一种3D微纳打印在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种3D微纳打印在线监测系统，包括底板、监测组件以及照明组件，底板上可拆卸固定有手动XYZ微调滑台以及四维手动微调滑台，手动XYZ微调滑台上设置有旋转座。四维手动微调滑台上固定有打印台，打印台设置在旋转座内，打印台的上方设置有夹具，夹具内固定有打印玻璃针管。旋转座上转动连接有旋转环，旋转环相对的外侧壁上垂直固定有转轴，转轴上转动连接有旋转板，监测组件固定在旋转板上用于对打印台进行实时观测，照明组件用于对打印物体进行照明。通过旋转环、旋转板以及旋转座之间相互的转动配合，使得监测组件中的镜头可围绕打印位置点进行空间立体角旋转，可从任意视角观察备打印物体。

【技术实现步骤摘要】
一种3D微纳打印在线监测系统
本技术涉及3D微纳打印
，尤其是涉及一种3D微纳打印在线监测系统。
技术介绍
3D打印即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。纳米3D打印技术在国内比较少，目前没有其它技术应用，所以相关技术的呈现未有比较。目前技术中由于纳米3D打印出来的产品在微观世界中肉眼无法正确的识别，所以需要配套的显微镜来通过放大成像达到肉眼可识别的效果。为了保证纳米3D打印产品的质量，就需要对打印时的工作状况进行监测，然而如何进行多角度监测肉眼不可识别的3D微纳打印工作状况成为了3D打印领域亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种3D微纳打印在线监测系统，其克服了在纳米3D打印技术中需要多角度观察和定位的技术，通过该系统让显微镜全面检测和监测打印目标的实施状况和实际结果。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种3D微纳打印在线监测系统，包括底板、监测组件以及照明组件，所述底板上可拆卸固定有手动XYZ微调滑台以及四维手动微调滑台，所述手动XYZ微调滑台上设置有旋转座；所述四维手动微调滑台上固定有打印台，所述打印台设置在所述旋转座内，所述打印台的上方设置有夹具，所述夹具内固定有打印玻璃针管；所述旋转座上转动连接有旋转环，所述旋转环相对的外侧壁上垂直固定有转轴，所述转轴上转动连接有旋转板，所述监测组件固定在所述旋转板上用于对所述打印台进行实时观测，所述照明组件用于对打印物体进行照明。通过上述技术方案，在进行3D微纳打印时，由打印玻璃针管喷出粉末物料至打印平台上。通过旋转环、旋转板以及旋转座之间相互的转动配合，使得监测组件中的镜头可围绕打印位置点进行空间立体角旋转，可从任意视角观察备打印物体，其中旋转座底部设置的手动XYZ微调滑台能够用于确保镜头旋转时打印点一直保持在显微镜视野中心。有效的克服了在纳米3D打印技术中需要多角度观察和定位的技术，通过0°-90°不同的角度快速确定模型的形状和尺寸，便于让显微镜全面检测和监测打印目标的实施状况和实际结果。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述监测组件包括显微镜头微调滑台、显微镜头以及相机，所述显微镜头安装在所述显微镜头微调滑台上，所述相机固定在所述显微镜头远离所述打印台的一端。通过上述技术方案，显微镜头微调滑台用于微调补偿显微镜位置偏移，确保工作点在视野中心。其中的显微镜与相机能够对打印台上的打印物体进行实时监测，确保系统在识别和计算时能有效判断模型在制造过程中稳定性，同时能辅助操作者很好的观察模型制作过程中的形态变化，及时作出判断。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述照明组件包括多个定位激光器以及对射照明灯，多个所述定位激光器发射激光至所述打印台上形成的交点为定位点，所述对射照明灯发射光源至所述显微镜头内。通过上述技术方案，多个定位激光器用于快速准确让用户找到打印所在位置，定位精度约为100-500微米，其中对射照明灯使得系统具有同轴光源，和背光光源，便于对打印物体进行照明，使得显微镜内的成像更加清晰。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述四维手动微调滑台包括XYZ三维手动滑台以及安装在所述XYZ三维手动滑台上的R旋转台，所述打印台固定在所述R旋转台远离所述XYZ三维手动滑台的一面。通过上述技术方案，打印台底部有四维度手动微调滑台，精度在微米级别，使得打印台能够在四个维度进行角度与位置的调节，便于镜头在任意角度观察打印物体。本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述打印台底部设置有纳米移动台。通过上述技术方案，纳米移动台为3D微纳打印提供高精度进给，精确控制打印物体的尺寸，提高了产品打印的质量。综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.在进行3D微纳打印时，由打印玻璃针管喷出粉末物料至打印平台上。通过旋转环、旋转板以及旋转座之间相互的转动配合，使得监测组件中的镜头可围绕打印位置点进行空间立体角旋转，可从任意视角观察备打印物体，其中旋转座底部设置的手动XYZ微调滑台能够用于确保镜头旋转时打印点一直保持在显微镜视野中心。有效的克服了在纳米3D打印技术中需要多角度观察和定位的技术，通过0°-90°不同的角度快速确定模型的形状和尺寸，便于让显微镜全面检测和监测打印目标的实施状况和实际结果。2.显微镜头微调滑台用于微调补偿显微镜位置偏移，确保工作点在视野中心。其中的显微镜与相机能够对打印台上的打印物体进行实时监测，确保系统在识别和计算时能有效判断模型在制造过程中稳定性，同时能辅助操作者很好的观察模型制作过程中的形态变化，及时作出判断。附图说明图1为本技术的整体结构示意图。附图标记：1、底板；2、手动XYZ微调滑台；21、旋转座；22、旋转环；23、旋转板；3、打印台；31、夹具；32、打印玻璃针管；33、纳米移动台；41、显微镜头微调滑台；42、显微镜头；43、相机；51、定位激光器；52、对射照明灯；61、XYZ三维手动滑台；62、R旋转台。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。参照图1，为本技术公开的一种3D微纳打印在线监测系统，包括底板1、监测组件以及照明组件，底板1上可拆卸固定有手动XYZ微调滑台2以及四维手动微调滑台，手动XYZ微调滑台2上设置有旋转座21。四维手动微调滑台上固定有打印台3，打印台3设置在旋转座21内，打印台3的上方设置有夹具31，夹具31内固定有打印玻璃针管32。旋转座21上转动连接有旋转环22，旋转环22相对的外侧壁上垂直固定有转轴，转轴上转动连接有旋转板23，监测组件固定在旋转板23上用于对打印台3进行实时观测，照明组件用于对打印物体进行照明。参照图1，监测组件包括显微镜头微调滑台41、显微镜头42以及相机43，显微镜头42安装在显微镜头微调滑台41上，相机43固定在显微镜头42远离打印台3的一端。显微镜头微调滑台41用于微调补偿显微镜位置偏移，确保工作点在视野中心。当镜头垂直观察打印台3上的打印点时，玻璃打印针管及夹具31可从打印台3上移开。其中的显微镜与相机43能够对打印台3上的打印物体进行实时监测，确保系统在识别和计算时能有效判断模型在制造过程中稳定性，同时能辅助操作者很好的观察模型制作过程中的形态变化，及时作出判断。照明组件包括多个定位激光器51以及对射照明灯52，多个定位激光器51发射激光至打印台3上形成的交点为定位点，对射照明灯52发射光源至显微镜头42内。多个定位激光器51用于快速准确让用户找到打印所在位置，定位精度约为100-500微米，其中对射照明灯52使得系统具有同轴光源，和背光光源，便于对打印物体进行照明，使得显微镜内的成像更加清晰。参照图1，四维手动微调滑台包括XYZ三维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D微纳打印在线监测系统，其特征在于：包括底板(1)、监测组件以及照明组件，所述底板(1)上可拆卸固定有手动XYZ微调滑台(2)以及四维手动微调滑台，所述手动XYZ微调滑台(2)上设置有旋转座(21)；/n所述四维手动微调滑台上固定有打印台(3)，所述打印台(3)设置在所述旋转座(21)内，所述打印台(3)的上方设置有夹具(31)，所述夹具(31)内固定有打印玻璃针管(32)；/n所述旋转座(21)上转动连接有旋转环(22)，所述旋转环(22)相对的外侧壁上垂直固定有转轴，所述转轴上转动连接有旋转板(23)，所述监测组件固定在所述旋转板(23)上用于对所述打印台(3)进行实时观测，所述照明组件用于对打印物体进行照明。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D微纳打印在线监测系统，其特征在于：包括底板(1)、监测组件以及照明组件，所述底板(1)上可拆卸固定有手动XYZ微调滑台(2)以及四维手动微调滑台，所述手动XYZ微调滑台(2)上设置有旋转座(21)；
所述四维手动微调滑台上固定有打印台(3)，所述打印台(3)设置在所述旋转座(21)内，所述打印台(3)的上方设置有夹具(31)，所述夹具(31)内固定有打印玻璃针管(32)；
所述旋转座(21)上转动连接有旋转环(22)，所述旋转环(22)相对的外侧壁上垂直固定有转轴，所述转轴上转动连接有旋转板(23)，所述监测组件固定在所述旋转板(23)上用于对所述打印台(3)进行实时观测，所述照明组件用于对打印物体进行照明。


2.根据权利要求1所述的一种3D微纳打印在线监测系统，其特征在于：所述监测组件包括显微镜头微调滑台(41)、显微镜头(42)以及相机(43)，所述显微镜头...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，马黎磊，
申请(专利权)人：橙河微系统科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31