本發(fā)明屬于3d打印的技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種用于sla3d光固化成型的三掃描頭打印裝置。
背景技術(shù):
3d打?。?dp)即快速成型技術(shù)的一種,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。
3d打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型,后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工、汽車,航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。
現(xiàn)有的3d打印技術(shù)存在許多缺陷:
1、現(xiàn)有的3d打印機一般采用單掃描頭設(shè)計,其工作效率低,而且單掃描頭一旦損壞就無法正常工作,且需要整體替換,間接縮短了打印機的使用壽命和增加了制造成本;
2、現(xiàn)有的3d打印機容納樹脂的樹脂槽都為開放式,這樣的設(shè)計容易在長時間使用過程中導(dǎo)致樹脂受潮變質(zhì),從而影響打印效果,且對樹脂造成很大的浪費;
3、現(xiàn)有的3d打印機普遍為人工更換加工樹脂,在3d打印過程中一旦樹脂耗盡無法自動補充,這樣導(dǎo)致3d打印無法持續(xù)進行,也就限制了其產(chǎn)品的持續(xù)大量生產(chǎn);
4、現(xiàn)有的3d打印機在打印過程中會產(chǎn)生殘雜物質(zhì),而3d打印機沒有自動過濾殘雜物質(zhì)的裝置,這樣會導(dǎo)致3d打印的過程中,殘雜物質(zhì)混入打印成品當(dāng)中,造成成品損壞和影響成品的質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述問題,本發(fā)明的目的在于提供一種用于sla3d光固化成型的三掃描頭打印裝置,該打印裝置能夠解決上述問題。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于sla3d光固化成型的三掃描頭打印裝置,該打印裝置工作效率高,制造成本低、成品質(zhì)量高且減少樹脂的浪費。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
一種用于sla3d光固化成型的三掃描頭打印裝置,該打印裝置包括機架主體、掃描機構(gòu)、樹脂槽機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)、樹脂導(dǎo)入泵和容納樹脂并進行加工的網(wǎng)板機構(gòu);所述網(wǎng)板機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)均安裝在機架主體上,且網(wǎng)板機構(gòu)與驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動連接,所述網(wǎng)板機構(gòu)與機架主體的內(nèi)側(cè)壁之間組合形成容納樹脂的工作槽;所述掃描機構(gòu)位于工作槽的正上方,所述樹脂槽機構(gòu)固定連接在機架主體的底部,所述樹脂槽機構(gòu)與樹脂導(dǎo)入泵的輸入端密閉連接,且樹脂導(dǎo)入泵的輸出端延伸至加工槽上方邊緣處;所述加工槽通過復(fù)數(shù)根樹脂泄流管與樹脂槽機構(gòu)導(dǎo)通;
所述樹脂導(dǎo)入泵將樹脂槽機構(gòu)內(nèi)的樹脂導(dǎo)入工作槽中,驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動網(wǎng)板機構(gòu)上下運動,同時掃描機構(gòu)進行掃描加工,加工過程中溢出工作槽的樹脂通過樹脂泄流管流回樹脂槽機構(gòu)。
所述樹脂槽機構(gòu)包括樹脂槽、樹脂導(dǎo)流管、底板底座和提高導(dǎo)流效率的傾斜底板,所述樹脂導(dǎo)流管固定連接在樹脂槽一側(cè)的底部;所述傾斜底板設(shè)置在樹脂槽的內(nèi)側(cè)底部,且其通過地板底座的支撐呈傾斜放置,所述傾斜底板的末端與樹脂導(dǎo)流管銜接。
進一步地,所述樹脂槽的內(nèi)側(cè)上壁上還設(shè)置有液面?zhèn)鞲衅?,且樹脂槽的上壁上開設(shè)有樹脂灌注口,當(dāng)液面?zhèn)鞲衅鞲袘?yīng)到樹脂液面時,樹脂灌注口停止灌注樹脂。
所述掃描機構(gòu)包括三掃描頭、掃描振鏡、擴束鏡和激光頭,所述激光頭發(fā)射出來的激光光線依次通過掃描振鏡和擴束鏡后從三掃描頭穿出,最終照射在工作槽內(nèi)的樹脂上。
所述驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動電機和活塞缸,所述驅(qū)動電機安裝在機架主體內(nèi)部,且驅(qū)動電機與活塞缸的輸入端驅(qū)動連接,所述活塞缸的輸出端與網(wǎng)板機構(gòu)固定連接。
進一步地,所述網(wǎng)板機構(gòu)包括復(fù)數(shù)根絲桿和承載樹脂的網(wǎng)板,所述網(wǎng)板與機架主體的內(nèi)側(cè)壁之間組合形成所述工作槽,所述網(wǎng)板通過所述復(fù)數(shù)根絲桿與活塞缸的輸出端固定連接。
所述工作槽與每根樹脂泄流管的銜接處均設(shè)置有樹脂泄流槽,且每個樹脂泄流槽與樹脂泄流管的導(dǎo)通處均覆蓋有可置換式樹脂過濾網(wǎng)。
所述樹脂導(dǎo)入泵的輸出端連接有樹脂導(dǎo)入噴頭,且所述樹脂導(dǎo)入噴頭的高度高于工作槽的上表面。
進一步地,所述樹脂導(dǎo)入噴頭的底端安裝有刮刀,所述刮刀與工作槽的上表面高度一致,且所述刮刀與刮刀驅(qū)動電機驅(qū)動連接,在刮刀驅(qū)動電機的驅(qū)動下刮刀在工作槽上表面高度做水平往復(fù)運動。
本發(fā)明所實現(xiàn)的用于sla3d光固化成型的三掃描頭打印裝置,通過機架主體、掃描機構(gòu)、樹脂槽機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)、樹脂導(dǎo)入泵和網(wǎng)板機構(gòu)相互組合,即樹脂導(dǎo)入泵將樹脂槽機構(gòu)內(nèi)的樹脂導(dǎo)入工作槽中,驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動網(wǎng)板機構(gòu)上下運動,同時掃描機構(gòu)進行掃描加工,加工過程中溢出工作槽的樹脂通過樹脂泄流管流回樹脂槽機構(gòu);從而實現(xiàn)裝置整體的一個自動運行,可循環(huán)往復(fù)生產(chǎn)同一產(chǎn)品,生產(chǎn)效率高;且本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊,能夠盡可能減少設(shè)備使用所占用的空間。
附圖說明
圖1是本發(fā)明所實施的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
參見圖1所示,為本發(fā)明所實現(xiàn)的用于sla3d光固化成型的三掃描頭打印裝置,該打印裝置包括機架主體1、掃描機構(gòu)2、樹脂槽機構(gòu)3、驅(qū)動機構(gòu)4、樹脂導(dǎo)入泵5和容納樹脂并進行加工的網(wǎng)板機構(gòu)6;網(wǎng)板機構(gòu)6和驅(qū)動機構(gòu)4均安裝在機架主體1上,且網(wǎng)板機構(gòu)6與驅(qū)動機構(gòu)4驅(qū)動連接,網(wǎng)板機構(gòu)6與機架主體1的內(nèi)側(cè)壁之間組合形成容納樹脂的工作槽7;掃描機構(gòu)2位于工作槽7的正上方,樹脂槽機構(gòu)3固定連接在機架主體1的底部,樹脂槽機構(gòu)3與樹脂導(dǎo)入泵5的輸入端密閉連接,且樹脂導(dǎo)入泵5的輸出端延伸至加工槽7上方邊緣處;加工槽7通過復(fù)數(shù)根樹脂泄流管8與樹脂槽機構(gòu)3導(dǎo)通;
樹脂導(dǎo)入泵5將樹脂槽機構(gòu)3內(nèi)的樹脂導(dǎo)入工作槽7中,驅(qū)動機構(gòu)4驅(qū)動網(wǎng)板機構(gòu)6上下運動,同時掃描機構(gòu)2進行掃描加工,加工過程中溢出工作槽7的樹脂通過樹脂泄流管流8回樹脂槽機構(gòu)。在本發(fā)明中,采用復(fù)數(shù)根樹脂泄流管8能夠保證樹脂泄流的速率和穩(wěn)定性,保證裝置整體運行流暢,不會發(fā)生堵塞和流速變化。
樹脂槽機構(gòu)3包括樹脂槽31、樹脂導(dǎo)流管32、底板底座33和提高導(dǎo)流效率的傾斜底板34,樹脂導(dǎo)流管32固定連接在樹脂槽31一側(cè)的底部;傾斜底板34設(shè)置在樹脂槽31的內(nèi)側(cè)底部,且其通過地板底座33的支撐呈傾斜放置,傾斜底板34的末端與樹脂導(dǎo)流管8銜接。在本發(fā)明中,傾斜底板34的設(shè)置能夠提高樹脂的導(dǎo)流效率,能夠使其通過樹脂導(dǎo)流管8流出用作其他用途的時候速度更快,其流出也更加徹底;同時,傾斜底板34的使用能夠使樹脂槽31內(nèi)的樹脂保持一定的流動,不會長時間處于靜止,有利于樹脂的使用與在樹脂槽31內(nèi)的保存。底板底座33的設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)傾斜底板34的一個穩(wěn)定設(shè)置,同時通過調(diào)節(jié)底板底座33的高度,即可調(diào)節(jié)傾斜底板34的傾斜度,使傾斜底板34很好的實現(xiàn)其功能。
掃描機構(gòu)2包括三掃描頭21、掃描振鏡(圖未示)、擴束鏡(圖未示)和激光頭(圖未示),激光頭發(fā)射出來的激光光線依次通過掃描振鏡和擴束鏡后從三掃描頭21穿出,最終照射在工作槽7內(nèi)的樹脂上。在本發(fā)明中,采用三掃描頭21,其工作效率是普通3d掃描打印裝置的兩倍,且兩個工作頭可以同時工作并制造不同的產(chǎn)品;同時,三掃描頭21的設(shè)計還可以同時制造同一產(chǎn)品,增加了激光掃描的掃描范圍,能夠在打印大物件時實現(xiàn)更加細致的操作。
樹脂槽31的內(nèi)側(cè)上壁上還設(shè)置有液面?zhèn)鞲衅?,且樹脂槽31的上壁上開設(shè)有樹脂灌注口311,當(dāng)液面?zhèn)鞲衅?感應(yīng)到樹脂液面時,樹脂灌注口311停止灌注樹脂。液面?zhèn)鞲衅?的設(shè)置能夠有效地保證樹脂槽31的樹脂液面一直處于一個相對飽和的狀態(tài),這樣既可以維持樹脂導(dǎo)入泵5的正常運行,又可以防止不停灌注樹脂造成樹脂浪費,節(jié)能且高效。另外,在本發(fā)明中,樹脂槽31為一個全封閉的環(huán)境,全封閉的環(huán)境能夠最大程度地防止樹脂受潮變質(zhì),使樹脂槽31內(nèi)的樹脂能夠更長時間地儲存在樹脂槽31中并運用于3d打印。
驅(qū)動機構(gòu)4包括驅(qū)動電機41和活塞缸42,驅(qū)動電機41安裝在機架主體1內(nèi)部,且驅(qū)動電機41與活塞缸42的輸入端驅(qū)動連接,活塞缸42的輸出端與網(wǎng)板機構(gòu)6固定連接。驅(qū)動電機41和活塞缸42的設(shè)計能夠保證網(wǎng)板機構(gòu)6的上下運動,從而使網(wǎng)板機構(gòu)6上的樹脂能夠配合掃描機構(gòu)2更好地成型為想要的3d立體實物。在加工過程中,設(shè)定一個層厚距離,網(wǎng)板機構(gòu)6在驅(qū)動電機41驅(qū)動和活塞缸42帶動的情況下依次進行一層層的樹脂光固化,在完成一層樹脂光固化后,自動下降或上升一個層厚的高度,進行下一個層厚的光固化成型,最終得到想要的產(chǎn)品。
網(wǎng)板機構(gòu)6包括復(fù)數(shù)根絲桿61和承載樹脂的網(wǎng)板62,網(wǎng)板62與機架主體1的內(nèi)側(cè)壁之間組合形成工作槽7,網(wǎng)板62通過復(fù)數(shù)根絲桿61與活塞缸42的輸出端固定連接。網(wǎng)板機構(gòu)6實現(xiàn)樹脂的承載是由網(wǎng)板62來實現(xiàn)的,而其上下運動是由絲桿61與活塞缸42的連接來實現(xiàn)的;根據(jù)所要加工的產(chǎn)品不同,網(wǎng)板62可以選擇網(wǎng)格狀的,也可以是平整的底板。
工作槽7與每根樹脂泄流管8的銜接處均設(shè)置有樹脂泄流槽71,且每個樹脂泄流槽71與樹脂泄流管8的導(dǎo)通處均覆蓋有可置換式樹脂過濾網(wǎng)10。樹脂泄流槽71的作用在于為工作槽7與樹脂泄流管8之間的樹脂流動提供一個緩沖空間,供氣體的出入,使工作槽7內(nèi)的樹脂在進入樹脂泄流管8時更加順暢;另外,可置換式樹脂過濾網(wǎng)10能夠很好的過濾掉殘雜物質(zhì),確保樹脂的純凈性,提高了樹脂的利用率,也能夠防止殘雜物質(zhì)堵塞樹脂泄流導(dǎo)管8。
樹脂導(dǎo)入泵5的輸出端連接有樹脂導(dǎo)入噴頭11,且樹脂導(dǎo)入噴頭11的高度高于工作槽7的上表面。樹脂導(dǎo)入噴頭11的作用能夠保證樹脂從樹脂槽31內(nèi)經(jīng)過樹脂導(dǎo)入泵5進入工作槽7時流速緩慢且均勻,不會發(fā)生樹脂到處濺射的現(xiàn)象,也不會影響到正在進行光固化成型的樹脂加工。樹脂導(dǎo)入噴頭11的高度優(yōu)選為略高于工作槽7的上表面,即2厘米以下,因為在工作時樹脂的液面高度和工作槽7的上表面齊平,樹脂導(dǎo)入噴頭11與工作槽7上表面的高度即為與工作時樹脂的液面之間的高度。防止高度過高導(dǎo)致的樹脂濺射和對正在加工的樹脂的影響。
樹脂導(dǎo)入噴頭11的底端安裝有刮刀12,刮刀12與工作槽7的上表面高度一致,且刮刀12與刮刀驅(qū)動電機(圖未示)驅(qū)動連接,在刮刀驅(qū)動電機的驅(qū)動下刮刀12在工作槽7上表面高度做水平往復(fù)運動。因為樹脂本身為比較粘稠,在注入和使用過程中,需要一定的時間樹脂液面才會變得平整,且容易受外界影響導(dǎo)致樹脂液面不平整,這樣不利于樹脂的光固化成型,也就不利于提高加工出來的產(chǎn)品的質(zhì)量。刮刀12的作用在于在樹脂液面的上表面不停地來回運動,從而一直保持加工過程中樹脂的液面平整。
本發(fā)明通過機架主體1、掃描機構(gòu)2、樹脂槽機構(gòu)3、驅(qū)動機構(gòu)4、樹脂導(dǎo)入泵5和網(wǎng)板機構(gòu)6相互組合,即樹脂導(dǎo)入泵5將樹脂槽機構(gòu)3內(nèi)的樹脂導(dǎo)入工作槽7中,驅(qū)動機構(gòu)4驅(qū)動網(wǎng)板機構(gòu)6上下運動,同時掃描機構(gòu)2進行掃描加工,加工過程中溢出工作槽7的樹脂通過樹脂泄流管流8回樹脂槽機構(gòu);從而實現(xiàn)裝置整體的一個自動運行,可循環(huán)往復(fù)生產(chǎn)同一產(chǎn)品,生產(chǎn)效率高;且本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊,能夠盡可能減少設(shè)備使用所占用的空間。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。