CN115946342B - 一种立体成型设备及成型控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立体成型设备及成型控制方法,通过设置至少两个光源组件与打印平台相对,光源组件独立显示模型信息并移动,实现同时在打印平台上打印多个模型,增加打印效率。本发明主要技术方案为:一种立体成型设备,其树脂槽的容纳腔用于盛放打印树脂;打印平台与树脂槽连接,至少部分位于容纳腔内;光源组件至少部分位于容纳腔内,光源组件包括离型面,不同的光源组件的离型面与打印平台的不同位置相对,每一光源组件包括多个用于固化树脂的打印位置,不同的打印位置对应的光源组件与打印平台之间的距离不同,光源组件用于显示图像以固化打印树脂;导向驱动组件用于驱动光源组件在多个打印位置之间移动。本发明主要用于立体打印。
Description
技术领域
本发明涉及立体成型技术领域,尤其涉及一种立体成型设备及成型控制方法。
背景技术
光固化立体成型设备中,将料槽盛放打印树脂放置在光源组件上,打印平台浸入打印树脂中,利用打印树脂在光照下发生聚合反应的特点,将光源组件按照待成形物体的截面轮廓进行照射,使得熔融的打印树脂固化,并附着在打印平台上,打印平台带动已成形的模型移动,使得已成形模型脱离料槽的离型膜,打印树脂填充已成形模型与离型膜之间,继续下一层模型的固化,逐层固化堆叠,实现立体打印。
现有的光固化立体成型设备只包括一个光源组件和一个打印平台,如公开号为CN213056016U的专利中公开了一种频闪曝光的LCD光固化3D打印机,成型托盘下侧设有LCD屏幕,LCD屏幕的下部设有曝光UV光线,曝光UV光线穿过LCD屏幕后,以特定轮廓照射到打印树脂,使得打印树脂固化在打印平台上,仅能实现单一模型的打印,无法同时进行多个模型的打印,存在打印效率低,无法快速进行批量打印的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种立体成型设备及成型控制方法,主要用于解决每次打印单一模型打印效率低的问题。
为达到上述目的,本发明主要提供如下技术方案:
一方面,本发明提供了一种立体成型设备,包括:
树脂槽,树脂槽上开设有容纳腔,容纳腔用于盛放打印树脂;
打印平台,打印平台与树脂槽连接,且至少部分位于容纳腔内;
至少两个光源组件,光源组件至少部分位于容纳腔内,光源组件包括离型面,不同的光源组件的离型面与打印平台的不同位置相对,每一光源组件包括多个用于固化树脂的打印位置,不同的打印位置对应的光源组件与打印平台之间的距离不同,光源组件用于显示图像以固化打印树脂;
导向驱动组件,光源组件与导向驱动组件连接,导向驱动组件用于驱动光源组件在多个打印位置之间移动;光源组件的移动方向与容纳腔的底面的夹角呈0°到30°。
其中,打印平台包括至少两侧,至少两个光源组件与打印平台的不同侧相对;
或,打印平台为板状结构,打印平台包括相背的两侧,光源组件的数量为两个,两个光源组件分别与打印平台的两侧相对;
其中,光源组件的移动方向与容纳腔的底面平行,光源组件的离型面与打印平台的固定面平行;
打印平台包括开口,开口贯通打印平台的两侧并与光源组件相对设置。
其中,打印平台的边缘与树脂槽的内壁连接,打印平台将容纳腔分割为两个子容纳腔,每一光源组件位于对应的子容纳腔中;
树脂槽的内壁上设置有至少一个第一安装部,打印平台上设置有第二安装部,第二安装部用于与第一安装部配合,以使打印平台与树脂槽可拆卸连接。
树脂槽具有顶端开口,导向驱动组件包括导向架组件和驱动机构,光源组件包括光源本体和移动架;
导向架组件与树脂槽连接,移动架的一端与驱动机构滑动连接,移动架的另一端由顶端开口延伸至容纳腔内,光源本体设置于移动架上,离型面位于光源本体上;
驱动机构用于驱动移动架带动光源本体沿导向架组件移动,以使光源组件在多个打印位置之间移动。
其中,移动架朝向打印平台的一侧设置安装槽,光源本体包括显示屏,显示屏安装于安装槽。
其中,光源组件还包括离型膜,离型膜贴附在光源本体朝向打印平台的表面,离型面为离型膜朝向打印平台的一面。
其中,导向架组件包括固定杆和导向杆,固定杆与树脂槽连接,导向杆的一端与固定杆连接,导向杆在光源组件的移动方向上延伸;
驱动机构包括动力件、移动块和丝杆;
动力件设置于固定杆上,移动块滑动连接于导向杆,丝杆的一端与动力件连接,丝杆在光源组件的移动方向上延伸,且与移动块螺纹连接,移动架与移动块连接,动力件用于驱动丝杆转动,以螺纹推动移动块带动移动架移动。
另一方面,本发明实施例还提供一种成型控制方法,用于立体成型设备,立体成型设备包括具有贯通的开口的打印平台以及设置于开口两侧的第一光源组件和第二光源组件,成型控制方法包括:
获取打印模型的数据,打印模型包括支撑层、第一侧部和第二侧部,第一侧部和第二侧部分别连接支撑层的两侧;
控制第一光源组件和/或第二光源组件移动并向打印平台投射光线,以在打印平台上形成支撑层,支撑层连接开口的对应的侧壁;
控制第一光源组件移动并向支撑层投射光线,以在支撑层的一侧形成第一侧部;
控制第二光源组件移动并向支撑层投射光线,以在支撑层的另一侧形成第二侧部。
其中,支撑层包括模型区域和连接模型区域的支撑区域,模型区域的边缘衔接第一侧部和第二侧部,支撑区域连接模型区域的边缘和打印平台的开口边缘。
其中,支撑层包括沿打印平台的开口边缘间隔排布的多个支撑条。
本发明实施例提出的一种立体成型设备及成形控制方法,通过设置至少两个光源组件与打印平台相对,至少两个光源组件独立显示模型信息并移动,实现同时在打印平台上打印多个模型,增加打印效率。现有技术中,光固化立体成型设备只包括一个光源组件和一个打印平台,仅能实现单一模型的打印,无法同时进行多个模型的打印,存在打印效率低,无法快速进行批量打印的问题。与现有技术相比,本申请文件中,多个光源组件和打印平台均浸入打印树脂中,多个光源组件可以分别显示不同内容,且可在导向驱动组件的带动下分别相对打印平台移动,多个光源组件可在同一时间段内彼此独立的进行模型的打印,可实现同一时间打印不同的模型,或者打印多个同种模型,增加了打印效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种立体成型设备在第一视角的结构示意图;
图2为图1所示的立体成型设备在A-A方向上的剖视结构示意图;
图3为图2所示的立体成型设备的局部放大示意图;
图4为本发明实施例提供的一种立体成型设备中打印平台的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种立体成型设备中打印平台和支撑层的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种连接模型的示意图;
图7为本发明实施例提供的另一种立体成型设备中打印平台和支撑层的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的一种成型控制方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种立体成型设备其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
如图1-3所示,本发明提供了一种立体成型设备,包括:
树脂槽100,树脂槽100上开设有容纳腔,容纳腔用于盛放打印树脂10;
打印平台200,打印平台200与树脂槽100连接,且至少部分位于容纳腔内;
至少两个光源组件300,光源组件300至少部分位于容纳腔内,光源组件300包括离型面,不同的光源组件300的离型面与打印平台200的不同位置相对,每一光源组件300包括多个用于固化树脂的打印位置,不同的打印位置对应的光源组件300与打印平台200之间的距离不同,光源组件300用于显示图像以固化打印树脂10;
导向驱动组件400,光源组件300与导向驱动组件400连接,导向驱动组件400用于驱动光源组件300在多个打印位置之间移动,光源组件300的移动方向与容纳腔的底面的夹角呈0°到30°。
树脂槽100为盛放树脂的容器,并为打印过程提供空间。打印过程在树脂槽100的容纳腔内进行,打印结束后,由树脂槽100的容纳腔内将模型取出。为方便观察树脂槽100内的打印过程,树脂槽100可采用透明材料制成,如由玻璃或者亚克力材料制备而成。或者,为避免光线对打印过程的干扰,树脂槽100可以采用非透明材质,并在树脂槽100上设置透明区域作为观察窗口。树脂槽100可以有多种形状,可根据光源组件300的数量、尺寸和移动范围设置,如外轮廓或者说容纳腔为长方体、圆柱体或者三菱椎体等,旨在为光源组件300提供足够的移动空间的同时,能避免树脂槽100体积过大导致空间浪费。打印平台200根据同时打印模型的数量和形状的不同可以为多种,至少两个光源组件300的离型面可以位于打印平台200的同侧,与打印平台200同侧的不同位置相对,或者,打印平台200包括至少两侧,至少两个光源组件300的离型面与打印平台200的不同侧相对。如一种实施方式中,打印平台200为板状结构,打印平台200包括相背的两侧,即包括相背的两个固定面。打印平台200延竖直方向延伸设置,打印平台200的固定面与树脂槽100的底面垂直,且位于容纳腔长度方向的中间位置,光源组件300的数量为两个,两个光源组件300的离型面分别与打印平台200的两侧的固定面相对,光源组件300的离型面与打印平台200的固定面平行设置,可以同时实现两个模型的独立打印,或者同时由两侧进行同一模型的打印,具体实现方式将在后文中进行详细说明。或者,将多个光源组件300设置成两排,每排光源组件300包括设置在打印平台200的一侧的多个光源组件300,可在打印平台200的一侧成型多个模型。或者,打印平台200为立方体,立方体延竖直方向设置,且位于容纳腔的中间位置,光源组件300的数量为四个,四个光源组件300的离型面分别与打印平台200的四个固定面相对,光源组件300的离型面与打印平台200的固定面平行设置,可以实现最大同时进行四个模型的独立打印。
控制器用于将待成型物体切片为一张一张的图像,每一张图像包括待成型物体每一层的轮廓信息,光源组件300用于提供与轮廓相对应的光照区域,使得打印树脂在光照下发生聚合反应,以按轮廓固化,形成与轮廓相同的一层模型。光源组件300可以包括OLED(有机发光二极管)屏幕,无需背光源,通过控制有机发光二极管的通断可实现自发光,显示图案实现打印树脂的固化。或者,光源组件300包括LCDLiquid Crystal Display液晶光源组件,包括层叠设置的选通层和背光,选通层和背光均连接立体成型设备的控制器,背光可以为紫外灯珠、UV灯珠阵列,覆盖选通层的一侧,用于提供光线垂直投射到选通层,控制器将图像数据传送给选通层,选通层根据图像数据使符合图像数据中轮廓的光线通过并投射到打印树脂上,使得打印树脂按轮廓固化。或者,光源组件包括点光源和光线角度调整件。
导向驱动组件400用于驱动光源组件300靠近或远离打印平台200,光源组件300的移动方向与容纳腔的底面的夹角呈0°到30°,使得光源组件300的移动范围更大,移动更加方便,在打印平台200的固定面与树脂槽100的底面垂直的实施方式中,光源组件300的移动方向可以为与容纳腔的底面平行。对于任一光源组件300,导向驱动组件400控制光源组件300移动至与打印平台200表面一层模型的厚度,打印树脂充满光源组件300的离型面和打印平台200的固定面之间,光源组件300显示模型的第一层轮廓,使得离型面和固定面之间的打印树脂按照第一层轮廓固化。固化的第一层模型将粘附在固定面上。继而,导向驱动组件400驱动光源组件300远离打印平台200移动,使得第一层模型与固定面脱离,移动光源组件300到与已成形模型距离下一层模型的厚度,进行下一层模型的打印,逐层叠加实现打印平台200一侧模型的固化成形。以光源组件300为两个为例,导向驱动组件400的数量可以为两个,导向驱动组件400与光源组件300一一对应,光源组件300的移动可以分别被控制,以适应不同模型的打印或者不同打印进程,或者说,两个光源组件300的打印过程是完全独立的。在一些实施方式中,导向驱动组件400的数量可以为一个,两个光源组件300可以相对于打印平台200对称同步移动,以同步打印同样的两个模型或者打印一个对称模型的点部分,两个光源组件300同步移动可以减少控制的复杂程度,减少控制器计算量。
本发明实施例提出的一种立体成型设备及成形控制方法,通过设置至少两个光源组件与打印平台相对,至少两个光源组件独立显示模型信息并移动,实现同时在打印平台上打印多个模型,增加打印效率。现有技术中,光固化立体成型设备只包括一个光源组件和一个打印平台,仅能实现单一模型的打印,无法同时进行多个模型的打印,存在打印效率低,无法快速进行批量打印的问题。与现有技术相比,本申请文件中,多个光源组件和打印平台均浸入打印树脂中,多个光源组件可以分别显示不同内容,且可在导向驱动组件的带动下分别相对打印平台移动,多个光源组件可在同一时间段内彼此独立的进行模型的打印,可实现同一时间打印不同的模型,或者打印多个同种模型,增加了打印效率。
一种实施方式中,如图4-5所示,打印平台200包括开口210,开口210贯通打印平台200的两侧并与光源组件300相对设置。
在光源组件300包括光源本体310的实施方式中,开口210具体结可为与光源本体310相对。打印平台200包括开口210可以使得两个光源组件300同时进行同一模型的打印。
光源本体310与开口210的相对位置可以为多种,如一种实施方式中,光源组件300在固定面上的投影区域部分位于开口210的外侧,指的是光源本体310在固定面上的投影区域部分位于开口210的外侧,光源本体310在垂直于打印平台200的方向上投影到打印平台200的投影区域的边沿,至少部分位于开口210的外侧的打印平台200实体结构上,或者说光源本体310与打印平台200的开口210的外侧在垂直于打印平台200的方向上具有重叠区域。使得光源组件300与打印平台200的开口210的外侧之间可以形成打印模型的支撑区域30,并粘附在打印平台200的开口210的外侧区域上,起到打印模型与打印平台200的连接作用。
另一种实施方式中,光源组件300在固定面上的投影区域部分覆盖开口210,指的是光源本体310在固定面上的投影区域部分覆盖开口210,即开口210位于光源本体310垂直于打印平台200的投影内。即光源本体310与打印平台200的开口210的外侧在垂直于打印平台200的方向上的重叠区域位于开口210外侧一周,使得支撑区域30与打印平台200的连接位置更多,支撑区域30可以在多个方向上支撑打印模型的模型区域20,提高支撑强度。
如图4所示,以下以打印平台200为板状平台,开口210为贯通打印平台200相对光源组件300两侧的开口,进行两个光源组件300配合由开口210的两侧打印同一模型的过程的具体说明。获取打印模型的数据,打印模型包括支撑层、第一侧部40和第二侧部50,第一侧部40和第二侧部50分别连接支撑层的两侧,支撑层包括模型区域20和连接模型20区域的支撑区域30,模型区域20的边缘衔接第一侧部40和第二侧部50,支撑区域30连接模型区域20的边缘和打印平台200的开口边缘,如图2、5-6所示,支撑区域30包括围模型区域20一周的八根支撑条31,任一支撑条31的一端与模型区域20衔接,另一端位于开口210的外侧,可附着于开口210的外侧的打印平台200上。在一些其他的实施方式中,如图7所示,还可以是支撑区域30与开口210的边沿连接,即任一支撑条31的一端与模型区域20衔接,另一端与开口210的内边沿连接。光源组件300包括第一光源组件310和第二光源组件320。打印过程中,控制第一光源组件310和/或第二光源组件320移动并向打印平台200投射光线,使得第一光源组件310和第二光源组件320之间形成模型区域20,即图5中除去八根支撑条31的长方形模型区域,第一光源组件310和/或第二光源组件320和打印平台200的开口210外侧,以及第一光源组件310和第二光源组件320之间形成支撑区域30,支撑区域30连接开口210的对应的侧壁,即八根支撑条31。其中,模型区域20为模型的中间层,可以理解的是,形成的模型区域20完全位于开口210处。而后,控制第一光源组件310和第二光源组件320远离打印平台200,支撑层将与第一光源组件310和第二光源组件320脱离,并固定在打印平台200上。如图2所示,控制第一光源组件310逐层移动并显示第一侧部40的各层的轮廓,实现第一侧部40的逐层固化。控制第二光源组件320逐层移动并显示第二侧部50的各层的轮廓,实现第二侧部50的逐层固化。两侧固化的模型将粘结在支撑层上。继而第一侧部40、第二侧部50以及支撑层共同构成完整的打印模型。实现由模型的两侧同时进行模型的打印,提高打印效率,特别是针对较长的模型,如打印圆杆或者型材等,可以大大提高打印效率。在打印结束后,将支撑区域30由模型区域20上切下移除,即可实现得到完整的打印模型。
一种实施方式中,打印平台200的边缘与树脂槽100的内壁连接,打印平台200将容纳腔分割为两个独立的子容纳腔,每一光源组件300位于对应的子容纳腔中。
打印平台200可以仅与树脂槽100的底部或者一侧侧壁连接,使得两个光源组件300所在的腔体连通,打印树脂可以在两个腔体之间流动,当一侧打印快时,可以进行树脂的填充。或者,打印平台200将容纳腔分割为两个子容纳腔,两个子容纳腔内的打印树脂不流通,避免打印过程的干扰。一些实施方式中,两个子容纳腔中可以分别盛放不同颜色的打印树脂,实现不同颜色的两个模型的固化。
一种实施方式中,树脂槽100的内壁上设置有至少一个第一安装部,打印平台200上设置有第二安装部,第二安装部用于与第一安装部配合,以使打印平台200与树脂槽100可拆卸连接。
为方便由打印平台200上取下打印模型20,通过打印平台200与树脂槽100可拆卸连接,实现在打印结束后,可将打印平台200连同打印模型20一起由容纳腔内取出,进而方便打印模型20拾取以及打印平台200的清理。第一安装部的数量为多个,可以实现打印平台200的位置调整,适应多种打印模型20的打印。如一种实施方式中,打印平台200为板状结构,树脂槽100的内壁上设置有多个竖直方向延伸的插槽,插槽贯通于树脂槽100的顶端开口110,多个插槽在光源组件300的移动方向上间隔排布。打印平台200通过边沿插入插槽实现与树脂槽100的可拆卸连接,通过插入不同的插槽实现调整打印平台200与树脂槽100两侧壁之间的距离,可调整两个光源组件300所在腔体的大小,可同时打印大小不一的两个模型,或者为其中一个光源组件300提供较大的打印空间。
一种实施方式中,如图1-2所示,树脂槽100具有顶端开口110,导向驱动组件400包括导向架组件和驱动机构,光源组件300包括光源本体310和移动架330。导向架组件与树脂槽100连接,移动架330的一端与驱动机构430连接,移动架330的另一端由顶端开口110延伸至容纳腔内,光源本体310设置于移动架330上,离型面位于光源本体310上。驱动机构用于驱动移动架330带动光源本体310沿导向架组件移动,以使光源组件300在多个打印位置之间移动。
移动架330在竖直方向上延伸,移动架330为板状结构,光源本体310覆盖在移动架330相对打印平台200的一侧,增加光源组件300的强度。导向架组件可以设置于顶端开口110上方,导向架组件与树脂槽100可以直接连接,或者间接连接,如采用可拆卸方式固定在顶端开口110的边沿。在打印结束后,可将光源组件300由容纳腔中取出,进行清洁等,同时实现打印平台200的取放。驱动机构的结构可以为多种,旨在可以带动移动架330移动即可。如一种实施方式中,导向架组件包括两个固定杆410和两个导向杆420,两个固定杆410与树脂槽100连接,如可拆卸连接,两个固定杆410分别靠近树脂槽100在光源组件300的移动方向上的两侧设置。导向杆420的两端分别与两跟固定杆410连接,两根导向杆420平行间隔设置,且在光源组件300的移动方向上延伸。驱动机构包括动力件、移动块和丝杆。动力件设置于固定杆410上,移动块滑动连接于导向杆420,丝杆的一端与动力件连接,丝杆在光源组件300的移动方向上延伸,且与移动块螺纹连接,移动架330与移动块连接,动力件用于驱动丝杆转动,以螺纹推动移动块带动移动架330移动。两个固定杆410和两个导向杆420可以为一体成型。动力件可以为电机。
一种实施方式中,移动架330朝向打印平台200的一侧设置安装槽,光源本体310包括显示屏,显示屏安装于安装槽。
显示屏可以为前述OLED或者LCD。通过显示屏嵌入安装槽,更为具体的可以为显示屏与安装槽的开口位于同一平面,保证显示屏与移动架330连接的稳定性,避免长时间接触树脂导致的脱落,同时避免显示屏与移动架330之间衔接位置处淤积树脂。
离型面可为光源本体310的表面,即OLED或者LCD屏幕的表面,模型可以直接在光源本体310的表面成形。或者光源组件300包括光源本体310和离型膜320,离型膜320贴附在光源本体310朝向打印平台200的表面,离型面为离型膜朝向打印平台200的一面。设置离型膜320,使得打印树脂在离型膜320上固化,保证光源组件300远离打印平台200移动的过程中,已成形的模型能够与离型膜320顺利脱离而粘附在打印平台200或已成形模型上。离型膜320可以为NFEP离型膜,具有低离型力,成形模型与离型膜320粘附力低,使得成形模型可以迅速的与离型膜320脱离,避免光源本体310直接与成型模型接触脱离困难的问题,避免光源组件300对成形模型的拉扯或无法完整脱模的问题。离型膜320可采用透明胶黏剂整体贴附在光源本体310上,或者,可以与导向驱动组件400连接,并与光源本体310层叠设置。离型膜320连接移动架330的方式可以为嵌入安装槽,离型膜朝向打印平台200的一面与安装槽的槽口位于同一平面。
另一方面,如图8所示,本发明实施例还提供一种成型控制方法,用于立体成型设备,立体成型设备包括具有贯通的开口210的打印平台200以及设置于开口210两侧的第一光源组件310和第二光源组件320,成型控制方法包括:
S1、获取打印模型的数据,打印模型包括支撑层、第一侧部40和第二侧部50,第一侧部40和第二侧部50分别连接支撑层的两侧。
支撑层包括模型区域20和连接模型区域20的支撑区域30,模型区域20的边缘衔接第一侧部40和第二侧部50,支撑区域30连接模型区域20的边缘和打印平台200的开口210边缘。打印模型的数据为各个打印层的轮廓数据,支撑区域30的轮廓数据满足支撑区域30的外轮廓部分位于开口210的外侧,或者支撑区域30的外轮廓边沿与开口210内边沿重合,使得支撑区域30可以连接开口210外侧的打印平台200或者连接开口边沿。具体的,如图5-6所示,支撑区域30包括围绕打印平台200的开口210间隔排布的一周的八根支撑条31,任一支撑条31的一端与模型区域20衔接,另一端位于开口210的外侧,可附着于开口210的外侧的打印平台200上。在其他实施例中,支撑区域30还包括最外周的环体,环体与开口边缘连接,根支撑条31一端与模型区域20相连,另一端连接环体。设置环体可增加支撑区域30与开口210的连接面积,使打印模型较稳固地成型在打印平台200上。支撑区域30包括多个支撑条31,可方便后续模型区域20与支撑区域30,也可以减少打印树脂的消耗量。光源组件300用于提供与轮廓相对应的光照区域,使得打印树脂在光照下发生聚合反应,以按轮廓固化,形成与轮廓相同的模型。
S2、控制第一光源组件310和/或第二光源组件320移动并向打印平台200投射光线,以在打印平台200上形成支撑层,支撑层连接开口210的对应的侧壁。
可以为控制第一光源组件310进行支撑层的打印,如控制第一光源组件310相对打印平台200逐层移动,进行支撑层的逐层打印,而控制第二光源组件320不动,可抵接打印平台200。或者,可以为控制第一光源组件310不动,可抵接打印平台200,控制第二光源组件320相对打印平台200逐层移动,进行支撑层的逐层打印。前述实现支撑区域30位于打印平台200的一侧,在一些其他实施方式中,支撑区域30覆盖打印平台200的相背两侧上或连接开口的内壁,如控制第一光源组件310和第二光源组件320均相对打印平台200逐层移动,共同进行支撑层的逐层打印,使得支撑层与打印平台200连接更加稳固。支撑层可以仅为单层模型,即曝光一次即可形成支撑层,或者,支撑层需要进行多层打印成形。
S3、控制第一光源组件310移动并向支撑层投射光线,以在支撑层的一侧形成第一侧部40。
如图2所示,第一侧部40为支撑层的左侧的模型部分,第一光源组件310逐层远离支撑层向左移动,并根据打印层的轮廓进行显示,以形成第一侧部40并粘附在支撑层上。
S4、控制第二光源组件320移动并向支撑层投射光线,以在支撑层的另一侧形成第二侧部50。
如图2所示,第二侧部50为支撑层的右侧的模型部分,第二光源组件320逐层远离支撑层向右移动,并根据打印层的轮廓进行显示,以形成第二侧部50并粘附在支撑层上。
第一侧部40、第二侧部50和支撑层中的模型区域20构成完整的打印模型,打印结束后,将模型区域20和支撑区域30切断分离即可。
一方面,本发明提供了一种立体成型设备,包括:
树脂槽100,树脂槽100上开设有容纳腔,容纳腔用于盛放打印树脂10;
打印平台200,打印平台200与树脂槽100连接,且至少部分位于容纳腔内;
至少两个光源组件300,光源组件300至少部分位于容纳腔内,光源组件300包括离型面,不同的光源组件300的离型面与打印平台200的不同位置相对,每一光源组件300包括多个用于固化树脂的打印位置,不同的打印位置对应的光源组件300与打印平台200之间的距离不同,光源组件300用于显示图像以固化打印树脂10;
导向驱动组件400,光源组件300与导向驱动组件400连接,导向驱动组件400用于驱动光源组件300在多个打印位置之间移动;光源组件300的移动方向与容纳腔的底面的夹角呈0°到30°。
其中,打印平台200包括至少两侧,至少两个光源组件300与打印平台200的不同侧相对;
或,打印平台200为板状结构,打印平台200包括相背的两侧,光源组件300的数量为两个,两个光源组件300分别与打印平台200的两侧相对;
其中,光源组件300的移动方向与容纳腔的底面平行,光源组件300的离型面与打印平台200的固定面平行;
打印平台200包括开口210,开口210贯通打印平台200的两侧并与光源组件300相对设置。
其中,打印平台200的边缘与树脂槽100的内壁连接,打印平台200将容纳腔分割为两个子容纳腔,每一光源组件300位于对应的子容纳腔中;
树脂槽100的内壁上设置有至少一个第一安装部,打印平台200上设置有第二安装部,第二安装部用于与第一安装部配合,以使打印平台200与树脂槽100可拆卸连接。
树脂槽100具有顶端开口110,导向驱动组件400包括导向架组件和驱动机构,光源组件300包括光源本体310和移动架330;
导向架组件与树脂槽100连接,移动架330的一端与驱动机构430滑动连接,移动架330的另一端由顶端开口110延伸至容纳腔内,光源本体310设置于移动架330上,离型面位于光源本体310上;
驱动机构用于驱动移动架330带动光源本体310沿导向架组件移动,以使光源组件300在多个打印位置之间移动。
其中,移动架330朝向打印平台200的一侧设置安装槽,光源本体310包括显示屏,显示屏安装于安装槽。
其中,光源组件300还包括离型膜320,离型膜320贴附在光源本体310朝向打印平台200的表面,离型面为离型膜朝向打印平台200的一面。
其中,导向架组件包括固定杆410和导向杆420,固定杆410与树脂槽100连接,导向杆420的一端与固定杆410连接,导向杆420在光源组件300的移动方向上延伸;
驱动机构包括动力件、移动块和丝杆;
动力件设置于固定杆410上,移动块滑动连接于导向杆420,丝杆的一端与动力件连接,丝杆在光源组件300的移动方向上延伸,且与移动块螺纹连接,移动架330与移动块连接,动力件用于驱动丝杆转动,以螺纹推动移动块带动移动架330移动。
另一方面,本发明实施例还提供一种成型控制方法,用于立体成型设备,立体成型设备包括具有贯通的开口的打印平台以及设置于开口两侧的第一光源组件和第二光源组件,成型控制方法包括:
获取打印模型的数据,打印模型包括支撑层、第一侧部和第二侧部,第一侧部和第二侧部分别连接支撑层的两侧;
控制第一光源组件和/或第二光源组件移动并向打印平台投射光线,以在打印平台上形成支撑层,支撑层连接开口的对应的侧壁;
控制第一光源组件移动并向支撑层投射光线,以在支撑层的一侧形成第一侧部;
控制第二光源组件移动并向支撑层投射光线,以在支撑层的另一侧形成第二侧部。
其中,支撑层包括模型区域和连接模型区域的支撑区域,模型区域的边缘衔接第一侧部和第二侧部,支撑区域连接模型区域的边缘和打印平台的开口边缘。
其中,支撑层包括沿打印平台的开口边缘间隔排布的多个支撑条。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种立体成型设备,其特征在于,包括:
树脂槽,所述树脂槽上开设有容纳腔,所述容纳腔用于盛放打印树脂;
打印平台,所述打印平台与所述树脂槽连接,且至少部分位于所述容纳腔内;
至少两个光源组件,所述光源组件至少部分位于所述容纳腔内,所述光源组件包括离型面,不同的所述光源组件的离型面与所述打印平台的不同位置相对,每一所述光源组件包括多个用于固化树脂的打印位置,不同的所述打印位置对应的所述光源组件与所述打印平台之间的距离不同,所述光源组件用于显示图像以固化所述打印树脂;
导向驱动组件,所述导向驱动组件与所述光源组件一一对应,所述光源组件与所述导向驱动组件连接,所述导向驱动组件用于驱动所述光源组件在多个所述打印位置之间移动;所述光源组件的移动方向与所述容纳腔的底面的夹角呈0°到30°。
2.根据权利要求1所述的立体成型设备,其特征在于,
所述打印平台包括至少两侧,至少两个所述光源组件与所述打印平台的不同侧相对;
或,所述打印平台为板状结构,所述打印平台包括相背的两侧,所述光源组件的数量为两个,两个所述光源组件分别与所述打印平台的两侧相对。
3.根据权利要求2所述的立体成型设备,其特征在于,
所述光源组件的移动方向与所述容纳腔的底面平行,所述光源组件的离型面与所述打印平台的固定面平行;
所述打印平台包括开口,所述开口贯通所述打印平台的两侧并与所述光源组件相对设置。
4.根据权利要求2所述的立体成型设备,其特征在于,
所述打印平台的边缘与所述树脂槽的内壁连接,所述打印平台将所述容纳腔分割为两个子容纳腔,每一所述光源组件位于对应的所述子容纳腔中;
所述树脂槽的内壁上设置有至少一个第一安装部,所述打印平台上设置有第二安装部,所述第二安装部用于与所述第一安装部配合,以使所述打印平台与所述树脂槽可拆卸连接;
所述树脂槽具有顶端开口,所述导向驱动组件包括导向架组件和驱动机构,所述光源组件包括光源本体和移动架;
所述导向架组件与所述树脂槽连接,所述移动架的一端与所述驱动机构滑动连接,所述移动架的另一端由所述顶端开口延伸至所述容纳腔内,所述光源本体设置于所述移动架上,所述离型面位于所述光源本体上;
所述驱动机构用于驱动所述移动架带动所述光源本体沿所述导向架组件移动,以使所述光源组件在多个所述打印位置之间移动。
5.根据权利要求4所述的立体成型设备,其特征在于,所述移动架朝向所述打印平台的一侧设置安装槽,所述光源本体包括显示屏,所述显示屏安装于所述安装槽。
6.根据权利要求4-5任一项所述的立体成型设备,其特征在于,所述光源组件还包括离型膜,所述离型膜贴附在所述光源本体朝向所述打印平台的表面,所述离型面为所述离型膜朝向所述打印平台的一面。
7.根据权利要求5所述的立体成型设备,其特征在于,
所述导向架组件包括固定杆和导向杆,所述固定杆与所述树脂槽连接,所述导向杆的一端与所述固定杆连接,所述导向杆在所述光源组件的移动方向上延伸;
所述驱动机构包括动力件、移动块和丝杆;
所述动力件设置于所述固定杆上,所述移动块滑动连接于所述导向杆,所述丝杆的一端与所述动力件连接,所述丝杆在所述光源组件的移动方向上延伸,且与所述移动块螺纹连接,所述移动架与所述移动块连接,所述动力件用于驱动所述丝杆转动,以螺纹推动所述移动块带动所述移动架移动。
8.一种成型控制方法,用于如上述权利要求1-7中任一项所述的立体成型设备,其特征在于,所述立体成型设备包括具有贯通的开口的打印平台以及设置于所述开口两侧的第一光源组件和第二光源组件,所述成型控制方法包括:
获取打印模型的数据,所述打印模型包括支撑层、第一侧部和第二侧部,第一侧部和第二侧部分别连接所述支撑层的两侧;
控制所述第一光源组件和/或第二光源组件移动并向所述打印平台投射光线,以在所述打印平台上形成所述支撑层,所述支撑层连接所述开口的对应的侧壁;
控制所述第一光源组件移动并向所述支撑层投射光线,以在所述支撑层的一侧形成所述第一侧部;
控制所述第二光源组件移动并向所述支撑层投射光线,以在所述支撑层的另一侧形成所述第二侧部。
9.根据权利要求8所述的一种成型控制方法,其特征在于,所述支撑层包括模型区域和连接模型区域的支撑区域,所述模型区域的边缘衔接所述第一侧部和所述第二侧部,所述支撑区域连接所述模型区域的边缘和所述打印平台的开口边缘。
10.根据权利要求9所述的一种成型控制方法,其特征在于,所述支撑层包括沿所述打印平台的开口边缘间隔排布的多个支撑条。
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