CN208615312U - 一种应用于dlp型3d打印机的新型提升机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于DLP型3D打印机的新型提升机构，包括工作台和投影系统，工作台的内部设有第一空腔，第一空腔的内部设有托板，托板的上侧固定连接有反射镜，工作台的台面设有液槽，液槽的底部贯穿第一空腔的侧壁并延伸至其内部，第一空腔的内部设有滑轨，滑轨延伸至工作台的外部，滑轨的内部设有第二空腔，第二空腔的底部设有电机，电机的输出轴固定连接有丝杆，丝杆的外侧壁啮合连接有滑块，滑块一侧连接有升降板，用于提拉三维实体，本装置通过激光发射器可实时监测升降板是否水平，并且通过棘轮、棘爪等部件的设置让调节后不会轻易反向，保证3D打印过程中的Z轴精度。

Description

一种应用于DLP型3D打印机的新型提升机构

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体为一种应用于DLP型3D打印机的新型提升机构。

背景技术

数字光处理技术，简称DLP技术，最早是由德州仪器开发，主要是通过投影仪来逐层固化光敏聚合物液体，从而创建出3D打印对象，DLP光固化成型一次可以成型一个面，成型速度快，配合分辨率高的投影机和成型质量好的树脂，打印精度非常高，这种成型技术首先利用切片软件把模型切薄片，投影机播放幻灯片，每一层图像在树脂层很薄的区域产生光聚合反应固化，形成零件的一个薄层，然后成型台移动一层，投影机继续播放下一张幻灯片，继续加工下一层，如此循环，直达打印结束，3D打印系统的X和Y方向成型精度及速度由DLP投影系统所决定，线性滑轨和步进电机组成的Z轴方向运动机构决定3D打印系统的Z轴精度，其精度由步进电机步进角和线性滑轨螺距所决定，目前现有的设备存在Z轴方向震动影响精度以及因打印物品重量太大导致托板倾斜让整体打印部件歪斜的情况，为此我们提供了一种应用于DLP型3D打印机的新型提升机构，此装置具有防尘、减振、调节成型台水平度的优点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于DLP型3D打印机的新型提升机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种应用于DLP型3D打印机的新型提升机构，包括工作台，所述工作台一端的上侧设有投影系统，所述工作台的内部设有第一空腔，所述第一空腔的内部设有托板，所述托板的上侧固定连接有反射镜，所述工作台的台面设有液槽，所述液槽的底部贯穿第一空腔的侧壁并延伸至其内部；

所述第一空腔的内部设有滑轨，所述滑轨贯穿第一空腔的上侧壁并延伸至工作台的外部，所述滑轨的内部设有第二空腔，所述第二空腔的底部设有电机，所述电机的输出轴固定连接有丝杆，所述丝杆的外侧壁啮合连接有滑块，所述滑块的一侧设有升降板，所述升降板贯穿第二空腔的侧壁并延伸至滑轨的外部；

所述滑块与固定连接有升降板这侧垂直的一侧固定连接有支撑板，所述支撑板贯穿第二空腔的侧壁并延伸至滑轨的外部，所述支撑板的上侧固定连接有第一耳板，所述第一耳板的外侧固定连接有棘轮，所述棘轮的外侧壁固定连接有盖板，所述棘轮和盖板之间设有内齿轮，所述内齿轮啮合连接有齿爪，所述齿爪远离内齿轮的一端固定连接有第二旋钮，所述第二旋钮远离齿爪的一端贯穿盖板并延伸至其外部，所述内齿轮通过其端面上的棘爪转动卡接在棘轮内，所述内齿轮的中心滑动套接有第一连接轴，所述第一连接轴靠近盖板的一端活动套接有第三旋钮，所述第三旋钮与内齿轮固定连接且远离内齿轮的一端贯穿盖板并延伸至其外部，所述第一连接轴远离盖板的一端依次贯穿内齿轮、棘轮和第一耳板并转动连接在固定块的内部，所述固定块固定连接在滑块的上侧，所述固定块内部的第一连接轴的侧壁通过钢丝绳与升降板远离滑块一端的上侧连接，所述滑块的上侧设有标尺和激光发射器，所述升降板远离滑块一端的上侧设有平面镜。

优选的，所述托板的下侧内部固定连接有两个齿条，每个齿条均啮合连接有转盘，两个转盘的中心固定套接有第二连接轴，所述第二连接轴的一端贯穿第一空腔的侧壁并固定连接有第一旋钮，所述第二连接轴转动连接有两个第二耳板，所述第二耳板固定连接在工作台的内侧壁上。

优选的，所述工作台的外部设有保护罩，所述保护罩的一侧通过折页转动连接，所述保护罩靠近投影系统的一侧设有观察窗。

优选的，所述滑块的内部通过多个弹簧连接有支撑块,所述支撑块与丝杆啮合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的外部设有保护罩，3D打印时可以覆盖在在该装置的外部，避免灰尘进入液槽中，保证3D打印出的产品的质量合格，保护罩的一侧通过折页能够转动打开，这样就非常方便的对此装置进行操作，保护罩上设有观察窗，透过观察窗可以很容易观察到3D打印过程，转动第一旋钮可以滑出置于工作台内部的托板，这样更换不同型号的反射镜非常方便，通过平面镜把光线二次反射到标尺上，可以观察到升降板的水平度，然后通过转动第二旋钮进行微调使其水平，保证Z轴的精度，并且通过棘轮、棘爪等部件的设置让调节后不会轻易反向，让调节更加顺利和准确。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的工作台与滑轨的剖视图；

图3为本实用新型的滑块的剖视图；

图4为本实用新型的内齿轮与棘轮的连接处的示意图；

图5为本实用新型的棘爪与棘轮卡接时的示意图；

图6为本实用新型的棘爪脱离棘轮时的示意图；

图7为本实用新型的工作台的底面剖视图；

图8为本实用新型的棘轮的结构示意图。

图中：1、工作台，2、滑轨，3、支撑块，4、丝杆，5、齿条，6、液槽，7、托板，8、投影系统，9、保护罩，10、观察窗，11、支撑板，12、盖板，13、升降板，14、第一旋钮，15、反射镜，16、电机，17、第一空腔，18、第二空腔，19、平面镜，20、第二旋钮，21、第三旋钮，22、第一耳板，23、滑块，24、弹簧，25、第一连接轴，26、标尺，27、激光发射器，28、固定块，29、第二连接轴，30、棘轮，31、棘爪，32、内齿轮，33、齿爪，34、第二耳板，35、转盘，36、提拉板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-8，本实用新型提供一种技术方案：一种应用于DLP型3D打印机的新型提升机构，包括工作台1，所述工作台1一端的上侧设有投影系统8，此投影系统8是DLP投影系统，主要是通过投影仪来逐层固化光敏聚合物液体，从而创建出3D打印对象，所述工作台1的内部设有第一空腔17，所述第一空腔17的内部设有托板7，所述托板7的上侧固定连接有反射镜15，托板7可以从工作台1的内部滑出，便于更换不同型号的反射镜15，反射镜15可以把投影系统8投影过来的图像反射到液槽6的底部，所述工作台1的台面设有液槽6，液槽6里面放有原料，此原料为低粘度液态光敏树脂，投影系统可投影出特定波长的紫外线，原料在此紫外线照射下会较快速度的固化(DLP3D打印的固化化学原理目前有公开的技术文献，并且已经在市面上应用故对其原理不做详细阐述)，所述液槽6的底部贯穿第一空腔17的侧壁并延伸至其内部，DLP成像系统置于液槽6的下方，液槽6是采用可透过特定波长紫外线的材质制成的，DLP成像系统其成像面正好位于液槽6底部，通过能量、控制时间每次可固化一定厚度及形状的薄层树脂，液槽6上方设置一个提拉板36，每次截面曝光完成后向上提拉一定高度，该高度与分层厚度一致，使得当前固化完成的固态树脂与液槽6底面分离并粘接在提上一次成型的树脂层上，这样通过逐层曝光并提升来生成三维实体；

所述第一空腔17的内部设有滑轨2，所述滑轨2贯穿第一空腔17的上侧壁并延伸至工作台1的外部，所述滑轨2的内部设有第二空腔18，所述第二空腔18的底部设有电机16，电机16是步进电机，它可以正反转才可以采用目前市面上较为常见的两相混合式步进电机，其步进角为1.8°，所述电机16的输出轴固定连接有丝杆4，具体使用丝杆4的螺距为5mm，与步进角1.8°配合可以保证3D打印系统可以在高平行度的情况下实现精度为25μm，所述丝杆4的外侧壁啮合连接有滑块23，所述滑块23的一侧固定连接有升降板13，升降板13远离支撑块3一端的下侧设有提拉板36用于提拉三维实体，所述升降板13贯穿第二空腔18的侧壁并延伸至滑轨2的外部；

所述支滑块23与固定连接有升降板13这侧垂直的一侧固定连接有支撑板11，所述支撑板11贯穿第二空腔18的侧壁并延伸至滑轨2的外部，所述支撑板11的上侧固定连接有第一耳板22，所述第一耳板22的外侧固定连接有棘轮30，所述棘轮30的外侧壁固定连接有盖板12，盖板12通过螺纹与棘轮30固定连接，盖板12、棘轮30和第一耳板22是静止不动的，所述棘轮30和盖板12之间设有内齿轮32，内齿轮32是通过第一连接轴25转动在棘轮30和盖板12之间，所述内齿轮32啮合连接有齿爪33，所述齿爪33远离内齿轮32的一端固定连接有第二旋钮20，所述第二旋钮20远离齿爪33的一端贯穿盖板12并延伸至其外部，面向第二旋钮20(图4)，逆时针转动第二旋钮20一圈，齿爪33跟着逆时针转动一圈，内齿轮32才只转动一个齿的角度，内齿轮32带动第一连接轴25转动，第一连接轴25通过其侧壁上连接的钢丝绳微微拉动升降板13远离支撑块3的一端向上位移，起到微调升降板13水平度的作用，所述内齿轮32通过其端面上的棘爪31转动卡接在棘轮30内，内齿轮32逆时针转动一个齿的角度后，通过棘爪31卡接在棘轮30内的刚性齿牙中不会发生顺时针转动(棘轮30内的刚性齿牙是由斜度的不是平齿)，即第一连接轴25不会顺时针回转，所述内齿轮32的中心滑动套接有第一连接轴25，第一连接轴25由圆柱体和长方体组成，内齿轮32是滑动套接在第一连接轴25的长方体上，所述第一连接轴25靠近盖板12的一端活动套接有第三旋钮21，所述第三旋钮21与内齿轮32固定连接，且远离内齿轮32的一端贯穿盖板12并延伸至其外部，面向第三旋钮21外拉第三旋钮21，内齿轮32会跟着向外位移，当棘爪31接触到盖板12时，棘爪31与棘轮30完全脱离(过程如图5和图6)，此时第三旋钮21还是套接在第一连接轴25的长方体端，此时可顺时针转动第三旋钮21直接使第一连接轴25顺时针转动，钢丝绳张力不再受力，升降板13远离支撑块3的一端会恢复自然状态，所述第一连接轴25远离盖板12的一端依次贯穿内齿轮32、棘轮30和第一耳板22，并转动连接在固定块28的内部，所述固定块28固定连接在滑块23的上侧，所述在固定块28内部的第一连接轴25的侧壁通过钢丝绳与升降板13远离滑块23一端的上侧连接，所述滑块23的上侧设有标尺26和激光发射器27，激光发射器27与标尺26随升降板13同步运动，所述升降板13远离滑块23一端的上侧设有平面镜19(平面镜19是由两块互相垂直的镜体组成的让反射光线有一个水平偏移能够照射在一侧的标尺26上)，电机16工作时，激光发射器27会向升降板13的延伸端水平射出一道光线，光线通过垂直设在升降板13远离滑块23一端上侧的平面镜19后反射到标尺26上，若升降板13是水平的，发射出的光线与平面镜19保持垂直，反射光线则落在标尺26的零点位置，若在提拉板36上打印的三维实体较大，有可能压迫使升降板13不是水平的，发射出的光线会与平面镜19产生夹角，反射光线则落在零点的上方，虽然偏移夹角较小单光线的光程较长，所以通过上述过程可以把升降板13微小的偏移给放大到标尺26上显示出来，当偏离零点超出一定的范围后，通过第二旋钮20进行微调。

具体而言，所述托板7的下侧内部固定连接有两个齿条5，每个齿条5均啮合连接有转盘35，两个转盘35的中心固定套接有第二连接轴29，所述第二连接轴29的一端贯穿第一空腔17的侧壁并固定连接有第一旋钮14，转动第一旋钮14，第二连接轴29连着两个转盘35会一起转动，把托板7从第一空腔17内向外滑出，来更换不同型号的反射镜15，然后向外转动第一旋钮14，使托板7复位，所述第二连接轴27转动连接有两个第二耳板34，所述第二耳板34固定连接在工作台1的内侧壁上。

具体而言，所述工作台1的外部设有保护罩9，保护罩9套在工作台1外侧，避免3D打印过程中空气中的灰尘落入到液槽6中，污染原料，所述保护罩9的一侧通过折页转动连接，保护罩9的一侧可以打开，方便对工作台1进行操作，所述保护罩9靠近投影系统8的一侧设有观察窗10，透过观察窗10可以很容易观察到3D打印过程。

具体而言，所述滑块23的内部通过多个弹簧24连接有支撑块3,所述支撑块3与丝杆4啮合，支撑块3移动推动滑块23运动继而使升降板13上下，电机16刚启动的时候可能会出现振动所以设置减震结构，支撑块3上通过多个弹簧24与支撑块3相连，弹簧24起到缓冲的作用，最大限度减小滑块23的振动，保证升降板13振动幅度最小，减少精度的影响。

工作原理：本装置的电机16和投影系统8均通过线缆和外部控制系统进行电连接，以根据编好的程序进行相关动作，前期准备工作完毕后，闭合保护罩9，电机16带动丝杠4转动，支撑板11和升降板13一同提升，它们通过弹簧24减振，避免因电机16工作时的振动的干扰，透过观察窗10观察3D打印过程，当发现标尺26上的光点偏离零点一定范围后，可停止打印，打开保护罩9的一侧，逆时针转动第二旋钮20，带动齿爪33转动进行微调，使光点落在公差范围内；

打印完毕后，提拉板36上的三维实体取下，升降板13不受实体重力的影响了可拉动第三旋钮21向外，再顺时针转动使钢丝绳放松，让升降板13恢复不受拉力状态，此时激光发射器27发射的光点反射后应落在标尺26的公差范围内，之后推动第三旋钮21,再次闭合保护罩9，可准备下次打印。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种应用于DLP型3D打印机的新型提升机构，包括工作台(1)，所述工作台(1)一端的上侧设有投影系统(8)，其特征在于：所述工作台(1)的内部设有第一空腔(17)，所述第一空腔(17)的内部设有托板(7)，所述托板(7)的上侧固定连接有反射镜(15)，所述工作台(1)的台面设有液槽(6)，所述液槽(6)的底部贯穿第一空腔(17)的侧壁并延伸至其内部；

所述第一空腔(17)的内部设有滑轨(2)，所述滑轨(2)贯穿第一空腔(17)的上侧壁并延伸至工作台(1)的外部，所述滑轨(2)的内部设有第二空腔(18)，所述第二空腔(18)的底部设有电机(16)，所述电机(16)的输出轴固定连接有丝杆(4)，所述丝杆(4)的外侧壁啮合连接有滑块(23)，所述滑块(23)的一侧设有升降板(13)，所述升降板(13)贯穿第二空腔(18)的侧壁并延伸至滑轨(2)的外部；

所述滑块(23)的一侧固定连接有支撑板(11)，所述支撑板(11)贯穿第二空腔(18)的侧壁并延伸至滑轨(2)的外部，所述支撑板(11)的上侧固定连接有第一耳板(22)，所述第一耳板(22)的外侧固定连接有棘轮(30)，所述棘轮(30)的外侧壁固定连接有盖板(12)，所述棘轮(30)和盖板(12)之间设有内齿轮(32)，所述内齿轮(32)啮合连接有齿爪(33)，所述齿爪(33)远离内齿轮(32)的一端固定连接有第二旋钮(20)，所述第二旋钮(20)远离齿爪(33)的一端贯穿盖板(12)并延伸至其外部，所述内齿轮(32)通过其端面上的棘爪(31)转动卡接在棘轮(30)内，所述内齿轮(32)的中心滑动套接有第一连接轴(25)，所述第一连接轴(25)靠近盖板(12)的一端活动套接有第三旋钮(21)，所述第三旋钮(21)与内齿轮(32)固定连接且远离内齿轮(32)的一端贯穿盖板(12)并延伸至其外部，所述第一连接轴(25)远离盖板(12)的一端依次贯穿内齿轮(32)、棘轮(30)和第一耳板(22)并转动连接在固定块(28)的内部，所述固定块(28)固定连接在滑块(23)的上侧，所述固定块(28)内部的第一连接轴(25)的侧壁通过钢丝绳与升降板(13)远离滑块(23)一端的上侧连接，所述滑块(23)的上侧设有标尺(26)和激光发射器(27)，所述升降板(13)远离滑块(23)一端的上侧设有平面镜(19)。

2.根据权利要求1所述的一种应用于DLP型3D打印机的新型提升机构，其特征在于：所述托板(7)的下侧内部固定连接有两个齿条(5)，每个齿条(5)均啮合连接有转盘(35)，两个转盘(35)的中心固定套接有第二连接轴(29)，所述第二连接轴(29)的一端贯穿第一空腔(17)的侧壁并固定连接有第一旋钮(14)，所述第二连接轴(29)转动连接有两个第二耳板(34)，所述第二耳板(34)固定连接在工作台(1)的内侧壁上。

3.根据权利要求1所述的一种应用于DLP型3D打印机的新型提升机构，其特征在于：所述工作台(1)的外部设有保护罩(9)，所述保护罩(9)的一侧通过折页转动连接，所述保护罩(9)靠近投影系统(8)的一侧设有观察窗(10)。

4.根据权利要求1所述的一种应用于DLP型3D打印机的新型提升机构，其特征在于：所述滑块(23)的内部通过多个弹簧(24)连接有支撑块(3),所述支撑块(3)与丝杆(4)啮合。