基于增材制造的免装配超微型相机及其成型制造方法技术

本发明专利技术涉及一种基于增材制造的免装配超微型相机及其成型制造方法，包括步骤：S1、设计一体化免装配超微型相机三维模型，所述三维模型包括转动配合和平动配合，所述转动配合包括转轴以及与所述转轴转动配合的轴套，所述转轴中部突起，与所述轴套形成鼓形结构配合，或所述轴套中部突起，与所述转轴形成鼓形结构配合，所述鼓形结构能够显著减小所述配合间隙；S2、对所述三维模型进行切片处理；S3、使用所述切片处理后的结果，采用弹性体打印参数进行光固化打印，打印完成后，对弹性部件进行遮蔽，然后整体进行二次光固化刚性处理，完成所述免装配超微型相机的制造。所述基于增材制造的免装配超微型相机及其成型制造方法可以免除装配过程，减少生产流程，提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
基于增材制造的免装配超微型相机及其成型制造方法


[0001]本专利技术涉及增材制造领域，尤其涉及一种基于增材制造的免装配超微型相机及其成型制造方法。

技术介绍

[0002]目前，超微型相机的制造主要通过机加工或光刻制造等方法成型单个零件，然后将零件进行装配，制造产品。传统的微型超微型相机的装配工艺过程复杂，自动化程度较低，人力成本较高，导致产品生产的效率低下。随着自动化装备的发展，当前常用于手机及其他电子产品的微型镜头广泛采用机器视觉引导的半自动化设备组装(CN 112427904 A)，大大减少了人力成本，提高了产品生产效率。但是这一类半自动化设备也存在研发周期长，采购成本高的问题。对于超微型相机来说，由于尺寸限制，其零件的制造精度一般较高，尤其是核心功能件，如快门组件等，有时甚至采用气相沉积结合光刻的方法(CN 101446738 A)制备高精度零件，零件本身制备周期长，同时为了追求极高精度，其后续装配过程会更加繁琐，耗时更长。由于装配过程的复杂性，设计者往往需要考虑装配带来的设计约束，限制了产品的性能。
[0003]随着增材制造技术的发展，产品设计可以突破传统加工手段的空间约束，带来更加开放的设计思路，产品的一体化设计思路(CN 112977895 A)可以大大减少零件数量，从而减少装配过程对生产制造的影响。随着增材制造技术精度的提高，免装配增材制造技术开始走进人们的视野，免装配增材制造技术通过将装配过程前置到产品设计阶段，通过合理的增材制造工艺直接生产运动功能体，在保证高精度的前提下，大大减少甚至免除装配过程，从而大幅提高产品生产效率及装配精度。因此本专利提出将免装配增材制造技术应用于超微型相机生产制造过程，从而大幅提高超微型相机的生产效率及装配精度。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种基于增材制造的免装配超微型相机，不使用任何电子元器件，结构简单，环境适应性及稳定性好，机械式超微型相机尺寸小，可用于空间较小的使用场景。本专利技术的另一个目的是提供一种基于增材制造的免装配超微型相机的成型制造方法，可以免除装配过程，减少生产流程，提高生产效率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0006]一方面，本专利技术提供一种基于增材制造的免装配超微型相机，包括：
[0007]盖板和基体，所述盖板与基体通过第一转动配合机构转动配合形成用于安装底片和镜头的暗腔，所述基体上有镜头孔；
[0008]快门机构，所述快门机构包括摆动块和弹性驱动部件，所述摆动块与所述基体为通过第二转动配合机构形成转动配合，所述弹性驱动部件用于拉动所述摆动块转动，使所述摆动块遮蔽或者开启所述镜头孔；
[0009]开关机构，用于将所述摆动块限制在初始位置使所述摆动块遮蔽所述镜头孔，所
述第一转动配合机构和第二转动配合机构均包括转轴以及与所述转轴转动配合的轴套，所述转轴中部突起，与所述轴套形成鼓形结构配合，或所述轴套中部突起，与所述转轴形成鼓形结构配合。
[0010]进一步的，所述开关机构与所述基体通过平动配合机构形成平动配合，所述平动配合机构包括若干个支撑柱，所述支撑柱的两端分别连接所述开关机构和基体，所述支撑柱的中间部分的直径大于两端的直径。
[0011]另一方面，本专利技术还提供了一种基于增材制造的免装配超微型相机的成型制造方法，包括步骤：
[0012]设计一体化免装配超微型相机三维模型，所述三维模型包括转动配合机构，所述转动配合机构包括转轴以及与所述转轴转动配合的轴套，所述转轴中部突起，与所述轴套形成鼓形结构配合，或所述轴套中部突起，与所述转轴形成鼓形结构配合，所述三维模型还包括弹性部件；
[0013]对所述三维模型进行切片处理；
[0014]使用所述切片处理后的结果，采用弹性体打印参数进行光固化打印；
[0015]打印完成后，对所述弹性部件进行遮蔽，整体进行二次光固化刚性处理，完成所述免装配超微型相机的制造。
[0016]进一步的，所述转轴形成为鼓形轴，所述鼓形轴的中间形成为向外突出的弧形，所述转轴的直径从中间位置向两端逐渐减小；或者所述鼓形结构为所述轴套部件为鼓形，所述轴套部件的内径形成为向内突出的弧形，所述轴套的内径从中间位置向两端逐渐减小。
[0017]进一步的，所述三维模型还包括平动配合机构，所述平动配合机构包括若干个用于支撑滑动部件的支撑柱，所述支撑柱中间部分的直径大于两端的直径。
[0018]进一步的，所述免装配超微型相机三维模型包括实体打印区域以及悬空打印区域，通过温度控制使得所述实体打印区域的原料粘度小于所述悬空打印区域的原料粘度。
[0019]进一步的，用于成型所述实体打印区域的材料粘度和用于成型所述悬空打印区域的材料粘度的大小通过温度控制，所述悬空打印区域的温度为20℃
‑
30℃，所述实体打印区域的温度为40℃
‑
50℃。
[0020]进一步的，用于打印所述免装配超微型相机三维模型的材料为添加光引发剂苯基
‑
2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基亚磷酸锂的聚丙烯酸脂基高分子聚合物材料，光固化打印使用波长405nm的紫外光源，打印光强为28mw
‑
32mw/cm2。
[0021]进一步的，所述超微型相机三维模型包括：
[0022]盖板和基体，所述盖板与基体通过所述转动配合机构转动配合形成用于安装底片和镜头的暗腔，所述基体上有镜头孔；
[0023]快门机构，所述快门机构包括摆动块和所述弹性部件，所述弹性部件为弹性驱动部件，所述摆动块与所述基体通过所述转动配合机构形成转动配合关系，所述弹性驱动部件用于拉动所述摆动块转动，使所述摆动块遮蔽或者开启所述镜头孔；
[0024]开关机构，用于将所述摆动块限制在初始位置使所述摆动块遮蔽所述镜头孔，所述开关机构与所述基体为所述平动配合关系。
[0025]进一步的，所述弹性驱动部件为弹簧。
[0026]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0027]1.本专利技术的免装配增材制造技术能够将相机快门及舱体等运动机构一体化成型，无需装配过程，大大提高相机生产效率，降低相机制造成本。
[0028]2.通过对转轴类配合采用鼓形设计提高免装配增材制造成功率，减少零件装配间隙，免装配零件间隙不超过0.08mm。
[0029]所述平动配合包括若干个用于支撑滑动部件的支撑柱，所述支撑柱中间部分的直径大于两端的直径。所述支撑柱能够在打印时起到支撑固定作用，保证零件的打印精度，从而减小可能发生零件粘连的距离，当发生平动时其根部减弱区域又容易断裂拆除，因此本专利技术能够在实现零件免装配的同时，最大程度减小平动类零件装配间隙，且可以实现免单独拆卸。
[0030]3.本专利技术的免装配增材制造方法通过光谷化打印后的二次固化过程，在一个打印过程中制造刚体结构和弹性体结构，拓展了免装配增材制造技术的应用空间。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于增材制造的免装配超微型相机，其特征在于，包括：盖板和基体，所述盖板与基体通过第一转动配合机构转动配合形成用于安装底片和镜头的暗腔，所述基体上有镜头孔；快门机构，所述快门机构包括摆动块和弹性驱动部件，所述摆动块与所述基体为通过第二转动配合机构形成转动配合，所述弹性驱动部件用于拉动所述摆动块转动，使所述摆动块遮蔽或者开启所述镜头孔；开关机构，用于将所述摆动块限制在初始位置使所述摆动块遮蔽所述镜头孔，所述第一转动配合机构和第二转动配合机构均包括转轴以及与所述转轴转动配合的轴套，所述转轴中部突起，与所述轴套形成鼓形结构配合，或所述轴套中部突起，与所述转轴形成鼓形结构配合。2.根据权利要求1所述的基于增材制造的免装配超微型相机，其特征在于，所述开关机构与所述基体通过平动配合机构形成平动配合，所述平动配合机构包括若干个支撑柱，所述支撑柱的两端分别连接所述开关机构和基体，所述支撑柱的中间部分的直径大于两端的直径。3.一种基于增材制造的免装配超微型相机的成型制造方法，其特征在于，包括步骤：设计一体化免装配超微型相机三维模型，所述三维模型包括转动配合机构，所述转动配合机构包括转轴以及与所述转轴转动配合的轴套，所述转轴中部突起，与所述轴套形成鼓形结构配合，或所述轴套中部突起，与所述转轴形成鼓形结构配合，所述三维模型还包括弹性部件；对所述三维模型进行切片处理；使用所述切片处理后的结果，采用弹性体打印参数进行光固化打印；打印完成后，对所述弹性部件进行遮蔽，整体进行二次光固化刚性处理，完成所述免装配超微型相机的制造。4.根据权利要求3所述的基于增材制造的免装配超微型相机的成型制造方法，其特征在于，所述转轴形成为鼓形轴，所述鼓形轴的中间形成为向外突出的弧形，所述转轴的直径从中间位置向两端逐渐减小；或者所述鼓形结构为所述轴套部件为鼓形，所述轴套部件的内径形成为向内突出的弧形，所述轴套的内径从中间位置向两端逐渐减小。5.根据权利要求3所述的基于增材...

【专利技术属性】
技术研发人员：林峰，张核逢，宋宇，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：