CN109747150B - 一种sla光固化3d打印设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SLA光固化3D打印设备，包括机体，所述机体上设置有可以打开或者关闭的机门，所述机体内设置有树脂槽，所述树脂槽内用于放置液态树脂，所述树脂槽上还安装有用于对液态树脂上表面进行刮平的刮刀以及带动刮刀运动的刮刀运动机构，所述树脂槽内设置有托板，所述托板向上设置有支座，所述支座上设置有金属板，所述金属板上设置有漏孔，所述机体内设置有用于带动所述托板做上升或者下降的托板运动机构，所述机体内部上端设置有至少两个光源，所述光源设置在光源移动机构上，还包括控制器，所述刮刀运动机构、托板运动机构和光源移动机构均与所述控制器电性连接。本发明具有进行打印、多激光头打印、自动补液的优点。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种SLA光固化3D打印设备。
背景技术
SLA是"Stereo Lithography Apparatus"的缩写，是世界上最早出现并实现商品化的一种快速成形(Rapid Prototyping, RP)技术，也是研究最深入、应用最广泛的快速成形技术之一。其工艺是基于液态光敏树脂的光聚合原理，专业翻译为“立体光固化成型法”。通过CAD设计出三维实体模型，利用离散程序将模型进行切片处理，设计扫描路径，产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动；激光光束通过数控装置控制的扫描器，按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面，使表面特定区域内的一层树脂固化后，当一层加工完毕后，就生成零件的一个截面；升降台下降一定距离，固化层上覆盖另一层液态树脂，并利用刮刀刮平，再进行第二层扫描，第二固化层牢固地粘结在前一固化层上，这样一层层叠加而成三维工件原型；将原型从树脂中取出后，进行最终固化，再经抛光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。SLA 3D打印形状广泛，成型速度快，精度高的特点，应用的领域几乎包括了制造领域的各个行业，在医疗、人体工程、文物保护等行业也得到了越来越广泛的应用。现有的3D打印设备只设置有一个光源，在打印过程中，只能一个光源按预设路径来回移动进行打印，打印效率低，时间长，如果工件尺寸大，则需要连续打印几天，打印过程中，还需要人工观察，对液态树脂的量进行添加，严重增加了工人的劳动负担，在打印结束后，需要人工下料，强度大，效率低，自动化程度低，无法满足现有的生产要求。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够快速进行打印、多激光头打印、自动补液的SLA光固化3D打印设备。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种SLA光固化3D打印设备，包括机体，所述机体上设置有可以打开或者关闭的机门，所述机体内设置有树脂槽，所述树脂槽内用于放置液态树脂，所述树脂槽上还安装有用于对液态树脂上表面进行刮平的刮刀以及带动刮刀运动的刮刀运动机构，所述树脂槽内设置有托板，所述托板向上设置有支座，所述支座上设置有金属板，所述金属板上设置有漏孔，所述机体内设置有用于带动所述托板做上升或者下降的托板运动机构，所述机体内部上端设置有至少两个光源，所述光源设置在光源移动机构上，还包括控制器，所述刮刀运动机构、托板运动机构和光源移动机构均与所述控制器电性连接。
在使用时，关闭机门，托板在托板运动机构的带动下，将支座上的金属板抬升至树脂液面，光源在光源移动机构的带动下进行打印成型，多个光源加快了打印速度，按照控制器的预先设定进行分层打印，托板依次下沉，进行由下到上成型打印，打印完成后，将金属板抬出树脂液面，刮刀运动机构带动刮刀对金属板最下层进行切除，将成型后的成品从机门取出完成打印。本发明具有打印速度快，多个激光头可以同时分区打印，既保障了打印质量有能够加快速度，整个加工过程自动化程度高。
作为优化，所述光源包括安装板，所述安装板上水平设置有激光发射器，所述激光发射器与振镜连接，所述振镜远离所述激光发射器的一端设置有场镜，所述安装板上靠近所述场镜一端设置有密封箱，所述密封箱内倾斜设置有反射镜，所述反射镜正下方的安装板上设置有透光板。
这样，激光发射器将激光通过振镜和场镜的作用射入密封箱，保障了激光的质量，密封箱可以减少灰尘等干扰，经过反射镜，将激光竖向射入树脂液内，完成对树脂的打印成型。
作为优化，所述光源移动机构包括水平设置的横板，所述横板下方设置有滑槽，所述滑槽内转动安装有第一丝杠，所述第一丝杠上等距配合有至少两个第一螺母，所述第一丝杠与第一驱动电机转动连接，所述第一螺母分别与所述光源上的所述安装板固定连接，所述横板两端连接有对向设置的多级伸缩气缸，所述多级伸缩气缸与所述第一丝杠平行设置，所述多级伸缩气缸相背的两端均固定安装在第二螺母上，所述第二螺母滑动安装在所述机体两个相对的侧壁内，所述机体的侧壁内设置有第二丝杠，所述第二丝杠与所述第一丝杠垂直设置，所述第二螺母转动连接在所述第二丝杠上，所述第二丝杠与第二驱动电机转动连接。
这样，多个光源之间的距离相等，每个光源均同一根第一丝杠上，第一驱动电机带动第一丝杠转动，使得相邻光源的移动距离等于两者之间的距离，这样能够保障加工质量，又能加快打印速度，横板在多级伸缩气缸的带动下能够实现横板的整体移动，扩大覆盖范围，第二驱动电机带动第二丝杠转动，第二螺母带动多级伸缩气缸完成移动，这样能够实现对整个打印区域的全覆盖。
作为优化，所述机体外侧固定安装有补液盒，所述补液盒上端设置有可以打开或者关闭的盒盖，所述补液盒通过软管穿过所述机体并向下延伸至树脂槽内，所述树脂槽内设置有用于对液态树脂上表面进行检测的传感器，所述软管上设置有电磁阀；所述电磁阀和传感器均与所述控制器电连接设置。
这样，当打印过程中树脂不断固化，传感器将检测的信息传递至控制器，控制器控制电磁阀打开，补液箱内液体对树脂槽内的树脂进行补充，液位达标后，电磁阀关闭，保障了打印效果，避免打印层没有树脂，造成打印失误。
作为优化，所述传感器为雷达或者液位计。
这样，雷达和液位计均易于取得，降低了成本，互换性强。
作为优化，所述盒盖与所述补液盒之间通过螺纹固定连接，所述盒盖与所述补液盒之间设置有密封圈。
这样，盒盖可以通过螺纹连接增加紧固，密封圈避免漏出树脂。
作为优化，所述刮刀运动机构包括设置在所述机体相对的两侧壁内的第三驱动电机，所述第三驱动电机的输出轴水平设置且固定连接有第三丝杠，所述第三丝杠长度方向与所述机体上设置的机门垂直设置，所述第三丝杠另一端通过轴承与机体连接，所述第三丝杠上旋接配合有第三螺母，所述第一螺母向外固定安装有第一滑块，两个所述第一滑块通过刀架固定连接，所述刮刀固定安装在所述刀架下端。
这样，第三驱动电机带动第三丝杠旋转，第三丝杠上的第三螺母移动，两对向的第三螺母之间的刀架带动刮刀水平移动，将成型产品切下，方便快捷，切口平稳，不会破坏产品。
作为优化，所述托板运动机构包括固定安装在所述机体的侧壁内的第四驱动电机，所述第四驱动电机的输出轴竖向向下设置且固定连接有竖向设置的第四丝杠，所述第四驱动电机所在侧壁与所述机门正对设置，所述第四丝杠下端通过轴承与机体连接，所述第四丝杠上旋接配合有第四螺母，所述第二螺母向外固定连接有第二滑块，所述第二滑块通过L形板与所述托板固定连接。
这样，托板能够实现上下运动，第四驱动电机带动第四丝杠旋转，带动第四螺母移动，第四螺母带动第二滑块实现托板的上升和下降，旋转稳定，实现托板的平稳的升降。
作为优化，所述金属板下端向下固定安装有圆筒，所述支座上端固定安装有与所述圆筒匹配的圆柱，所述圆筒上设置有开孔，所述圆柱上设置有与所述开孔对应的内螺纹孔。
这样，圆筒和圆柱之间的配合，可以有效快速的将金属板取下，方便快捷。
作为优化，所述机体上内凹形成凹槽，所述凹槽内固定安装有显示屏，所述显示屏与控制器连接设置，所述显示屏为触摸式显示屏，所述控制器内设置有控制***。
这样，触摸式显示屏便于操作，可以及时更改数据参数，以及设定，保障加工效率和质量。
附图说明
图1为本发明所述的SLA光固化3D打印设备的结构示意图。
图2为图1中A的结构放大示意图。
图3为图1中光源的结构示意图。
图4为图1中B-B的结构示意图。
图5为图1中C-C的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
具体实施时，如图1-5所示，一种SLA光固化3D打印设备，包括机体1，所述机体1上设置有可以打开或者关闭的机门11，所述机体11内设置有树脂槽12，所述树脂槽12内用于放置液态树脂，所述树脂槽12上还安装有用于对液态树脂上表面进行刮平的刮刀13以及带动刮刀13运动的刮刀运动机构，所述树脂槽12内设置有托板14，所述托板14向上设置有支座15，所述支座15上设置有金属板16，所述金属板16上设置有漏孔，所述机体1内设置有用于带动所述托板14做上升或者下降的托板运动机构，所述机体1内部上端设置有至少两个光源，所述光源设置在光源移动机构上，还包括控制器，所述刮刀运动机构、托板运动机构和光源移动机构均与所述控制器电性连接。
在使用时，关闭机门，托板在托板运动机构的带动下，将支座上的金属板抬升至树脂液面，光源在光源移动机构的带动下进行打印成型，多个光源加快了打印速度，按照控制器的预先设定进行分层打印，托板依次下沉，进行由下到上成型打印，打印完成后，将金属板抬出树脂液面，刮刀运动机构带动刮刀对金属板最下层进行切除，将成型后的成品从机门取出完成打印。本发明具有打印速度快，多个激光头可以同时分区打印，既保障了打印质量有能够加快速度，整个加工过程自动化程度高。
本实施例中，所述光源包括安装板17，所述安装板17上水平设置有激光发射器18，所述激光发射器18与振镜19连接，所述振镜19远离所述激光发射器18的一端设置有场镜2，所述安装板17上靠近所述场镜2一端设置有密封箱21，所述密封箱21内倾斜设置有反射镜22，所述反射镜22正下方的安装板上设置有透光板23。
这样，激光发射器将激光通过振镜和场镜的作用射入密封箱，保障了激光的质量，密封箱可以减少灰尘等干扰，经过反射镜，将激光竖向射入树脂液内，完成对树脂的打印成型。
本实施例中，所述光源移动机构包括水平设置的横板24，所述横板24下方设置有滑槽，所述滑槽内转动安装有第一丝杠25，所述第一丝杠25上等距配合有至少两个第一螺母26，所述第一丝杠25与第一驱动电机27转动连接，所述第一螺母26分别与所述光源上的所述安装板17固定连接，所述横板24两端连接有对向设置的多级伸缩气缸28，所述多级伸缩气缸28与所述第一丝杠25平行设置，所述多级伸缩气缸28相背的两端均固定安装在第二螺母29上，所述第二螺母29滑动安装在所述机体1两个相对的侧壁内，所述机体1的侧壁内设置有第二丝杠3，所述第二丝杠3与所述第一丝杠25垂直设置，所述第二螺母29转动连接在所述第二丝杠3上，所述第二丝杠3与第二驱动电机31转动连接。
这样，多个光源之间的距离相等，每个光源均同一根第一丝杠上，第一驱动电机带动第一丝杠转动，使得相邻光源的移动距离等于两者之间的距离，这样能够保障加工质量，又能加快打印速度，横板在多级伸缩气缸的带动下能够实现横板的整体移动，扩大覆盖范围，第二驱动电机带动第二丝杠转动，第二螺母带动多级伸缩气缸完成移动，这样能够实现对整个打印区域的全覆盖。
本实施例中，所述机体1外侧固定安装有补液盒32，所述补液盒32上端设置有可以打开或者关闭的盒盖33，所述补液盒32通过软管34穿过所述机体1并向下延伸至树脂槽12内，所述树脂槽12内设置有用于对液态树脂上表面进行检测的传感器35，所述软管34上设置有电磁阀36；所述电磁阀36和传感器35均与所述控制器电连接设置。
这样，当打印过程中树脂不断固化，传感器将检测的信息传递至控制器，控制器控制电磁阀打开，补液箱内液体对树脂槽内的树脂进行补充，液位达标后，电磁阀关闭，保障了打印效果，避免打印层没有树脂，造成打印失误。
本实施例中，所述传感器35为雷达或者液位计。
这样，雷达和液位计均易于取得，降低了成本，互换性强。
本实施例中，所述盒盖33与所述补液盒32之间通过螺纹固定连接，所述盒盖33与所述补液盒32之间设置有密封圈。
这样，盒盖可以通过螺纹连接增加紧固，密封圈避免漏出树脂。
本实施例中，所述刮刀运动机构包括设置在所述机体1相对的两侧壁内的第三驱动电机5，所述第三驱动电机5的输出轴水平设置且固定连接有第三丝杠51，所述第三丝杠51长度方向与所述机体1上设置的机门11垂直设置，所述第三丝杠51另一端通过轴承与机体1连接，所述第三丝杠51上旋接配合有第三螺母52，所述第三螺母52向外固定安装有第一滑块，两个所述第一滑块通过刀架固定连接，所述刮刀13固定安装在所述刀架下端。
这样，第三驱动电机带动第三丝杠旋转，第三丝杠上的第三螺母移动，两对向的第三螺母之间的刀架带动刮刀水平移动，将成型产品切下，方便快捷，切口平稳，不会破坏产品。
本实施例中，所述托板运动机构包括固定安装在所述机体1的侧壁内的第四驱动电机37，所述第四驱动电机37的输出轴竖向向下设置且固定连接有竖向设置的第四丝杠38，所述第四驱动电机37所在侧壁与所述机门11正对设置，所述第四丝杠38下端通过轴承与机体1连接，所述第四丝杠38上旋接配合有第四螺母39，所述第二螺母39向外固定连接有第二滑块，所述第二滑块通过L形板与所述托板14固定连接。
这样，托板能够实现上下运动，第四驱动电机带动第四丝杠旋转，带动第四螺母移动，第四螺母带动第二滑块实现托板的上升和下降，旋转稳定，实现托板的平稳的升降。
本实施例中，所述金属板16下端向下固定安装有圆筒4，所述支座上端固定安装有与所述圆筒4匹配的圆柱41，所述圆筒4上设置有开孔，所述圆柱41上设置有与所述开孔对应的内螺纹孔。
这样，圆筒和圆柱之间的配合，可以有效快速的将金属板取下，方便快捷。
本实施例中，所述机体上内凹形成凹槽，所述凹槽内固定安装有显示屏，所述显示屏与控制器连接设置，所述显示屏为触摸式显示屏，所述控制器内设置有控制***。
这样，触摸式显示屏便于操作，可以及时更改数据参数，以及设定，保障加工效率和质量
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种SLA光固化3D打印设备，其特征在于，包括机体，所述机体上设置有可以打开或者关闭的机门，所述机体内设置有树脂槽，所述树脂槽内用于放置液态树脂，所述树脂槽上还安装有用于对液态树脂上表面进行刮平的刮刀以及带动刮刀运动的刮刀运动机构，所述树脂槽内设置有托板，所述托板向上设置有支座，所述支座上设置有金属板，所述金属板上设置有漏孔，所述机体内设置有用于带动所述托板做上升或者下降的托板运动机构，所述机体内部上端设置有至少两个光源，所述光源设置在光源移动机构上，还包括控制器，所述刮刀运动机构、托板运动机构和光源移动机构均与所述控制器电性连接；所述光源包括安装板，所述安装板上水平设置有激光发射器，所述激光发射器与振镜连接，所述振镜远离所述激光发射器的一端设置有场镜，所述安装板上靠近所述场镜一端设置有密封箱，所述密封箱内倾斜设置有反射镜，所述反射镜正下方的安装板上设置有透光板；所述光源移动机构包括水平设置的横板，所述横板下方设置有滑槽，所述滑槽内转动安装有第一丝杠，所述第一丝杠上等距配合有至少两个第一螺母，所述第一丝杠与第一驱动电机转动连接，所述第一螺母分别与所述光源上的所述安装板固定连接，所述横板两端连接有对向设置的多级伸缩气缸，所述多级伸缩气缸与所述第一丝杠平行设置，所述多级伸缩气缸相背的两端均固定安装在第二螺母上，所述第二螺母滑动安装在所述机体两个相对的侧壁内，所述机体的侧壁内设置有第二丝杠，所述第二丝杠与所述第一丝杠垂直设置，所述第二螺母转动连接在所述第二丝杠上，所述第二丝杠与第二驱动电机转动连接。
2.根据权利要求1所述的SLA光固化3D打印设备，其特征在于，所述机体外侧固定安装有补液盒，所述补液盒上端设置有可以打开或者关闭的盒盖，所述补液盒通过软管穿过所述机体并向下延伸至树脂槽内，所述树脂槽内设置有用于对液态树脂上表面进行检测的传感器，所述软管上设置有电磁阀；所述电磁阀和传感器均与所述控制器电连接设置。
3.根据权利要求2所述的SLA光固化3D打印设备，其特征在于，所述传感器为雷达或者液位计。
4.根据权利要求3所述的SLA光固化3D打印设备，其特征在于，所述盒盖与所述补液盒之间通过螺纹固定连接，所述盒盖与所述补液盒之间设置有密封圈。
5.根据权利要求4所述的SLA光固化3D打印设备，其特征在于，所述刮刀运动机构包括设置在所述机体相对的两侧壁内的第三驱动电机，所述第三驱动电机的输出轴水平设置且固定连接有第三丝杠，所述第三丝杠长度方向与所述机体上设置的机门垂直设置，所述第三丝杠另一端通过轴承与机体连接，所述第三丝杠上旋接配合有第三螺母，所述第一螺母向外固定安装有第一滑块，两个所述第一滑块通过刀架固定连接，所述刮刀固定安装在所述刀架下端。
6.根据权利要求5所述的SLA光固化3D打印设备，其特征在于，所述托板运动机构包括固定安装在所述机体的侧壁内的第四驱动电机，所述第四驱动电机的输出轴竖向向下设置且固定连接有竖向设置的第四丝杠，所述第四驱动电机所在侧壁与所述机门正对设置，所述第四丝杠下端通过轴承与机体连接，所述第四丝杠上旋接配合有第四螺母，所述第二螺母向外固定连接有第二滑块，所述第二滑块通过L形板与所述托板固定连接。
7.根据权利要求6所述的SLA光固化3D打印设备，其特征在于，所述金属板下端向下固定安装有圆筒，所述支座上端固定安装有与所述圆筒匹配的圆柱，所述圆筒上设置有开孔，所述圆柱上设置有与所述开孔对应的内螺纹孔。
8.根据权利要求7所述的SLA光固化3D打印设备，其特征在于，所述机体上内凹形成凹槽，所述凹槽内固定安装有显示屏，所述显示屏与控制器连接设置，所述显示屏为触摸式显示屏，所述控制器内设置有控制***。
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