CN218477126U - 3d打印装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种3D打印装置，3D打印装置包括发光源、准直匀光阵列透镜、液晶显示屏、透镜组、料槽、成型平台、升降机构以及反射镜，其中发光源的光线通过准直匀光阵列透镜进行准直后，通过液晶显示屏的透光区，透镜组将透光区形成的截面图像的光斑成比例投射至位于料槽中的成型平台上，升降机构用于驱动成型平台在料槽中升降运动，反射镜设置于液晶显示屏和透镜组之间；或者，反射镜设置于透镜组和料槽之间用于将透镜组射出的光线反射至成型平台，或者，液晶显示屏和透镜组之间以及透镜组和料槽之间均设置有反射镜。本实用新型技术方案能使3D打印装置体积缩小，实现大幅面打印成型及成型打印面积可调，降低成本的同时还提高了3D打印精度。

Description

3D打印装置

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，特别涉及一种3D打印装置。

背景技术

3D打印(3D printing)为快速成形技术的一种，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，玩具组件、机械零件或人体骨件，皆可使用3D打印快速制成，使3D打印逐渐成为大众普及的技术。但是如何在减小设备体积并能不降低打印的精度一直是3D打印技术研究的热点。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种3D打印装置，旨在优化3D打印装置的结构，降低设备尺寸，使打印机整体尺寸更加紧凑的同时提高3D打印的精度。

为实现上述目的，本实用新型提出的3D打印装置，包括：

发光源，用于产生能够固化光敏材料的光线；

准直匀光阵列透镜，设置于所述发光源的光线的出射方向，用于将所述发光源的光线进行准直；

液晶显示屏，设置于准直匀光阵列透镜的出射方向，用于在接收控制信号后形成与打印所需截面图像形状相匹配的透光区，所述透光区用以供所述准直匀光阵列透镜出射的光线穿过；

透镜组，设置于所述液晶显示屏的光线的出射方向，用于对从所述液晶显示屏出射的光线进行汇聚，并将所述透光区形成的截面图像的光斑成比例投射出所述透镜组；

料槽，设置于所述透镜组的出射方向，用于放置液态的光敏材料；

成型平台和升降机构，所述成型平台设置于所述透镜组的出射方向并与所述升降机构固定连接，所述升降机构用于驱动所述成型平台在所述料槽中升降运动；以及

反射镜，所述反射镜设置于所述液晶显示屏和所述透镜组之间用于将所述液晶显示屏射出的光线反射至所述透镜组；或者，所述反射镜设置于所述透镜组和所述料槽之间用于将所述透镜组射出的光线反射至所述成型平台，或者，所述液晶显示屏和所述透镜组之间以及所述透镜组和所述料槽之间均设置有所述反射镜。

可选地，还包括菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜设置于所述液晶显示屏的光线的出射方向，所述菲涅尔透镜用于将所述光线进行聚集。

可选地，所述液晶显示屏的投影面为圆形。

可选地，所述透镜组为凸透镜、凹透镜以及凹凸透镜三者中任意二者或三者的组合。

可选地，所述透镜组为两凸透镜和一凹透镜的组合，所述凹透镜设于两所述凸透镜之间。

可选地，所述透镜组为三凸透镜和一凹透镜的组合，两所述凸透镜、所述凹透镜、另一所述凸透镜沿所述发光源的光线出射方向依次设置。

可选地，所述透镜组的焦距可调。

可选地，所述升降机构包括用于承载所述成型平台的至少两个光轴，所述成型平台包括平台本体，所述平台本体设有定位槽，所述定位槽对应所述光轴的数量设置，一所述定位槽的槽口与一所述光轴相适配，所述平台本体与所述光轴通过磁性吸附固定。

可选地，所述平台本体包括主体段和设于所述主体段周缘的折边段，两相对的折边段对应所述光轴的数量设有定位槽，一所述定位槽的槽口与一所述光轴相适配，所述主体段设有磁铁，所述磁铁用于将所述平台本体吸附固定于所述光轴。

可选地，所述主体段设有过液孔。

本实用新型技术方案通过采用发光源、准直匀光阵列透镜、液晶显示屏、透镜组、料槽、成型平台、升降机构以及反射镜，其中发光源用于产生能够固化光敏材料的光线，准直匀光阵列透镜设置于所述发光源的光线的出射方向，用于将所述发光源的光线进行准直，液晶显示屏设置于准直匀光阵列透镜的出射方向，用于在接收控制信号后形成与打印所需截面图像形状相匹配的透光区，所述透光区用以供所述准直匀光阵列透镜出射的光线穿过，透镜组设置于所述液晶显示屏的光线的出射方向，用于对从所述液晶显示屏出射的光线进行汇聚，并将所述透光区形成的截面图像的光斑成比例投射出所述透镜组，料槽设置于所述透镜组的出射方向，用于放置液态的光敏材料；所述成型平台设置于所述透镜组的出射方向并与所述升降机构固定连接，所述升降机构用于驱动所述成型平台在所述料槽中升降运动，所述反射镜设置于所述液晶显示屏和所述透镜组之间用于将所述液晶显示屏射出的光线反射至所述透镜组；或者，所述反射镜设置于所述透镜组和所述料槽之间用于将所述透镜组射出的光线反射至所述成型平台，或者，所述液晶显示屏和所述透镜组之间以及所述透镜组和所述料槽之间均设置有所述反射镜。如此，在使得3D打印装置体积缩小，降低成本的同时还提高了3D打印精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型3D打印装置一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型3D打印装置另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型3D打印装置中设有菲涅尔透镜一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型3D打印装置中设有菲涅尔透镜又一实施例的结构示意图；

图5为本实用新型3D打印装置中升降机构和成型平台一实施例的结构示意图；

图6为图5中成型平台的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

3D打印(3D printing)为快速成形技术的一种，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，玩具组件、机械零件或人体骨件，皆可使用3D打印快速制成，使3D打印逐渐成为大众普及的技术。但是如何在减小设备体积并能不降低打印的精度一直是3D打印技术研究的热点。

为此，本实用新型提出一种3D打印装置。参照图1至6，在本实用新型实施例中，该3D打印装置包括发光源1、准直匀光阵列透镜2、液晶显示屏31、透镜组4、料槽5、成型平台6、升降机构8以及反射镜9。

发光源1，用于产生能够固化光敏材料的光线11；在本实施例中，发光源1可采用UV阵列光源以提高光线11的能量和照射范围。UV阵列光源能发射固化液态的光固化材料UV光线11，即紫外线(Ultraviolet，UV)。该UV阵列光源可为多个单个UV LED光源阵列排布而成，如此发光源1提供的光源能量高，性能稳定，并且UV LED具有寿命长、无热辐射、寿命不受开闭次数影响、照射均匀的优点。

在一实施例中，发光源1还可采用单个UV光源，如单个UV光源可结合导光板或反光镜设置，以提高光线11的能量和照射范围。

在一实施例中，发光源1还可采用阵列的LD光源，以提高光线11的能量和照射范围。以单个LED和LD为例，现在单一的LED无法和半导体激光管(LD)相比，一个激光管的亮度等于几百个LED的亮度总和。故相对很小的激光产品可以达到很大的照射距离，大大的改善照射效果，提高清晰度。

准直匀光阵列透镜2，设置于所述发光源1的光线11的出射方向，用于将所述发光源1的光线11进行准直；光源的发射的光线11存着散射问题，即指光线11一部分偏离原来传播方向的现象，为了使得发射光源能均匀的投射，避免使UV阵列光源射出的光线11会存在交叉，导致最后投射在液晶显示屏31上的光功率均匀度不高，从而影响打印整体精度。在本实施例中通过在发光源1下方设置准直匀光阵列透镜2，且准直匀光阵列透镜2的平整面与发光源1相对设置，使发光源1发射的光线11在透过准直匀光阵列透镜2的平整面到凹凸面后光路传播方向垂直于准直匀光阵列透镜2，即将原本因为散射或发射角度不同而产生交叉光线11的投射方向统一转换成垂直向下，准直匀光阵列透镜2可包括多个子透镜构成，每一子透镜对应UV LED光源阵列一LED设置，每一子透镜可以设在一镜框内，多个子透镜的镜框构成准直匀光阵列透镜2，且每一镜框能包裹单个的LED，使得单个LED发射的光源能经由每一子透镜以均匀准直方式的投射出，从而保证光线11后续能以均匀方式进入液晶显示屏31，更好的将液晶显示屏31的透光区的截面图像进行投影，从而提高打印精度。

液晶显示屏31，设置于准直匀光阵列透镜2的出射方向，用于在接收控制信号后形成与打印所需截面图像形状相匹配的透光区，所述透光区用以供所述准直匀光阵列透镜2出射的光线11穿过；在本实施例中，液晶显示屏31，可采用LCD(liquid-crystal display)，在其他实施例中，液晶显示屏31也能为其他能进行选择性透光作用的显示屏。LCD在光固化打印机中起着重要作用，是3D打印的核心配件之一，LCD是一种利用了液晶的光调制特性结合偏振器原理，用于平板，手机或其他电子调制的光学设备，液晶本身不会直接发光，而是使用背光或反射来产生彩色或单色图像，对于不同尺寸的LCD，信号接口也有所不同，包括MIPI，RGB，EDP和LVDS。在当前的光固化3D打印机市场中，大多数屏幕使用MIPI接口协议(小尺寸)和eDP接口协议(大尺寸)。与普通LCD不同，用于光固化3D打印机的LCD因为使用UVLED作为光源往往不需要背光。LCD光固化3D打印技术采用数字面曝光方式成型。使光源透过准直匀光阵列透镜2，使光源分布均匀，利用液晶屏LCD成像原理，在微型计算机及显示屏驱动电路的驱动下，由计算机程序提供图像信号，在液晶屏幕上出现选择性的透明区域，照射单层厚图像完成光固化反应，逐层固化最终得到打印实体。但由于LCD液晶屏采用的是显示技术，不能进行远距离投光从而限定了LCD液晶屏只能与光敏材料足够近的距离才能保证打印精度以及确保能固化光敏材料；这样的方式也限定了LCD液晶屏只能紧紧贴到料盘底部，进行底部投光显示成型，即需要采用上拉式的3D打印，即成型平台6每形成一层成型图形便需要成型平台6拉拔调整进行下一层打印，在这个中，因为离型力的出现，情况会复杂的多，离型力指成型平台6以及成型件从储料槽5中分离时所需要的力。如此最需要考量的元素变成了如何减少拉拔力/离型力。影响拉拔力/离型力的因素有很多：树脂黏度、离型速度、新成型层面面积、新成型层面与离型膜高度距离。并且在这个中，还存在有未清理/脱落的固化碎粒，在成型平台6下降中挤压LCD液晶屏，或LCD液晶屏上的离型膜破损导致光敏材料到LCD液晶屏上固化，因此LCD液晶屏容易损坏且打印速度很慢。

透镜组4，设置于所述液晶显示屏31的光线11的出射方向，用于对从所述液晶显示屏31出射的光线11进行汇聚，并将所述透光区形成的截面图像的光斑成比例投射出所述透镜组4；经过液晶显示屏31的透光区的光线11会进入透镜组4内，经由透镜组4对光线11的再聚合提高光线11能量、再均直投影出透镜组4，并且在这一中液晶显示屏31的透光区的区域能等比例大小被透镜组4所投影出，透镜组4能极大地避免因为单个透镜畸变带来的投影误差。如此，在避免了液晶显示屏31被压坏的同时，也能保证投影的图像精度，保留了LCD高精度，高分辨率的优势。

料槽5，设置于所述透镜组4的出射方向，用于放置液态的光敏材料；

成型平台6和升降机构8，所述成型平台6设置于所述透镜组4的出射方向并与所述升降机构8固定连接，所述升降机构8用于驱动所述成型平台6在所述料槽5中升降运动；以及

反射镜9，所述反射镜9设置于所述液晶显示屏31和所述透镜组4之间用于将所述液晶显示屏31射出的光线11反射至所述透镜组4；或者，所述反射镜9设置于所述透镜组4和所述料槽5之间用于将所述透镜组4射出的光线11反射至所述成型平台6，或者，所述液晶显示屏31和所述透镜组4之间以及所述透镜组4和所述料槽5之间均设置有所述反射镜9。通过反射镜9以简化对光束进行调节的光路，因此，在装置体积缩小的同时还提高了3D打印精度。

本实用新型技术方案通过采用发光源1、准直匀光阵列透镜2、液晶显示屏31、透镜组4、料槽5、成型平台6、升降机构8以及反射镜9，其中发光源1用于产生能够固化光敏材料的光线11，准直匀光阵列透镜2设置于所述发光源1的光线11的出射方向，用于将所述发光源1的光线11进行准直，液晶显示屏31设置于准直匀光阵列透镜2的出射方向，用于在接收控制信号后形成与打印所需截面图像形状相匹配的透光区，所述透光区用以供所述准直匀光阵列透镜2出射的光线11穿过，透镜组4设置于所述液晶显示屏31的光线11的出射方向，用于对从所述液晶显示屏31出射的光线11进行汇聚，并将所述透光区形成的截面图像的光斑成比例投射出所述透镜组4，料槽5设置于所述透镜组4的出射方向，用于放置液态的光敏材料；所述成型平台6设置于所述透镜组4的出射方向并与所述升降机构8固定连接，所述升降机构8用于驱动所述成型平台6在所述料槽5中升降运动，所述反射镜9设置于所述液晶显示屏31和所述透镜组4之间用于将所述液晶显示屏31射出的光线11反射至所述透镜组4；或者，所述反射镜9设置于所述透镜组4和所述料槽5之间用于将所述透镜组4射出的光线11反射至所述成型平台6，或者，所述液晶显示屏31和所述透镜组4之间以及所述透镜组4和所述料槽5之间均设置有所述反射镜9。如此，在使得3D打印装置体积缩小，降低成本的同时还提高了3D打印精度。

参照图3、图4，在一实施例中，3D打印装置还包括菲涅尔透镜32，所述菲涅尔透镜32设置于所述液晶显示屏311的光线11的出射方向，所述菲涅尔透镜32用于将所述光线11进行聚集。菲涅尔透镜32(Fresnel透镜)一侧是平面，另一侧用一系列同心槽代替了传统透镜的曲面，浇铸成一个薄且轻的塑料板面。每个环带都相当于一个独立的折射面，十字剖面像许多小棱镜，这些环带都能使入射光线11会聚到一个共同的焦点。菲涅尔透镜32(Fresnel透镜)，简单的说就是在透镜的一侧有等距的齿纹通过这些齿纹，可以达到对指定光谱范围的光带通(反射或者折射)的作用，传统的打磨光学器材的带通光学滤镜造价昂贵。菲涅尔透镜32可以极大的降低成本。因为这些透镜非常薄，故由于吸收而损失的光能几乎很少。由于这奇特的螺纹设计，菲尼尔透镜可以将范围内入射光，聚集到一个焦点。菲涅尔螺纹透镜在效率和成像质量方面比较折中，高凹槽浓度就有高成像质量，然而低凹槽浓度却有好的效率(在聚光系统中有很好的应用)。因此，在液晶显示屏311在下方设置菲涅尔透镜32，将液晶显示屏311投射出带有横截面图像形状的光斑经过菲涅尔透镜32聚焦再投射到透镜组4或经过反射镜投射到透镜组4，再投射到光敏树脂平面使其发生凝固，通过调节透镜组4的投影距离，就可成比例的投影液晶显示屏311的截面图像，完成该层横截面图像的1：N比例的打印成型，并保证打印的精度。

为了3D打印装置的高度尺寸的基础上，能保证打印的面积，所述液晶显示屏31的投影面为圆形。圆形包括有正圆，椭圆，多焦点圆，如卵圆等。在本实施例中采用正圆的LCD液晶屏，能使透镜组4中的效率最大化，对角线尺寸为相同的正圆形液晶屏，其打印面积约为方形液晶屏的1.8倍。

参照图1至图4，为了使得透镜组4的投影图像与液晶显示屏31的透光区的截面图像大小相同，所述透镜组4为凸透镜41、凹透镜42以及凹凸透镜41三者中任意二者或三者的组合。凹凸透镜41是中央部分较厚的透镜。凸透镜41分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式。薄凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、发散或会聚等作用，这与透镜的厚度有关。可参考地，透镜的原理大致可为：将平行光线(如阳光)平行于轴(凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴)射入凸透镜，光在透镜的两面经过两次折射后，集中在轴上的一点，此点叫做凸透镜的焦点(记号为F)，凸透镜在镜的两侧各有一焦点，如为薄透镜时，此两焦点至透镜中心的距离大致相等。凸透镜之焦距是指焦点到透镜中心的距离，通常以f表示。凸透镜球面半径越小，焦距越短。凸透镜可用于放大镜、老花眼及远视的人戴的眼镜、显微镜、望远镜的透镜等。凸透镜能成正立放大虚像、倒立放大实像、倒立等大实像、倒立缩小实像；凹透镜能成正立缩小虚像。

参照图1至图4，为了等比例的投影透光区的截面图像，在一实施例中，所述透镜组4为三凸透镜41和一凹透镜42的组合，两所述凸透镜41、所述凹透镜42、另一所述凸透镜41沿所述发光源1的光线11出射方向依次设置。在另一实施例中，所述透镜组4为三凸透镜41和一凹透镜42的组合，两所述凸透镜41、所述凹透镜42、另一所述凸透镜41沿所述发光源1的光线11出射方向依次设置。即透镜组4内的透镜沿水平线对称分为入射透镜组4和出射透镜组4，如此能保证进入和投入的图像大小和精度。

进一步地，为了方便调整投影后图像的清晰度，所述透镜组4的焦距可调。

具体地，透镜组4具有固定焦距或手动调节焦距或自动调节焦距的功能，焦距，是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指从透镜中心到光聚集之焦点的距离。可参考上文介绍。一种方式焦距调节方式中，可通过手调节透镜之间的距离，如相机镜头转动方式，进而调整其焦距。在另一种焦距调节方式中，可调节透镜组4与液晶显示屏31之间的距离，从而实现远近距离的打印，如在1mm～600mm范围内的打印。在又一种焦距调节方式中，可通过丝杆81的带动进行调节。

参照图5、图6，为了能快速将成型平台6进行拆装。所述升降机构8包括用于承载所述成型平台6的至少两个光轴86，所述成型平台6包括平台本体，所述平台本体设有定位槽63，所述定位槽63对应所述光轴86的数量设置，一所述定位槽63的槽口与一所述光轴86相适配，所述平台本体与所述光轴86通过磁性吸附固定。成型平台6可以是钣金一体成型件，如铝合金钣金件，强度高，质量轻。在一实施方式中，可以在光轴86上设置磁铁7，平台本体可设置磁吸部，通过光轴86的磁铁7与磁吸部的配合将平台本体固定于光轴86，磁吸部为金属材料。在其他实施方式中，也可将平台本体整体采用金属材料设置，光轴86上的磁铁7之间吸附平台本体固定。在另外的实施例中，还可是通过设置电磁装置进行吸附固定。定位槽63设置为半圆状，以适配光轴86的外周面，使得平台本体更好的安装上光轴86上。在一实施例中，可以是平台本体具有厚度形成有定位槽63。

参照图5、图6，为了降低成型平台6的重量以及制造成本。在本实施例中，所述平台本体包括主体段61和设于所述主体段61周缘的折边段62，两相对的折边段62对应所述光轴86的数量设有定位槽63，一所述定位槽63的槽口与一所述光轴86相适配，所述主体段61设有磁铁7，所述磁铁7用于将所述平台本体吸附固定于所述光轴86。

在本实施例中，光轴86的数量为两根，平台本体一般为方形，也可为其他形状，主体段61和周缘设置的折边段62使得平台本体具有一定空间，减轻了平台本体的重量。通过两相对的折边段62对应所述光轴86的数量设有定位槽63，能快速将平台本体固定在光轴86上，在其他实施方式中，光轴86也可设置三根或四根等，对此不做限定。在将平台本体的定位槽63对应光轴86放下后，设置在主体段61上的磁铁7通过吸附光轴86进一步将平台本体与光轴86固定，避免平台本体的晃动或脱离。

为了更好的固定成型平台6，还可设置一固定件85，所述固定件85与所述光轴86的端部通过螺纹配合，所述成型平台6固定于所述光轴86，所述固定件85卡入所述定位槽63。通过固定件85在轴向上与光轴86配合，限定成型平台6在轴向的移动，成型平台6固定更牢固。

为了避免成型平台6下将到打印装置的料槽5的液面产生大量的气泡，导致打印失败，所述主体段61设有过液孔64，所述过液孔64贯通所述主体段61。成型平台6的移动使树脂可以快速流动而不产生气泡。

为了使得树脂在成型平台6的移动性更好，所述过液孔64在所述主体段61上行列间隔设有多个。在本实施例中，过液孔64呈方形，沿长度方向和宽度方向间隔排列，当然过液孔64也能为其他的几何图形。

为了方便磁铁7的安装，所述主体段61在两相对的定位槽63之间设有多个所述磁铁7。在一实施例中，可以在行列设置的两个过液孔64之间设置磁铁7。为了结构设置更优化，所述主体段61在靠近两相对的定位槽63位置设有一所述磁铁7。在靠近定位槽63的两个过液孔64之间设置磁铁7，便能较好的固定成型平台6。

具体地，为了升降机构8移动精度准确，打印效果好，所述丝杆组件包括丝杆81、滑块组件以及滑轨84，所述滑轨84设于所述机架，所述滑块组件与所述滑轨84可移动的连接，所述丝杆81与所述滑块组件相连接，所述光轴组件与所述滑块组件相连接，在丝杆81的驱动下，所述滑块组件能沿所述滑轨84移动。

滑轨84安装在机架上，滑块组件能与滑轨84相对滑动，驱动件可以是电机或气缸动力源，驱动件与丝杆81通过同步轮和皮带方式传动连接，丝杆81与滑块组件通过螺纹方式进行安装，驱动件带动丝杆81进行转动，在丝杆81驱动下，滑块组件沿滑轨84进行运动，使得成型平台6能在料槽5内进行升降。丝杆81可以为T型丝杆，也可以是滚珠丝杆了，实现高精度传动。

具体地，为了能较为方便的对成型平台6进行调平，所述滑块组件包括滑块82、丝杆连接件83，所述丝杆连接件83与所述滑块82通过调平螺钉连接，所述丝杆连接件83可移动的与所述丝杆81连接，在所述丝杆连接件83的带动下所述滑块82能沿所述的滑轨84移动。

在一实施例中，滑块82与滑轨84配合连接，丝杆连接件83呈L形设置，丝杆连接件83通过三个调平螺钉与滑块82连接，丝杆81与丝杆连接件83相配合，丝杆连接件83再与光轴组件固定连接。三个调平螺钉呈三角形设置，根据实际打印过程的投影的情况，通过调整不同螺钉的松紧使得与丝杆连接件83相连接地光轴组件进行前后抬升或左右的抬升，使成型平台6的调平方便快捷。

不失一般性地，在一使用场景中：

首先投影装置获取需要打印成型件的三维数据文件，然后三维数据软件沿Z轴方向根据设置的层厚进行水平分层切割，获取每一层的横截面图像数据；控制软件将每一层的横截面图像数据依次发送到投影装置，如高分辨率的DLP投影装置和LCD液晶屏投影装置等，然后根据切片软件将三维数据沿Z轴方向根据设置的层厚进行水平分层切割，获取每一层的横截面图像数据，并发送给投影装置系统进行逐点扫描；

同时，在软件的控制下，驱动件带动丝杆81，驱动丝杆连接件83以及与丝杆连接件83相固定的滑块82沿导轨进行运动，而光轴组件连接又与丝杆连接件83相连接，成型平台6安装在光轴组件的光轴86上，于是，成型平台6上表面将沿着导轨的方向移动到预先设定原点处，然后在到料槽5的液面的下一个层厚位置，等待投影装置的照射；

成型平台6就位后，投影装置根据第一个横截面图像形状进行扫描，投影装置发出第一个横截面图像形状的UV光照射到光敏树脂树脂的液面并按截面图像形状凝固成型到平台本体上，然后，成型平台6将继续下降一个层厚距离，完成就位后，投影装置根据第二个横截面图像形状进行扫描，投影装置发出第二个横截面图像形状的UV光照射到光敏树脂树脂的液面并按截面图像形状凝固成型到第一层固化物上面，同理，成型平台6将继续下降一个层厚距离，完成就位后，继续根据第三个横截面图像形状进行扫描，投影装置发出第三个横截面图像形状的UV光照射到光敏树脂树脂的液面并按截面图像形状凝固成型到第二层固化物上面，以此类推，直到完成光固化成型的过程。

完成光固化成型后，在软件控制下，带有打印模型的成型平台6回到设置原点，然后用镊子或手或其它工具捏住成型平台6右下角，逆时针旋转使得成型平台6与光轴分开，即可以实现带有模型的成型平台6快速脱离3D打印机，同时成型平台6可以与模型一起放入清洗机中清洗干净，方便快捷。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种3D打印装置，其特征在于，包括：

发光源，用于产生能够固化光敏材料的光线；

准直匀光阵列透镜，设置于所述发光源的光线的出射方向，用于将所述发光源的光线进行准直；

液晶显示屏，设置于准直匀光阵列透镜的出射方向，用于在接收控制信号后形成与打印所需截面图像形状相匹配的透光区，所述透光区用以供所述准直匀光阵列透镜出射的光线穿过；

透镜组，设置于所述液晶显示屏的光线的出射方向，用于对从所述液晶显示屏出射的光线进行汇聚，并将所述透光区形成的截面图像的光斑成比例投射出所述透镜组；

料槽，设置于所述透镜组的出射方向，用于放置液态的光敏材料；

成型平台和升降机构，所述成型平台设置于所述透镜组的出射方向并与所述升降机构固定连接，所述升降机构用于驱动所述成型平台在所述料槽中升降运动；以及

反射镜，所述反射镜设置于所述液晶显示屏和所述透镜组之间用于将所述液晶显示屏射出的光线反射至所述透镜组；或者，所述反射镜设置于所述透镜组和所述料槽之间用于将所述透镜组射出的光线反射至所述成型平台，或者，所述液晶显示屏和所述透镜组之间以及所述透镜组和所述料槽之间均设置有所述反射镜。

2.如权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，还包括菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜设置于所述液晶显示屏的光线的出射方向，所述菲涅尔透镜用于将所述光线进行聚集。

3.如权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述液晶显示屏的投影面为圆形。

4.如权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述透镜组为凸透镜、凹透镜以及凹凸透镜三者中任意二者或三者的组合。

5.如权利要求4所述的3D打印装置，其特征在于，所述透镜组为两凸透镜和一凹透镜的组合，所述凹透镜设于两所述凸透镜之间。

6.如权利要求4所述的3D打印装置，其特征在于，所述透镜组为三凸透镜和一凹透镜的组合，两所述凸透镜、所述凹透镜、另一所述凸透镜沿所述发光源的光线出射方向依次设置。

7.如权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述透镜组的焦距可调。

8.如权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述升降机构包括用于承载所述成型平台的至少两个光轴，所述成型平台包括平台本体，所述平台本体设有定位槽，所述定位槽对应所述光轴的数量设置，一所述定位槽的槽口与一所述光轴相适配，所述平台本体与所述光轴通过磁性吸附固定。

9.如权利要求8所述的3D打印装置，其特征在于，所述平台本体包括主体段和设于所述主体段周缘的折边段，两相对的折边段对应所述光轴的数量设有定位槽，一所述定位槽的槽口与一所述光轴相适配，所述主体段设有磁铁，所述磁铁用于将所述平台本体吸附固定于所述光轴。

10.如权利要求9所述的3D打印装置，其特征在于，所述主体段设有过液孔。

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