CN116160683A - 一种积层制造设备、方法及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种积层制造设备,主要通过设置旋转驱动件驱动成型平台转动,使得光源在周向上扫描以进行树脂固化,提高打印模型的成型效率。本发明的主要技术方案为:一种积层制造设备,包括基座;料槽,料槽设置于基座上,包括位于料槽侧面的透光区,料槽用于盛放树脂;成型平台,成型平台用于连接模型;旋转驱动件,旋转驱动件与基座,旋转驱动件还与成型平台连接,旋转驱动件用于驱动成型平台转动;光源,光源发出的光线穿过透光区,光源发出光线以沿着成型平台的旋转轨迹固化树脂。本发明主要用于积层制造,能够提高模型成型效率,实现快速打印。
Description
技术领域
本发明涉及积层制造技术领域,尤其涉及一种积层制造设备、方法及计算机可读存储介质。
背景技术
积层制造设备通过树脂逐层累积实现立体打印。积层制造设备根据成型过程的不同分为多种,其中,光固化打印通过使用紫外(UV)激光束选择性地一层一层地固化聚合树脂而成。例如,打印过程中,打印平台浸入树脂槽内,距离离型膜一层模型的距离,光机通过显示屏将固定形状的树脂固化,完成一层打印后,打印平台上抬使得模型与离型膜分离,然后打印平台再下沉移动到待打印层后,光机在等待树脂回流完成之后曝光,以在已成型模型表面形成一层树脂,继续激光固化。重复上述过程,实现逐层叠加打印。
这种光固化逐层打印的方式每次打印一层结束后,需将打印平台上抬离型再下沉然后等待一段时间后曝光,成型效率较低,打印速度慢。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种积层制造设备、方法及计算机可读存储介质,解决如何提升成型效率,提升打印速度的问题。
为达到上述目的,本发明主要提供如下技术方案:
一方面,本发明提供了一种积层制造设备,包括:
基座;料槽,料槽设置于基座上,包括位于料槽侧面的透光区,料槽用于盛放树脂;成型平台,成型平台用于连接模型;
旋转驱动件,旋转驱动件与基座,旋转驱动件还与成型平台连接,旋转驱动件用于驱动成型平台转动;
光源,光源发出的光线穿过透光区,光源发出光线以沿着成型平台的旋转轨迹固化树脂。
在某些实施方式中,积层制造设备还包括:距离调整件,距离调整件设置于基座上,距离调整件与成型平台和光源中的至少其中一个连接,距离调整件用于调整成型平台与光源之间的距离,调整成型平台与光源之间的距离的移动方向,与成型平台用于连接模型的表面平行;
其中,距离调整件包括第一调整组件和/或第二调整件;第一调整组件设置于基座上,旋转驱动件与第一调整组件连接,第一调整组件用于调整成型平台与光源之间的距离;
第二调整组件设置于基座上,光源与第二调整组件连接,第二调整组件用于调整光源与成型平台之间的距离。
在另一些实施方式中,积层制造设备还包括:距离调整件,距离调整件设置于基座上,距离调整件与成型平台和光源中的至少其中一个连接,距离调整件用于调整成型平台与光源之间的距离,调整成型平台与光源之间的距离的移动方向,与成型平台用于连接模型的表面平行;
其中,距离调整件包括第三调整组件,第三调整组件设置于基座上,光源与料槽均与第三调整组件连接;第三调整组件用于调整透光区与成型平台之间的距离,第三调整组件还用于调整光源与料槽同步移动;
第三调整组件包括动力件、第一丝杆和第一传动块;动力件与基座连接,第一丝杆与动力件连接,第一丝杆上设置有外螺纹,第一传动块包括连接孔,连接孔内设置有内螺纹,第一传动块螺纹连接于第一丝杆,且第一传动块包括一底面,底面与基座滑动连接;料槽和光源与第一传动块连接,动力件用于驱动第一丝杆转动,以螺纹推动第一传动块带动料槽和光源相对成型平台在所述移动方向移动。
其中,光源的出光口与透光区相对,光源的数量为至少一个;当光源的数量为一个时,光源位于料槽的一侧;当光源的数量为多个时,多个光源位于料槽的不同侧,且多个光源关于成型平台的旋转中心呈中心对称分布;光源为点光源或线光源。
其中,积层制造设备还包括升降组件;升降组件分别与旋转驱动件和基座连接,用于驱动成型平台在靠近或远离料槽的方向上移动;
基座包括支撑座、支撑架和悬臂;升降组件包括导轨、滑块、第二丝杆、第二传动块和驱动件;支撑架与支撑座连接,导轨设置于支撑架上,滑块滑动连接于导轨,悬臂的一端与滑块连接,悬臂的另一端连接旋转驱动件,第二传动块与悬臂连接,第二丝杆螺纹连接于第二传动块,驱动件与支撑座和第二丝杆连接;驱动件用于驱动第二丝杆转动,以螺纹推动第二传动块带动悬臂移动
其中,料槽包括底壁和侧壁,侧壁位于底壁一侧,侧壁还与底壁连接,透光区设置于侧壁上;
积层制造设备还包括:底光源;底壁上设置有底透光区,底光源位于料槽下方,且底光源的出光口与底透光区相对。
另一方面,本发明还提供了一种积层制造方法,包括:
控制光源照射位于第一成型区域的打印材料,以使待打印模型的第一成型区域的打印材料固化成型;
控制光源照射位于第二成型区域的打印材料,以使待打印模型的第二成型区域的打印材料固化成型,第一成型区域和第二成型区域对应于待打印模型的一个圆周层上的不同待打印位置,圆周层为待打印模型以预设中心为旋转中心的圆周层。
其中,光源发射的光线的光斑长度与待打印模型的高度相适应;在控制光源照射位于第一成型区域的打印材料,以使待打印模型的第一成型区域的打印材料固化成型之前,方法还包括:获取待打印模型的多个圆周层;
在多个圆周层中选取第一圆周层,并在第一圆周层中确定第一成型区域和第二成型区域;在控制光源照射位于第二成型区域的打印材料,以使待打印模型的第二成型区域的打印材料固化成型之后,方法还包括:控制光源的照射位置相对于第一圆周层向外层移动预设距离,以使光源照射第二圆周层,使待打印模型的第二圆周层的打印材料固化成型,第二圆周层为位于第一圆周层外层且与第一圆周层邻接的圆周层。
其中,控制光源照射位于第二成型区域的打印材料,包括:
控制光源相对于成型平台旋转,使得光源照射位于第二成型区域的打印材料;控制成型平台相对于光源旋转,使得光源照射位于第二成型区域的打印材料;或控制光源相对于成型平台旋转,且控制成型平台相对于光源旋转,使得光源照射位于第二成型区域的打印材料。
再一方面,本发明还提供了一种积层制造设备,包括:
存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于执行计算机程序时实现前述任一项的积层制造方法的步骤。
又一方面,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有至少一可执行指令,可执行指令使处理器执行前述任一项的积层制造方法的步骤。
本发明提出的积层制造设备,通过设置旋转驱动件驱动成型平台与光源发出的光线相对转动,使得光源发出光线以沿着所述成型平台的旋转轨迹固化所述树脂,从而能够在成型平台连接模型处实现模型高度方向上的一次性固化成形,随着成型平台的旋转,光线沿着成型平台的旋转轨迹在模型的圆周层的各个区域上逐步进行树脂固化,成型平台旋转结束后,实现模型在高度方向上和周向上的打印成型,即完成模型在高度方向上的一次性成形,无需在高度方向上进行逐层叠加,从而提高了模型成型效率,实现快速打印。
本发明提出的积层制造方法,通过控制光源分别照射第一成型位置和第二成型位置的打印材料,以使得待打印模型沿着一个圆周层上的不同待打印位置分别成型,使得光源发出的光线能够沿着圆周的周向方向固化树脂,随着圆周的周向旋转,光线沿着周向轨迹能够在圆周层各个区域上逐步进行树脂固化,从而实现模型在周向上的打印成型,无需耗费传统的逐层打印的离型时间的同时,还可以在高度方向上一次成型,提高了模型成型效率,实现快速打印。
本发明提出的另一积层制造设备和计算机可读存储介质的有益效果与如上积层制造方法的有益效果类似,在此不再重复说明。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种积层制造设备的立体结构示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种积层制造设备的立体结构示意图;
图3为本发明实施例提供的再一种积层制造设备的立体结构示意图;
图4为本发明实施例提供的再一种积层制造设备的俯视结构示意图;
图5为图4中所示积层制造设备在B-B位置处的剖视结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种积层制造设备中料槽的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的一种模型分层示意图;
图8为本发明实施例提供的又一种积层制造设备的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的一种积层制造方法的流程图;
图10为本发明实施例提供的另一种积层制造方法的流程图;
其中,基座-100、支撑座-110、支撑架-120、悬臂-130、第一延伸段-131、第二延伸段-132、第三延伸段-133、支撑面-111、支撑腿-112、料槽-200、透光区-210、底壁-220、侧壁-230、成型平台-300、旋转驱动件-400、光源-500、出光口-510、固定板-520、第三调整组件-600、动力件-610、第一丝杆-620、第一传动块-630、升降组件-700、导轨-710、滑块-720、第二丝杆-730、第二传动块-740、驱动件-750、底光源-800。
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成型平台其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
一方面,如图1-5所示,本发明实施例提供了一种积层制造设备,包括:
基座100;料槽200,料槽200设置于基座100上,包括位于料槽侧面的透光区210,料槽200用于盛放树脂;成型平台300,成型平台300用于连接模型;
旋转驱动件400,旋转驱动件400与基座100,旋转驱动件400还与成型平台300连接,旋转驱动件400用于驱动成型平台300转动;
光源500,光源500发出的光线穿过透光区210,光源500发出光线以沿着成型平台的旋转轨迹固化树脂。
在一些实施方式中,基座100可以起到支撑作用。或者,基座100起到对料槽200和成型平台300的支撑定位作用。一种实施方式中,如图4所示,基座100包括支撑座110、与支撑座110固定连接的支撑架120和与支撑架滑动连接的悬臂130,支撑座110可进一步包括支撑面111和与支撑面111固定连接的支撑腿112,支撑面111为板状结构,水平设置,支撑腿112位于支撑面111下方,如位于支撑面111下方的四角处,起到支撑支撑面111的作用。
料槽200用于盛放液态树脂,料槽200放置于支撑面111上方。支撑架120一端连接于支撑面111,另一端在竖直方向上延伸至高于料槽200顶端。具体实施方式中,光源500的数量可以为一个或多个。在某些实施方式中,光源500的数量为一个,光源500位于料槽200的一侧,光源500的出光口510与透光区210相对。在另一些实施方式中,光源500的数量为多个,多个所述光源500位于所述料槽200的不同侧,且多个所述光源500关于所述成型平台300的旋转中心呈中心对称分布,料槽200可以包括一个或多个透光区,各个光源500的出光口510均与透光区210相对。
具体实施例中,光源500可以设置在基座100上;或者光源5000可以与积层制造设备的机架连接,且独立于基座100设置。
悬臂130一端与支撑架120滑动连接,另一端向着料槽200延伸并悬置。旋转驱动件400可以为电机,旋转驱动件400可以固定在悬臂130的悬置端,成型平台300与旋转驱动件400的转动输出端,即电机的输出轴连接。料槽200的形状可以为圆形或者方形,透光区210位于料槽200的侧壁230上,透光区210可以仅为相对光源500的一段透明区域,或者,料槽200的侧壁230均采用透明材质制备而成,如亚克力材质或者玻璃等,旨在能够使光源500的光线穿过。成型平台300的形状可以为多种,如圆形、方形或者任意不规则形状,成型平台300相对料槽200的底面可以为平面。光源500为激光光源,如紫外激光光源。光源500发出的光线可以具有焦点,光线穿过透光区210后,仅在焦点处固化树脂。光源500可以为点光源,即焦点的光斑为一点,通过点的移动,在成型平台与模型连接处进行竖直方向也即模型高度方向的直线扫描式打印,或者,光源500可以为线光源,即焦点的光斑为一条直线,通过直线线段的旋转进行成型平台的旋转轨迹上的扫描式打印,如此使得每个成型位置处具有与模型高度对应的焦点固化面积,成型平台旋转一周就能实现一个圆周层的打印,能够提高打印速度。其中,线光源可以全曝光以使整个直线线段的光斑呈现,或者,线光源可以选择性曝光以使直线线段中的部分点的光斑呈现。又或者,光源可以是包括了可线性扫描的点光源的线光源,其光斑为由点光源的焦点光斑扫描而成的直线光斑。
在某些实施方式中,成型平台300包括至少两个旋转位置。例如,成型平台300至少包括第一旋转位置和第二旋转位置。当成型平台旋转时,至少从第一旋转位置旋转至第二旋转位置。其中,旋转位置即成型平台旋转到某一状态时的位置,具体地,旋转位置可以以成型平台的旋转零点为基础,通过旋转角度0°~360°来表示。例如,当成型平台位于第一旋转位置时,成型平台的第一侧与光源相对,成型平台的下方的第一成型区域位于光源的焦点的所在区域中,第一成型区域是位于成型平台下方的其中一个树脂区域;当成型平台位于第二旋转位置时,成型平台的第二侧与光源相对,成型平台的下方的第二成型区域位于光源的焦点的所在区域中,第二成型区域是位于成型平台下方的其中一个树脂区域。
在采用点光源进行打印的一些实施例中,将模型延着高度方向进行切片,在打印过程中,在打印平台或者已成形模型的表面覆盖一层模型高度的树脂,采用点光源沿着切片的轮廓进行逐点扫描,固化一层模型后,将打印平台或者已成形模型下降一层模型的高度,继续下一层逐点扫描,这种在模型高度方向上逐层固化的方式成型效率低,打印时间长。而本申请一些实施方式通过线光源的线旋转成型方案,任一旋转位置处能实现模型高度方向上的一次性固化成形,随着成型平台的旋转,光线沿着成型平台的旋转轨迹在在圆周层各个区域上逐步进行树脂固化,成型平台旋转结束后,实现模型在高度方向上和周向上的打印成型,即完成模型在高度方向上的一次性成形,无需在高度方向上进行逐层叠加,从而提高了模型成型效率,实现快速打印。或者,本申请一些实施方式通过点光源的移动进行竖直方向也即模型高度方向的扫描式打印,任一旋转位置处能实现模型高度方向上的一次性固化成形,随着成型平台的旋转,光线沿着成型平台的旋转轨迹在在圆周层各个区域上逐步进行树脂固化,成型平台旋转结束后,实现模型在高度方向上和周向上的打印成型,即完成模型在高度方向上的一次性成形,无需在高度方向上进行逐层叠加,从而提高了模型成型效率,实现快速打印。
下文以光源500为线光源为例,对打印过程进行具体描述。对需要打印的模型进行切片,如图8所示,获得由转动中心A轴向外侧壁方向上各层的切片数据,其中,r1、r2、r3……ri代表第一层、第二层、第三层……第i层,任一层切片数据为模型周向上的固化信息。一层模型的厚度为△r,各层模型的厚度△r可以相同,也可以不同。可以理解,本申请实施例中所述的一层模型为一个圆周层的模型。第一层r1打印时,控制光源500的焦点在竖直方向上移动并扫描到成型平台300的下表面,具体可以为扫描至距离下表面中心点一层模型厚度处,光线焦点距离成型平台300的中心转轴的垂直距离为第一层模型的厚度,使得第一层模型成型并粘附在成型平台300上。第二层r2打印时,调整光源500的焦点距离第一层模型r1的外表面的距离为预设距离,该预设距离可以是0、△r/2、△r等位于[0,△r]范围内的距离值,△r为第二层模型的厚度。调整光源500的焦点距离第一层模型r1的表面的距离为预设距离,使得采用预设激光能量控制光源发光,能够使得第二层模型成型粘接到第一层模型的外表面且成型厚度为△r厚度。继而根据第二层模型的切片数据,旋转驱动件400驱动成型平台300旋转,使得第一层模型r1的不同侧与光源500相对,光源500根据第二层模型周向上的切片数据进行选择性扫描,以在第一层模型r1上叠加第二层模型r2,直到第二层模型r2打印完毕。重复上述过程,直到最后一层模型打印结束。可以理解的是,前述成型平台300的中心转轴穿过成型平台300的转动中心。以下为方便说明,以各层模型的厚度△r为相同厚度为例。可以理解,调整光源500的焦点对应处的树脂被固化,焦点之外的树脂不会被固化。
调整光源500的焦点距离第一层模型r1的表面的距离为预设距离的方式可以为多种,如移动成型平台300和/或光源500,或者调整光源出射的光的焦距。可以理解的是,在一些实施方式中,可以在已成型的模型表面进行继续加工,加工可以仅加工一层,即仅进行一层打印,无需成型平台300和/或光源500移动。为保证树脂液的深度足够打印待打印模型的高度,且保证料槽200内盛放足够的打印树脂以保证打印模型结束时,剩余树脂仍高于成型平台300,提高打印速度,料槽200的高度应设置为较高,如料槽200的高度可以为70毫米至120毫米。
本发明提出的一种积层制造设备、方法及计算机可读存储介质,主要通过设置旋转驱动件驱动成型平台转动,使得光源在周向上扫描以进行树脂固化,提高打印模型的成型效率。现有技术中,完成一层打印后,打印平台上抬使得模型与离型膜分离,然后打印平台再下沉移动到待打印层后,光机在等待树脂回流完成之后曝光,成型效率较低,打印速度慢。与现有技术相比,本申请文件中,成型平台用于连接模型,旋转驱动件驱动成型平台旋转,使得已成型模型的不同侧与光源相对,光源发出的光线的焦点根据周向切片数据沿着成型平台的旋转轨迹固化树脂,成型平台带动成型模型旋转打印,无需进行模型的离型,节省打印平台升上使得模型离型的时间,且打印树脂始终与成型模型接触,无需等待树脂回流,使得模型成型效率高,打印速度快。
在一些实施方式中,光源500具有焦距和焦点,且光源500的焦距可调节,当打印完一个圆周层时,通过控制光源500的焦距使得光源500的焦点远离已成型的模型移动△r,使得光源500的焦点始终位于成型模型的一侧的表面位置。成型平台300用于连接模型的表面为水平面,成型平台的旋转平面也是水平面。由此,通过焦点处的树脂固化,使得已成型模型表面处树脂固化并与已成型模型粘接,再通过旋转驱动件400带动模型转动,实现待打印模型在一个圆周层中的各个区域的周向打印,再通过光源500的焦点的移动以及上述过程的重复,能够实现多个圆周层立体打印。如此,能够通过光源500的焦距的控制实现光源500的焦点位置的控制,能够无需光源和成型平台水平移动即可完成模型的逐圆周层打印过程,避免成型平台水平移动时对成型平台的旋转运动造成影响,且避免光源水平移动对光源稳定性和精度造成影响,能够减少装备的结构复杂度,提升运动精度。
一种实施方式中,积层制造设备还包括距离调整件,距离调整件设置于基座100上,距离调整件与成型平台300和光源500中的至少其中一个连接,距离调整件用于调整成型平台300与光源500之间的距离,调整成型平台300与光源500之间的距离的移动方向,与成型平台300用于连接模型的表面平行。例如,成型平台300用于连接模型的表面为水平面,则调整成型平台300与光源500之间的距离的移动方向为水平方向,也即距离调整件用于调整成型平台300与光源500之间的水平距离。在一些实施方式中,成型平台300用于连接模型的表面为与水平面成一定角度的平面,则调整成型平台300与光源500之间的距离的移动方向为与成型平台300用于连接模型的表面平行的方向。
如此,成型平台300与光源500,在成型平台300用于连接模型的表面所在的方向上相对移动,或者说,在垂直于成型平台300中心转轴的方向上相对移动。当各层模型的厚度△r为相同厚度时,调整光源500的焦点距离上一层模型的表面的距离为预设距离的方式可以为一层打印结束后移动成型平台300,使得已成型模型远离光源500△r距离;还可以是一层打印结束后移动光源500,使得光源500远离已成型模型△r距离;或者可以同时移动光源500和成型平台300。下文将进行具体结构的描述。
其一,距离调整件包括第一调整组件,第一调整组件设置于基座100上,旋转驱动件400与第一调整组件连接,第一调整组件用于使成型平台300移动,以调整成型平台300与光源500之间的距离。
在基座100包括支撑座110、支撑架120和悬臂130的实施方式中,第一调整组件可以设置于支撑座110和支撑架120之间,还可以设置于支撑架120和悬臂130之间,或者,设置于悬臂130与旋转驱动件400之间。在一层打印结束后,第一调整组件通过移动旋转驱动件400从而移动成型平台300远离光源500,继而移动已成型模型,移动距离为△r,而光源500的焦距和焦点位置不变,使得已成型模型的表面距离光源500的焦点的距离为预设距离,从使得采用预设激光能量控制光源发光,能够使得第二层模型成型粘接到第一层模型的表面且成型厚度为△r厚度,即一层模型的厚度,继而可以进行下一层的打印。
其二,距离调整件包括第二调整组件,第二调整组件设置于基座100上,光源500与第二调整组件连接,第二调整组件用于使光源500移动,以调整光源500与成型平台300之间的距离。
光源500上还连接有固定板520,第二调整组件连接于固定板520和基座100上,如连接于支撑座110上。在一层打印结束后,第二调整组件通过移动固定板520,以使光源500远离已成型模型,继而移动光源500的焦点位置远离已成型模型,移动距离为△r,已成型模型位置不变,使得光源500的焦点位置距离已成型模型的表面的距离为预设距离,从使得采用预设激光能量控制光源发光,能够使得第二层模型成型粘接到第一层模型的表面且成型厚度为△r厚度,即一层模型的厚度,继而可以进行下一层的打印。
其三,距离调整件包括第一调整组件和第二调整组件,第一调整组件设置于基座100上,旋转驱动件400与第一调整组件连接,第二调整组件设置于基座100上,光源500与第二调整组件连接,第一调整组件用于与第二调整组件配合,调整光源500与成型平台300之间的距离。
第一调整组件可以设置于悬臂130与旋转驱动件400之间,第二调整组件连接于固定板520和基座100上。在一层打印结束后,第一调整组件通过移动旋转驱动件400移动成型平台300远离光源500,继而移动已成型模型光源500,第二调整组件通过移动固定板520移动光源500远离已成型模型,继而光源500的焦点和已成型模型同时相互远离,使得已成型模型的表面距离光源500的焦点的距离增加,增加的距离为△r,即一层模型的厚度,继而可以进行下一层的打印。光源500和成型平台300同时移动,光源500和成型平台300单次移动距离均小于△r,就完成光源500和成型平台300之间相对移动△r距离,对于各个部件而言移动距离更小,移动效率更高,且使得积层设备打印过程中需要的空间更小。
其四,距离调整件包括第三调整组件600,第三调整组件600设置于基座100上,光源500与料槽200均与第三调整组件600连接。第三调整组件600用于调整透光区210与成型平台300之间的距离,第三调整组件600还用于调整光源500与料槽200同步移动。
模型成型过程可以发生在料槽200内靠近中心的位置,光源500的光线依次经过透光区210和树脂后,焦点可以位于靠近料槽200中心位置进行树脂固化。或者,模型成型过程可以发生在料槽200边沿,具体为透光区210处,可以起到避免树脂影响光线强度以及避免光线穿过树脂对树脂性态的影响。具体地,光源500的焦点始终位于透光区210相对成型模型的一侧表面位置。在成型过程中,成型平台300不水平移动,而第三调整组件600控制光源500和料槽200同步移动,使得光源500的焦点以及透光区210同时远离已成型的模型移动,移动距离为△r,使得透光区210与已成型模型之间间隔一层模型厚度的空隙,而焦点位于该空隙处,继而通过焦点位置的树脂的固化,使得透光区210与已成型模型之间间隔处树脂固化。继而通过旋转驱动件400带动模型转动,实现待打印模型的圆周层的各个区域的周向打印。重复上述过程,实现立体打印。
一种更为具体的实施方式中,如图3-5所示,第三调整组件600包括动力件610、第一丝杆620和第一传动块630。动力件610与基座100连接,第一丝杆620与动力件610连接,第一丝杆620上设置有外螺纹,第一传动块630包括连接孔,连接孔内设置有内螺纹,第一传动块630螺纹连接于第一丝杆620,且第一传动块630包括一底面,底面与基座100滑动连接。料槽200和光源500均与第一传动块630连接,动力件610用于驱动第一丝杆620转动,以螺纹推动第一传动块630带动料槽200和光源500相对成型平台300在前述的与成型平台300用于连接模型的表面平行的移动方向移动。
动力件610可以为电机,动力件610驱动第一丝杆620转动,第一传动块630具体可以为近似的方体结构,第一传动块630与基座100滑动连接的方式可以为多种,如第一传动块630的底面滑动抵接在支撑面111上,使得第一传动块630不会跟随第一丝杆620转动,而是在螺纹推动作用下靠近或远离动力件610移动。或者,第一传动块630与基座100滑动连接的方式还可以为其他本领域人员应当知晓的连接方式。光源500的固定板520通过连接架连接在第一传动块630上。
在一些其他的实施方式中,还可以是仅料槽200与第三调整组件600连接,第三调整组件600用于调整料槽200或者说透光区210水平移动。模型成型过程发生在料槽200边沿,具体为透光区210处。在成型过程中,成型平台300不水平移动,光源500不移动,而第三调整组件600作用于料槽200,使得透光区210远离已成型的模型移动,移动距离为△r。而光源500的焦点可调节,当透光区210远离已成型的模型移动△r时,控制光源500的焦点同时远离已成型的模型移动△r,使得光源500的焦点始终位于透光区210相对成型模型的一侧表面位置,且透光区210与已成型模型之间间隔一层模型厚度的空隙,而焦点位于该空隙处,继而通过焦点位置的树脂的固化,使得透光区210与已成型模型之间间隔处树脂固化。继而通过旋转驱动件400带动模型转动,实现待打印模型的圆周层的各个区域的周向打印。重复上述过程,实现立体打印。由此,第三调整组件600带动料槽200移动就可使得模型成型过程发生在料槽200边沿,可以起到避免树脂影响光线强度以及避免光线穿过树脂对树脂性态的影响,且能够无需光源和成型平台水平移动即可完成此过程,避免成型平台水平移动时对成型平台的旋转运动造成影响,能够减少装备复杂度,提升运动精度。
示例性地,距离调整件还包括上文所述的第二调整组件,而第三调整组件的第一传动块630仅与料槽200连接,不与光源500连接,而是通过第二调整组件实现光源500与料槽200的同步移动,使得光源500焦点位于透光区210与已成型模型之间空隙处。或者,示例性地,距离调整件也可以不包括上文所述的第二调整组件,而是通过光源500的焦距的改变,使得光源500焦点位于透光区210与已成型模型之间空隙处。
一种实施方式中,如图2所示,光源500的数量可以为一个,或者,光源500可以为多个。在具体实施例中,多个光源500位于料槽200的不同侧,且多个光源500关于成型平台300的旋转中心呈中心对称分布。具体地,光源500可以为两个,两个光源可以位于料槽的对侧。如图1、图3-4所示,光源500的数量为两个,两个光源500分别位于料槽200的相反两侧,两个光源500的出光口510相对,实现由两侧同时进行树脂的固化。如打印模型为圆柱体时,两个光源500可以同时由圆柱体的径向两侧对树脂进行固化。更为具体的,成型平台300用于连接模型的表面为水平面,调整成型平台300与光源500之间的距离的移动方向为水平方向,距离调整件包括两个第二调整组件,第二调整组件设置于基座100上,光源500与第二调整组件一一对应连接,第二调整组件用于调整光源500与成型平台300之间的水平距离。在打印过程中,两个第二调整组件分别用于调节两个光源500的位置,两个光源500可以是同时移动,也可以是根据对应侧模型的打印进程移动。相比于单个光源500,由于两个光源500可以分别由模型的径向两侧进行打印,成型平台300的转动角度减小,如仅需要转动180度,通过两个光源500的配合,即可实现在360度的周向上进行固化成型,能够进一步地提高模型的成型效率,加快打印速度,实现高速打印。此外,在一些其它的实施方式中,光源500的数量还可以为三个或更多个,如料槽200为圆形,三个光源500均匀周向分布于料槽200的侧面,实现由三个方向同时进行树脂的固化,成型平台300仅需要转动120度,通过三个光源500的配合,即可实现在360度的周向上进行固化成型。如此,光源500的数量为多个,能够将一个圆周层划分为多个圆弧段,每个光源可以对应于其中一个圆弧段的成型,能够通过成型平台不足一周的转动,就能实现模型的一个圆周层的打印,从而能够提高模型的打印效率,提高打印速度。
一些实施方式中,当光源500为线光源时,光源500发射的光线的光斑长度与待打印模型的高度相适应。具体为,光源500发射的光线的直线光斑的长度阈值大于等于待打印模型的高度时,光源500可以选择性地将直线光斑的长度调整为与待打印模型的高度相等,以选择性的进行扫描打印。或者,当光源500发射的光线的直线光斑的长度阈值小于待打印模型的高度时,无法进行打印模型高度方向上的一次成型,可进行多段打印,如一种实施方式中,积层制造设备还包括升降组件700。升降组件700分别与旋转驱动件400和基座100连接,用于驱动成型平台300在靠近或远离料槽200的方向上移动。
当待成型模型的高度较高时,由于料槽200高度的限制,无法满足打印高度,可以在模型高度方向上分段打印。打印过程中,先进行模型高度方向上一段区域的打印,一段区域的高度应小于料槽200内完成该段模型打印后剩余树脂的高度。一段区域打印结束后,通过升降组件700移动成型平台300远离料槽200下一段区域的高度,同时向料槽200内增加树脂,继而将上一段已成型模型的底面作为基础,由上一段已成型模型的底面上继续固化树脂。每一段模型的高度可以相同也可以不同,可根据成型过程设置。
可以理解的是,多段打印为在打印模型高度方向上长度较长的一段区域的打印,如每一段打印模型的高度为3厘米,并非高度方向的逐层叠加打印,与逐层叠加打印相比,仍可以大大缩减打印时间,提高模型的成形效率。
一种更具体的实施方式中,如图5所示,基座100包括支撑座110、支撑架120和悬臂130。升降组件700包括导轨710、滑块720、第二丝杆730、第二传动块740和驱动件750。支撑架120与支撑座110连接,导轨710设置于支撑架120上,滑块720滑动连接于导轨710,悬臂130的一端与滑块720连接,悬臂130的另一端连接旋转驱动件400,第二传动块740与悬臂130连接,第二丝杆730螺纹连接于第二传动块740,驱动件750与支撑座110和第二丝杆730连接。驱动件750用于驱动第二丝杆730转动,以螺纹推动第二传动块740带动悬臂130移动。
导轨710在竖直方向上延伸,第二传动块740在第二丝杆730的螺纹推动作用下,将带动悬臂130移动,悬臂130通过滑块720与导轨710之间的导向作用,延着竖直方向上移动,带动已成型的模型在竖直方向移动。在一些实施方式中,如图5所示,悬臂130包括第一延伸段131、第二延伸段132和第三延伸段133,第一延伸段131水平延伸,并与滑块720连接,第一延伸段131上设置有开口,第二传动块740出入开口内,并与第一延伸段131连接固定。第二延伸段132竖直方向设置,且与料槽200的容纳腔靠近内部位置相对应,第二延伸段132的两端分别连接于第一延伸段131和第三延伸段133。第三延伸段133在水平方向延伸,且连接旋转驱动件400。第一延伸段131、第二延伸段132和第三延伸段133的设置,使得成型平台300可以嵌入较高的料槽200内,实现料槽200内盛放足够的打印树脂,且可以灵活调整打印模型的高度。
一种实施方式中,如图6-7所示,料槽200包括底壁220和侧壁230,侧壁230位于底壁220一侧,侧壁230还与底壁220连接,透光区210设置于侧壁230上。积层制造设备还包括:底光源800。底壁220上设置有底透光区,底光源800位于料槽200下方,且底光源800的出光口与底透光区相对。
支撑面111上设置有透光开口113,透光开口113上铺设透光材料,如亚克力板或玻璃等。底光源800的光线可以通过透光开口113和底透光区投射到树脂中,可以用于对模型的进一步固化,或者由已成型模型的底面继续固化树脂,或者进行基础模型的固化。如一中实施方式中,待成型模型具有规则的圆柱形基底,以及在圆柱形基底上附着的精细凸起图案,可通过底光源800进行圆形光斑的照射,配合成型平台300向上移动,在竖直方向上逐层叠加,实现圆柱形基底的打印。继而通过旋转驱动件400驱动圆柱形基底转动,通过光源500在圆柱形基底上周向扫描式逐层打印精细凸起图案,以提高打印效率。
另一方面,如图9所示,本发明还提供了一种积层制造方法,其中,第一成型区域和第二成型区域对应于待打印模型的一个圆周层上的不同待打印位置,圆周层为待打印模型以预设中心为旋转中心的圆周层,积层制造方法包括:
S1-1、控制光源500照射位于第一成型区域的打印材料,以使待打印模型的第一成型区域的打印材料固化成型。
在某些实施方式中,第一成型区域,是与光源500出射的光线的光斑形状适配的区域。例如,第一成型区域可以是与线光源出射的线型光斑匹配的线型区域,该线型区域的长度与待打印模型的高度相同,或者,第一成型区域是与点光源出射的点型光斑所匹配的点型区域,该点型区域扫描能够形成线性区域,扫描所称的线型区域的长度与待打印模型的高度相同。或者,第一成型区域可以是与线光源出射的线型光斑匹配的线型区域,该线型区域的长度小于待打印模型的高度。
在一些实施方式中,可以参照上述积层制造设备的实施例所述,控制旋转驱动件400驱动成型平台300转动到第一旋转位置,此时,光源500的焦点位于第一成型区域的打印材料处,如是第一层模型的打印,则第一成型区域的打印材料固化后粘附于成型平台300上。或者在一些实施方式中,在成型平台300上设置打印基柱,打印基柱可作为打印模型的打印作出支撑,则在打印多个圆周层中的最内层时,第一成型区域的打印材料固化后粘附于成型平台300及其打印基柱上,而如果是模型的多个圆周层中的中间层的打印,第一成型区域的打印材料固化后粘附于已成形模型上。如此,通过调整光源500的焦点在竖直方向根据切片数据扫描,通过投射或停止进行选择性的对第一成型区域的打印材料固化成型,焦点可以为点或者线段。
具体实施例中,打印材料可以为光敏树脂等液体打印材料。
S1-2、控制光源500照射位于第二成型区域的打印材料,以使待打印模型的第二成型区域的打印材料固化成型。
第一成型区域固化完成后,控制旋转驱动件400驱动成型平台300转动到第二旋转位置,光源500的焦点位于第二成型区域的打印材料处,调整光源500的焦点在竖直方向根据切片数据扫描,通过投射或停止进行选择性的对第二成型区域的打印材料固化成型。第一成型区域和第二成型区域内固化的树脂可以衔接,也可以相互独立。
此外,控制光源500照射第一成型区域的打印材料到照射第二成型区域的打印材料的过程,可以是控制旋转驱动件400驱动成型平台300旋转,或者,还可以是控制光源500相对于成型平台300旋转;或者,控制成型平台300相对于光源500旋转,或者,控制光源500相对于成型平台300旋转,且控制成型平台300相对于光源500旋转。
具体实施例可以如前述的积层制造设备的实施例所示,通过成型平台300的旋转实现成型平台300和光源500的焦点位置相对转动。如此,随着成型平台的旋转,光线沿着成型平台的旋转轨迹在在圆周层各个区域上逐步进行树脂固化,成型平台旋转结束后,实现模型在高度方向上和周向上的打印成型,即完成模型在高度方向上的一次性成形,无需在高度方向上进行逐层叠加,从而提高了模型成型效率,实现快速打印。具体地,成型平台可以旋转不足一周、一周或多种以实现模型的打印。
或者,在一些实施方式中,也可以通过固定不动的成型平台以及圆弧形转动的光源500,实现光源500相对于成型平台300旋转,从而实现成型平台300和光源500的焦点位置相对转动。如此,光线能够沿着光源的焦点位置的旋转轨迹在在圆周层各个区域上逐步进行树脂固化,光源旋转结束后,实现模型在高度方向上和周向上的打印成型,即完成模型在高度方向上的一次性成形,无需在高度方向上进行逐层叠加,从而提高了模型成型效率,实现快速打印。具体地,成型平台可以旋转不足一周、一周或多种以实现模型的打印。
一种实施方式中,如图10所示,本发明还提供了另一种积层制造方法,方法包括:S2-1、获取待打印模型的多个圆周层;
待打印模型的多个圆周层可通过本地文件读取、外置存储器读取或者通过云平台获取等。多个圆周层可以是以待打印模型的预设中心作为旋转中心,将待打印模型按照从旋转中心至模型边缘的方向切片得到的包括了多个圆周层的切片数据。
如图8所示,定义模型的旋转中心为A,在模型为以某一轴线对称模型时,如球体、圆柱体、圆盘等,定义模型的旋转中心为轴线。图8中圆圈用于示意待成型模型的各圆周层,其中,r1、r2、r3……ri代表第一圆周层、第二圆周层、第三圆周层……第i圆周层。任一圆周层的切片数据可以为模型周向上的固化信息。圆周层的厚度为△r,△r可以为固定值,也可以为变化值,如在远离旋转中心A的各圆周层模型的厚度逐渐减小,使得模型外周面具有较高的精度。任一圆周层模型可能为连续的筒状结构、螺旋状线条、网格、环形等。
S2-2、在多个圆周层中选取第一圆周层,并在第一圆周层中确定第一成型区域和第二成型区域。
第一成型区域和第二成型区域对应于待打印模型的一个圆周层上的不同待打印位置,或者说第一成型区域和第二成型区域对应于成型平台在打印待打印模型的一个圆周层时的不同旋转位置。第一成型区域和第二成型区域可以分别对应一个待打印位置,也即对应于一个旋转位置,参照上述积层制造设备的实施例,第一成型区域对应于成型平台的第一旋转位置,第二成型区域对应于成型平台的第二旋转位置。或者,第一成型区域和第二成型区域均可以对应多个待打印位置,依次在多个打印位置处进行固化树脂,实现第一成型区域和/或第二成型区域内的固化。
S2-3、控制光源500照射位于第一成型区域的打印材料,以使待打印模型的第一成型区域的打印材料固化成型。
S2-4、控制光源500照射位于第二成型区域的打印材料,以使待打印模型的第二成型区域的打印材料固化成型。
光源500的焦点由第一成型区域移动到第二成型区域可以为:控制光源500相对于成型平台300旋转,使得光源500照射位于第二成型区域的打印材料;或者,控制成型平台300相对于光源500旋转,使得光源500照射位于第二成型区域的打印材料;或者,控制光源500相对于成型平台300旋转,且控制成型平台300相对于光源500旋转,使得光源500照射位于第二成型区域的打印材料。
成型平台300与光源500相对移动的方式可以为仅成型平台300旋转,或者光源500围绕成型平台300转动,或者,成型平台300旋转的同时光源500围绕成型平台300转动,以提高移动效率。
S2-5、控制光源500的照射位置相对于第一圆周层向外层移动预设距离,以使光源500照射第二圆周层,使待打印模型的第二圆周层的打印材料固化成型,第二圆周层为位于第一圆周层外层且与第一圆周层邻接的圆周层。
具体实施例中,光源发射的光线的光斑长度可以与待打印模型的高度相适应。如此,能够在成型平台连接模型处实现模型高度方向上的一次性固化成形,随着成型平台的旋转,光线沿着成型平台的旋转轨迹在模型的圆周层的各个区域上逐步进行树脂固化,成型平台旋转结束后,实现模型在高度方向上和周向上的打印成型,即完成模型在高度方向上的一次性成形,无需在高度方向上进行逐层叠加,从而提高了模型成型效率,实现快速打印。
在一些实施例中,可以采用上述积层制造设备的实施例中所述的距离调整件控制光源500的照射位置相对于第一圆周层向外层移动预设距离,且光源500与成型平台300其中至少一个与距离调整件连接,而成型平台300用于连接模型的表面为水平面,调整成型平台300与光源500之间的距离的移动方向为水平方向。如此,通过距离调整件调整光源500与成型平台300之间的水平距离,或者调整光源500的焦点的位置,使得焦点与成型平台300之间的水平距离增加预设厚度距离,预设厚度距离即为第二圆周层的厚度△r,执行步骤S2-3和步骤S2-4,直到第二圆周层打印完成。可以理解的是,第二圆周层打印完成后,依次控制光源500照射第三圆周层、第四圆周层等,直到整个模型打印完成。
其中,第二圆周层也可以是位于第一圆周层内层且与第一圆周层邻接的圆周层。通过距离调整件使得焦点与成型平台300之间的水平距离减小预设距离,即使得焦点靠近中心转轴移动,使得焦点与第一圆周层对应的成型模型的内表面间距预设距离,该预设距离可以是0、△r/2、△r等位于[0,△r]范围内的距离值,△r为第二层模型的厚度,使得采用预设激光能量控制光源发光,能够使得第二层模型成型粘接到第一层模型的内表面且成型厚度为△r厚度,从而实现由外层至内层的打印。
在进行第一圆周层和/或第二圆周层的打印时,可以不是旋转一周就完成,而是旋转多周,即在旋转一周时仅进行第一成型区域和第二成型区域内部分树脂固化,通过旋转多周进行第一成型区域和第二成型区域内全部树脂的固化。具体可以采用螺旋式轨迹对一个圆周层进行固化。
一种实施方式中,积层制造设备还包括存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行计算机程序时实现前述任一项的积层制造方法的步骤。
又一方面,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有至少一可执行指令,可执行指令使处理器执行前述任一项的积层制造方法的步骤。
基于这样的理解,本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该待识别软件产品可以存储在一个非易失性存储介质可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等中,包括若干指令用以使得一台计算机设备可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等执行本申请所述的积层制造方法。
一方面,本发明提供了一种积层制造设备,包括:
基座100;料槽200,料槽200设置于基座100上,包括位于料槽侧面的透光区210,料槽200用于盛放树脂;成型平台300,成型平台300用于连接模型;旋转驱动件400,旋转驱动件400与基座100,旋转驱动件400还与成型平台300连接,旋转驱动件400用于驱动成型平台300旋转;光源500,光源500发出的光线穿过透光区210,光源500发出光线以沿着成型平台的旋转轨迹固化树脂。
在某些实施方式中,积层制造设备还包括:距离调整件,距离调整件设置于基座100上,距离调整件与成型平台300和光源500中的至少其中一个连接,距离调整件用于调整成型平台300与光源500之间的距离,所述调整成型平台300与光源500之间的距离的移动方向,与成型平台300用于连接模型的表面平行;
其中,距离调整件包括第一调整组件和/或第二调整件;第一调整组件设置于基座100上,旋转驱动件400与第一调整组件连接,第一调整组件用于调整成型平台300与光源500之间的距离;第二调整组件设置于基座100上,光源500与第二调整组件连接,第二调整组件用于调整光源500与成型平台300之间的距离。在另一些实施方式中,积层制造设备还包括:距离调整件,距离调整件设置于基座100上,距离调整件与成型平台300和光源500中的至少其中一个连接,距离调整件用于调整成型平台300与光源500之间的距离,所述调整成型平台300与光源500之间的距离的移动方向,与成型平台300用于连接模型的表面平行;
其中,距离调整件包括第三调整组件600,第三调整组件600设置于基座100上,光源500与料槽200均与第三调整组件600连接;第三调整组件600用于调整透光区210与成型平台300之间的距离,第三调整组件600还用于调整光源500与料槽200同步移动;第三调整组件600包括动力件610、第一丝杆620和第一传动块630;动力件610与基座100连接,第一丝杆620与动力件610连接,第一丝杆620上设置有外螺纹,第一传动块630包括连接孔,连接孔内设置有内螺纹,第一传动块630螺纹连接于第一丝杆620,且第一传动块630包括一底面,底面与基座100滑动抵接;料槽200和光源500与第一传动块630连接,动力件610用于驱动第一丝杆620转动,以螺纹推动第一传动块630带动料槽200和光源500相对成型平台300在移动方向移动。
其中,光源500的出光口510与透光区210相对,光源500的数量为至少一个;当光源500的数量为一个时,光源500位于所述料槽200的一侧;当光源500的数量为多个时,多个光源500位于料槽200的不同侧,且多个光源500关于成型平台300的旋转中心呈中心对称分布;光源500为点光源或线光源。
其中,积层制造设备还包括升降组件700;升降组件700分别与旋转驱动件400和基座100连接,用于驱动成型平台300在靠近或远离料槽200的方向上移动。
其中,基座100包括支撑座110、支撑架120和悬臂130;升降组件700包括导轨710、滑块720、第二丝杆730、第二传动块740和驱动件750;
支撑架120与支撑座110连接,导轨710设置于支撑架120上,滑块720滑动连接于导轨710,悬臂130的一端与滑块720连接,悬臂130的另一端连接旋转驱动件400,第二传动块740与悬臂130连接,第二丝杆730螺纹连接于第二传动块740,驱动件750与支撑座110和第二丝杆730连接;驱动件750用于驱动第二丝杆730转动,以螺纹推动第二传动块740带动悬臂130移动。
其中,料槽200包括底壁220和侧壁230,侧壁230位于底壁220一侧,侧壁230还与底壁220连接,透光区210设置于侧壁230上;
积层制造设备还包括:底光源800;底壁220上设置有底透光区,底光源800位于料槽200下方,且底光源800的出光口与底透光区相对。
另一方面,本发明还提供了一种积层制造方法,包括:控制光源照射位于第一成型区域的打印材料,以使待打印模型的第一成型区域的打印材料固化成型;控制光源照射位于第二成型区域的打印材料,以使待打印模型的第二成型区域的打印材料固化成型,第一成型区域和第二成型区域对应于待打印模型的一个圆周层上的不同待打印位置,圆周层为待打印模型以预设中心为旋转中心的圆周层。
其中,光源发射的光线的光斑长度与待打印模型的高度相适应;在控制光源照射位于第一成型区域的打印材料,以使待打印模型的第一成型区域的打印材料固化成型之前,方法还包括:获取待打印模型的多个圆周层;在多个圆周层中选取第一圆周层,并在第一圆周层中确定第一成型区域和第二成型区域;
在控制光源照射位于第二成型区域的打印材料,以使待打印模型的第二成型区域的打印材料固化成型之后,方法还包括:控制光源的照射位置相对于第一圆周层向外层移动预设距离,以使光源照射第二圆周层,使待打印模型的第二圆周层的打印材料固化成型,第二圆周层为位于第一圆周层外层且与第一圆周层邻接的圆周层。
其中,控制光源照射位于第二成型区域的打印材料,包括:控制光源相对于成型平台旋转,使得光源照射位于第二成型区域的打印材料;控制成型平台相对于光源旋转,使得光源照射位于第二成型区域的打印材料;或控制光源相对于成型平台旋转,且控制成型平台相对于光源旋转,使得光源照射位于第二成型区域的打印材料。
其中,以预设中心为旋转中心,将待打印模型划分为多个圆周层,包括:获取待打印模型,将待打印模型的预设中心作为旋转中心;将待打印模型按照从旋转中心至模型边缘的方向切片,得到由多个圆周层组成的的切片数据。
再一方面,本发明还提供了一种积层制造设备,包括:
存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于执行计算机程序时实现前述任一项的积层制造方法的步骤。
又一方面,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有至少一可执行指令,可执行指令使处理器执行前述任一项的积层制造方法的步骤。
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 (11)
1.一种积层制造设备,其特征在于,包括:
基座;
料槽,所述料槽设置于所述基座上,包括位于所述料槽侧面的透光区,所述料槽用于盛放树脂;
成型平台,所述成型平台用于连接模型;
旋转驱动件,所述旋转驱动件与所述基座连接,所述旋转驱动件还与所述成型平台连接,所述旋转驱动件用于驱动所述成型平台旋转;
光源,所述光源发出的光线穿过所述透光区,所述光源发出光线以沿着所述成型平台的旋转轨迹固化所述树脂。
2.根据权利要求1所述的积层制造设备,其特征在于,还包括:
距离调整件,所述距离调整件设置于所述基座上,所述距离调整件与所述成型平台和所述光源中的至少其中一个连接,所述距离调整件用于调整所述成型平台与所述光源之间的距离,所述调整所述成型平台与所述光源之间的距离的移动方向,与所述成型平台用于连接模型的表面平行;
所述距离调整件包括第一调整组件和/或第二调整组件;所述第一调整组件设置于所述基座上,所述旋转驱动件与所述第一调整组件连接,所述第一调整组件用于调整所述成型平台与所述光源之间的距离;所述第二调整组件设置于所述基座上,所述光源与所述第二调整组件连接,所述第二调整组件用于调整所述光源与所述成型平台之间的距离。
3.根据权利要求1所述的积层制造设备,其特征在于,
距离调整件,所述距离调整件设置于所述基座上,所述距离调整件与所述成型平台和所述光源中的至少其中一个连接,所述距离调整件用于调整所述成型平台与所述光源之间的距离,所述调整所述成型平台与所述光源之间的距离的移动方向,与所述成型平台用于连接模型的表面平行;
所述距离调整件包括第三调整组件,所述第三调整组件设置于所述基座上,所述光源与所述料槽均与所述第三调整组件连接;所述第三调整组件用于调整所述透光区与所述成型平台之间的距离,所述第三调整组件还用于调整所述光源与所述料槽同步移动;
所述第三调整组件包括动力件、第一丝杆和第一传动块;
所述动力件与所述基座连接,所述第一丝杆与所述动力件连接,所述第一丝杆上设置有外螺纹,所述第一传动块包括连接孔,所述连接孔内设置有内螺纹,所述第一传动块螺纹连接于所述第一丝杆,且所述第一传动块包括一底面,所述底面与所述基座滑动连接;
所述料槽和所述光源均与所述第一传动块连接,所述动力件用于驱动第一丝杆转动,以螺纹推动所述第一传动块带动所述料槽和所述光源相对所述成型平台在所述移动方向移动。
4.根据权利要求1所述的积层制造设备,其特征在于,
所述光源的出光口与所述透光区相对,所述光源的数量为至少一个;当所述光源的数量为一个时,所述光源位于所述料槽的一侧;当所述光源的数量为多个时,多个所述光源位于所述料槽的不同侧,且多个所述光源关于所述成型平台的旋转中心呈中心对称分布;所述光源为点光源或线光源。
5.根据权利要求4所述的积层制造设备,其特征在于,
所述积层制造设备还包括升降组件;
所述升降组件分别与所述旋转驱动件和所述基座连接,用于驱动所述成型平台在靠近或远离所述料槽的方向上移动;
所述基座包括支撑座、支撑架和悬臂;
所述升降组件包括导轨、滑块、第二丝杆、第二传动块和驱动件;
所述支撑架与所述支撑座连接,
所述导轨设置于所述支撑架上,所述滑块滑动连接于所述导轨,所述悬臂的一端与所述滑块连接,所述悬臂的另一端连接所述旋转驱动件,所述第二传动块与所述悬臂连接,所述第二丝杆螺纹连接于所述第二传动块,所述驱动件与所述支撑座和所述第二丝杆连接;
所述驱动件用于驱动所述第二丝杆转动,以螺纹推动所述第二传动块带动所述悬臂移动。
6.根据权利要求1所述的积层制造设备,其特征在于,
所述料槽包括底壁和侧壁,所述侧壁位于所述底壁一侧,所述侧壁还与所述底壁连接,所述透光区设置于所述侧壁上;
所述积层制造设备还包括:底光源;
所述底壁上设置有底透光区,所述底光源位于所述料槽下方,且所述底光源的出光口与所述底透光区相对。
7.一种积层制造方法,其特征在于,包括:
控制光源照射位于第一成型区域的打印材料,以使待打印模型的第一成型区域的打印材料固化成型;
控制所述光源照射位于第二成型区域的打印材料,以使所述待打印模型的第二成型区域的打印材料固化成型,所述第一成型区域和所述第二成型区域对应于所述待打印模型的一个圆周层上的不同待打印位置,所述圆周层为所述待打印模型以预设中心为旋转中心的圆周层。
8.根据权利要求7所述的积层制造方法,其特征在于,所述光源发射的光线的光斑长度与所述待打印模型的高度相适应;在控制光源照射位于第一成型区域的打印材料,以使待打印模型的第一成型区域的打印材料固化成型之前,所述方法还包括:
获取所述待打印模型的多个圆周层;
在所述多个圆周层中选取第一圆周层,并在所述第一圆周层中确定所述第一成型区域和所述第二成型区域;
在控制所述光源照射位于第二成型区域的打印材料,以使所述待打印模型的第二成型区域的打印材料固化成型之后,所述方法还包括:
控制所述光源的照射位置相对于所述第一圆周层向外层移动预设距离,以使所述光源照射第二圆周层,使所述待打印模型的第二圆周层的打印材料固化成型,所述第二圆周层为位于所述第一圆周层外层且与所述第一圆周层邻接的圆周层。
9.根据权利要求7所述的积层制造方法,其特征在于,控制所述光源照射位于第二成型区域的打印材料,包括:
控制所述光源相对于所述成型平台旋转,使得所述光源照射位于第二成型区域的打印材料;或
控制所述成型平台相对于所述光源旋转,使得所述光源照射位于第二成型区域的打印材料;或
控制所述光源相对于所述成型平台旋转,且控制所述成型平台相对于所述光源旋转,使得所述光源照射位于第二成型区域的打印材料。
10.一种积层制造设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求7至9任一项所述的积层制造方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有至少一可执行指令,所述可执行指令使处理器执行如权利要求7至9任一项所述的积层制造方法的步骤。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
CN202211618069.1A CN116160683A (zh) | 2022-12-15 | 2022-12-15 | 一种积层制造设备、方法及计算机可读存储介质 |
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CN202211618069.1A CN116160683A (zh) | 2022-12-15 | 2022-12-15 | 一种积层制造设备、方法及计算机可读存储介质 |
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CN202211618069.1A Pending CN116160683A (zh) | 2022-12-15 | 2022-12-15 | 一种积层制造设备、方法及计算机可读存储介质 |
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2022
- 2022-12-15 CN CN202211618069.1A patent/CN116160683A/zh active Pending
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