一种大尺寸光固化成型设备制造技术

本发明专利技术提出了一种大尺寸光固化成型设备，包括两个相对设置的侧机架、树脂槽、涂覆系统、承托板和若干个光学模组；树脂槽设置在两个侧机架之间；涂覆系统设置在树脂槽顶部以用于刮平树脂槽内的光敏树脂的液面；两个侧机架上均设有托架，侧机架上设有用于驱动托架上升或者下降的升降机构，两个托架分别连接承托板的两端，且承托板设置于树脂槽内；两个侧机架的顶部之间设有顶梁板，若干个光学模组阵列装设在顶梁板上，利用两个相对设置的侧机架对多组光学模组的支撑架起作用，从而使得该大型光固化成型设备可以实现稳定打印大尺寸工件的目的，且具有同时打印同一工件的不同区域的功能特性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸光固化成型设备


[0001]本专利技术涉及3D打印成型
，具体涉及一种大尺寸光固化成型设备。

技术介绍

[0002]SLA光固化成型技术是一种以数字模型文件为基础，通过工控计算机控制可以反射出激光的激光振镜，按照特定的移动轨迹，对光敏树脂槽内的液态光敏树脂进行逐层激光扫描，使得被照射的液态光敏树脂在瞬间固化形成固态层片，再经逐层叠加扫描而实现3D立体打印的技术。
[0003]目前，国内SLA光固化设备多数为小尺寸的，常见有SLA300，600等，涉及大尺寸尤其是超过两米的极少，这就局限了客户对于大型产品的生产需求，生产大型工件时往往需要拆分成几个小件来打印，然后组装在一起，非常的不便，生产效率也低。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提出一种大尺寸光固化成型设备，满足大尺寸工件、多个工件同时生产的需求。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种大尺寸光固化成型设备，包括两个相对设置的侧机架、树脂槽、涂覆系统、承托板和若干个光学模组；所述树脂槽设置在两个所述侧机架之间；所述涂覆系统设置在所述树脂槽顶部以用于刮平所述树脂槽内的光敏树脂的液面；两个所述侧机架上均设有托架，所述侧机架上设有用于驱动所述托架上升或者下降的升降机构，两个所述托架分别连接所述承托板的两端，且所述承托板设置于所述树脂槽内；两个所述侧机架的顶部之间设有顶梁板，若干个所述光学模组阵列装设在所述顶梁板上，需要进行打印操作时，同步控制两个升降机构，使承托板浸没于液态光敏树脂中，然后驱动涂覆系统，对承托板上方多余的液体进行刮除，以使承托板上的液态光敏树脂的液面高度为一个打印层的高度；打印时，控制相应的光学模组，使其上发射出的激光照射在承托板上的预定打印轨迹，以使承托板上的液态光敏树脂固化成相应的打印层，每打印完一层后，驱动升降机构，带动承托板下降一个高度，然后驱动涂覆系统去除多余的液态光敏树脂，接着继续驱动光学模组，即可完成新一层打印层的打印，重复上述操作，即可实现打印工件的目的；利用两个相对设置的侧机架对顶梁板的支撑作用，使得顶梁板可以稳定的支撑起多个呈阵列分布的光学模组，通过对多个光学模组进行相应控制，即可实现多个光学模组分别对大工件的不同区域同时进行激光扫描打印的目的，实现了大尺寸工件的打印目的，或者实现同时激光扫描打印不同工件的目的，提高生产效率；又由于在两个侧机架上分别设置有相对应的托架，而且承托板装设于两个托架之间，使得承托板具有承托起大质量工件的结构强度，结合多个光学模组具有同时打印同一工件的不同区域的功能特性，从而使得该大型光固化成型设备可以实现稳定打印大尺寸工件的目的。
[0007]进一步的，所述涂覆系统包括刮刀和X轴驱动机构，所述X轴驱动机构包括X轴滑
轨、X轴滑块、滑动梁、X轴电机和X轴同步带，所述X轴滑轨沿所述树脂槽的长边方向设置在所述树脂槽的顶部侧边，所述滑动梁通过所述X轴滑块与所述X轴滑轨滑动连接，X轴同步带与X轴滑轨相平行设置，且X轴同步带与X轴滑块固定连接，X轴电机连接X轴同步带，所述刮刀安装在所述滑动梁底部，进行液面的刮平操作时，控制X轴电机以驱动X轴同步带运转，X轴同步带随即带动X轴滑块在X轴滑轨上滑行，X轴滑轨即可带动滑动梁上的刮刀在树脂槽内做平移运动，以实现刮除树脂槽中多余的液态光敏树脂的目的。
[0008]进一步的，还包括自动标定系统，所述自动标定系统包括PSD传感器、Y轴滑轨、X轴光栅尺、Y轴光栅尺、Y轴电机和Y轴同步带，所述Y轴滑轨和Y轴同步带均安装在所述滑动梁上，且Y轴滑轨和Y轴同步带相平行设置，所述Y轴电机连接所述Y轴同步带,所述PSD传感器滑动安装在所述Y轴滑轨上，所述Y轴同步带连接所述PSD传感器，所述X轴光栅尺与所述X轴滑轨相平行设置，所述Y轴位光栅尺与所述Y轴滑轨相平行设置，所述X轴光栅尺和所述Y轴光栅尺均与所述PSD传感器电性连接，由于Y轴滑轨装设在滑动设置于X轴滑轨的滑动梁上，且PSD传感器滑动装设在Y轴滑轨上，因此，X轴光栅尺只需通过Y轴滑轨的坐标位置就可以实时读取出PSD传感器所处位置处的X轴坐标值，Y轴光栅尺则直接读取PSD传感器在Y轴滑轨上的坐标值即可，如此就可以通过该成型设备的控制系统直接自动读取出PSD传感器在树脂槽打印平面上任意一点的坐标值。
[0009]进一步的，所述自动标定系统还包括微调滑台，所述微调滑台沿垂直于树脂槽的打印平面设置，所述Y轴滑轨上滑动设有Y轴滑块，所述PSD传感器可拆的固定安装在所述Y轴滑块上，所述微调滑台的滑台本体安装在所述Y轴滑块上，所述PSD传感器通过安装板可拆的安装在所述微调滑台的滑动板上，微调滑台沿垂直于树脂槽的打印平面设置，即微调平台沿Z轴方向设置，也即微调滑台的滑动板可在Z轴方向上滑动，通过将PSD传感器安装在滑动板上，当需要标定时，通过调节微调滑台顶部的手动调节旋钮即可实现调节PSD传感器在Z轴方向上的移动，利用微调滑台在Z轴方向上的可调节性，可以实现调节PSD传感器与树脂槽的打印平面之间的垂直距离差的目的，以确保PSD传感器在打印平面上进行激光标定时的坐标定位准确性，降低标定误差，提高精度。
[0010]进一步的，所述树脂槽包括帆布箱和若干网板，若干所述网板的侧边之间依次相连接以形成网板箱，所述帆布箱设置在所述网板箱的内腔中，且所述帆布箱的侧壁紧贴所述网板的侧壁，帆布箱的具体材质为PVC涂层帆布，帆布箱设置在网板箱内部后，只需往帆布箱内盛装光敏树脂，即可进行激光固化D打印操作，利用帆布箱的柔软性，使得该大尺寸光固化成型设备起到方便运输的作用，在运输前，只需将帆布箱收起折叠好即可，并且帆布箱本身具有很好的耐腐蚀性，不会与光敏树脂产生化学反应，而且折叠收纳后的帆布箱体积小，重量轻，方便运输，帆布箱的取材也很方便，生产加工成本低，为考虑到光敏树脂本身具有液体流动的属性，在实际使用中，帆布箱的侧壁会因受到巨大压力而影响到帆布箱的整体外形稳定性，特别是在光敏树脂容量变化时容易影响到光敏树脂液面的水平高度，进而影响到打印精度，因此，通过设置由多个网板依次围合相接而形成的网板箱，并将帆布箱设置在内腔与帆布箱的外形相适配的网板箱内，使得网板可以很好的起到支撑帆布箱的侧壁作用，使帆布箱的侧壁始终处于垂直平面状态，以防止帆布箱的侧壁出现曲面变形而影响打印液面高度的问题，进而实现确保打印精度的目的。
[0011]进一步的，所述升降机构包括升降电机、升降螺杆和升降导轨，所述升降螺杆和所
述升降导轨均沿竖直方向设置在所述侧机架上，所述升降电机的输出轴连接所述升降螺杆，所述托架与所述升降螺杆螺纹连接，所述托架与所述升降导轨滑动连接，通过控制升降电机，驱动升降螺杆转动，即可实现升降托架的目的。
[0012]进一步的，两个所述侧机架的顶部之间设有顶钢梁，所述顶钢梁与所述侧机架通过螺栓连接，所述顶梁板架设在所述顶钢梁上。
[0013]进一步的，还包括液面平衡机构，所述液面平衡机构包括平衡块、平衡电机、平衡螺杆和平衡滑轨，所述平衡螺杆和所述平衡滑轨均沿竖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸光固化成型设备，其特征在于，包括两个相对设置的侧机架(1)、树脂槽(2)、涂覆系统(3)、承托板(4)和若干个光学模组(5)；所述树脂槽(2)设置在两个所述侧机架(1)之间；所述涂覆系统(3)设置在所述树脂槽(2)顶部以用于刮平所述树脂槽(2)内的光敏树脂的液面；两个所述侧机架(1)上均设有托架(6)，所述侧机架(1)上设有用于驱动所述托架(6)上升或者下降的升降机构，两个所述托架(6)分别连接所述承托板(4)的两端，且所述承托板(4)设置于所述树脂槽(2)内；两个所述侧机架(1)的顶部之间设有顶梁板(7)，若干个所述光学模组(5)阵列装设在所述顶梁板(7)上。2.根据权利要求1所述的一种大尺寸光固化成型设备，其特征在于，所述涂覆系统(3)包括刮刀(31)和X轴驱动机构，所述X轴驱动机构包括X轴滑轨(32)、X轴滑块(33)、滑动梁(34)、X轴电机(35)和X轴同步带(36)，所述X轴滑轨(32)沿所述树脂槽(2)的长边方向设置在所述树脂槽(2)的顶部侧边，所述滑动梁(34)通过所述X轴滑块(33)与所述X轴滑轨(32)滑动连接，X轴同步带(36)与X轴滑轨(32)相平行设置，且X轴同步带(36)与X轴滑块(33)固定连接，X轴电机(35)连接X轴同步带(36)，所述刮刀(31)安装在所述滑动梁(34)底部。3.根据权利要求2所述的一种大尺寸光固化成型设备，其特征在于，还包括自动标定系统(8)，所述自动标定系统(8)包括PSD传感器(81)、Y轴滑轨(82)、X轴光栅尺(83)、Y轴光栅尺(84)、Y轴电机(87)和Y轴同步带(88)，所述Y轴滑轨(82)和Y轴同步带(88)均安装在所述滑动梁(34)上，且Y轴滑轨(82)和Y轴同步带(88)相平行设置，所述Y轴电机(87)连接所述Y轴同步带(88),所述PSD传感器(81)滑动安装在所述Y轴滑轨(82)上，所述Y轴同步带(88)连接所述PSD传感器(81)，所述X轴光栅尺(83)与所述X轴滑轨(32)相平行设置，所述Y轴位光栅尺(84)与所述Y轴滑轨(82)相平行设置，所述X轴光栅尺(83)和所述Y轴光栅尺(84)均与所述PSD传感器(81)电性连接。4.根据权利要求3所述的一种大尺寸光固化成型设备，其特征在于，所述自动标定系统(8)还包括微调滑台(85)，所述微调滑台(85)沿垂直于树脂槽(2)的打印平面设置，所述Y轴滑轨(82)上滑动设有Y轴滑块(86)，所述PSD传感器(81)可拆的固定安装在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李一奇，
申请(专利权)人：广州捷和电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：