壳体9内侧壁上的上固定板8，所述 第一滑动变阻器12的下端固定有水平连接到工作台壳体9内侧壁上 的下固定板11，所述第一滑动变阻器12上的第一滑块24通过连接板6与光学引擎壳体14固定连接；所述第一滑块24向下移动，所述 第一滑动变阻器12的电阻值变小。
在本实施例中，如图7及图8所示，所述工作台壳体9的内顶部 固定有竖直设置的气压缸3，所述气压缸3内设有周边与其内壁完全 贴附的活塞板，且活塞板的下端面上固定有竖直向下并与光学引擎壳 体14固定连接的活塞杆19，所述光学引擎壳体14的底部连接有固 定在工作台壳体9内底部的支撑气囊15，所述支撑气囊15的一侧连 接有气嘴16，所述气压缸3的一侧上端连接有与气嘴16连通的通气 管18。在光学引擎壳体14向上移动时，可带动活塞杆19向上移动， 从而能够将气压缸3内的气体挤出，且该部分气体通过通气管18充 入支撑气囊15内，使得支撑气囊15鼓起，从而能对上升的光学引擎 壳体14进行支撑，加强光学引擎壳体14的稳定性。
在本实施例中，如图7及图8所示，所述光学引擎壳体14的两 端分别形成两个凸出部分，其中一个凸起部分位于光线输出口1的正 下方，所述工作台壳体9的内顶部固定有两块位于光线输出口1两相 对侧并夹持于相应凸起部分两侧的第一限位块2；另一个凸起部分的 内部安装有LED光源22，所述工作台壳体9的内顶部固定有两块夹 持于相应凸起部分两侧的第二限位块5。第一限位块2和第二限位块 5能分别限定光学引擎壳体14凸出部分的位置，保证光学引擎壳体 14进行升降式移动，防止其发生偏位。
在本实施例中，如图7及图8所示，所述光学引擎壳体14底部 的两相对侧均固定有一块水平设置的侧导向板13，所述工作台壳体9 的内底部竖直固定有两根分别贯穿相应侧侧导向板13的导向杆17。 导向杆17限定了侧导向板13只能在竖直方向上进行升降式移动，从 而可对光学引擎壳体14进行限位导向作用，防止其发生偏位。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：
在本实施例中，如图5所示，两块所述平移板39之间连接有位 于液压缸31后侧的连板46，所述架板30顶面上开设有供连板46水 平移动的槽体，且两个调节槽45均与该槽体连通。通过连板46连接 两块平移板39，可实现两块平移板39的联动，使得两块平移板39 不会同时向升降杆32所在侧移动，即可避免两侧的齿轮33同时与相 应侧的齿条36啮合。
在本实施例中，如图7及图9所示，所述第一滑动变阻器12的 一侧设有竖直设置的第二滑动变阻器10，所述第二滑动变阻器10的 上下端分别与上固定板8和下固定板11对应固定连接，所述第二滑 动变阻器10与第一滑动变阻器12并联式电连接，所述第二滑动变阻器10的第二滑块27连接有竖直向上延伸并贯穿工作台壳体9顶部的 光强调节螺杆7，所述工作台壳体9上端面上开设有供光强调节螺杆 7穿过并与其螺纹适配的第二螺纹孔25，所述上固定板8上开设有供 光强调节螺杆7穿过的通孔，所述光强调节螺杆7的下端通过第二轴 承26与第二滑块27转动连接，所述第二滑块27向下移动，所述第 二滑动变阻器10的电阻值变小。通过旋转光强调节螺杆7，配合第 二螺纹孔25的作用，可使得光强调节螺杆7进行升降式移动，且由 于第二轴承26的设置，使得第二滑块27不会随着光强调节螺杆7转动，却会随着光强调节螺杆7一起进行升降式移动，即能实现对第 二滑块27的上下移动调节；第二滑动变阻器10与第一滑动变阻器 12并联，然后串联在LED光源22的通电线路上，则通过两个滑动变 阻器可分别控制通向LED光源22的电流，且第二滑动变阻器10可在 不影响光学引擎壳体14高度位置的条件下通过人为控制调节相应支 路上的电流大小，进而可辅助调节LED光源22的灯光强度。
在本实施例中，如图7及图9所示，所述第一滑动变阻器12和 第二滑动变阻器10的下部一侧设有用于对第一滑块24或第二滑块 27进行限位的限位条23。限位条23可限定相应滑块下移的最低点， 从而可防止滑动变阻器的电阻值过小，即防止通过LED光源22的电流过大。
其它同实施例1。
上述稳定性高的DLP激光快速成型3D打印机支架的具体作用原 理为：
首先，根据需要打印的产品的规格大小，调节光学引擎壳体14 的高度位置，若产品的规格较大，则控制成像调节螺杆4正向转动(可 通过微型电机带动成像调节螺杆4转动)，配合第一螺纹孔20，使 得成像调节螺杆4带动光学引擎壳体14向下移动，而使得组件DLP 光学引擎的光照投影范围扩大，即能实现对料槽28内树脂固化范围 的扩大，可使打印的产品的规格扩大；由于组件DLP光学引擎随光学 引擎壳体14向下移动，会使得照射到料槽28内与树脂接触的光照强 度减弱，其会导致树脂固化速率降低，进而影响打印效率。故而本发 明设置第一滑动变阻器12，使得在光学引擎壳体14向下移动的同时， 通过连接板6带动第一滑块24向下移动，使得第一滑动变阻器12的 电阻变小，则使得通过LED光源22的电流增大，从而可增强组件DLP 光学引擎照射到树脂上的光照强度，保障树脂固化效率；
若产品的规格较小，则控制成像调节螺杆4反向转动(可通过微 型电机带动成像调节螺杆4转动)，配合第一螺纹孔20，使得成像 调节螺杆4带动光学引擎壳体14向上移动，而使得组件DLP光学引 擎的光照投影范围缩小，即能实现对料槽28内树脂固化范围的缩小， 可使打印的产品的规格缩小；在光学引擎壳体14向上移动的同时， 通过连接板6带动第一滑块24向上移动，使得第一滑动变阻器12的 电阻变大，则使得通过LED光源22的电流减小，从而会减弱组件DLP 光学引擎照射到树脂上的光照强度，但由于组件DLP光学引擎随光学 引擎壳体14向上移动，会使得照射到料槽28内与树脂接触的光照强 度增强，从而可缓解树脂固化速率降低地问题，且通过控制光强调节 螺杆7正向转动(可通过微型电机带动光强调节螺杆7转动)，配合 第二螺纹孔25，使得光强调节螺杆7带动第二滑块27向下移动，使 得第二滑动变阻器10的电阻变小，结合图10分析，R1代表第一滑 动变阻器12，R2代表第二滑动变阻器10，L代表LED光源22，E代 表电源，因为R1与R2并联，LED光源22所在电路的电流等于第一 滑动变阻器12所在支路的电流与第二滑动变阻器10所在支路的电流 之和，当第二滑动变阻器10的电阻变小时，其所在支路的电流会增 大，则可增大LED光源22所在电路的电流，从而可增强LED光源22 的光照强度，可避免由于光照强度不足导致的竖直固化效率降低的问 题。
在光学引擎壳体14向下移动时，带动活塞杆19向下移动，从而 带动气压缸3内的活塞板向下移动，使得气压缸3通过通气管18抽 吸支撑气囊15内的气体，支撑气囊15的体积缩小，可避免阻碍光学 引擎壳体14的下移，并能持续提供对光学引擎壳体14的支撑作用； 在光学引擎壳体14向上移动时，带动活塞杆19向上移动，从而带动 气压缸3内的活塞板向上移动，使得气压缸3内的气体通过通气管 18排入支撑气囊15内，支撑气囊15的体积扩大，可对上升的光学 引擎壳体14进行支撑，则光学引擎壳体14在升降移动过程中的稳定性较好。
调节好光学引擎壳体14的高度位置后，便可开始进行打印，具 体操作为：先给左侧的电磁铁42通电，利用该侧电磁铁42对该侧铁 块44的磁吸力作用，使得左侧的平移板39向左移动，左侧的弹簧 43被压缩，左侧的齿轮33与该侧的齿条36分离；并保持右侧的电 磁铁42断电，右侧的弹簧43处于自然状态，右侧的齿轮33与该侧 的齿条36啮合，然后启动液压缸31，驱动载板29向下移动，至伸 入料槽28内，停止驱动液压缸31，在载板29向下移动的过程中， 其带动两个升降杆32向下移动，齿条36随之下移，右侧的齿条36 带动该侧的齿轮33发生逆时针方向的转动，该侧的转动轴34随之转 动，并带动该侧的棘轮40转动，由于相应棘爪41限定该棘轮40只 能进行逆时针方向的转动，不能进行顺时针方向的转动，则可允许该 侧的升降杆32顺利下移，并防止该侧的升降杆32意外上升，即可保 障载板29下降过程的稳定性。
之后在打印过程中，需要控制载板29逐步上升，则先给左侧的 电磁铁42断电，在该侧弹簧43的弹力作用下，使得左侧的平移板39向右移动，左侧的齿轮33与该侧的齿条36啮合；并给右侧的电 磁铁42通电，利用该侧电磁铁42对该侧铁块44的磁吸力作用，使 得右侧的平移板39向右移动，右侧的弹簧43被压缩，右侧的齿轮 33与该侧的齿条36分离，然后反向启动液压缸31，驱动载板29向 上移动一小段，在此过程中，载板29带动两个升降杆32向上移动， 齿条36随之上移，左侧的齿条36带动该侧的齿轮33发生逆时针方 向的转动，该侧的转动轴34随之转动，并带动该侧的棘轮40转动， 由于相应棘爪41限定该棘轮40只能进行逆时针方向的转动，不能进 行顺时针方向的转动，则可允许该侧的升降杆32顺利上移，并防止 该侧的升降杆32意外下降，即可保障载板29上升下降过程的稳定性。 经过多次驱动载板29上升，至产品打印结束，则整个打印过程中， 载板29的移动稳定性较好。
由上述内容可知，本发明具有调节3D打印产品规格的功能，并 能较好的调控光照强度，且相关结构的移动稳定性较好；还能保障载 板的移动稳定性。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用 来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质 精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利 要求范围内。
Claims (8)
1.一种稳定性高的DLP激光快速成型3D打印机支架，包括用于容纳组件DLP光学引擎的工作台壳体(9)，安装在工作台壳体(9)台面上的料槽(28)，位于料槽(28)正上方的载板(29)，用于驱动载板(29)的液压缸(31)，以及用于安装液压缸(31)的架板(30)，所述液压缸(31)的输出端贯穿架板(30)顶部的平板部分并与载板(29)固定连接，所述工作台壳体(9)上端面的一侧开设有光线输出口(1)，其特征在于，所述载板(29)上端面的两相对侧分别固定有竖直贯穿架板(30)的升降杆(32)，所述架板(30)顶部的平板部分上开设有供升降杆(32)穿过的限位通口(38)，两个所述升降杆(32)的相背侧分别固定有竖直设置的齿条(36)，两个所述齿条(36)背向升降杆(32)的一侧均设有与架板(30)顶面滑动连接的定向机构，所述定向机构包括与架板(30)水平滑动连接的平移板(39)，能与相应侧的齿条(36)啮合的齿轮(33)，贯穿齿轮(33)的中心处并与其固定连接的转动轴(34)，以及套装在转动轴(34)上的棘轮组件，所述转动轴(34)的两端分别通过轴承连接有与平移板(39)固定连接的定位板(35)，两侧的棘轮组件允许两侧的转动轴(34)的转动方向相同；所述架板(30)的顶面上开设有供平移板(39)水平移动的调节槽(45)，所述调节槽(45)背向限位通口(38)的一侧连接有横向连接到相应侧平移板(39)上的弹簧(43)，所述平移板(39)与弹簧(43)连接的一侧内置有铁块(44)，所述架板(30)连接弹簧(43)的一侧内置有用于吸附铁块(44)的电磁铁(42)；
所述工作台壳体(9)内设有用于安装组件DLP光学引擎的光学引擎壳体(14)，所述光学引擎壳体(14)的一端设有正对光线输出口(1)的开口，所述光学引擎壳体(14)的上方中部连接有竖直设置并贯穿工作台壳体(9)顶部的成像调节螺杆(4)，所述工作台壳体(9)上端面上开设有供成像调节螺杆(4)穿过并与其螺纹适配的第一螺纹孔(20)，所述成像调节螺杆(4)的下端通过第一轴承(21)与光学引擎壳体(14)转动连接；所述工作台壳体(9)的内部设有与组件DLP光学引擎中的LED光源(22)电连接的第一滑动变阻器(12)，所述第一滑动变阻器(12)竖直设置于光学引擎壳体(14)的一侧，所述第一滑动变阻器(12)的上端固定有水平连接到工作台壳体(9)内侧壁上的上固定板(8)，所述第一滑动变阻器(12)的下端固定有水平连接到工作台壳体(9)内侧壁上的下固定板(11)，所述第一滑动变阻器(12)上的第一滑块(24)通过连接板(6)与光学引擎壳体(14)固定连接；所述第一滑块(24)向下移动，所述第一滑动变阻器(12)的电阻值变小。
2.根据权利要求1所述的一种稳定性高的DLP激光快速成型3D打印机支架，其特征在于，所述棘轮组件包括固定套装在转动轴(34)上的棘轮(40)和设于棘轮(40)一侧用于卡住棘轮(40)的棘爪(41)，所述棘爪(41)的连接端铰接有连接到平移板(39)上的L形板(37)，所述棘轮(40)位于升降杆(32)的后方。
3.根据权利要求1所述的一种稳定性高的DLP激光快速成型3D打印机支架，其特征在于，两块所述平移板(39)之间连接有位于液压缸(31)后侧的连板(46)，所述架板(30)顶面上开设有供连板(46)水平移动的槽体，且两个调节槽(45)均与该槽体连通。
4.根据权利要求1所述的一种稳定性高的DLP激光快速成型3D打印机支架，其特征在于，所述第一滑动变阻器(12)的一侧设有竖直设置的第二滑动变阻器(10)，所述第二滑动变阻器(10)的上下端分别与上固定板(8)和下固定板(11)对应固定连接，所述第二滑动变阻器(10)与第一滑动变阻器(12)并联式电连接，所述第二滑动变阻器(10)的第二滑块(27)连接有竖直向上延伸并贯穿工作台壳体(9)顶部的光强调节螺杆(7)，所述工作台壳体(9)上端面上开设有供光强调节螺杆(7)穿过并与其螺纹适配的第二螺纹孔(25)，所述上固定板(8)上开设有供光强调节螺杆(7)穿过的通孔，所述光强调节螺杆(7)的下端通过第二轴承(26)与第二滑块(27)转动连接，所述第二滑块(27)向下移动，所述第二滑动变阻器(10)的电阻值变小。
5.根据权利要求4所述的一种稳定性高的DLP激光快速成型3D打印机支架，其特征在于，所述第一滑动变阻器(12)和第二滑动变阻器(10)的下部一侧设有用于对第一滑块(24)或第二滑块(27)进行限位的限位条(23)。
6.根据权利要求1或4或5所述的一种稳定性高的DLP激光快速成型3D打印机支架，其特征在于，所述工作台壳体(9)的内顶部固定有竖直设置的气压缸(3)，所述气压缸(3)内设有周边与其内壁完全贴附的活塞板，且活塞板的下端面上固定有竖直向下并与光学引擎壳体(14)固定连接的活塞杆(19)，所述光学引擎壳体(14)的底部连接有固定在工作台壳体(9)内底部的支撑气囊(15)，所述支撑气囊(15)的一侧连接有气嘴(16)，所述气压缸(3)的一侧上端连接有与气嘴(16)连通的通气管(18)。
7.根据权利要求6所述的一种稳定性高的DLP激光快速成型3D打印机支架，其特征在于，所述光学引擎壳体(14)的两端分别形成两个凸出部分，其中一个凸起部分位于光线输出口(1)的正下方，所述工作台壳体(9)的内顶部固定有两块位于光线输出口(1)两相对侧并夹持于相应凸起部分两侧的第一限位块(2)；另一个凸起部分的内部安装有LED光源(22)，所述工作台壳体(9)的内顶部固定有两块夹持于相应凸起部分两侧的第二限位块(5)。
8.根据权利要求6所述的一种稳定性高的DLP激光快速成型3D打印机支架，其特征在于，所述光学引擎壳体(14)底部的两相对侧均固定有一块水平设置的侧导向板(13)，所述工作台壳体(9)的内底部竖直固定有两根分别贯穿相应侧侧导向板(13)的导向杆(17)。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210615 |