CN218749338U - 一种基于dlp的3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于DLP的3D打印机，包括反射微镜、树脂槽和升降平台，所述反射微镜、所述树脂槽和所述升降平台在竖直方向上由下至上依次设置，还包括曝光装置和光源；所述光源朝向所述反射微镜设置；所述曝光装置具有可开合的透光区域，所述曝光装置位于所述反射微镜与所述树脂槽之间并且所述透光区域与所述反射微镜正对，使当所述透光区域打开时，经过反射微镜后的光线能够通过所述透光区域进入所述树脂槽内。本实用新型能够准确控制曝光时长，延长光源使用寿命。

Description

一种基于DLP的3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其是指一种基于DLP的3D打印机。

背景技术

现有的DLP(释义为数字光处理)打印机，通常是由固定紫外光源照射微镜，并通过微镜进行细微的角度调节，使光线射入用于容纳光敏树脂的储液槽中，实现树脂固化。而光敏树脂的固化成型效果主要依赖于紫外光源的照射时长，紫外光源的照射时长控制则需要通过自身的开关控制，高频率地开关紫外光源，会导致其使用寿命缩短，提高DLP打印机的使用成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于DLP打印机，延长紫外光源的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于DLP的3D打印机，包括反射微镜、树脂槽和升降平台，所述反射微镜、所述树脂槽和所述升降平台在竖直方向上由下至上依次设置，还包括曝光装置和光源；

所述光源朝向所述反射微镜设置；

所述曝光装置具有可开合的透光区域，所述曝光装置位于所述反射微镜与所述树脂槽之间并且所述透光区域与所述反射微镜正对，使当所述透光区域打开时，经过反射微镜后的光线能够通过所述透光区域进入所述树脂槽内。

进一步地，所述光源包括支架、紫外灯和凸透镜；

所述支架设置于所述反射微镜的一侧，且所述支架沿逐渐远离所述反射微镜的方向逐渐上抬；

所述凸透镜和紫外灯沿逐渐远离所述反射微镜的方向依次设置，且所述紫外灯朝向所述反射微镜，使所述紫外灯发出的光线经过所述凸透镜后照射于所述反射微镜上。

进一步地，所述曝光装置包括夹具、驱动组件和掩膜板；

所述透光区域开设于所述夹具上，且所述透光区域内具有使经过反射微镜折射后的光线通过的透光通孔；

所述掩膜板上开设有能与所述透光通孔连通的通光孔；

所述驱动组件与所述掩膜板传动连接，用于带动所述掩膜板往复运动，当所述掩膜板相对于所述夹具往复运动时，所述通光孔与所述透光通孔连通或错位设置。

进一步地，所述驱动组件包括电机和传动齿条；

所述电机位于所述掩膜板的一侧，所述电机通过所述传动齿条与所述掩膜板的一侧传动连接。

进一步地，所述夹具内开设有与所述掩膜板相匹配的滑槽，且当所述通光孔与所述透光通孔连通时，在所述掩膜板滑动方向上，所述掩膜板的侧壁与所述滑槽的内壁之间的间距大于或等于所述通光孔的直径。

进一步地，所述树脂槽朝向所述曝光装置的一侧具有透光玻璃。

进一步地，所述透光玻璃远离所述曝光装置的一侧设置有离型膜。

进一步地，所述升降平台包括升降组件和支撑平台；

所述支撑平台与所述树脂槽相对设置，且所述支撑平台能够嵌设于所述树脂槽内，所述升降组件与所述支撑平台传动连接，使所述支撑平台朝远离所述树脂槽的方向移动。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过控制曝光装置上的透光区域开合，可以对树脂槽内的树脂进行曝光时间进行精确控制，取代现有技术中采用控制光源开合的方式，避免光源高频率地进行通断电控制，延长光源的使用寿命，降低基于DLP的3D打印机的维护成本。

附图说明

图1为本实用新型中一种基于DLP的3D打印机的结构示意图；

图2为图1的正视图；

图3为本实用新型中曝光装置的俯视图；

图4为本实用新型中曝光装置的剖视图一；

图5为本实用新型中曝光装置的剖视图二。

标号说明：

1、反射微镜；

2、树脂槽；21、透光玻璃；

3、升降平台；31、升降组件；32、支撑平台；

4、曝光装置；41、透光区域；411、透光通孔；42、夹具；421、滑槽；43、驱动组件；431、电机；432、传动齿条；44、掩膜板；441、通光孔；

5、光源；51、支架；52、紫外灯；53、凸透镜。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1-图5，一种基于DLP的3D打印机，包括反射微镜、树脂槽、升降平台、曝光装置和光源，反射微镜、树脂槽和升降平台在竖直方向上由下至上依次设置；光源朝向反射微镜设置；曝光装置具有可开合的透光区域，曝光装置位于反射微镜与树脂槽之间并且透光区域与反射微镜正对，使当透光区域打开时，经过反射微镜后的光线能够通过透光区域进入树脂槽内。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过控制曝光装置上的透光区域开合，可以对树脂槽内的树脂进行曝光时间进行精确控制，取代现有技术中采用控制光源开合的方式，避免光源高频率地进行通断电控制，延长光源的使用寿命，降低基于DLP的3D打印机的维护成本。

进一步地，光源包括支架、紫外灯和凸透镜；支架设置于反射微镜的一侧，且支架沿逐渐远离反射微镜的方向逐渐上抬；凸透镜和紫外灯沿逐渐远离反射微镜的方向依次设置，且紫外灯朝向反射微镜，使紫外灯发出的光线经过凸透镜后照射于反射微镜上。

由上述描述可知，紫外灯所发出的光束通过凸透镜进行放大，以扩大照射面积。

进一步地，曝光装置包括夹具、驱动组件和掩膜板；透光区域开设于夹具上，且透光区域内具有使经过反射微镜折射后的光线通过的透光通孔；掩膜板上开设有能与透光通孔连通的通光孔；驱动组件与掩膜板传动连接，用于带动掩膜板往复运动，当掩膜板相对于夹具往复运动时，通光孔与透光通孔连通或错位设置。

由上述描述可知，掩膜板和驱动组件的设置，用于使掩膜板相对于夹具往复运动，进而使通光孔与透光通孔错位设置或正对，当透光通孔被掩膜板除通光孔外的其他部分遮挡后，光线被遮挡，进而实现曝光时长的控制，相比于现有的曝光时长控制方式而言，更加简单，且能够延长光源的使用寿命。

进一步地，驱动组件包括电机和传动齿条；电机位于掩膜板的一侧，电机通过传动齿条与掩膜板的一侧传动连接。

由上述描述可知，电机和传动齿条的配合，能够稳定控制掩膜板的往复运动，实现掩膜板快速遮光。

进一步地，夹具内开设有与掩膜板相匹配的滑槽，且当通光孔与透光通孔连通时，在掩膜板滑动方向上，掩膜板的侧壁与滑槽的内壁之间的间距大于或等于通光孔的直径。

由上述描述可知，滑槽的设置，用于提高掩膜板往复运动时的稳定性，确保通光孔与透光通孔能够相对运动，起到遮光作用。

进一步地，树脂槽朝向曝光装置的一侧具有透光玻璃。

进一步地，透光玻璃远离曝光装置的一侧设置有离型膜。

由上述描述可知，离型膜的设置，确保树脂固化后顺利脱模。

进一步地，升降平台包括升降组件和支撑平台；支撑平台与树脂槽相对设置，且支撑平台能够嵌设于树脂槽内，升降组件与支撑平台传动连接，使支撑平台朝远离树脂槽的方向移动。

由上述描述可知，升降组件的设置用于打印具有一定厚度的物体，物体随着支撑平台的上升实现逐层固化。

请参照图1-图5，本实用新型的实施例一为：

一种基于DLP的3D打印机，包括反射微镜1、树脂槽2、升降平台3、曝光装置4和光源5，反射微镜1、树脂槽2和升降平台3在竖直方向上由下至上依次设置；光源5朝向反射微镜1设置；曝光装置4具有可开合的透光区域41，曝光装置4位于反射微镜1与树脂槽2之间并且透光区域41与反射微镜1正对，使当透光区域41打开时，经过反射微镜1后的光线能够通过透光区域41进入树脂槽2内。其中，树脂槽2内容纳有液态光敏树脂；反射微镜1连接有外部通讯装置，用于控制反射微镜1成像。反射微镜1的反射原理：反射微镜1由50～130万个微镜片聚集在CMOS硅基片上形成，微镜片有黑白两个状态，通过微镜片的黑白组合形成图像。

在本实施例中，光源5包括支架51、紫外灯52和凸透镜53；支架51设置于反射微镜1的一侧，且支架51沿逐渐远离反射微镜1的方向逐渐上抬；凸透镜53和紫外灯52沿逐渐远离反射微镜1的方向依次设置，且紫外灯52朝向反射微镜1，使紫外灯52发出的光线经过凸透镜53后照射于反射微镜1上。

在本实施例中，曝光装置4包括夹具42、驱动组件43和具有遮光作用的掩膜板44；透光区域41开设于夹具42上，且透光区域41内具有使经过反射微镜1折射后的光线通过的透光通孔411，透光通孔411沿夹具42的厚度方向贯穿夹具42设置；掩膜板44上开设有能与透光通孔411连通的通光孔441；驱动组件43与掩膜板44传动连接，用于带动掩膜板44往复运动，当掩膜板44相对于夹具42往复运动时，通光孔441与透光通孔411连通或错位设置。上述的通光孔441与透光通孔411错位设置是指透光通孔411被掩膜板44除通光孔441以外的区域遮挡，实现遮光，进而实现曝光时长控制。

在本实施例中，驱动组件43包括电机431和传动齿条432；电机431位于掩膜板44的一侧，电机431通过传动齿条432与掩膜板44的一侧传动连接。具体的，电机431的固定端与夹具42连接，电机431的活动端与传动齿条432啮合。

在本实施例中，夹具42内开设有与掩膜板44相匹配的滑槽421，且当通光孔441与透光通孔411连通时，在掩膜板44滑动方向上，掩膜板44的侧壁与滑槽421的内壁之间的间距d大于或等于通光孔441的直径。

在本实施例中，树脂槽2朝向曝光装置4的一侧具有透光玻璃21。

在本实施例中，透光玻璃21远离曝光装置4的一侧设置有离型膜。

在本实施例中，升降平台3包括升降组件31和支撑平台32；支撑平台32与树脂槽2相对设置，且支撑平台32能够嵌设于树脂槽2内，升降组件31与支撑平台32传动连接，使支撑平台32朝远离树脂槽2的方向移动。优选的，升降组件31为滑台。

本实用新型的工作原理为：

光源5发射光束，光束经过凸透镜53，到达反射微镜1，通过外部通讯装置控制反射微镜1显示相应的图像，光束通过反射微镜1的白色微镜片将图像反射投影，投影光束依次经过曝光台的透光通孔411和通光孔441，射入树脂槽2，树脂槽2内的光敏树脂经光束照射固化，而升降组件31根据外部通讯装置所设置的打印高度随着树脂槽2内的光敏树脂固化逐步上升，使光敏树脂层层固化，打印完成。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于DLP的3D打印机，包括反射微镜、树脂槽和升降平台，所述反射微镜、所述树脂槽和所述升降平台在竖直方向上由下至上依次设置，其特征在于，还包括曝光装置和光源；

所述光源朝向所述反射微镜设置；

所述曝光装置具有可开合的透光区域，所述曝光装置位于所述反射微镜与所述树脂槽之间并且所述透光区域与所述反射微镜正对，使当所述透光区域打开时，经过反射微镜后的光线能够通过所述透光区域进入所述树脂槽内。

2.根据权利要求1所述的一种基于DLP的3D打印机，其特征在于，所述光源包括支架、紫外灯和凸透镜；

所述支架设置于所述反射微镜的一侧，且所述支架沿逐渐远离所述反射微镜的方向逐渐上抬；

所述凸透镜和紫外灯沿逐渐远离所述反射微镜的方向依次设置，且所述紫外灯朝向所述反射微镜，使所述紫外灯发出的光线经过所述凸透镜后照射于所述反射微镜上。

3.根据权利要求1所述的一种基于DLP的3D打印机，其特征在于，所述曝光装置包括夹具、驱动组件和掩膜板；

所述透光区域开设于所述夹具上，且所述透光区域内具有使经过反射微镜折射后的光线通过的透光通孔；

所述掩膜板上开设有能与所述透光通孔连通的通光孔；

所述驱动组件与所述掩膜板传动连接，用于带动所述掩膜板往复运动，当所述掩膜板相对于所述夹具往复运动时，所述通光孔与所述透光通孔连通或错位设置。

4.根据权利要求3所述的一种基于DLP的3D打印机，其特征在于，所述驱动组件包括电机和传动齿条；

所述电机位于所述掩膜板的一侧，所述电机通过所述传动齿条与所述掩膜板的一侧传动连接。

5.根据权利要求3所述的一种基于DLP的3D打印机，其特征在于，所述夹具内开设有与所述掩膜板相匹配的滑槽，且当所述通光孔与所述透光通孔连通时，在所述掩膜板滑动方向上，所述掩膜板的侧壁与所述滑槽的内壁之间的间距大于或等于所述通光孔的直径。

6.根据权利要求1所述的一种基于DLP的3D打印机，其特征在于，所述树脂槽朝向所述曝光装置的一侧具有透光玻璃。

7.根据权利要求6所述的一种基于DLP的3D打印机，其特征在于，所述透光玻璃远离所述曝光装置的一侧设置有离型膜。

8.根据权利要求1所述的一种基于DLP的3D打印机，其特征在于，所述升降平台包括升降组件和支撑平台；

所述支撑平台与所述树脂槽相对设置，且所述支撑平台能够嵌设于所述树脂槽内，所述升降组件与所述支撑平台传动连接，使所述支撑平台朝远离所述树脂槽的方向移动。

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