一种移动式3D打印装置曝光机构制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种移动式3D打印装置曝光机构，包括支架，滑动设置在支架上的光源组件，以及设置在光源组件光源出射方向上的液晶面板，光源组件射出的光线经过液晶面板投射到3D打印机构的物料槽底部。光源组件可在支架上来回运动，根据需要打印的图像选择性的开启全部或部分光源，再通过液晶面板，将光线投射到打印机构物料槽底部，实现打印溶液的固化。本实用新型专利技术所述的一种移动式3D打印装置曝光机构，具有打印精度高、散热好、成本低等特点。

An Exposure Mechanism for Mobile 3D Printing Device

【技术实现步骤摘要】
一种移动式3D打印装置曝光机构
本技术涉及一种移动式3D打印装置曝光机构，属于打印机领域。
技术介绍
目前，3D打印装置的曝光机构一般采用投影仪、或普通阵列灯板曝光，主要存在以下几个问题：1）投影仪曝光分辨率较低，容易出现图案畸变，且投影仪价格较高，导致3D打印装置成本高；2）普通阵列灯板可以克服畸变和成本高的问题，但存在其液晶面板透光性差，散热系统复杂，以及投射光线垂直性差、一致性差等问题。有鉴于此，本专利技术人对此进行研究，专门开发出一种移动式3D打印装置曝光机构，本案由此产生。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种打印精度高、散热好的移动式3D打印装置曝光机构。为了实现上述目的，本技术的解决方案是：一种移动式3D打印装置曝光机构，包括支架，滑动设置在支架上的光源组件，以及设置在光源组件光源出射方向上的液晶面板，光源组件射出的光线经过液晶面板投射到3D打印机构的物料槽底部。作为优选，所述光源组件包括散热底座，安装在散热底座上的光源，以及位于光源上方的光学透镜。作为优选，所述光源为可见光光源或360~420nm波长的蓝紫光光源。作为优选，所述光学透镜包括复眼透镜、凸透镜、鱼眼透镜或菲涅尔透镜，用于将点光源发出的发散性光线变为平行光线。作为优选，所述液晶面板包括液晶层，以及位于液晶层前后的偏振片，所述液晶面板偏振片的线栅间距为1/8-3/4入射波长。作为优选，所述液晶面板包括依次设置的前偏振片、前玻璃基板、液晶层、后玻璃基板和后偏振片。在前玻璃基板、液晶层之间不设置彩色滤光片，可以使液晶面板整体透光率提高340%。作为优选，液晶层的TFT走线宽度为0.025~0.115mm，较窄的TFT走线宽度可以使栅格也变窄，从而增加液晶层可透光的有效面积。作为优选，所述光源组件通过滑块安装在支架的导轨上。作为优选，所述支架上还设有与导轨平行设置的同步带，同步带与电机相连，光源组件同时与同步带固定连接，通过电机驱动，同步带带动光源组件沿导轨滑动。作为优选，所述同步带或导轨的起始端设有限位开关，用于确定光源组件的零位。作为优选，所述光源组件为条状。本技术所述的一种移动式3D打印装置曝光机构，其光源组件可在支架上来回运动，根据需要打印的图像选择性的开启全部或部分光源，再通过液晶面板，将光线投射到打印机构物料槽底部，实现打印溶液的固化。采用可快速移动的光源组件与结构简洁、透光率好、分辨率高的液晶面板组合，可实现高精度打印；而且，所述光源组件的光源数量少，面积小，无需复杂的散热系统，使得整个曝光机构输入功率变小，进一步减少因大功率而产生的一系列问题，同时，可以使光源的一致性（均衡性）更好；此外，采用光学透镜可保证光源出射光线的垂直性，使投射图案不易产生畸变。相对DLP投影，本技术所述的曝光机构成本更低。以下结合附图及具体实施例对本技术做进一步详细描述。附图说明图1为本实施例的移动式3D打印装置结构示意图；图2为本实施例的盛液机构、曝光机构剖面示意图；图3为本实施例的光源组件结构示意图；图4为本实施例的液晶面板剖视图。具体实施方式如图1-3所示，本实施例所述的曝光机构用于一种移动式3D打印装置，所述移动式3D打印装置，包括安装在基座1上的打印机构2、盛液机构3、曝光机构4和控制机构5。所述曝光机构4包括支架43，滑动设置在支架43上的光源组件41，以及设置在光源组件41光源出射方向上的液晶面板42，光源组件射出的光线经过液晶面板42投射到3D打印机构的物料槽31底部，控制机构5控制曝光机构4的各项动作。在本实施例中，所述光源组件41为条状，包括用于光源散热的散热底座411，安装在散热底座411上的光源412，以及位于光源412上方的光学透镜413。所述光源412由多个点状的灯珠组成条状，光源也可以采用条状的灯管，或其他可调光源。采用可见光光源或360~420nm波长的蓝紫光光源。所述光学透镜413可以是复眼透镜、凸透镜、鱼眼透镜或菲涅尔透镜，但不仅限于这些，只要能将点光源发出的发散性光源变为平行光源的光学透镜都可以。本实施例通过导轨同步带的方式实现光源组件41的移动。除此之外，也可以采用其他类似的结构实现光源组件的移动。具体为：如图2-3所示，所述支架43上设有相互平行的导轨431和同步带432，所述同步带432的两端分别设有主动轮433和从动轮434，所述主动轮433与电机435相连，通过电机435驱动同步带432传动。所述光源组件41通过滑块436安装在导轨431上，同时也通过连接件与同步带432固定连接，电机435启动后，同步带432可带动光源组件41沿导轨431来回移动。为实现光源组件41移动过程中的精确定位，同步带432的起始位设有限位开关437，通过限位开关437可以实现光源组件41的零位限定。也可以在同步带432的另一端设置另一个限位开关，防止其移出预设行程。如图2所示，所述液晶面板42设置在物料槽底31的下方，液晶面板42下方设置透光率高的玻璃板44，用于支撑液晶面板42。在本实施例中，如图4所示，所述液晶面板42包括依次设置的前偏振片421、前玻璃基板422、液晶层423、后玻璃基板424和后偏振片425。普通的液晶面板在前玻璃基板422、液晶层423之间设有彩色滤光片，本实施例不设置彩色滤光片，可以使液晶面板整体透光率提高340%。所述前偏振片421、后偏振片425的线栅间距为1/8-3/4入射波长，本实施例所述的前偏振片421、后偏振片425的线栅间距为1/2入射波长。所述液晶层423的TFT走线宽度为0.025~0.115mm，相比常规的TFT走线宽度缩小30%以上，因为TFT走线宽度变窄，液晶层423的栅格也变窄，从而增加液晶层423可透光的有效面积。所述液晶面板42分变率可为2K、4K、8K。本实施例所述的控制机构5采用微处理器控制，至少包括一个微处理器。本实施例的控制机构采用2个微处理器，具体包括第一微处理器和第二微处理器，所述第一微处理器与液晶面板42相连，用于控制液晶面板42的显示，同时把需要显示的图像数据传输给第二微处理器，所述第二微处理器与光源412相连，用于控制点光源的亮灭。第二微处理器也同时控制3D打印装置其他部件的各项运动。所述第一微处理器和第二微处理器可以采用ARM芯片，如瑞芯微的RK3399，STM32F407VET6。本实施例所述的移动式3D打印装置曝光机构，其光源组件41可在支架43上来回运动，根据需要打印的图像由控制机构5选择性的开启全部或部分光源412，再通过液晶面板42，将光线投射到打印机构物料槽31底部，实现打印溶液的固化。所述曝光机构4采用可快速移动的光源组件41与结构简洁、透光率好、分辨率高的液晶面板42组合，可实现高精度打印；而且，所述光源组件41的光源412数量少，面积小，无需复杂的散热系统，使得整个曝光机构输入功率变小，进一步减少因大功率而产生的一系列问题，同时，可以使光源的一致性（均衡性）更好；此外，采用光学透镜413可保证光源412出射光线的垂直性，使投射图案不易产生畸变。相对DLP投影，本实施例所述的曝光机构4成本更低。上述实施例和图式并非限定本技术的产品形态和式样，任何所属
的普通技术人员对其所做的适当变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动式3D打印装置曝光机构，其特征在于：包括支架，滑动设置在支架上的光源组件，以及设置在光源组件光源出射方向上的液晶面板，光源组件射出的光线经过液晶面板投射到3D打印机构的物料槽底部；所述光源组件包括散热底座，安装在散热底座上的光源，以及位于光源上方的光学透镜。

【技术特征摘要】
1.一种移动式3D打印装置曝光机构，其特征在于：包括支架，滑动设置在支架上的光源组件，以及设置在光源组件光源出射方向上的液晶面板，光源组件射出的光线经过液晶面板投射到3D打印机构的物料槽底部；所述光源组件包括散热底座，安装在散热底座上的光源，以及位于光源上方的光学透镜。2.如权利要求1所述的一种移动式3D打印装置曝光机构，其特征在于：所述光源为可见光光源或360~420nm波长的蓝紫光光源。3.如权利要求1所述的一种移动式3D打印装置曝光机构，其特征在于：所述光学透镜包括复眼透镜、凸透镜、鱼眼透镜或菲涅尔透镜。4.如权利要求1所述的一种移动式3D打印装置曝光机构，其特征在于：所述液晶面板包括液晶层，以及位于液晶层前后的偏振片，所述液晶面板偏振片的线栅间距为1/8-3/4入射波长。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：张靖，金良，陈明，金伟刚，高中宇，
申请(专利权)人：浙江迅实科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33