CN209999692U - 一种三维打印装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三维打印装置，包含框架、料槽、刮刀、光机平移装置、光机装置、Z轴移动装置、填充块装置。使用时，DLP光机可以移动进行投影，从而实现大幅面的逐层打印提高了打印效率。除此之外，在打印过程中，本实用新型公开的三维打印装置还可以通过更换料槽实现多种光固化树脂之间的切换，并且可以通过简单的调节即可保证平面和物料液面的平行，方便高效。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D打印设备领域，具体涉及一种三维打印装置。
背景技术
现有树脂光固化三维打印技术，是将打印目标先逐层切片，然后将各层切片图像以此通过逐点扫描的方式进行选择性光固化，即SLA工艺。但由于打印过程中采用逐点扫描的方式，在一定程度上影响了SLA工艺三维打印的速度与效率。
与此同时，由于现有的SLA工艺三维打印装置料槽和打印部件通常是固定连接，这样设计的优点是，可以保证料槽内光固化树脂液面与成型平台表面和刮刀等其它工作平面保持平行。但是随着SLA工艺应用越来越广，这样的打印装置也开始带来一些新的问题。例如，如果使用多种光固化树脂进行混合打印时，现有的料槽既没有光固化树脂的流出口，也不容易将光固化树脂从料槽中倾倒出来。因此限制了SLA工艺的应用空间。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种三维打印装置，以实现操作简单、打印效率高，且适合多种光固化树脂的混合打印。
具体的，一种三维打印装置，包含框架、料槽、刮刀、光机平移装置、光机装置、Z轴移动装置、填充块装置；
所述框架底座设有脚座、料槽导轨、料槽顶板和升降装置，所述料槽顶板与升降装置物理连接；
所述料槽可通过料槽导轨滑入框架内，并处于料槽顶板上方的位置，所述升降装置通过作用于料槽底板，升高或降低料槽的位置；
所述刮刀位于框架上部，沿刮刀轴移动，刮刀上设置激光测距仪；
所述光机平移装置包含架在框架上的上支架，所述上支架上方横向固定光机移动直线电机及横梁；
所述光机装置为至少一台DLP光机，所述至少一台DLP光机安装于光机架上，光机架悬挂于光机移动直线电机下方；
所述Z轴移动模块由直线电机导轨及Z轴支架、成型平台和平台连接杠组成；
所述填充块装置由填充块、填充块连杠和填充块直线电机组成。
优选的，所述脚座包含可调节脚座和至少一个固定脚座。
优选的，所述至少一台DLP光机为沿纵向排列的两台或三台DLP光机。
优选的，所述光机架还包含光机的光机倾斜调节装和光机高度调节装置。
优选的，所述Z轴移动模块还包含平台调整装置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：DLP光机可以移动进行投影，从而实现大幅面的逐层打印提高了打印效率；打印过程中，可以通过更换料槽实现多种光固化树脂之间的切换，且通过简单的调节即可保证平面和物料液面的平行，方便高效。
附图说明
图1是本实用新型实施例的三维打印装置结构示意图；
图2是本实用新型优选实施例的刮刀结构示意图；
附图标号：框架1，料槽2、刮刀3，脚座4，料槽导轨5，料槽顶板6，升降装置7，刮刀轴8，激光测距仪9，上支架11，光机移动直线电机12，横梁13，光机14，光机架15，光机倾斜调节装置16，光机高度调节装置17，直线电机导轨18，Z轴支架19，成型平台20，平台调整装置21，平台连接杠22，填充块23，填充块直线电机24，填充块连杠25。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
具体如图1所示，本实用新型提供了一种三维打印装置，包含框架1、料槽2、刮刀3、光机平移装置、光机装置、Z轴移动装置。所述框架1为打印装置的主体框架，和料槽2、刮刀3共同组成打印装置的下部，并对装置上部的光机平移装置、光机装置、Z轴移动装置起到支撑作用。
所述料槽2装载光固化树脂，即物料，为解决打印时多种光固化树脂间的切换，料槽2设置为可更换式。即当需要第一种光固化树脂进行打印时，使用装载第一种光固化树脂的料槽；当需要更换打印树脂时，将装载第一种光固化树脂的料槽移出，将装载第二种光固化树脂的料槽移入。
在上述过程中，为了方便不同料槽间的更换，因此在框架1底部设置料槽导轨5，方便料槽的移入和移出。其次，料槽导轨5和料槽顶板6对料槽2的位置可以起到固定作用，保证使用不同料槽打印时的装置间相对位置的一致性，降低系统误差。
为了实现料槽2的更换，除了料槽导轨5外，还需要框架1底部的料槽顶板6和升降装置7，其中料槽顶板6与升降装置7物理连接。具体的，当料槽2通过料槽导轨5进入框架1内到达固定位置后，处于料槽顶板6上方的位置，且料槽顶板6和料槽2底部相匹配，在升降装置7作用下，通过料槽顶板6顶起料槽2，至料槽2内的光固化树脂液面上升，并通过填充块装置调节至对应的工作平面；当需要更换料槽2时，在升降装置7的作用下，料槽顶板6和料槽2降至初始位置，随后料槽2通过料槽导轨5，从框架1内移出。
优选的，所述升降装置7选自气缸、液压缸、电动推杆、螺旋丝杠和直线电机中的至少一种。
在更换料槽前后，虽然对系统误差进行了控制，但更换过程中由于震动等因素，仍然可能导致三维打印装置各部件间的相对位置存在波动，这也是可更换式料槽带来的新问题。这其中对三维打印影响最大的是各部件间的相对水平位置。具体的，在本实用新型提供的三维打印装置中，需要保证打印时料槽内物料液面、刮刀3下平面、成型平台20表面保持水平。其中，刮刀3和成型平台20的位置相对固定，料槽内物料由于重力作用，且液面保持绝对水平，因此主要需要校准和调节刮刀3下平面、成型平台20表面和料槽内物料液面间的平行，即系统调平。
因此，框架1底座还设有脚座4，以便在更换料槽后进行系统调平。优选的，所述脚座4包含可调节脚座和至少一个固定脚座。在其中一个实施例中，所述脚座4包含三个可调节脚座和一个固定脚座，通过分别调节三个可调节脚座对系统进行调平。
如图1所示，所述刮刀3位于框架1上部，并可沿刮刀轴8运动。在一个或多个实施例中，刮刀轴8有两条，分别设置在框架1上部支架的对边处，刮刀3两端限位于刮刀轴8处。所述刮刀轴8可以选自同步带、丝杠、齿带、导轨的一种或多种，以控制刮刀3在沿刮刀轴8刮过全部打印区域表面，以保证在每打印完一层成型平台20下降后，光固化树脂在液面处分布均匀。
如图2所示，所述刮刀3还设置有激光测距仪9，用于测量料槽2内的液面高度。在一个或多个实施例中，三维打印装置通过激光测距仪9，可获取刮刀至物料液面的距离，通过填充块直线电机24的运动，控制填充块23在物料中的位置，保持液面高度稳定在所需工作高度位置。
如图1所示，光机平移装置、光机装置、Z轴移动装置组成三维打印装置的上部。其中，所述光机平移装置包含固定在框架上的上支架11，所述上支架11上方横向固定光机移动直线电机12及横梁13；
所述光机装置为至少一台DLP光机14，所述DLP光机14安装于光机架15上，可对二维平面区域进行投影，对需要光固化的区域曝光。所述光机架15悬挂于光机移动直线电机12下方；所述控制DLP光机14可在光机移动直线电机12的控制下，沿横梁方向13移动，并对移动过程中扫过的区域进行选择性曝光，较SLA工艺的逐点扫描提高了打印效率。
优选的，所述至少一台DLP光机为沿纵向排列的两台或三台DLP光机。所述沿纵向排列的两台或三台DLP光机，固定安装于光机架15上。在实际打印过程中，可在沿横梁13方向设置多个曝光机位，在直线电机12控制下，一起移动所述至少两台沿纵向排列的DLP光机，并依次在各个曝光机位进行投影曝光。
优选的，光机架15还包含光机14的光机倾斜调节装置16和光机高度调节装置17，用于对光机14的位置，投影区域大小和位置进行微调。
如图1所示，所述Z轴移动模块由直线电机导轨18、Z轴支架19、成型平台20、和平台连接杠22组成。所述Z轴支架19上设置有直线电机，可控制平台连接杠22及成型平台20以直线电机导轨18为轨道沿Z轴方向上下移动。在实际打印过程中，每打印完一层，则平台连接杠22及成型平台20即沿直线电机导轨18下移并适当回升，总体下降一个打印层厚度的距离，以满足下一层打印的需要。所述Z轴移动模块还包含平台调整装置21。所述平台调整装置21可以对成型平台20的姿态进行微调，以保证后者在工作时满足打印需求。
以上所述，仅是本实用新型较佳的实施方式，并非对本实用新型的技术方案做任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例做任何简单修改，形式变化和修饰，均落入本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种三维打印装置，其特征在于，包含框架、料槽、刮刀、光机平移装置、光机装置、Z轴移动装置、填充块装置；
所述框架底座设有脚座、料槽导轨、料槽顶板和升降装置，所述料槽顶板与升降装置物理连接；
所述料槽可通过料槽导轨滑入框架内，并处于料槽顶板上方的位置，所述升降装置通过作用于料槽底板，升高或降低料槽的位置；
所述刮刀位于框架上部，沿刮刀轴移动，刮刀上设置激光测距仪；
所述光机平移装置包含架在框架上的上支架，所述上支架上方横向固定光机移动直线电机及横梁；
所述光机装置为至少一台DLP光机，所述至少一台DLP光机安装于光机架上，光机架悬挂于光机移动直线电机下方；
所述Z轴移动模块由直线电机导轨及Z轴支架、成型平台和平台连接杠组成；
所述填充块装置由填充块、填充块连杠和填充块直线电机组成。
2.根据权利要求1所述的三维打印装置，其特征在于，所述脚座包含可调节脚座和至少一个固定脚座。
3.根据权利要求1所述的三维打印装置，其特征在于，所述至少一台DLP光机为沿纵向排列的两台或三台DLP光机。
4.根据权利要求1所述的三维打印装置，其特征在于，所述光机架还包含光机的光机倾斜调节装置和光机高度调节装置。
5.根据权利要求1所述的三维打印装置，其特征在于，所述Z轴移动模块还包含平台调整装置。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111645323A (zh) * | 2019-03-04 | 2020-09-11 | 安世亚太科技股份有限公司 | 一种置换料槽的机构 |
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2019
- 2019-03-04 CN CN201920268468.7U patent/CN209999692U/zh active Active
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