CN210257279U - 一种内部立体光投影固化成型3d打印设备 - Google Patents

Abstract

一种内部立体光投影固化成型3D打印设备，主要包括激光投影模块、光基准面模块、光基准面模块升降系统、树脂槽、成型平台、成型平台升降系统、控制系统、供电系统和主体框架，采用在液态树脂的内部进行固化成型。使用多束特定波长的光对光敏树脂进行照射，单独每束光的单位光强度低于光敏树脂固化所需要的光的单位光强度，但是几束光重合后的单位光照强度高于此光敏树脂固化所需的单位光照强度。当光照强度达到所使用光敏树脂进行固化反应时所需的光强度时，此部分的液态光敏树脂就会发生聚合反应从而固化成固体，将液态树脂根据所需成型物体的横截面由下到上持续固化便可获得此模型的实际物体。

Description

一种内部立体光投影固化成型3D打印设备

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种内部立体光投影固化成型3D打印设备。

背景技术

近几年来，3D打印机技术的研究与应用越来越受到学术界和商业界的重视，它被称为第三次工业革命的重要标志之一。现在传统3D打印技术根据材料和成型方式的不同大体分为：塑料的熔融堆积成型(FDM)、金属粉末与塑料粉末的激光烧结或粘结成型、光敏树脂的光固化成型几类，熔融堆积技术的成本低，但是速度很慢并且精度不高；粉末的激光烧结或粘结精度高但是速度很慢且成本高昂；树脂的光固化精度较高，速度介于前两者之间。另一方面尽管3D打印技术以可以成型高精度的物体，但成型速度远低于传统制造生产成型技术，致使3D打印技术的大量推广使用受限。

传统树脂光固化3D打印技术成性原理基本相同，可根据光源主要分为激光扫描SLA、数字光投影DLP、液晶成像LCD几种；根据成型位置分为底部成型与顶部成型两种。以底部成型SLA技术为例，设备工作流程为：在打印后成型平台由上下降到离树脂槽底面很近的位置，此距离等于模型第一层的层厚，树脂槽底面为透明材质，此时由激光在底面扫描首层的截面图形完成首层的固化，固化完成后的固态树脂将会粘黏在成型平台和树脂槽的底面，树脂槽的底面材料由特殊的离型膜制成，可较容易脱离。此时成型平台和固化后的模型向上运动一定距离，使模型底面脱离树脂槽底面离型膜，然后成型平台与模型重新下降到离树脂槽底面一定位置，激光继续扫面成型下一个面。以此往复来最终形成实际3D物体模型。

目前市面上所有光固化3D打印设备均为在树脂槽的上表面或者下表面进行分层成型，在打印过程中模型需要跟随成型平台做持续的运动，这个步骤即会浪费很多的时间，又会使打印的不稳定性增加。

由此可见，成型速度慢是现阶段阻碍其发展的最大因素。现有的光固化3D打印技术的速度均受限于机械设备本身，无法发挥光敏树脂的最大性能而使设备成型速度很低，无法满足实际生产制造需求。如：传统的SLA与DLP(LCD)成型技术因为在底面或表面成型，受此结构所限需要成型平台和成型物体持续做上下的往返运动，所以成型速度大打折扣，一般最快不会超过50mm/h，而且由于成型物体在做持续的运动，所以成型过程中并不稳定，成型物体容易脱落，另外，分层概念的存在也使得成型物体的精度和表面光滑度不足。从成型速度来看，该领域中成型速度最快的技术为美国3D Carbon公司的CLIP(连续可变液面成型)技术，其成型速率约为每分钟8.3毫米Z轴高度(500mm/h)，但是相比传统技术有很大优势的CLIP一类技术虽然改进了在表面成型需要做往复运动的弊端，也取消了层的概念，使得成型物体表面光滑度很高，但是其成型面处的液态树脂需要持续的补充且液态树脂的流动性不佳，所以导致其无法快速的进行大面积实心物体的成型，并且速度虽然相比传统成型技术有很大的提升，达到了最快500mm/h的Z轴成型高度，但还远达不到实际工业生产中所需的大量高速的制造需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种内部立体光投影固化成型3D打印设备，区别于现有的光固化3D打印技术从液态树脂的上表面或者下表面固化的成型方式，采用在液态树脂的内部进行固化成型。使用多束特定波长的光对光敏树脂进行照射，单独每束光的单位光强度低于光敏树脂固化所需要的光的单位光强度，但是几束光重合后的单位光照强度高于此光敏树脂固化所需的单位光照强度。当光照强度达到所使用光敏树脂进行固化反应时所需的光强度时，相交部分的液态光敏树脂就会发生聚合反应从而固化成固体，将液态树脂根据所需成型物体的横截面由下到上持续固化便可获得此模型的实际物体。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种内部立体光投影固化成型3D打印设备，主要包括激光投影模块、光基准面模块、光基准面模块升降系统、树脂槽、成型平台、成型平台升降系统、控制系统、供电系统和主体框架，所述主体框架为整个设备的基座，其他部件都安装在主体框架上；所述激光投影模块固定在主体框架的顶部，为整个设备提供成型投影光束，并将光束投射到树脂槽内；所述光基准面模块升降系统安装在主体框架内部，中间设有光基准面模块安装板，所述光基准面模块安装在其上，光基准面模块安装板中间开方形通孔，树脂槽穿过孔安装在主体框架的底板上；所述成型平台升降系统安装在主体框架的上下两端面上，通过支撑杆将成型平台悬挂在树脂槽内；所述供电系统为足功率的电源，为所有模块提供准确的电压输出；所述控制系统与各个模块连接，控制各个模块协同运作。

进一步说，所述激光投影模块主要由能发出特定波长的激光的发光半导体作为光源，经过前级镜片折射后照射到DMD芯片上，通过DMD芯片的处理折射后的光线照射到后级的折射镜片上，后级镜片内有自动对焦系统，可根据机器运行对图像进行实时的对焦，折射后的光线即为成型投影光束，成型投影光束经过反光镜反射垂直进入树脂槽中，所述DMD芯片为美国德州仪器DLP技术的一部分。

进一步说，所述光基准面模块包括激光光源、激光折射透镜组、激光滤缝板和安装板，所述激光光源是四个能发出特定波长的光的发光半导体激光器，两两对向放置，两组之间的激光器成90度，并且四个激光器在同一平面，固定在安装板上；所述激光折射透镜组安装在激光光源的前侧，激光滤缝板后侧；所述激光滤缝板上设有激光滤缝，激光光源发出光线之后先经过激光折射透镜组透镜的折射后照射到呈锯齿状的折射镜片上，将入射光线折射成一字状的光线照射出来，经过激光滤缝的过滤将多余的光线阻挡掉，最终形成一条宽度为0.5～0.1mm的一字细线激光，四束激光在同一平面上完全重合，形成一个激光照射的平面即为光基准面。

进一步说，所述光基准面模块升降系统包括光轴导轨、直线轴承、滚珠丝杆、滚珠轴承、步进电机、同步带、同步轮和光基准面模块安装板，所述直线轴承和滚珠轴承分别通过安装座固定在光基准面模块安装板的四周，所述光轴导轨穿过直线轴承固定在主体框架的上下两端面上，所述滚珠丝杆穿过滚珠轴承，下端通过同步带、同步轮与步进电机连接，光基准面模块整体安装在光基准面模块升降系统上，整个模块通过步进电机的旋转由滚珠丝杆带动做上下方向的运动。

进一步说，所述树脂槽是由高透明材质制成，为上方敞开的长方体结构，树脂槽的底面为正方形，树脂槽的尺寸由设备的实际成型尺寸所决定，所述树脂槽为活动部件，可从主体框架的底板取下进行清洗或更换。

进一步说，所述成型平台是树脂固化成型的平台，由金属铝制成的厚度为3毫米的纯平的板状结构，上面均匀的分布着直径为4.5毫米的圆孔，平台上表面为全平，下表面的孔的边和平台的边均有圆角处理，防止平台升降过程中气泡的产生。

进一步说，所述成型平台升降系统包括上结构件、光轴、直线轴承Ⅰ、丝杆、丝杆螺母、支撑杆、步进电机、同步带和同步轮，所述成型平台由四根等长的支撑杆与上结构件连接，上结构件为正方形环状结构，中间的正方形尺寸比树脂槽底面尺寸稍大；所述直线轴承Ⅰ与丝杆螺母呈对称安装在上结构件的四角，所述光轴穿过直线轴承Ⅰ固定在主体框架的上下两端面上，所述丝杆穿过丝杆螺母，下端通过同步带、同步轮与步进电机连接，整个升降系统通过步进电机的旋转由丝杆带动做上下方向的运动。

进一步说，所述控制系统包括主控板、步进电机控制器和各种传感器，主控板由拥有高性能微处理器的单片机系统组成的硬件平台，能同时处理和输出控制各个参数与各部件的工作状况，并且主控板具有输出高分辨率图像信号的端口用于激光投影模块的信号输出，同时对激光投影模块的后级镜片组的自动调焦装置进行实时控制；所述步进电机控制器通过主控板的信号而控制各部分步进电机，从而使整个设备协同运作；各种传感器分别安装在各个模块当中，检测各模块，并将信号传输给主控板。

一种用于内部立体光投影固化成型3D打印设备的成型方法，包括以下步骤：

(1)模型横切处理：所需打印成型的模型使用专用软件在计算机端进行横切处理，随后将生成的打印文件输入设备控制系统中，横切的总层数与成型投影所投射的动画的总帧数相同；

(2)形成光基准面：将光基准面模块的激光光源打开，形成的四束特定波长的一字激光束于方形透明树脂槽的四个立面平行于树脂槽底面射入液态树脂内部，同时四束一字激光完全重合于一个面，这样就会在液态树脂内部形成一个此特定波长激光束所照射的光的平面，称为光基准面；

(3)形成成型投影：通过激光投影模块发出与步骤2)四束激光束相同波长的光将步骤1)得到的横切图案垂直于光基准面由上向下照射进入树脂槽内的光固化树脂内部，称为成型投影；

(4)形成固化区：两个光源同时工作，步骤2)的成型投影光束会与步骤1)的光基准面相交，此相交的区域称为固化区，此区域的截面即为成型投影光束所投射出的图形的一个截面，高度为光基准面的高度，在固化区的光敏树脂因为单位光照强度达到了光敏树脂固化所需的单位光照强度，所以发生固化反应从而固化成为固体；

(5)打印：当激光投影模块激光光源持续投射出所需成型物体由下向上的截面所组成的动态变化的图形，且光基准面由相同速率从下向上移动时，固化区便会在液态光敏树脂的内部逐渐从下向上移动从而固化光敏树脂，最终形成所要得到的实际物体。

进一步说，设一种光敏树脂固化所需特定波长的光的单位光照强度为：L，

设此光基准面四束激光的单束单位光强度为Lp，则Lp需低于1/4L，即仅在光基准面上的每一点的单位光强度都低于L，Lp在光基准面范围内的任意一点都不会发生固化反应的前提下尽量接近1/4L，所以此时仅在光基准面上不会有光敏树脂发生固化反应；

设成型投影光束的单位光强度为Lt，则Lt需低于L，即仅在成型投影光束的照射下，液态光敏树脂内的任何一点都不会发生固化反应，Lt在成型投影光束所照射范围内任意一点都不会发生固化反应的前提下尽量接近L；

成型投影光束会与光基准面相交时，两组光源的单位光强度Lt与4*Lp均低于L但是非常接近于L，所以在重合部分固化区的单位光强度便会高于L，即：Lt+4*Lp>L。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)相比于传统光敏树脂成型技术而言，改变了其表面成型的固有方式，使模型在光敏树脂的内部成型，并且在成型过程中，成型模型与成型平台无需做任何的活动，保持完全静止，同时也不存在层的概念，所以无论是速度、稳定性还有成型物体的精度与表面光滑度都比传统技术有飞跃性的提升。

2)打破了现有3D打印增材制造技术的瓶颈，使3D打印技术的成型速率提升了一个级别，同时最大的减少了成型时的可变因素，突破了3D打印设备所能达到的极限，理论成型速率为每分钟100到150毫米Z轴高度(即：6000mm-9000mm/h)，是CLIP技术成型速度的十倍以上。

3)由于成型速度快、成型物体浸泡于液态的光敏树脂中，由于浮力的关系，所以在成型过程中可以最大程度的减少甚至取消模型本身的支撑部分，做到光敏树脂耗材最大的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对本领域技术人员来讲，在不独处创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型形成光基准面示意图；

图2为本实用新型形成成型投影示意图；

图3为本实用新型的形成固化区的示意图；

图4为本发工作时打印模型路径示意图

图5为本实用新型的激光投影模块结构示意图；

图6为本实用新型的光基准面模块结构示意图；

图7为本实用新型的光基准面模块升降系统结构示意图；

图8为本实用新型的树脂槽结构示意图；

图9为本实用新型的成型平台结构示意图；

图10为本实用新型的成型平台升降系统结构示意图；

图11为本实用新型的成型平台安装在成型平台升降系统上的结构示意图；

图12为本实用新型的光基准面模块安装在光基准面模块升降系统上的结构示意图；

图13为本实用新型的简要结构示意图；

其中，激光投影模块1、光基准面模块2、光基准面模块升降系统3、树脂槽4、成型平台5、成型平台升降系统6、主体框架7、光基准面8、成型投影9、固化区10、反光镜11、激光光源21、激光滤缝板23、安装板24、激光滤缝231、光基准面模块安装板31、光轴导轨32、直线轴承33、滚珠丝杆34、滚珠轴承35、上结构件61、光轴62、直线轴承Ⅰ63、丝杆64、丝杆螺母65、支撑杆66、底板71、模型0。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

实施例1：

如图5～13所示：一种内部立体光投影固化成型3D打印设备，主要包括激光投影模块1、光基准面模块2、光基准面模块升降系统3、树脂槽4、成型平台5、成型平台升降系统6、控制系统、供电系统和主体框架7，所述主体框架7为整个设备的基座，其他部件都安装在主体框架7上；所述激光投影模块1固定在主体框架7的顶部，为整个设备提供成型投影光束，并将光束投射到树脂槽4内；所述光基准面模块升降系统3安装在主体框架7内部，中间设有光基准面模块安装板31，所述光基准面模块2安装在其上，光基准面模块安装板31中间开方形通孔，树脂槽4穿过孔安装在主体框架7的底板71上；所述成型平台升降系统6安装在主体框架7的上下两端面上，通过支撑杆66将成型平台5悬挂在树脂槽4内；所述供电系统为足功率的电源，为所有模块提供准确的电压输出；所述控制系统与各个模块连接，控制各个模块协同运作。

所述激光投影模块1主要由能发出特定波长的激光的发光半导体作为光源，经过前级镜片折射后照射到DMD芯片上，通过DMD芯片的处理折射后的光线照射到后级的折射镜片上，后级镜片内有自动对焦系统，可根据设备运行对图像进行实时的对焦，折射后的光线即为成型投影光束，成型投影光束经过反光镜11反射垂直进入树脂槽4中，所述DMD芯片为美国德州仪器DLP技术的一部分。

所述光基准面模块2包括激光光源21、激光折射透镜组、激光滤缝板23和安装板24，所述激光光源21是四个能发出特定波长的光的发光半导体激光器，两两对向放置，两组之间的激光器成90度，并且四个激光器在同一平面，固定在安装板24上；所述激光折射透镜组安装在激光光源21的前侧，激光滤缝板23后侧；所述激光滤缝板23上设有激光滤缝231，激光光源21发出光线之后先经过激光折射透镜组透镜的折射后照射到呈锯齿状的折射镜片上，将入射光线折射成一字状的光线照射出来，经过激光滤缝231的过滤将多余的光线阻挡掉，最终形成一条宽度为0.5～0.1mm的一字细线激光，四束激光在同一平面上完全重合，形成一个激光照射的平面即为光基准面8。

所述光基准面模块升降系统3包括光轴导轨32、直线轴承33、滚珠丝杆34、滚珠轴承35、步进电机、同步带、同步轮和光基准面模块安装板31，所述直线轴承33和滚珠轴承35分别通过安装座固定在光基准面模块安装板31的四周，所述光轴导轨32穿过直线轴承33固定在主体框架7的上下两端面上，所述滚珠丝杆34穿过滚珠轴承35，下端通过同步带、同步轮与步进电机连接，光基准面模块2整体安装在光基准面模块升降系统3上，整个模块通过步进电机的旋转由滚珠丝杆34带动做上下方向的运动。

所述树脂槽4是由高透明材质制成，为上方敞开的长方体结构，树脂槽4的底面为正方形，树脂槽的尺寸由设备的实际成型尺寸所决定，所述树脂槽为活动部件，可从主体框架7的底板71取下进行清洗或更换。

所述成型平台5是树脂固化成型的平台，由金属铝制成的厚度为3毫米的纯平的板状结构，上面均匀的分布着直径为4.5毫米的圆孔，平台上表面为全平，下表面的孔的边和平台的边均有圆角处理，防止平台升降过程中气泡的产生。

所述成型平台升降系统6包括上结构件61、光轴62、直线轴承Ⅰ63、丝杆64、丝杆螺母65、支撑杆66、步进电机、同步带和同步轮，所述成型平台5由四根等长的支撑杆66与上结构件61连接，上结构件61为正方形环状结构，中间的正方形尺寸比树脂槽4底面尺寸稍大；所述直线轴承Ⅰ63与丝杆螺母65呈对称安装在上结构件61的四角，所述光轴62穿过直线轴承Ⅰ63固定在主体框架7的上下两端面上，所述丝杆64穿过丝杆螺母65，下端通过同步带、同步轮与步进电机连接，整个升降系统通过步进电机的旋转由丝杆64带动做上下方向的运动。

所述控制系统包括主控板、步进电机控制器和各种传感器，主控板由拥有高性能微处理器的单片机系统组成的硬件平台，能同时处理和输出控制各个参数与各部件的工作状况，并且主控板具有输出高分辨率图像信号的端口用于激光投影模块的信号输出，同时对激光投影模块的后级镜片组的自动调焦装置进行实时控制；所述步进电机控制器通过主控板的信号而控制各部分步进电机，从而使整个设备协同运作；各种传感器分别安装在各个模块当中，检测各模块，并将信号传输给主控板。

将四束特定波长的一字激光束于方形透明树脂槽4的四个立面平行于树脂槽4底面射入液态树脂内部，同时四束一字激光完全重合于一个面，这样就会在液态树脂内部形成一个此特定波长激光束所照射的光的平面(如图1所示)，称为光基准面8。同时，设此光基准面四束激光的单束单位光强度为Lp，则Lp需低于1/4L，即仅在光基准面8上的每一点的单位光强度都低于L(Lp在光基准面8范围内的任意一点都不会发生固化反应的前提下尽量接近1/4L)，所以此时仅在光基准面8上不会有光敏树脂发生固化反应。另，在光敏树脂的上方有与四束激光束相同波长的激光光源21，将一个此波长的光的图案通过激光投影模块1垂直于水平光基准面8由上向下照射进入树脂槽4中的光固化树脂内部(如图2所示)，称为成型投影9，设成型投影9光束的单位光强度为Lt，则Lt需低于L，即仅在成型投影9光束的照射下，液态光敏树脂内的任何一点都不会发生固化反应(Lt在成型投影光束所照射范围内任意一点都不会发生固化反应的前提下尽量接近L)。

在两个激光光源同时工作时，成型投影9光束会与光基准面8相交，此相交的区域称为：固化区10(如图3所示)，此区域的截面即为成型投影9光束所投射出的图形的一个截面，高度为光基准面8的高度。此时因为两组光源的单位光强度Lt与4*Lp均低于L但是非常接近于L，所以在重合部分固化区10的单位光强度便会高于L(即：Lt+4*Lp>L)。在此部分的光敏树脂因为单位光照强度达到了光敏树脂固化所需的单位光照强度，所以便会发生固化反应从而固化成为固体。当成型投影激光光源持续投射出所需成型物体由下向上的截面所组成的动态变化的图形，且光基准面由相同速率从下向上移动时，固化区10便会在液态光敏树脂的内部逐渐从下向上移动从而固化光敏树脂，最终形成所要得到的实际物体。

本实用新型的工作原理为：

通过激光照射在光敏树脂内部形成一个特定波长的光的光基准面8，此光基准面8的单位光照强度低于光敏树脂固化所需单位光照强度，且激光投影模块1所照射出的成型投影9光束的单位光照强度也低于光敏树脂固化所需单位光照强度。但当成型投影9光束与光基准面8相交时，相交的部分的固化区10的单位光照强度高于光敏树脂固化所需的单位光照强度。此时此部分的光敏树脂便会发生聚合反应从而固化。

一种用于内部立体光投影固化成型3D打印设备的成型方法，包括以下步骤：

将所需打印成型的模型0由下而上进行横切处理(横切的总层数与成型投影所投射的动画的总帧数相同)，使光基准面8由光敏树脂槽底部从下往上匀速运动，同时成型投影9光束将模型0横切后的截图生成的动画投向光敏树脂内部，且激光投影模块1将会将成型投影9光束的焦点实时调节在光基准面上，此时成型投影9光束与光基准面8相交的部分为固化区10，此区域即为要成型模型0的一个横截面，而此固化区的单位光照强度高于光敏树脂固化所需的最低单位光照强度，则固化10区的光敏树脂固化，从而形成所成型模型0的一个截面。使光基准面与激光投影模块同时工作，便可由下而上的持续生成所需打印的模型0(如图4所示)。

本实用新型设备的运行流程为：在设备开始工作之前各模块的位置(如图13所示)，将所需打印成型的模型0使用专用软件在计算机端进行切片处理，随后将生成的打印文件输入设备控制系统中，随后在控制系统的控制下，成型平台5下降到树脂槽4的底部，然后光基准面模块2的激光光源21打开，在成型平台5之上形成光基准面8，之后激光投影模块1将成型投影9光束投射到光基准面8上形成固化区10，成型工作开始，光基准面模块2向上上升，同时激光投影模块1将打印文件中的动画生成的成型投影9光束持续照射。在成型工作完成之后，光基准面模块激光光源21关闭，光基准面模块2下降回到初始位置，同时激光投影模块1关闭，随后成型平台5上升，将成型模型0取出。

本实用新型将现有3D打印设备的性能发挥到了极限，成型速度将不受设备的限制，而完全取决于光敏树脂耗材的性能。目前的光敏树脂的固化反应速度可达到0.6秒之内，即光敏树脂光固化成型技术的潜力非常大，本实用新型可将成型的速度快慢完全取决于光敏树脂的性能，若在固化区的光敏树脂的成型速度达到光敏树脂所能到的最快成型速度，那么整个成型时间将会大大缩短，在Z轴成型速度上将能超过6000mm/h。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种内部立体光投影固化成型3D打印设备，其特征在于：主要包括激光投影模块、光基准面模块、光基准面模块升降系统、树脂槽、成型平台、成型平台升降系统、控制系统、供电系统和主体框架，

所述主体框架为整个设备的基座，激光投影模块、光基准面模块、光基准面模块升降系统、树脂槽、成型平台、成型平台升降系统、控制系统、供电系统都安装在主体框架上；

所述激光投影模块固定在主体框架的顶部，为整个设备提供成型投影光束，并将光束投射到树脂槽内；

所述光基准面模块升降系统安装在主体框架内部，中间设有光基准面模块安装板，所述光基准面模块安装在其上，光基准面模块安装板中间开方形通孔，树脂槽穿过孔安装在主体框架的底板上；

所述成型平台升降系统安装在主体框架的上下两端面上，通过支撑杆将成型平台悬挂在树脂槽内；

所述供电系统为足功率的电源，为所有模块提供准确的电压输出；

所述控制系统与各个模块连接，控制各个模块协同运作。

2.根据权利要求1所述的一种内部立体光投影固化成型3D打印设备，其特征在于：所述激光投影模块主要由能发出激光的发光半导体作为光源，经过前级镜片折射后照射到DMD芯片上，通过DMD芯片的处理折射后的光线照射到后级的折射镜片上，后级镜片内有自动对焦系统，可根据机器运行对图像进行实时的对焦，折射后的光线即为成型投影光束，成型投影光束经过反光镜反射垂直进入树脂槽中，所述DMD芯片为美国德州仪器DLP技术的一部分。

3.根据权利要求1所述的一种内部立体光投影固化成型3D打印设备，其特征在于：所述光基准面模块包括激光光源、激光折射透镜组、激光滤缝板和安装板，

所述激光光源是四个能发出激光的发光半导体激光器，两两对向放置，两组之间的激光器成90度，并且四个激光器在同一平面，固定在安装板上；

所述激光折射透镜组安装在激光光源的前侧，激光滤缝板后侧；所述激光滤缝板上设有激光滤缝，激光光源发出光线之后先经过激光折射透镜组透镜的折射后照射到呈锯齿状的折射镜片上，将入射光线折射成一字状的光线照射出来，经过激光滤缝的过滤将多余的光线阻挡掉，最终形成一条宽度为0.5～0.1mm的一字细线激光，四束激光在同一平面上完全重合，形成一个激光照射的平面即为光基准面。

4.根据权利要求1所述的一种内部立体光投影固化成型3D打印设备，其特征在于：所述光基准面模块升降系统包括光轴导轨、直线轴承、滚珠丝杆、滚珠轴承、步进电机、同步带、同步轮和光基准面模块安装板，

所述直线轴承和滚珠轴承分别通过安装座固定在光基准面模块安装板的四周，所述光轴导轨穿过直线轴承固定在主体框架的上下两端面上，所述滚珠丝杆穿过滚珠轴承，下端通过同步带、同步轮与步进电机连接，光基准面模块整体安装在光基准面模块升降系统上，整个模块通过步进电机的旋转由滚珠丝杆带动做上下方向的运动。

5.根据权利要求1所述的一种内部立体光投影固化成型3D打印设备，其特征在于：所述树脂槽是由高透明材质制成，为上方敞开的长方体结构，树脂槽的底面为正方形，树脂槽的尺寸由设备的实际成型尺寸所决定，所述树脂槽为活动部件，可从主体框架的底板取下进行清洗或更换。

6.根据权利要求1所述的一种内部立体光投影固化成型3D打印设备，其特征在于：所述成型平台是树脂固化成型的平台，由金属铝制成的厚度为3毫米的纯平的板状结构，上面均匀的分布着直径为4.5毫米的圆孔，平台上表面为全平，下表面的孔的边和平台的边均有圆角处理，防止平台升降过程中气泡的产生。

7.根据权利要求1所述的一种内部立体光投影固化成型3D打印设备，其特征在于：所述成型平台升降系统包括上结构件、光轴、直线轴承Ⅰ、丝杆、丝杆螺母、支撑杆、步进电机、同步带和同步轮，

所述成型平台由四根等长的支撑杆与上结构件连接，上结构件为正方形环状结构，中间的正方形尺寸比树脂槽底面尺寸稍大；

所述直线轴承Ⅰ与丝杆螺母呈对称安装在上结构件的四角，所述光轴穿过直线轴承Ⅰ固定在主体框架的上下两端面上，所述丝杆穿过丝杆螺母，下端通过同步带、同步轮与步进电机连接，整个升降系统通过步进电机的旋转由丝杆带动做上下方向的运动。

8.根据权利要求1所述的一种内部立体光投影固化成型3D打印设备，其特征在于：所述控制系统包括主控板、步进电机控制器和传感器，

主控板由拥有高性能微处理器的单片机系统组成的硬件平台，能同时处理和输出控制各个参数与各部件的工作状况，并且主控板具有输出高分辨率图像信号的端口用于激光投影模块的信号输出，同时对激光投影模块的后级镜片组的自动调焦装置进行实时控制；

所述步进电机控制器通过主控板的信号而控制各部分步进电机，从而使整个设备协同运作；

传感器分别安装在各个模块当中，检测各模块，并将信号传输给主控板。

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