CN215903973U - 一种下沉式光固化打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种下沉式光固化打印机，在打印机机架上装配运动装置、控制单元和料槽，通过控制单元分别控制光学引擎装置和刮刀装置、打印平台在运动装置上的实现位移移动以及打印工作，有效的提高了打印机设备的智能化，刮刀装置中刮刀的结构呈圆弧面结构，形似“逗号”，有一个渐变缓冲的过程，在刮平液面时有一个涂抹辊压的作用，可以消除打印浆料中的气孔，使得打印模型内部更加密实，强度更高；激光测距仪装配在刮刀上，测量三点或以上打印浆料液面的高度，就可以通过调节设备底部的调平螺栓来调节整个设备的水平；同时通过激光测距仪可以知道刮刀、光学引擎和打印平台的相对位置，实现精确打印。

Description

一种下沉式光固化打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体为一种下沉式光固化打印机。

背景技术

现有的光固化打印机按照打印平台的运动方式分为下沉式和提拉式。其中提拉式光固化打印机每打印一层需要克服拔膜力，导致成功率差、离型膜寿命短且打印材料种类少；下沉式光固化打印机大多设备庞大笨重、用料非常大，且刮刀固定，不能控制其上下运动，从而导致生产成本高，打印精度差。

实用新型内容

针对现有技术中下沉式光固化打印机存在设备庞大笨重、用料非常大且刮刀固定，不能控制其上下运动，从而导致生产成本高，打印精度差的问题，本实用新型提供一种下沉式光固化打印机，其结构简单，操作方便，大幅度减少了下沉式打印机的设备体积及用料，同时提高了打印模型的强度并且打印精度高。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种下沉式光固化打印机，包括打印机机架、光学引擎装置、刮刀装置、料槽、调平螺栓、运动装置、打印平台和控制单元；运动装置和料槽固定装配在打印机机架上，光学引擎装置、刮刀装置以及打印平台分别在同一竖直方向上由上至下依次装配在运动装置上，料槽内存放打印浆料，打印平台通过运动装置移动至料槽内进行蘸料；控制单元分别与光学引擎装置和刮刀装置、打印平台以及运动装置电源连接，控制单元通过运动装置控制光学引擎装置和刮刀装置以及打印平台实现料浆的固化成型；调平螺栓装配在打印机机架的底端；

刮刀装置包括刮刀支架、减速电机、轴承座、激光测距仪、刮刀和转动轴；

减速电机和轴承座装配在刮刀支架上，转动轴一端穿过轴承座，与减速电机的驱动端连接，转动轴的另一端装配刮刀，刮刀的结构呈圆弧面结构，减速电机驱动转动轴并带动刮刀进行转动，激光测距仪安装在刮刀上。

优选的，运动装置包括光学引擎刮刀运动单元、打印平台运动单元和两组直线导轨；

两组直线导轨分别竖直平行装配在打印平台运动单元和光学引擎刮刀运动单元的两侧，打印平台装配在打印平台运动单元上，且打印平台通过打印平台运动单元的控制，在直线导轨上升降运动，光学引擎装置和刮刀装置分别装配在光学引擎刮刀运动单元上，且光学引擎装置和刮刀装置通过光学引擎刮刀运动单元的控制，在直线导轨上升降运动。

进一步的，光学引擎刮刀运动单元包括一级电机、一级联轴器、一级丝杆固定座、一级滚珠丝杆、一级丝杆支撑座以及一级安装板；

一级滚珠丝杆的一端固定装配在一级丝杆固定座上，一级滚珠丝杆的端部通过一级丝杆固定座且经一级联轴器与一级电机的驱动端连接，一级滚珠丝杆的另一端固定设置在一级丝杆支撑座上，一级安装板装配在一级滚珠丝杆上，且一级安装板的两侧分别连接在直线导轨上，一级滚珠丝杆通过一级电机的驱动并带动一级安装板在直线导轨上升降运动。

更进一步的，光学引擎装置和刮刀装置分别装配在一级安装板上，且刮刀装置位于光学引擎装置的下方。

优选的进一步的，打印机机架上设有一级限位开关，当一级安装板运动到零位后触发一级限位开关。

进一步的，打印平台运动单元包括二级电机、二级联轴器、二级丝杆固定座、二级滚珠丝杆、二级丝杆支撑座以及二级安装板；

二级滚珠丝杆的一端固定装配在二级丝杆固定座上，二级滚珠丝杆的端部通过二级丝杆固定座且经二级联轴器与二级电机的驱动端连接，二级滚珠丝杆的另一端固定设置在二级丝杆支撑座上，二级安装板装配在二级滚珠丝杆上，且二级安装板的两侧分别连接在直线导轨上，二级滚珠丝杆通过二级电机的驱动并带动二级安装板在直线导轨上升降运动。

更进一步的，打印平台通过打印平台连杆装配在二级安装板上。

优选的进一步的，打印机机架上还设有二级限位开关，当二级安装板运动到零位后触发二级限位开关。

优选的，刮刀支架上设有刮刀限位开关。

优选的，刮刀在转动轴上通过刮刀调节螺钉进行调节。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供一种下沉式光固化打印机，在打印机机架上装配运动装置、控制单元和料槽，通过控制单元分别控制光学引擎装置和刮刀装置、打印平台在运动装置上的实现位移移动以及打印工作，有效的提高了打印机设备的智能化，刮刀装置中刮刀的结构呈圆弧面结构，形似“逗号”，有一个渐变缓冲的过程，在刮平液面时有一个涂抹辊压的作用，可以消除打印浆料中的气孔，使得打印模型内部更加密实，强度更高；激光测距仪装配在刮刀上，测量三点或以上打印浆料液面的高度，就可以通过调节设备底部的调平螺栓来调节整个设备的水平；同时通过激光测距仪可以知道刮刀、光学引擎和打印平台的相对位置，实现精确打印。

进一步的，运动装置中光学引擎刮刀运动单元和打印平台运动单元并排布置，打印平台通过打印平台运动单元的控制，在直线导轨上升降运动，光学引擎装置和刮刀装置通过光学引擎刮刀运动单元的控制，在直线导轨上升降运动，结构紧凑，大幅度减小设备体积。

更进一步的，光学引擎刮刀运动单元中光学引擎装置和刮刀装置由一级电机通过一级滚珠丝杆在直线导轨上升降运动，提高了打印机的机械性能，便于操作打印工作。

更进一步的，打印平台运动单元中打印平台通过由二级电机通过二级滚珠丝杆在直线导轨上升降运动，便于将打印平台移动至料槽内，便于打印。

进一步的，刮刀在转动轴上通过刮刀调节螺钉进行调节，调节螺钉可以调节刮刀底面与液面的相互平行。

附图说明

图1为本实用新型下沉式光固化打印机的立体结构示意图；

图2为本实用新型运动装置的平面示意图；

图3为本实用新型刮刀装置的立体结构示意图；

图4为本实用新型刮刀装置的平面示意图；

图5为本实用新型刮刀侧面形状的局部示意图。

图中：1-打印机架；2-光学引擎装置；3-刮刀装置；4-料槽；5-调平螺栓；6-运动装置；7-一级电机；8-一级联轴器；9-一级丝杆固定座；10-直线导轨；11-一级滚珠丝杆；12-一级限位开关；13-一级丝杆支撑座；14-打印平台连杆；15-打印平台；16-减速电机；17-轴承座；18-激光测距仪；19-刮刀；20-转动轴；21-刮刀调节螺钉；22-刮刀限位开关；23-一级安装板；24-二级安装板；25-二级丝杆固定座；26-二级联轴器；27-二级电机；28-二级滚珠丝杆；29-二级限位开关；30-二级丝杆支撑座。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1，本实用新型一个实施例中，提供了一种下沉式光固化打印机，其结构简单，操作方便，大幅度减少了下沉式打印机的设备体积及用料，同时提高了打印模型的强度并且打印精度高。

具体的，该下沉式光固化打印机，包括打印机机架1、光学引擎装置2、刮刀装置3、料槽4、调平螺栓5、运动装置6、打印平台15和控制单元；

运动装置6和料槽4固定装配在打印机机架1上，光学引擎装置2、刮刀装置3以及打印平台15分别在同一竖直方向上由上至下依次装配在运动装置6上，料槽4内存放打印浆料，打印平台15通过运动装置6移动至料擦4内进行蘸料；控制单元分别与光学引擎装置2和刮刀装置3、打印平台15以及运动装置6电源连接，控制单元通过运动装置6控制光学引擎装置2和刮刀装置3以及打印平台15实现料浆的固化成型；调平螺栓5装配在打印机机架1的底端；

根据图3、图4和图5所示，刮刀装置3包括刮刀支架、减速电机16、轴承座17、激光测距仪18、刮刀19和转动轴20；

减速电机16和轴承座17装配在刮刀支架上，转动轴20一端穿过轴承座17，与减速电机16的驱动端连接，转动轴20的另一端装配刮刀19，刮刀19的结构呈圆弧面结构，减速电机16驱动转动轴20并带动刮刀19进行转动，激光测距仪18安装在刮刀19上。

刮刀支架上设有刮刀限位开关22；刮刀19在转动轴20上通过刮刀调节螺钉21进行调节，调节螺钉21可以调节刮刀19底面与液面的相互平行。

具体的，根据图2所示，运动装置6包括光学引擎刮刀运动单元、打印平台运动单元和两组直线导轨10；

两组直线导轨10分别竖直平行装配在打印平台运动单元和光学引擎刮刀运动单元的两侧，打印平台15装配在打印平台运动单元上，且打印平台15通过打印平台运动单元的控制，在直线导轨10上升降运动，光学引擎装置2和刮刀装置3分别装配在光学引擎刮刀运动单元上，且光学引擎装置2和刮刀装置3通过光学引擎刮刀运动单元的控制，在直线导轨10上升降运动，结构紧凑，大幅度减小设备体积。

其中，光学引擎刮刀运动单元包括一级电机7、一级联轴器8、一级丝杆固定座9、一级滚珠丝杆11、一级丝杆支撑座13以及一级安装板23；

一级滚珠丝杆11的一端固定装配在一级丝杆固定座9上，一级滚珠丝杆11的端部通过一级丝杆固定座9且经一级联轴器8与一级电机7的驱动端连接，一级滚珠丝杆11的另一端固定设置在一级丝杆支撑座13上，一级安装板23装配在一级滚珠丝杆11上，且一级安装板23的两侧分别连接在直线导轨10上，一级滚珠丝杆11通过一级电机的驱动并带动一级安装板23在直线导轨10上升降运动。

光学引擎装置2和刮刀装置3分别装配在一级安装板23上，且刮刀装置3位于光学引擎装置2放入下方。

打印机机架1上设有一级限位开关12，当一级安装板23运动到零位后触发一级限位开关12。

其中，打印平台运动单元包括二级电机27、二级联轴器26、二级丝杆固定座25、二级滚珠丝杆28、二级丝杆支撑座30以及二级安装板24；

二级滚珠丝杆28的一端固定装配在二级丝杆固定座25上，二级滚珠丝杆28的端部通过二级丝杆固定座25且经二级联轴器26与二级电机27的驱动端连接，二级滚珠丝杆28的另一端固定设置在二级丝杆支撑座30上，二级安装板24装配在二级滚珠丝杆28上，且二级安装板24的两侧分别连接在直线导轨10上，二级滚珠丝杆28通过二级电机27的驱动并带动二级安装板24在直线导轨10上升降运动。

打印平台15通过打印平台连杆14装配在二级安装板24上。

打印机机架1上还设有二级限位开关29，当二级安装板24运动到零位后触发二级限位开关29。

本实用新型中运动装置6并排布置，共用两根直线导轨10，分别由两个电机通过滚珠丝杆带动安装其上的光学引擎和打印平台上下运动，这样可以使设备结构紧凑，大幅减小设备体积；

刮刀装置3与光学引擎装置2固定在一级安装板23上，这样可以保证刮刀装置3与光学引擎装置2的相对位置固定，并且刮刀装置3能随光学引擎装置2一起上下运动；同时刮刀装置3自身通过减速电机16可以做旋转运动，进行刮料动作；

刮刀19形状为一边圆弧面，形似“逗号”，有一个渐变缓冲的过程，在刮平液面时有一个涂抹辊压的作用，可以消除打印浆料中的气孔，使得打印模型内部更加密实，强度更高

刮刀19侧边与转动轴连接部位安装有调整螺钉，可以调节刮刀底面与液面的相互平行；

刮刀19上安装有激光测距仪18，测量三点或以上打印浆料液面的高度，就可以通过调节设备底部的调平螺栓来调节整个设备的水平；同时通过激光测距仪18可以知道刮刀19、光学引擎装置2和打印平台15的相对位置，实现精确打印。

本实用新型中一种下沉式光固化打印机在使用时，一级电机7带动光学引擎装置2和刮刀装置3在直线导轨10上做升降直线运动，二级电机27带动打印平台15在直线导轨10上做升降直线运动；并且光学引擎装置2通过一级限位开关12控制其零位，打印平台15通过二级限位开关29控制其零位，通过控制单元控制限定光学引擎装置2和打印平台15的最大位置，刮刀装置3与光学引擎装置2相对固定，且能上下随动，同时刮刀装置3的自身通过减速电机16驱动可以做旋转运动，通过刮刀限位开关22控制其旋转的零位及最大位置。

在打印时，打印平台15下降至料槽4内蘸料，然后上升到液面之上一个层厚，刮刀19旋转刮料，然后光学引擎装置2照射，完成浆料的固化成型。

综上所述，本实用新型提供一种下沉式光固化打印机，在打印机机架上装配运动装置和控制单元，通过控制单元分别控制光学引擎装置和刮刀装置、打印平台在运动装置上的实现位移移动以及打印工作，有效的提高了打印机设备的智能化，刮刀装置中刮刀的结构呈圆弧面结构，形似“逗号”，有一个渐变缓冲的过程，在刮平液面时有一个涂抹辊压的作用，可以消除打印浆料中的气孔，使得打印模型内部更加密实，强度更高；激光测距仪装配在刮刀上，测量三点或以上打印浆料液面的高度，就可以通过调节设备底部的调平螺栓来调节整个设备的水平；同时通过激光测距仪可以知道刮刀、光学引擎和打印平台的相对位置，实现精确打印。

最后应当说明的是：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，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种下沉式光固化打印机，其特征在于，包括打印机机架(1)、光学引擎装置(2)、刮刀装置(3)、料槽(4)、调平螺栓(5)、运动装置(6)、打印平台(15)和控制单元；运动装置(6)和料槽(4)固定装配在打印机机架(1)上，光学引擎装置(2)、刮刀装置(3)以及打印平台(15)分别在同一竖直方向上由上至下依次装配在运动装置(6)上，料槽(4)内存放打印浆料，打印平台(15)通过运动装置(6)移动至料槽(4)内进行蘸料；控制单元分别与光学引擎装置(2)和刮刀装置(3)、打印平台(15)以及运动装置(6)电源连接，控制单元通过运动装置(6)控制光学引擎装置(2)和刮刀装置(3)以及打印平台(15)实现料浆的固化成型；调平螺栓(5)装配在打印机机架(1)的底端；

刮刀装置(3)包括刮刀支架、减速电机(16)、轴承座(17)、激光测距仪(18)、刮刀(19)和转动轴(20)；

减速电机(16)和轴承座(17)装配在刮刀支架上，转动轴(20)一端穿过轴承座(17)，与减速电机(16)的驱动端连接，转动轴(20)的另一端装配刮刀(19)，刮刀(19)的结构呈圆弧面结构，减速电机(16)驱动转动轴(20)并带动刮刀(19)进行转动，激光测距仪(18)安装在刮刀(19)上。

2.根据权利要求1所述的一种下沉式光固化打印机，其特征在于，运动装置(6)包括光学引擎刮刀运动单元、打印平台运动单元和两组直线导轨(10)；

两组直线导轨(10)分别竖直平行装配在打印平台运动单元和光学引擎刮刀运动单元的两侧，打印平台(15)装配在打印平台运动单元上，且打印平台(15)通过打印平台运动单元的控制，在直线导轨(10)上升降运动，光学引擎装置(2)和刮刀装置(3)分别装配在光学引擎刮刀运动单元上，且光学引擎装置(2)和刮刀装置(3)通过光学引擎刮刀运动单元的控制，在直线导轨(10)上升降运动。

3.根据权利要求2所述的一种下沉式光固化打印机，其特征在于，光学引擎刮刀运动单元包括一级电机(7)、一级联轴器(8)、一级丝杆固定座(9)、一级滚珠丝杆(11)、一级丝杆支撑座(13)以及一级安装板(23)；

一级滚珠丝杆(11)的一端固定装配在一级丝杆固定座(9)上，一级滚珠丝杆(11)的端部通过一级丝杆固定座(9)且经一级联轴器(8)与一级电机(7)的驱动端连接，一级滚珠丝杆(11)的另一端固定设置在一级丝杆支撑座(13)上，一级安装板(23)装配在一级滚珠丝杆(11)上，且一级安装板(23)的两侧分别连接在直线导轨(10)上，一级滚珠丝杆(11)通过一级电机的驱动并带动一级安装板(23)在直线导轨(10)上升降运动。

4.根据权利要求3所述的一种下沉式光固化打印机，其特征在于，光学引擎装置(2)和刮刀装置(3)分别装配在一级安装板(23)上，且刮刀装置(3)位于光学引擎装置(2)的下方。

5.根据权利要求4所述的一种下沉式光固化打印机，其特征在于，打印机机架(1)上设有一级限位开关(12)，当一级安装板(23)运动到零位后触发一级限位开关(12)。

6.根据权利要求2所述的一种下沉式光固化打印机，其特征在于，打印平台运动单元包括二级电机(27)、二级联轴器(26)、二级丝杆固定座(25)、二级滚珠丝杆(28)、二级丝杆支撑座(30)以及二级安装板(24)；

二级滚珠丝杆(28)的一端固定装配在二级丝杆固定座(25)上，二级滚珠丝杆(28)的端部通过二级丝杆固定座(25)且经二级联轴器(26)与二级电机(27)的驱动端连接，二级滚珠丝杆(28)的另一端固定设置在二级丝杆支撑座(30)上，二级安装板(24)装配在二级滚珠丝杆(28)上，且二级安装板(24)的两侧分别连接在直线导轨(10)上，二级滚珠丝杆(28)通过二级电机(27)的驱动并带动二级安装板(24)在直线导轨(10)上升降运动。

7.根据权利要求5所述的一种下沉式光固化打印机，其特征在于，打印平台(15)通过打印平台连杆(14)装配在二级安装板(24)上。

8.根据权利要求7所述的一种下沉式光固化打印机，其特征在于，打印机机架(1)上还设有二级限位开关(29)，当二级安装板(24)运动到零位后触发二级限位开关(29)。

9.根据权利要求1所述的一种下沉式光固化打印机，其特征在于，刮刀支架上设有刮刀限位开关(22)。

10.根据权利要求1所述的一种下沉式光固化打印机，其特征在于，刮刀(19)在转动轴(20)上通过刮刀调节螺钉(21)进行调节。

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