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一種基于光固化技術(shù)的3D打印光源系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):11804751閱讀:602來(lái)源:國(guó)知局
一種基于光固化技術(shù)的3D打印光源系統(tǒng)的制作方法與工藝

本發(fā)明屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種基于光固化技術(shù)的3D打印光源系統(tǒng)。



背景技術(shù):

3D打印技術(shù)是一種快速成型技術(shù),其基本的原理都是疊層制造,由快速原型機(jī)在X-Y平面內(nèi)通過(guò)掃面的形式形成所要打印物品的剖面的形狀,而在通過(guò)在Z方向上的移動(dòng)來(lái)控制層面厚度,最終制成3D的打印物品,3D打印機(jī)主要包括3D模型工作臺(tái),其上還固定安裝有材料槽以及垂直的升降機(jī)構(gòu)還有光源系統(tǒng),通過(guò)各部件之間的配合從而完成3D打印的任務(wù)。

光機(jī)是提供光固化3D打印機(jī)光源的一個(gè)核心部件,光機(jī)的聚焦距離聚焦幅面及光機(jī)的分辨率很大程度上決定了打印模型的精度和最大打印幅面。光固化3D打印機(jī)固化光敏樹(shù)脂的最佳波長(zhǎng)范圍365-405紫外光,傳統(tǒng)的固化光源用的是白光汞燈,白光汞燈光源的光機(jī)紫外光含量比較少,固化效果差,損耗快,亮度不均勻。單光源光機(jī)因受到分辨率的限制,聚焦幅面越大精度越差。

并且目前的拼接時(shí)獨(dú)立光機(jī)的空間位置是固定的,各路光機(jī)很難要達(dá)到相同聚焦效果,且聚焦圖形沒(méi)有參考值,只能靠目測(cè)調(diào)整,拼接聚焦不易操作。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種基于光固化技術(shù)的3D打印光源系統(tǒng),其能解決打印幅面擴(kuò)大后,打印精度降低的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):

一種基于光固化技術(shù)的3D打印光源系統(tǒng),包括聚焦圖像采集儀、控制終端、固定底板和至少兩個(gè)光機(jī)組件,所述光機(jī)組件包括光機(jī)和豎向板;所述固定底板上設(shè)置于有與光機(jī)組件一一對(duì)應(yīng)的導(dǎo)軌,所述豎向板通過(guò)該導(dǎo)軌滑動(dòng)安裝在固定底板上,所述光機(jī)滑動(dòng)安裝于豎向板上且光機(jī)沿豎向板高度方向移動(dòng);

所述聚焦圖像采集儀和光機(jī)均與控制終端電性連接,所述光機(jī)用于將控制終端傳輸?shù)膱D形信號(hào)轉(zhuǎn)換為投射于一3D模型工作臺(tái)的光信號(hào),所述聚焦圖像采集儀用于采集所述光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為圖形光信號(hào)傳輸至控制終端。

優(yōu)選地,所述光機(jī)組件的數(shù)量均為四個(gè)。能夠進(jìn)一步解決光機(jī)組件的數(shù)量的技術(shù)問(wèn)題。

優(yōu)選地,所述控制終端為電腦。能夠進(jìn)一步解決控制終端的選取的技術(shù)問(wèn)題。

優(yōu)選地,所述豎向板為T(mén)型板。能夠進(jìn)一步解決豎向板的設(shè)置的技術(shù)問(wèn)題。

優(yōu)選地,所述導(dǎo)軌的具體結(jié)構(gòu)為兩個(gè)相互平行的凹槽,所述T型板由橫板和豎板組成,所述豎板的一端固定安裝在橫板的中部,所述豎板的另一端和橫板的一端滑動(dòng)安裝于其中一個(gè)凹槽內(nèi),所述橫板的另一端滑動(dòng)安裝在另一凹槽內(nèi)。能夠進(jìn)一步解決T型板的滑動(dòng)安裝的技術(shù)問(wèn)題。

優(yōu)選地,所述凹槽在固定底板上的橫向方向與縱向方向的比例為4:3。能夠進(jìn)一步解決調(diào)節(jié)光機(jī)移動(dòng)方向的技術(shù)問(wèn)題。

相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果在于:

本發(fā)明能夠通過(guò)設(shè)置聚焦圖像采集儀采集的各路光機(jī)的圖形電信號(hào)然后輸入到電腦,與軟件設(shè)定的參考標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格比對(duì),再通過(guò)各路光機(jī)的微調(diào)槽,線(xiàn)性移動(dòng)光機(jī)的空間位置,達(dá)到拼接的物理效果。通過(guò)拼接技術(shù),使得打印的幅面擴(kuò)大,相同面積內(nèi)像素點(diǎn)數(shù)量和點(diǎn)與點(diǎn)的間距不變,所以打印精度也保持不變。通過(guò)拼接技術(shù)在單路光源分辨率無(wú)法提高時(shí),可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整多路光源信號(hào)來(lái)靈活調(diào)整打印幅面。

附圖說(shuō)明

圖1為具有基于光固化技術(shù)的3D打印光源系統(tǒng)的3D打印機(jī)的簡(jiǎn)易圖;

圖2為本發(fā)明一種基于光固化技術(shù)的3D打印光源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記:1、固定底板;2、光機(jī);3、凹槽;4、T型板;5、3D模型工作臺(tái);6、聚焦圖像采集儀;7、控制終端。

具體實(shí)施方式

下面,結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式,對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述:

如圖1和圖2所示,本發(fā)明提供了一種基于光固化技術(shù)的3D打印光源系統(tǒng),包括聚焦圖像采集儀6、控制終端7、固定底板1和至少兩個(gè)光機(jī)組件,所述光機(jī)組件包括光機(jī)2和豎向板,所述豎向板為T(mén)型板4,且所述光機(jī)2和T型板4的數(shù)量為4個(gè),在此光機(jī)2和T型板4的數(shù)量?jī)H僅其中一種方式,但是并不限于設(shè)置的數(shù)量為4,可以根據(jù)需求來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置,所述固定底板1上設(shè)置有與光機(jī)組件一一對(duì)應(yīng)的導(dǎo)軌,所述T型板4通過(guò)該導(dǎo)軌滑動(dòng)安裝在固定底板1上,所述光機(jī)2滑動(dòng)安裝于T型板4上且光機(jī)2沿T型板4的高度方向移動(dòng);也即是光機(jī)4移動(dòng)的為遠(yuǎn)離固定底板1或者靠近固定底板1,所述導(dǎo)軌的具體結(jié)構(gòu)為兩個(gè)凹槽3,在此僅僅舉出有個(gè)凹槽的情況,事實(shí)上,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需求設(shè)置不同的凹槽和豎向板來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)光機(jī)移動(dòng)的目的,所述T型板4由橫板和豎板組成,所述豎板的一端固定安裝在橫板的中部,所述豎板的另一端和橫板的一端滑動(dòng)安裝于其中一個(gè)凹槽內(nèi),所述橫板的另一端滑動(dòng)安裝在另一凹槽內(nèi),這樣的結(jié)構(gòu)其穩(wěn)定性相對(duì)會(huì)好,不容易使得光機(jī)2的照射幅面產(chǎn)生較大的波動(dòng);

所述凹槽3在固定底板1上的橫向方向與縱向方向的比例為4:3,橫向方向?yàn)閳D中所示的固定底板1的長(zhǎng)邊的方向,縱向方向?yàn)楣潭ǖ装?的短邊的方向,所述T型板4通過(guò)該凹槽3滑動(dòng)安裝在固定底板1上,所述光機(jī)2滑動(dòng)安裝于T型板4上;設(shè)置凹槽3的目的主要是使得T型板4能夠沿凹槽3的方向移動(dòng),從而改變光機(jī)2的照射于3D模型工作臺(tái)5的位置,使得其更加便于調(diào)整照射方位,凹槽3的橫向方向和縱向方向的比例設(shè)置是根據(jù)光機(jī)2的投影比相關(guān),一般的光機(jī)2的投影比為4:3,故而在此設(shè)置凹槽3在固定底板1上的橫向方向與縱向方向的比例也即為4:3。

所述聚焦圖像采集儀6與控制終端7電性連接,此處的控制終端7即為電腦,所述光機(jī)2與控制終端7電性連接,所述光機(jī)2用于將控制終端7傳輸?shù)膱D形信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào),光機(jī)2將光信號(hào)投射到3D模型工作臺(tái)5上,所述聚焦圖像采集儀6用于采集各個(gè)光機(jī)2發(fā)出的光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為圖形光信號(hào)傳輸至控制終端7,控制終端7對(duì)所采集到的圖形光信號(hào)來(lái)進(jìn)行顯示,并與軟件設(shè)定的參考標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格進(jìn)行比對(duì),來(lái)調(diào)整光機(jī)2的照射幅面,看各個(gè)光機(jī)之間的拼接是否準(zhǔn)確,然后通過(guò)移動(dòng)光機(jī)2來(lái)調(diào)整光機(jī)2的照射幅面。

本發(fā)明的工作原理:

本發(fā)明各路光機(jī)2發(fā)射出光信號(hào)投影至3D模型工作臺(tái)5上,聚焦圖像采集儀6采集投射于3D模型工作臺(tái)5上的照射幅面,并將該照射幅面轉(zhuǎn)換成圖像光信號(hào)傳至控制終端7處,控制終端7通過(guò)將得到的信號(hào)顯示于設(shè)定的參考標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格,然后進(jìn)行比較,如果有那一路的光機(jī)的照射幅面沒(méi)有與其他的光機(jī)的照射幅面有很好的拼接,則可以通過(guò)手動(dòng)的方式來(lái)調(diào)節(jié)光機(jī)2的位置,從而調(diào)節(jié)光機(jī)2的照射幅面在3D模型工作臺(tái)5上的位置,以便得到拼接狀態(tài)良好的圖像。

對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思,做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變,而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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