用于光固化3D打印机的全自动光路控制调节装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种用于光固化3D打印机的全自动光路控制调节装置，包括反光板、投影装置和测距仪，反光板设置在光固化3D打印机的液槽底部，投影装置设置在反光板下方，投影装置的投影焦平面落到到反光板上，投影装置包括推动装置和投影仪，推动装置与投影仪连接，通过推动装置带动投影仪移动，测距仪与投影仪连接，测距仪跟随投影仪运动，测距仪用于测量投影仪与反光板之间的光路距离；测距仪与光固化3D打印机的控制器通讯连接，推动装置与光固化3D打印机的控制器电连接。本实用新型专利技术解决了光路路径长短不可调的问题，使光固化3D打印机的打印成功率获得极大的提升，在可调的基础上由手动改为全自动，在极大的程度上简化调节方式，使其实现自动调节。

Fully Automatic Light Path Control and Adjustment Device for Light Curing 3D Printer

The utility model relates to a fully automatic light path control and adjustment device for a light-cured 3D printer, which comprises a reflecting plate, a projection device and a range finder. The reflecting plate is arranged at the bottom of the liquid tank of the light-cured 3D printer, the projection device is arranged under the reflecting plate, the projection focal plane of the projection device falls on the reflecting plate, and the projection device includes a driving device and a projector, a driving device and a projection device. The distance finder follows the motion of the projector. The distance finder is used to measure the optical path distance between the projector and the reflector. The distance finder is connected with the controller of the light-cured 3D printer by communication, and the distance finder is connected with the controller of the light-cured 3D printer. The utility model solves the problem that the length of the optical path is not adjustable, and greatly improves the printing success rate of the light-cured 3D printer. On the basis of adjustable, the utility model is changed from manual to automatic, which greatly simplifies the adjustment mode and makes it realize automatic adjustment.

【技术实现步骤摘要】
用于光固化3D打印机的全自动光路控制调节装置
本技术涉及3D打印
，具体涉及一种用于光固化3D打印机的全自动光路控制调节装置。
技术介绍
数字光处理(DLP)三维打印机的工作原理是利用DLP技术，光源采用投影仪成像，光源逐层固化液态光敏树脂，打印出分辨率较高的三维物体，其分辨率超出典型的熔融沉积制造(FDM)类型的3D打印机。DLP3D打印机主要有软件和硬件两部分组成。硬件包括打印机框架、投影仪光源、打印平台以及光敏树脂槽。打印平台在光敏树脂槽内能够上下运动，而光敏树脂槽内装有光敏树脂。软件部分产生的影像信号经过数字处理后，通过投影仪光源投影到光敏树脂槽的底部，这样光敏树脂槽内与光接触的光敏树脂瞬间聚合成固体，而未与光接触的光敏树脂则保持液态，这样就在打印平台与光敏树脂槽相对的平面上逐层生成三维物体。投影仪投影到液槽底部的投影影像是有一定比例的，当投影的焦平面不适合时，所呈现的投影影像会出现较小或较大的情况，从而影响整个打印模型的大小及精度，因此，投影的焦平面会打印模型的精度。目前在DLP3D打印机中的大部分的投影仪的光路是不可微调的，在投影仪下方设有安装板，该安装板上设有U型孔，投影仪通过螺丝插入到U型孔中并固定在安装板上，在安装时，通过手动调节螺丝在U型孔中的位置从而调节投影仪的投影焦平面，由于螺丝的调节为手动，螺丝的移动不能精确微调控制，这样的调节需要试验多次且精度不能保证，其光路的误差很大，直接导致了现在DLP3D打印机的成功率比较低，以及同款打印机的成功率好坏相差很大的原因。一般市面上DLP3D打印机成功率为70％左右，有的甚至更低，其原因莫过于光路的不可调节，造成的焦平面不能准确的停留在打印平台的液槽底面上。焦平面能否准确的落到打印平台的底部，直接决定这能否拉起模型的成功率，以及模型周围是否有毛边和缺陷的决定性因素。
技术实现思路
针对以上的不足，技术提供一种用于光固化3D打印机的全自动光路控制调节装置，一种用于光固化3D打印机的全自动光路控制调节装置，包括反光板、投影装置和测距仪，所述反光板设置在光固化3D打印机的液槽底部，所述投影装置设置在反光板下方，所述投影装置的投影焦平面落到到反光板上，所述投影装置包括推动装置和投影仪，所述推动装置与投影仪连接，通过推动装置带动投影仪移动，所述测距仪与投影仪连接，所述测距仪跟随投影仪运动，所述测距仪用于测量投影仪与反光板之间的光路距离；所述测距仪与光固化3D打印机的控制器通讯连接，所述推动装置与光固化3D打印机的控制器电连接。为进一步实现本技术，还包括反光镜装置，所述反光镜装置包括反光镜和反光镜座，所述投影仪发出的投影光投射到反光镜上，经反光镜反射到反光板上使投影装置的投影焦平面落到到反光板上。为进一步实现本技术，所述反光镜与水平面为45°角设置在反光镜座上，所述投影装置设置在反光镜镜面一侧。为进一步实现本技术，所述推动装置包括电机和丝杆，所述丝杆与电机的输出轴连接，所述丝杆与投影仪连接，所述电机与光固化3D打印机的控制器电连接，通过电机转动使丝杆带动投影仪直线移动。为进一步实现本技术，所述投影装置还包括装置底座和投影仪安装座，所述投影仪安装座可移动设置在装置底座上，所述投影仪安装座与投影仪连接，所述丝杆穿过投影仪安装座，所述丝杆通过投影仪安装座与投影仪连接。为进一步实现本技术，所述测距仪为超声波测距仪或激光测距仪、红外测距仪。为进一步实现本技术，所述装置底座为箱体结构，所述装置底座包括左侧板、右侧板、前侧板、后侧板和底板。为进一步实现本技术，所述电机固定在右侧板上，所述丝杆的一端与电机的输出轴连接，所述丝杆的另一端穿过右侧板、投影仪安装座和左侧板。为进一步实现本技术，所述丝杆与投影仪安装座通过丝杆螺母连接，通过丝杆螺母，所述投影仪随丝杆的转动而实现直线运动，进而实现投影仪的调距；所述电机通过固定螺栓固定在装置底座的右侧板上。为进一步实现本技术，所述投影仪安装座的截面为T型，所述投影仪安装座与装置底座的配合形成导轨结构，所述投影仪安装座在装置底座上移动。本技术的有益效果：1、本技术利用测距仪测量投影仪与液槽底部的光路距离，而后将距离数据反馈到光固化3D打印机的控制器中，经控制器判断后控制推动装置动作从而带动投影仪以及测距仪的移动，进而调节投影仪与液槽底部的光路距离，解决了光路路径长短不可调的问题，使得光固化3D打印机的打印成功率获得极大的提升，并且在可调的基础上由手动改为全自动，调节方式灵活方便，使得用户不需要拆开机器，即可实现光路路径的全自动调节，在极大的程度上简化调节方式，使其实现自动调节。2、现有的投影仪调距装置占用空间较大，由于需要手动调节，因此需要设置用于手动调节的余量空间，则打印机的机架需要设置较大。而本技术由于不需要设置多余的空间，为全自动控制调剂，可极大的程度的节省了打印空间，一改市面上千篇一律的柱形结构，使得打印机能够在外型结构上实现更多的变化。附图说明图1为本实施例的结构示意图；图2为投影装置的爆炸结构示意图。附图标记说明：1.反光板；2.投影装置；21.投影仪；22.投影仪安装座；23.装置底座；24.电机；241.固定螺栓；25.丝杆；251.丝杆螺母；3.测距仪；4.反光镜装置；41.反光镜；42.反光镜座。具体实施方式参照图1和图2对本技术做进一步说明。需要说明的是，由于光固化3D打印机为现有技术，本实施例的光固化3D打印机为DLP3D打印机，在此不做具体的结构说明。为方便说明，本实施例的方向与附图方向一致。本实施例的用于光固化3D打印机的全自动光路控制调节装置包括反光板1、投影装置2和测距仪3，反光板1设置在液槽底部，投影装置2设置在反光板1下方，投影装置2发出的投影光可照射到反光板1上，使投影装置2的投影焦平面落到到反光板1上，投影装置2包括推动装置和投影仪21，推动装置与投影仪21连接，通过推动装置带动投影仪21移动，测距仪3与投影仪21连接，测距仪3跟随投影仪21运动。测距仪3与DLP3D打印机的控制器通讯连接，推动装置与DLP3D打印机的控制器电连接，根据测距仪3反馈到控制器的距离数据进而控制推动装置带动投影仪21移动，从而调节投影仪21发出的投影光到反光板1的光路距离，测距仪3所测的距离即为投影仪21发出的投影光到反光板1的光路距离。本技术用于安装投影仪21时确定投影仪21的投影焦平面，因此，投影焦平面应位于DLP3D打印机的液槽底部的液态光敏树脂与光接触的一面，为使投影焦平面调节准确，反光板1设置在液槽底部(此时尚未放置液态光敏树脂)，反光板1与投影光接触面即为DLP3D打印机打印时液态光敏树脂与光接触的一面。测距仪3发出测量信号到达反光板1并被反射回来使测距仪3接收该信号，测距仪3内的处理器计算出投影焦平面距离投影仪21的光路距离，测距仪3将所测量得到的光路距离反馈到DLP3D打印机的控制器，控制器判断该光路距离是否符合要求，当距离不符合要求时，控制器发出信号控制推动装置将投影仪21移动并调节光路距离直至最后测距仪3反馈的光路距离信号符合设定的光路距离。投影装置2可以设置在反光板1的正下方，此时投影仪21发出的投影光直接照本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光固化3D打印机的全自动光路控制调节装置，其特征在于：包括反光板、投影装置和测距仪，所述反光板设置在光固化3D打印机的液槽底部，所述投影装置设置在反光板下方，所述投影装置的投影焦平面落到反光板上，所述投影装置包括推动装置和投影仪，所述推动装置与投影仪连接，通过推动装置带动投影仪移动，所述测距仪与投影仪连接，所述测距仪跟随投影仪运动，所述测距仪用于测量投影仪与反光板之间的光路距离；所述测距仪与光固化3D打印机的控制器通讯连接，所述推动装置与光固化3D打印机的控制器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于光固化3D打印机的全自动光路控制调节装置，其特征在于：包括反光板、投影装置和测距仪，所述反光板设置在光固化3D打印机的液槽底部，所述投影装置设置在反光板下方，所述投影装置的投影焦平面落到反光板上，所述投影装置包括推动装置和投影仪，所述推动装置与投影仪连接，通过推动装置带动投影仪移动，所述测距仪与投影仪连接，所述测距仪跟随投影仪运动，所述测距仪用于测量投影仪与反光板之间的光路距离；所述测距仪与光固化3D打印机的控制器通讯连接，所述推动装置与光固化3D打印机的控制器电连接。2.根据权利要求1所述的用于光固化3D打印机的全自动光路控制调节装置，其特征在于：还包括反光镜装置，所述反光镜装置包括反光镜和反光镜座，所述投影仪发出的投影光投射到反光镜上，经反光镜反射到反光板上使投影装置的投影焦平面落到反光板上。3.根据权利要求2所述的用于光固化3D打印机的全自动光路控制调节装置，其特征在于：所述反光镜与水平面为45°角设置在反光镜座上，所述投影装置设置在反光镜镜面一侧。4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于光固化3D打印机的全自动光路控制调节装置，其特征在于：所述推动装置包括电机和丝杆，所述丝杆与电机的输出轴连接，所述丝杆与投影仪连接，所述电机与光固化3D打印机的控制器电连接，通过电机转动使丝杆带动投影仪直线移动。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李果中，王前方，曹风，王枫，
申请(专利权)人：广东奥仕智能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44