用於底投影式光固化快速成型的分離機構及該成型裝置製造方法
2023-05-12 05:18:06
用於底投影式光固化快速成型的分離機構及該成型裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種用於底投影式光固化快速成型的分離機構及該成型裝置，所述分離機構包括分離電機、絲杆機構以及連杆，所述絲杆機構包括與所述分離電機相連的絲杆，以及穿設於所述絲杆上可隨絲杆運動的絲杆螺母，所述連杆的一端與樹脂槽支架鉸接，連杆的另一端與所述絲杆螺母鉸接。本實用新型的分離機構採用分離電機和絲杆機構來帶動樹脂槽傾斜，使樹脂槽底部固化樹脂和樹脂槽分離，其重複精度和靈活性高，便於調節分離機構速度和控制分離機構運動時間，可調節分離機構運行速度和工作平臺與樹脂槽分離的角度。
【專利說明】用於底投影式光固化快速成型的分離機構及該成型裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光固化快速成型【技術領域】，特別是涉及一種用於底投影式光固化快速成型的分離機構及該成型裝置。
【背景技術】
[0002]光固化快速成型工藝，也常被稱為立體光刻技術，英文名稱為Stereolithography,簡稱SL,目前平面光固化快速成型中，分為光源自上而下照射和從底部照射液態光敏樹脂的方式，自上而下照射成型樹脂液體利用率較低，底部照射方式是將盛放樹脂液體的樹脂槽改為透明底板，光源從下向上照射樹脂液體，可以提高光敏樹脂利用率，同時降低了成型材料的翹曲變形，但是在進行下一層的成型時，已經固化的光敏樹脂與透明的樹脂槽底板粘連，不易分離，容易導致成型材料脫落或翹曲變形，降低了成型效率和機器穩定性。
[0003]底部投影光固化成型過程中，樹脂固化後與工作平臺底面粘合，同時也容易與樹脂槽底部粘合，目前大部分底部投影機器都是採用在樹脂槽底部鍍膜以減小吸附力，便於提升Z軸時固化樹脂吸附在工作平臺底部。但是在製作層數較大的實體造型時，實體造型在多次分離過程中容易從工作平臺脫落損壞，同時，此類樹脂槽在使用一定次數後，鍍膜層會損壞，需更換樹脂槽，浪費一定財力和物力。而且每次投影之後，成型樹脂和樹脂容器粘合，工作平臺上移過程中到阻力較大，容易導致實體造型損壞或精度降低，實體造型的質量難以得到保證。
[0004]中國專利201310045724.3公開一種平面光固化快速成型裝置，其中提到一種剝離機構。該剝離機構包括凸輪以及擺杆，凸輪與電機相連，擺杆一端與樹脂槽相連，另一端與凸輪相連。該裝置採用凸輪機構，通過凸輪旋轉帶動連杆運動，從而使樹脂槽繞軸轉動達到剝離效果。由於凸輪機構無法變更動作時間，無法保證樹脂槽底部和工作平臺底面的平行度，其裝配精度要求高，一旦裝配完成，凸輪機構不具備可調性，無法根據改變其運動狀態。分離機構完成一次動作，電機轉動角度小於360度,控制上解析度較低,該結構的重複定位精度較低。
實用新型內容
[0005]鑑於以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在於提供一種用於底投影式光固化快速成型的分離機構及該成型裝置，用於解決現有技術中難於控制，無法確保樹脂槽以較高的重複定位精度處於水平狀態的問題。
[0006]為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種用於底投影式光固化快速成型的分離機構，所述分離機構包括分離電機、絲杆機構以及連杆，所述絲杆機構包括與所述分離電機相連的絲杆，以及穿設於所述絲杆上可隨絲杆運動的絲杆螺母，所述連杆的一端與支撐樹脂槽的樹脂槽支架鉸接，連杆的另一端與所述絲杆螺母鉸接。
[0007]優選的，所述絲杆上設有零位開關，當絲杆螺母接觸所述零位開關時，零位開關將信號傳給控制系統，所述控制系統驅使所述樹脂槽支架處於水平狀態。
[0008]優選的，所述控制系統與所述分離電機相連，用來控制分離角度和分離速度。
[0009]優選的，分離機構通過所述連杆帶動所述樹脂槽支架轉動，轉動角度為0.1°至30。。
[0010]本實用新型還提供一種底投影式光固化快速成型裝置，其包括:分離機構，與如權利要求I所述的分離機構結構相同；樹脂槽，支撐於所述樹脂槽支架上，所述樹脂槽支架的一側鉸接固定，樹脂槽支架的另一側與所述連杆鉸接；工作平臺，置於所述樹脂槽內；以及帶動所述工作平臺上下運動的Z軸升降機構和置於所述樹脂槽支架下方的照射光源。
[0011 ] 優選的，所述樹脂槽的內底面設有防粘塗層。
[0012]如上所述，本實用新型的用於底投影式光固化快速成型的分離機構及該成型裝置，具有以下有益效果:本分離機構採用分離電機和絲杆機構來帶動樹脂槽傾斜，使樹脂槽底部固化樹脂和樹脂槽分離，其重複精度和靈活性高，便於調節分離機構速度和控制分離機構運動時間，可根據實體造型截面來調節分離機構運行速度和工作平臺與樹脂槽分離的角度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1顯示為本實用新型的用於底投影式光固化快速成型裝置示意圖。
[0014]元件標號說明
[0015]I工作平臺
[0016]2樹脂槽
[0017]3樹脂槽支架
[0018]41分離電機
[0019]42絲杆螺母
[0020]43零位開關
[0021]44絲杆
[0022]45連杆
[0023]5固定底座
[0024]61Z軸電機
[0025]62升降滑塊
[0026]63升降絲杆
【具體實施方式】
[0027]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。
[0028]請參閱圖1。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，並非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容得能涵蓋的範圍內。同時，本說明書中所引用的如「上」、「下」、「左」、「右」、「中間」及「一」等的用語，亦僅為便於敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的範疇。
[0029]如圖1所示，本實用新型提供一種底投影式光固化快速成型裝置，其包括:
[0030]分離機構，包括分離電機41、絲杆機構以及連杆45，絲杆機構包括與分離電機41相連的絲杆44，以及穿設於絲杆44上可隨絲杆運動的絲杆螺母42，連杆45的一端與樹脂槽支架3鉸接，連杆45的另一端與絲杆螺母42鉸接；
[0031]樹脂槽2，支撐於樹脂槽支架3上，樹脂槽支架3的一側與固定底座5相鉸接，樹脂槽支架3的另一側與連杆45鉸接；
[0032]工作平臺1，置於樹脂槽2內；
[0033]以及帶動工作平臺1上下運動的Z軸升降機構和置於樹脂槽支架3下方的照射光源。
[0034]本實用新型採用分離電機帶動絲杆機構實現樹脂槽傾斜，進而完成固化樹脂和樹脂槽分離，由於絲杆機構易於控制，提高了定位精度。
[0035]為實現重複定位時樹脂槽均處於水平狀態，以便進行下一個模型的固化，上述絲杆44上設有零位開關43，零位開關43位於絲杆螺母42運動行程內，當絲杆螺母42接觸零位開關443時，零位開關43將信號傳給控制系統，所述控制系統驅使樹脂槽支架3處於水平狀態。控制系統通過零位開關43檢測絲杆螺母位置，使絲杆螺母多次往復運動中也能精確的讓樹脂槽恢復到水平位置，有效的提高了實體造型的精度。上述分離機構通過連杆45帶動樹脂槽支架3轉動，轉動角度範圍一般為0.1°至30°。
[0036]為便於剝離，上述樹脂槽2的內底面設有防粘塗層。
[0037]上述Z軸升降機構包括Z軸電機61、升降絲杆63以及穿設於升降絲杆63上的升降滑塊62，升降滑塊62與上述工作平臺1相連，Z軸升降機構帶動工作平臺在樹脂槽內上下運動，完成固化。Z軸升降機構也可以為其他升降機構，如豎直導軌和滑塊相結合的結構，其只需要能帶動工作平臺上下運動即可。上述控制系統與分離電機和Z軸電機相連，可以控制分離角度和分離速度。
[0038]本實用新型的底投影式光固化快速成型裝置的具體工作過程為:
[0039]1)投影光由底部的照射光源(即圖中的紫外光源)照射至工作平臺1的底部，使工作平臺底部薄層樹脂固化成型。
[0040](2)上述分離機構中的絲杆螺母42下移一段距離，帶動連杆45移動。
[0041](3)連杆45運動帶動樹脂槽支架3和樹脂槽2繞固定底座5轉動。
[0042](4)樹脂槽2繞固定底座5轉動一定度數，範圍一般為0.1°至30°，樹脂槽底部與實體造型分離開。
[0043](5)分開後，工作平臺1上移一個層厚，一個層厚為0.0lmm-lmm。
[0044](6)分離機構上的絲杆螺母42上移至零位開關43處，恢復到初始位置，驅動連杆45及樹脂槽支架恢復原位。
[0045](7)重複上述步驟，直至實體造型完成。
[0046]綜上所述，本實用新型的用於底投影式光固化快速成型的分離機構及該成型裝置，本分離機構採用分離電機和絲杆機構來帶動樹脂槽傾斜，使樹脂槽底部固化樹脂和樹脂槽分離，其重複精度和靈活性高，便於調節分離機構速度和控制分離機構運動時間，可根據實體造型截面來調節分離機構運行速度和工作平臺與樹脂槽分離的角度。所以，本實用新型有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0047]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用於限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種用於底投影式光固化快速成型的分離機構，其特徵在於，所述分離機構包括分離電機(41)、絲杆機構以及連杆(45)，所述絲杆機構包括與所述分離電機(41)相連的絲杆(44)，以及穿設於所述絲杆(44)上可隨絲杆運動的絲杆螺母(42)，所述連杆(45)的一端與支撐樹脂槽的樹脂槽支架(3)鉸接，連杆(45)的另一端與所述絲杆螺母(42)鉸接。
2.根據權利要求1所述的用於底投影式光固化快速成型的分離機構，其特徵在於:所述絲杆(44)上設有零位開關(43)，當絲杆螺母(42)接觸所述零位開關(43)時，零位開關將信號傳給控制系統，所述控制系統驅使所述樹脂槽支架(3)處於水平狀態。
3.根據權利要求2所述的用於底投影式光固化快速成型的分離機構，其特徵在於:所述控制系統與所述分離電機相連，用來控制分離角度和分離速度。
4.根據權利要求1所述的用於底投影式光固化快速成型的分離機構，其特徵在於:所述分離機構通過所述連杆(45)帶動所述樹脂槽支架(3)轉動，轉動角度為0.1°至30°。
5.一種底投影式光固化快速成型裝置，其特徵在於:包括: 分離機構，與如權利要求1所述的分離機構結構相同； 樹脂槽(2)，支撐於所述樹脂槽支架(3)上，所述樹脂槽支架(3)的一側鉸接固定，樹脂槽支架(3)的另一側與所述連杆(45)鉸接； 工作平臺(I)，置於所述樹脂槽(2)內； 以及帶動所述工作平臺(I)上下運動的Z軸升降機構和置於所述樹脂槽支架(3)下方的照射光源。
6.根據權利要求5所述的底投影式光固化快速成型裝置，其特徵在於:所述樹脂槽(2)的內底面設有防粘塗層。
【文檔編號】B29C67/00GK204172356SQ201420593420
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月14日 優先權日:2014年10月14日
【發明者】佘松林, 周偉民, 馬勁松, 閔國全, 劉震 申請人:上海聯泰三維科技有限公司, 上海產業技術研究院