CN204894534U - 数字光处理三维打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种数字光处理三维打印机，其包括框架，光敏树脂槽设置在框架内，打印平台用于在光敏树脂槽内形成三维物体，光敏树脂容器与光敏树脂槽之间具有第一管道，第一管道上设置有第一开关装置，数字光处理三维打印机还包括连通器，连通器与光敏树脂槽连通，浮标设置在连通器中，传感器安装在连通器上，用于检测浮标的位置；控制器分别与传感器以及第一开关装置连接。通过自动控制系统，使得光敏树脂槽内的液体光敏树脂保持在一定液面，避免打印过程中人为地添加，打印过程更趋智能，也避免了人为添加液体光敏树脂导致的环境污染等问题。

Description

数字光处理三维打印机

技术领域

本实用新型涉及三维打印领域，具体地说，是涉及一种数字光处理的三维打印机。

背景技术

三维（3D）打印是以三维设计模型为基础，通过软件分层和数控成型，再利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料等材料通过逐层堆积黏结的方式叠加成型的技术，最终制造出实体产品。

数字光处理（DLP）光固化三维打印机的工作原理是利用DLP技术，光源采用投影仪成像，光源逐层固化液态光敏树脂，打印出分辨率较高的三维物体，其分辨率超出典型的熔融沉积制造（FDM）类型的3D打印机。

DLP光固化3D打印机主要有软件和硬件两部分组成。硬件包括打印机框架、投影仪光源、打印平台以及光敏树脂槽。打印平台在光敏树脂槽内能够上下运动，而在光敏树脂槽内装有光敏树脂。软件部分产生的影像信号经过数字处理后，通过投影仪光源投影到光敏树脂槽的底部，这样光敏树脂槽内的光敏树脂能够瞬间聚合成固体，而未与光接触的光敏树脂则保持液态，这样就在打印平台与光敏树脂槽相对的平面上逐层生成三维物体。

但是这样的结构容易存在一个问题。由于光敏树脂槽中的光敏树脂在打印过程中，需要不断消耗，所以光敏树脂的液面会慢慢下降，这时需要工作人员在打印过程中随时关注光敏树脂槽，并人为补充光敏树脂，不仅操作繁琐，而且需要耗费人力成本。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种结构简单、性能稳定的实现自动供应光敏树脂的数字光处理三维打印机。

本实用新型提供的数字光处理三维打印机包括框架；光敏树脂槽设置在框架内；打印平台用于在光敏树脂槽内形成三维物体；光敏树脂容器与光敏树脂槽之间具有第一管道；第一管道上设置有第一开关装置；数字光处理三维打印机还包括连通器，连通器与光敏树脂槽连通；浮标设置在连通器中；传感器安装在连通器上，用于检测浮标的位置；控制器分别与传感器以及第一开关装置连接。

由上述方案可见，通过自动控制系统，光敏树脂容器内的光敏树脂能够被转移至光敏树脂槽内，使得光敏树脂槽内的液体光敏树脂保持在一定液面，避免打印过程中人为地添加，打印过程更趋智能化，也避免了人为添加液体光敏树脂导致的环境污染等问题。传感器根据浮标的高度，获得光敏树脂槽内的光敏树脂液面的高度信号，信号传输至控制器，在控制器中对信号做出判断后，进而确定是否需要由光敏树脂容器内向光敏树脂槽内传输液体光敏树脂。

一个优选的方案是，开关装置为电动阀门。

由上述方案可见，电动阀门结构简单，且流量易于控制，把光敏树脂容器内的液体光敏树脂传输至光敏树脂槽中。

一个优选的方案是，开关装置为泵。

进一步优选的方案是，泵为蠕动泵或者叶轮泵或者齿轮泵或者隔膜泵或者螺杆泵或者活塞泵。

一个优选的方案是，传感器为红外传感器或者超声波传感器或者电容式传感器或者浮子或者CMOS传感器或者PSD传感器。

一个优选的方案是，数字化光处理三维打印机还包括清洗装置，清洗装置内盛装有清洗液，清洗液用于清洗光敏树脂槽或者清洗打印完成的打印物体或者清洗打印平台。

由上述方案可见，清洗装置有利于对光敏树脂槽的清洗，使用方便。

进一步优选的方案是，清洗装置具有第二管道，第二管道的一端延伸到光敏树脂槽内。

由上述方案可见，实现自动向光敏树脂槽内加入清洗液体，使用更加方便。

一个优选的方案是，清洗装置具有第二开关装置，第二开关装置设置在第二管道的上；数字光处理三维打印机还包括控制系统，控制系统与第二开关装置连接。

一个优选的方案是，第二开关装置为电动阀门或泵。

一个优选的方案是，泵为蠕动泵或者叶轮泵或者齿轮泵或者隔膜泵或者螺杆泵或者活塞泵。

附图说明

图1是本实用新型数字光处理三维打印机实施例的结构图。

图2是本实用新型数字光处理三维打印机实施例去除部分框架结构后的结构图。

图3是本实用新型数字光处理三维打印机实施例去除部分部件后的结构图。

图4是本实用新型数字光处理三维打印机实施例的液面检测单元的放大结构图。

图5是本实用新型数字光处理三维打印机实施例去除部分框架后的另外一种结构图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本实施例的数字光处理三维打印机包括框架10、投影仪光源、光敏树脂槽20、打印平台30、丝杆传动机构、控制系统和光敏树脂容器50。光敏树脂槽20设置在框架10内，在丝杆传动机构的带动下，打印平台30可在光敏树脂槽20内运动。

控制系统能够获取三维物体的打印数据，获取数据的方式可以是通过电脑上切片软件处理后得到，也可以通过插入存储卡的方式获得打印数据。丝杆传动机构具有丝杆40和电机，控制系统能够控制电机的正常工作，带动丝杆40的运动，最终控制打印平台30的升降。控制系统还与投影仪光源连接，从而控制和调节投影仪光源的成像图案、照射时间和照射强度等参数。

光敏树脂槽20与光敏树脂容器50中均盛装液体光敏树脂。在光敏树脂容器50与光敏树脂槽20之间通过第一管道51连通，第一管道51的上设置有第一开关装置，第一开关装置可以包括压力泵和电机53。压力泵可以选择旋转蠕动泵或者叶轮泵或者齿轮泵或者隔膜泵或者螺杆泵或者活塞泵，由于电机和压力泵能够自行提供动力，因此光敏树脂容器50内的光敏树脂槽更容易被转移至光敏树脂槽20内。

在光敏树脂槽20的侧壁21上安装有液面检测单元22。如图4所示，液面检测单元22包括连通器23，连通器23安装在侧壁21上且与光敏树脂槽20连通，也就是光敏树脂槽20内的光敏树脂的液面高度与连通器23内的液面高度能够始终保持一致。在连通器23内设置有浮标24，浮标24为圆柱体形状，其也可以设计为球形、三角体形状，浮标24会根据连通器23的液面高度自行上升或者下降。在连通器23的外壁上安装有传感器25，传感器25可以是红外传感器或者超声波传感器或者电容式传感器或者浮子或者CMOS传感器或者PSD传感器。传感器25能够检测到浮标24在连通器23内液面高度的位置，从而间接得到光敏树脂槽20内液体光敏树脂的液面高度信号。

三维打印机还具有控制器，控制器分别与传感器25以及第一开关装置相连接。传感器25的检测信号传输到控制器时，控制器对信号做出判定，进而控制电机和压力泵的工作，即把光敏树脂容器50内的光敏树脂转移到光敏树脂槽20内。

本实施例的三维打印机的工作原理作如下描述。首先，打印平台30进入透明树脂槽20内直至打印平台30的底面与槽底面之间保持25微米至30微米的垂直间隙，投影仪光源的投影光透过光敏树脂槽20后与液体光敏树脂相接触。接着，与光接触的液体光敏树脂瞬间聚合成打印层，而未与光接触的液态光敏树脂则还会是保持液态。接着，完成第一层物体的打印后，在丝杆40的作用下，打印平台30竖直向上运动一定距离，进行下一层物体的打印成型。接着，继续进行下一个层的打印，直至打印命令停止，完成打印过程。

此外，如图5所示，本实施例的三维打印机还包括清洗装置60，清洗装置60内盛装有清洗液，用于清洗光敏树脂槽20或者清洗打印平台30或者直接清洗打印完成的三维物体。清洗装置60可以具有第二开关和第二管道，第二管道的一端延伸到光敏树脂槽20内，第二开关可以是电动阀门或者泵。控制器与第二开关连接，从而对第二开关进行控制操作，进而调节和控制清洗液的流量。

最后需要说明的是，本实用新型不限于上述的实施方式，诸如在没有压力泵的情况下也可以完成本实用新型的发明目的，这个时候只需要通过电动阀门控制第一管道的关和闭即可，但是这种方案必须保证光敏树脂容器内的液面高度大于光敏树脂槽内的液面高度，这些设计以及其它变形设计等也在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.数字光处理三维打印机,

包括框架；

光敏树脂槽，设置在所述框架内；

打印平台，用于在所述光敏树脂槽内形成三维物体；

光敏树脂容器，与所述光敏树脂槽之间具有第一管道；

其特征在于：

所述第一管道上设置有第一开关装置；

所述数字光处理三维打印机还包括连通器，所述连通器与所述光敏树脂槽连通；

浮标，设置在所述连通器中；

传感器，安装在所述连通器上，用于检测所述浮标的位置；

控制器，分别与所述传感器以及所述第一开关装置连接。

2.根据权利要求1所述的数字光处理三维打印机，其特征在于：

所述第一开关装置为电动阀门。

3.根据权利要求1所述的数字光处理三维打印机，其特征在于:

所述第一开关装置为泵。

4.根据权利要求3所述的数字光处理三维打印机，其特征在于：

所述泵为蠕动泵或者叶轮泵或者齿轮泵或者隔膜泵或者螺杆泵或者活塞泵。

5.根据权利要求1所述的数字光处理三维打印机，其特征在于：

所述传感器为红外传感器或者超声波传感器或者电容式传感器或者浮子或者CMOS传感器或者PSD传感器。

6.根据权利要求1至5任一项所述的数字光处理三维打印机，其特征在于：

所述数字化光处理三维打印机还包括清洗装置，所述清洗装置内盛装有清洗液，清洗液用于清洗所述光敏树脂槽或者清洗打印完成的打印物体或者清洗所述打印平台。

7.根据权利要求6所述的数字光处理三维打印机，其特征在于：

所述清洗装置具有第二管道，所述第二管道的一端延伸到所述光敏树脂槽内。

8.根据权利要求7所述的数字光处理三维打印机，其特征在于：

所述清洗装置具有第二开关装置，所述第二开关装置设置在所述第二管道的上；

所述控制器与所述第二开关装置连接。

9.根据权利要求8所述的数字光处理三维打印机，其特征在于：

所述第二开关装置为电动阀门或泵。

10.根据权利要求9所述的数字光处理三维打印机，其特征在于：

所述泵为蠕动泵或者叶轮泵或者齿轮泵或者隔膜泵或者螺杆泵或者活塞泵。