CN215395837U - 一种uv光固化3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种UV光固化3D打印机，属于3D打印机技术领域。该3D打印机包括料盘装置和移动机头装置；料盘装置包括料槽、刮胶机构、活塞平板、升降机构，料槽内设有活塞平板,活塞平板连接有升降机构，在活塞平板上方设置有刮胶机构；移动机头装置设置在料盘装置的上方，移动机头装置包括移动机构和UV光机头，移动机构包括第一滑块、第二支撑板，第二支撑板上安装有第一线性导轨，第一线性导轨内滑动设置第一滑块，第一滑块上安装UV光机头；滑块滑动时带动UV光机头在活塞平板正上方移动。该UV光固化3D打印机可以打印更大尺寸的产品，且增加了一套刮胶机构装置，适用于粘度更大的原料并保证打印精度。

Description

一种UV光固化3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印机技术领域，特别涉及一种UV光固化3D打印机。

背景技术

3D打印技术主要是用在模具制造、工业设计、珠宝、建筑、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育等领域。光固化3d打印原理为：通过程序把三维模型进行分层离散化处理，然后运用粉末状金属、树脂、陶瓷或塑料等可粘合性材料按照预先设计的造型结构分层打印出来，产生物体的剖面层，同时用特定频率的光波进行照射使粘合性材料快速固化，将每个剖面层堆积且粘合在一起，最终形成3d模型。

公开号为CN105711088A的中国发明专利公开了一种光固化3D打印机，包括承板、驱动机构、容池、用于提供平行光束的光束发生组件以及形成具有切片形状的透光区域的液晶屏；光束发生组件产生的平行光束垂直穿过透光区域，并照射在液态光敏树脂上。利用平行光束穿过液晶屏的透光区域照射在液态光敏树脂上以使其固化，每层不断叠加而形成目标打印零件的原型。但该3d打印机有以下缺点：1、打印的尺寸行程范围很有限，一般都在长100mm宽100mm左右。2、承板在液态光敏树脂中运动，由于溶液的流动性，不可避免的会对已固化的光敏树脂的形状造成影响，从而影响打印的精确度；3、只能打印粘度较低的树脂溶液，当打印溶液粘度较高、流动性较差时，很难保证打印溶液表面的平整度，从而打印精度很低或者无法打印，因此，急需要对现有的UV光固化3d打印机进行改进。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种UV光固化3D打印机，该UV光固化3D打印机的UV光机头安装在上方，并且可以左右来回移动，而中间部份料盘和产品模型载体是一体的，使得本实用新型的装置的打印范围达到长600mm宽150mm的超长、超大范围。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种UV光固化3D打印机，包括料盘装置和移动机头装置；

所述料盘装置包括料槽、刮胶机构、活塞平板、升降机构，所述料槽由固定板和围设在固定板四周防止打印材料外溢的档边条组成，所述料槽内设有一块活塞平板,所述活塞平板连接有能使平板做上下活动的升降机构，在活塞平板上方设置有沿活塞平板长度方向来回刮动的刮胶机构；

所述移动机头装置设置在所述料盘装置的上方，所述移动机头装置包括移动机构和UV光机头，所述移动机构包括第一滑块、第一滑块驱动装置和第一支撑板，所述第一支撑板上安装有第一线性导轨，所述第一线性导轨内滑动设置所述第一滑块，所述第一滑块上通过安装板安装所述UV光机头；所述第一滑块驱动装置驱动所述第一滑块沿第一线性导轨滑动，所述第一滑块滑动时带动所述UV光机头在活塞平板正上方移动。

本实用新型中，进一步地，所述刮胶机构包括刮板驱动装置、第一刮板和第二刮板，所述刮板驱动装置包括设置在料槽两侧的两条第二线性导轨、第二滑块驱动装置，第二线性导轨上均滑动连接第二滑块，第二滑块连接支撑座，两个支撑座之间连接第二支撑板，所述第二支撑板中部开设安装口，安装口处设置安装框架，安装框架上安装有第一气缸和第二气缸，所述第一气缸的伸缩端竖直朝下穿过安装口后连接第一刮板，所述第二气缸的伸缩端竖直朝下穿过安装口后连接第二刮板；所述第二滑块驱动装置驱动第二滑块沿第二线性导轨滑动，所述第二滑块带动所述第一刮板和第二刮板沿活塞平板表面来回刮动。

本实用新型中，进一步地，所述升降机构包括活塞杆和升降驱动机构，所述活塞杆垂直向上贯穿所述固定板并与固定板密封滑动连接；所述升降驱动机构与所述活塞杆固定连接，并驱动活塞杆上下滑动。

本实用新型中，进一步地，所述滑块驱动装置为丝杠电机。

本实用新型中，进一步地，所述升降驱动机构为电动推杆或丝杠电机。

本实用新型中，进一步地，所述第一刮板通过两块压刀板锁紧，并通过压刀板与第一气缸连接；所述第二刮板通过两块压刀板锁紧，并通过压刀板与第二气缸连接。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过将UV光机头是安装在上部份，并设置移动机构使得机头可以左右来回移动，且中间部份料盘和产品模型载体是一体的，使得本实用新型的装置的打印范围达到长600mm宽150mm的超长、超大范围，有效的解决了大件模型、手板、样件、模胚制作起来难度大、成本高的大难题。

2、本实用新型设置的刮胶结构具有两个刮板，打印过程中，原料放置在第一刮板和第二刮板之间，在刮板运动方向前方的刮板位置较高，与活塞平板间隔一定的距离，在刮板运动方向后方的刮板位置较低，与活塞平板相贴合，从而使得原料保持在第一刮板和第二刮板之间，不会被带走，适用于各种粘度大小的材料的打印，且能保证打印溶液表面的平整度，从而保证打印精度。

附图说明

图1是本实用新型实施例所提供的一种UV光固化3D打印机的整体结构立体图。

图2是本实用新型实施例所提供的刮胶机构的结构立体图。

图3是本实用新型中在打印过程中第一刮板和第二刮板的位置关系图。

其中：1-第一线性导轨；2-第一支撑板；3-第一滑块；4-安装板；5-UV光机头；6-档边条一；7-档边条二；8-固定板；9-升降机构；10-第一刮板；11-产品；12-活塞平板；13-第二支撑板；14-安装框架；15-顶板；16-第一气缸；17-第二气缸；18-压刀板；19-支撑座；20-第二滑块；21-第二线性导轨；22-第二刮板。

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。附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构、部件及其说明可能省略是可以理解的，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1-2，一种UV光固化3D打印机，包括料盘装置和移动机头装置；

所述料盘装置包括料槽、刮胶机构、活塞平板12、升降机构9，所述料槽由固定板8和围设在固定板8四周防止打印材料外溢的档边条一6和挡板边条二7组成，料槽优选为长方体形，料槽可以制作成长600mm宽150mm的尺寸，在料槽内设有一块活塞平板12,用于承托原料并作为产品固化的承托平台，活塞平板12连接有能使平板做上下活动的升降机构9，在活塞平板12上方设置有沿活塞平板12长度方向来回刮动的刮胶机构；在陶瓷浆料固化后，升降机构9带动活塞平板12下降，则使刮胶机构与活塞平板12之间再次形成空隙，刮板再次左右刮动，可以叠加形成新的材料层。

其中，移动机头装置设置在所述料盘装置的上方，移动机头装置包括移动机构和UV光机头5，移动机构包括第一滑块3、第一滑块驱动装置(未示出)和第一支撑板2，第一支撑板2上安装有第一线性导轨1；第一线性导轨1内滑动设置第一滑块3，第一滑块3上通过安装板4安装UV光机头5；所述第一滑块驱动装置驱动所述第一滑块3沿第一线性导轨1滑动，所述第一滑块3滑动时带动UV光机头5在活塞平板12正上方移动。第一线性导轨1长度方向与料槽的长度方向平行，第一线性导轨1的长度可达600mm，以增加机头的活动范围，打印更大尺寸的产品。第一滑块驱动装置为现有技术的常用装置，例如可采用丝杠电机，在此不赘述。

参见图1-2，本实用新型为了适用于粘度更大的产品和获得更高的打印精度，对刮胶机构作了进一步改进，该刮胶机构包括刮板驱动装置、第一刮板10和第二刮板22，刮板驱动装置包括设置在料槽两侧的两条第二线性导轨21、第二滑块驱动装置，第二线性导轨21上均滑动连接第二滑块22，第二滑块22连接支撑座19，两个支撑座19之间连接第二支撑板13，所述第二支撑板13中部开设安装口，安装口处设置安装框架14，安装框架14上安装有第一气缸16和第二气缸17，所述第一气缸16的伸缩端竖直朝下穿过安装口后连接第一刮板10，所述第二气缸17的伸缩端竖直朝下穿过安装口后连接第二刮板22，为了便于第一气缸16和第二气缸17的安装，还可以在安装框架14顶部设置顶板15，能使结构更稳固；所述第二滑块驱动装置驱动第二滑块22沿第二线性导轨21滑动，所述第二滑块22带动所述第一刮板10和第二刮板22沿活塞平板12表面来回刮动。在打印过程中，通过控制第一气缸16和第二气缸17可以对第一刮板10和第二刮板22的高度进行调节，通过第二滑块驱动装置驱动第二滑块22的滑动，可以带动第一刮板10和第二刮板22在活塞平板12上进行移动刮料。其中在打印过程中，原料放置在第一刮板10和第二刮板22之间，如图3所示，处于刮板运动方向前方的刮板位置较高，与活塞平板12间隔一定的距离，处于刮板运动方向后方的刮板位置较低，与活塞平板12相贴合，从而使得原料保持在第一刮板10和第二刮板22之间，不会被带走，且能保证打印溶液表面的平整度，从而保证打印精度。第一滑块驱动装置的具体提结构为现有技术的常用装置，在此不赘述。

在本实用新型一些优选的实施例中，第一刮板10通过两块压刀板18锁紧，并通过压刀板18与第一气缸16连接；所述第二刮板22通过两块压刀板18锁紧，并通过压刀板18与第二气缸17连接。从而更好地进行刮板的固定和连接。

在本实用新型一些优选的实施例中，升降机构9包括活塞杆和升降驱动机构，活塞杆垂直向上贯穿所述固定板8并与固定板8密封滑动连接；升降驱动机构与活塞杆固定连接，并驱动活塞杆上下滑动；所述升降驱动机构为电动推杆或丝杠电机。

打印流程：先将陶瓷浆料放入活塞平板12上第一刮板10和第二刮板22之间，接着第一气缸16向下推动第一刮板10，放下第一刮板10并由左向右运动一次，运动停止后，第一气缸16向上运动，收起第一刮板10，活塞平板12上刮出一层薄薄的陶瓷胶料，这时候UV光机头5接收到开光启动信号把UV灯光打开，以设置好的长度(600mm内)与速度参数均速由左向右一边照射UV光一边移动，陶瓷浆料被UV光照射到的区域就会固化，当光机系统运动停止后，升降活塞平板12下降一层，接着第二气缸17向下运动，放下第二刮板22，并由右向左运动一次，运动停止后，第二气缸17向上运动，收起第二刮板22，这时活塞平板12上，前面一次固化好的陶瓷胶料表面上留下一层薄薄的陶瓷胶料，紧接着UV光机头5又把UV光打开，从右向左均速移动，把覆盖在前一次固化好产品11表面上的浆料进行固化，当UV光机头5运动停止后，升降活塞平板12又下降一层，重复运动，形成一个循环工艺，然后依次循环工作，直到完成设定的工作次数，最后完成陶瓷浆料3D打印工艺流程。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种UV光固化3D打印机，其特征在于：包括料盘装置和移动机头装置；

所述料盘装置包括料槽、刮胶机构、活塞平板、升降机构，所述料槽由固定板和围设在固定板四周防止打印材料外溢的档边条组成，所述料槽内设有一块活塞平板,所述活塞平板连接有能使平板做上下活动的升降机构，在活塞平板上方设置有沿活塞平板长度方向来回刮动的刮胶机构；

所述移动机头装置设置在所述料盘装置的上方，所述移动机头装置包括移动机构和UV光机头，所述移动机构包括第一滑块、第一滑块驱动装置和第一支撑板，所述第一支撑板上安装有第一线性导轨，所述第一线性导轨内滑动设置所述第一滑块，所述第一滑块上通过安装板安装所述UV光机头；所述第一滑块驱动装置驱动所述第一滑块沿第一线性导轨滑动，所述第一滑块滑动时带动所述UV光机头在活塞平板正上方移动。

2.根据权利要求1所述的UV光固化3D打印机，其特征在于：所述刮胶机构包括刮板驱动装置、第一刮板和第二刮板，所述刮板驱动装置包括设置在料槽两侧的两条第二线性导轨、第二滑块驱动装置，第二线性导轨上均滑动连接第二滑块，第二滑块连接支撑座，两个支撑座之间连接第二支撑板，所述第二支撑板中部开设安装口，安装口处设置安装框架，安装框架上安装有第一气缸和第二气缸，所述第一气缸的伸缩端竖直朝下穿过安装口后连接第一刮板，所述第二气缸的伸缩端竖直朝下穿过安装口后连接第二刮板；所述第二滑块驱动装置驱动第二滑块沿第二线性导轨滑动，所述第二滑块带动所述第一刮板和第二刮板沿活塞平板表面来回刮动。

3.根据权利要求1所述的UV光固化3D打印机，其特征在于：所述升降机构包括活塞杆和升降驱动机构，所述活塞杆垂直向上贯穿所述固定板并与固定板密封滑动连接；所述升降驱动机构与所述活塞杆固定连接，并驱动活塞杆上下滑动。

4.根据权利要求1所述的UV光固化3D打印机，其特征在于：所述滑块驱动装置为丝杠电机。

5.根据权利要求3所述的UV光固化3D打印机，其特征在于：所述升降驱动机构为电动推杆或丝杠电机。

6.根据权利要求2所述的UV光固化3D打印机，其特征在于：所述第一刮板通过两块压刀板锁紧，并通过压刀板与第一气缸连接；所述第二刮板通过两块压刀板锁紧，并通过压刀板与第二气缸连接。

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