桌面型3d光固化打印機(jī)用刮刀可更換的刮板機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種3D打印技術(shù)，尤其是一種光固化3D打印刮板機(jī)構(gòu)，具體地說是一種桌面型3D光固化打印機(jī)用刮刀可更換的刮板機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]激光立體光固化技術(shù)(SLA)屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域中，是目前增材制造技術(shù)中得到廣泛使用的一種較為成熟的制造技術(shù)。其工作原理是根據(jù)物體的三維模型數(shù)據(jù)，利用光固化設(shè)備分層加工、迭加成形來生成3D實(shí)體，具體可表述為利用流體狀態(tài)的光敏樹脂(UV)在光照下發(fā)生聚合反應(yīng)的特點(diǎn)，將光源按照待成型物體的截面形狀進(jìn)行照射，使液體狀態(tài)的光敏樹脂固化成型。該工藝具有成型過程自動化程度高、制作原型表面質(zhì)量好、尺寸精度高以及能夠?qū)崿F(xiàn)比較精細(xì)的尺寸成型等特點(diǎn)，使之得到最為廣泛的應(yīng)用。
[0003]但是，傳統(tǒng)的SLA技術(shù)液態(tài)光敏樹脂原料在使用過程中容易產(chǎn)生收縮，影響光固化快速成型效果;現(xiàn)有的SLA系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，在成型過程中，液態(tài)樹脂的流動性較差，為了保證樹脂液體加工表面的平整度，需要復(fù)雜且昂貴的設(shè)備去調(diào)節(jié)液面平整度，特別是當(dāng)加工大體積物件時(shí)所需的二維面積越大，調(diào)平時(shí)間越長，導(dǎo)致整個(gè)打印周期較長，進(jìn)而降低了光固化成型效率?，F(xiàn)有的打印設(shè)備即使使用了輔助裝置提高樹脂工作液的快速流動，也存在不同種類工作液箱更換麻煩，刮刀使用不方便等缺點(diǎn)。因此現(xiàn)有的SLA設(shè)備在成型過程中對樹脂材料的利用率較低，打印周期長，過高的成本和復(fù)雜的設(shè)備對SLA技術(shù)的大眾化應(yīng)用與推廣產(chǎn)生阻礙作用，也不利于SLA設(shè)備的小型化應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有的3D打印中樹脂液面刮平換刀不便的問題，設(shè)計(jì)一種桌面型3D光固化打印機(jī)用刮刀可更換的刮板機(jī)構(gòu)，可有效解決光敏樹脂液面平整度的調(diào)整結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化問題，利于不同樹脂工作液箱和刮刀的更換。
[0005]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種桌面型3D光固化打印機(jī)用刮刀可更換的刮板機(jī)構(gòu)，它包括滑動導(dǎo)軌12、滑塊11和固定橫梁4，其特征是所述的滑動導(dǎo)軌12安裝在3D打印機(jī)機(jī)身上，滑塊11安裝在滑動導(dǎo)軌12上，固定橫梁4的一端架設(shè)在滑塊11上，另一端與驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連，驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動固定橫梁4沿滑動導(dǎo)軌12移動，所述的固定橫梁4上設(shè)有樞軸16，旋轉(zhuǎn)刀架8樞裝在所述的樞軸16上，并通過固定螺釘7實(shí)現(xiàn)周向定位;旋轉(zhuǎn)刀架8上設(shè)有刮刀安裝板17，刮刀9夾裝在刮刀安裝板17和刮刀夾板15之間并使用刮刀固定螺釘固定，刮刀9的一邊同時(shí)插入旋轉(zhuǎn)刀架8上的調(diào)整槽13中。
[0007]在刮刀9與刮刀夾板15之間加裝有刮刀墊14。
[0008]所述的刮刀9為硅膠制品。
[0009]所述的驅(qū)動機(jī)構(gòu)為滾珠絲杠驅(qū)動機(jī)構(gòu)或帶傳動驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
[0010]所述的滾珠絲杠驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)1、滾珠絲杠3和絲杠螺母5，電機(jī)I通過連軸節(jié)2與滾珠絲杠3相連，絲杠螺母5旋裝在滾珠絲杠3上，絲杠螺母5與固定橫梁4的一端相連，固定橫梁的另一端與滑塊11相連，電機(jī)I受控于控制器6。
[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果:
[0012]本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)刮刀的快速更換，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)不同種類樹脂工作液箱的更替。并且可輔助桌面型3D打印機(jī)工作時(shí)快速將樹脂均勻鋪平在待成型部位，減少調(diào)整樹脂工作液面的平整度時(shí)間，有助于提高3D打印成型質(zhì)量，縮短打印周期;有助于SLA設(shè)備桌面化、小型化并且能保證打印較大體積的3D物件。同時(shí)，利用控制器控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的電機(jī)可以精確控制刮板體中刮刀的運(yùn)動路線，促進(jìn)液態(tài)樹脂的流動，快速將樹脂工作液均勻鋪平在待成型部位，可以有效提高產(chǎn)品成型效率，改善成型效果，增大成型體積;也使得SLA打印設(shè)備小型化、桌面化，推動SLA技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意。
[0014]圖2是本實(shí)用新型的固定橫梁與旋轉(zhuǎn)刀架分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3是本實(shí)用新型刮刀更換狀態(tài)示意圖。
[0016]圖中:I是電機(jī)、2是聯(lián)軸器、3是滾珠絲杠、4是固定橫梁、5是滾珠絲杠螺母、6是控制器、7是固定螺釘、8是旋轉(zhuǎn)刀架、9是刮刀、10是刮刀固定螺釘、11是滑塊、12是滑動導(dǎo)軌、13是調(diào)整槽、14是刮刀墊，15是刮刀夾板、16是樞軸，17是刮刀安裝板。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0018]如圖1-3所示。
[0019]一種桌面型3D光固化打印機(jī)用刮刀可更換的刮板機(jī)構(gòu)，它包括滑動導(dǎo)軌12、滑塊11和固定橫梁4，所述的滑動導(dǎo)軌12安裝在3D打印機(jī)機(jī)身上，滑塊11安裝在滑動導(dǎo)軌12上，固定橫梁4的一端架設(shè)在滑塊11上，另一端與驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連，驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動固定橫梁4沿滑動導(dǎo)軌12移動，所述的固定橫梁4上設(shè)有樞軸16，旋轉(zhuǎn)刀架8樞裝在所述的樞軸16上，并通過固定螺釘7實(shí)現(xiàn)周向定位;擰緊固定螺釘7，旋轉(zhuǎn)刀架8只不能轉(zhuǎn)動，松開固定螺釘7即可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)刀架8繞固定橫梁4的轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)刀架8上設(shè)有刮刀安裝板17，刮刀9夾裝在刮刀安裝板17和刮刀夾板15之間并使用刮刀固定螺釘固定，刮刀9的一邊同時(shí)插入旋轉(zhuǎn)刀架8上的調(diào)整槽13中，在刮刀9與刮刀夾板15之間加裝有刮刀墊14。本實(shí)用新型的刮刀9最好采用硅膠制作。本實(shí)用新型的驅(qū)動機(jī)構(gòu)可采用滾珠絲杠驅(qū)動機(jī)構(gòu)也可采用用帶傳動驅(qū)動機(jī)構(gòu)。圖1中采用的是滾珠絲杠驅(qū)動機(jī)構(gòu)，它包括電機(jī)1、滾珠絲杠3和絲杠螺母5，電機(jī)I通過連軸節(jié)2與滾珠絲杠3相連，絲杠螺母5旋裝在滾珠絲杠3上，絲杠螺母5與固定橫梁4的一端相連，固定橫梁的另一端與滑塊11相連，電機(jī)I受控于控制器6。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型通過滾珠絲杠和滑動導(dǎo)軌固定在小型或桌面型3D打印機(jī)的工作臺上方，滾珠絲杠上的螺母和滑動導(dǎo)軌上的滑塊通過連接螺釘或螺栓與刮板本體的固定橫梁連接并使之固定。固定橫梁在滾珠絲杠螺母的帶動下沿絲杠前后移動從而帶動旋轉(zhuǎn)刀架上的刮刀做前后移動實(shí)現(xiàn)對工作臺面的刮平操作，滾珠絲杠螺母是由電機(jī)驅(qū)動絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動形成的直線運(yùn)動。
[0021]本實(shí)用新型使用時(shí)，首先將新刮刀9(或待更換刮刀)套在刮刀墊14上，其次利用刮刀夾板15使刮刀9與刮刀墊14 一起貼在“T”形旋轉(zhuǎn)刀架8的下面豎板(即刮刀安裝板17)上；再采用刮刀固定螺釘10穿過刮刀夾板15、刮刀墊14和刮刀9與旋轉(zhuǎn)刀架8上的刮刀安裝板17連接固定，進(jìn)而使得刮刀固定在旋轉(zhuǎn)刀架8上;最后再把安裝新(或更換的)刮刀的旋轉(zhuǎn)刀架8通過樞軸16安裝在固定橫梁4上，并且利用固定螺釘7將旋轉(zhuǎn)刀架8固定在固定橫梁4上，使得旋轉(zhuǎn)刀架8在使用過程中不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)動或震動。待以上步驟完成后，將裝配好的旋轉(zhuǎn)刀架8與固定橫梁4分別通過滾珠絲杠螺母5、滑塊11與滾珠絲杠3、滑動導(dǎo)軌12連接，至此刮刀系統(tǒng)的安裝初步完成。在刮刀系統(tǒng)工作之前還需要完成最重要的一步:根據(jù)工作臺面調(diào)整刮刀的水平。本發(fā)明是通過調(diào)整槽13來調(diào)整夾持在刮刀夾板15與旋轉(zhuǎn)刀架8中間的刮刀9來實(shí)現(xiàn)的，通過調(diào)整刮刀9與所對應(yīng)的3D打印工作臺平行，進(jìn)而保證所鋪設(shè)的每一層樹脂工作液都是同等厚度。
[0022]本實(shí)用新型的3D打印機(jī)中的光源照射在工作臺上待成型部位，待被照射位置液體光固化之后，工作臺向下移動一定距離，控制器6向電機(jī)I發(fā)出旋轉(zhuǎn)命令，驅(qū)動聯(lián)軸器2帶動滾珠絲杠3上的絲杠螺母5移動，絲杠螺母5的移動會帶動固定橫梁4的運(yùn)動，進(jìn)而使得旋轉(zhuǎn)刀架8上的刮刀9在工作臺上待成型的成型件表面移動，刮刀9的直線移動會加速液體樹脂材料的快速流動，使得新的液體樹脂鋪平在已成型部位的平面上，如此，不斷重復(fù)，可形成成型物體。
[0023]當(dāng)打印的成型物件完成后，需要更換工作液箱時(shí)，只需將會與工作液箱產(chǎn)生干涉的旋轉(zhuǎn)刀架8移開(將固定螺釘7松開，將旋轉(zhuǎn)刀架8繞著樞軸16向上翻轉(zhuǎn)即可)，更換所需不同工作液的工作液箱即可，更換完成后再講旋轉(zhuǎn)刀架8固定，在實(shí)現(xiàn)工作液箱快速更換的情況下，保證旋轉(zhuǎn)刀架8上的刮刀9的水平位置不變，從而很方便的實(shí)現(xiàn)不同工作液箱的更換。
[0024]具體實(shí)施時(shí)，本實(shí)用新型的絲杠螺母驅(qū)動機(jī)構(gòu)還可用齒輪機(jī)構(gòu)、鏈傳動機(jī)構(gòu)或帶傳動機(jī)構(gòu)來等效替換。
[0025]本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種桌面型3D光固化打印機(jī)用刮刀可更換的刮板機(jī)構(gòu)，它包括滑動導(dǎo)軌(12)、滑塊(11)和固定橫梁(4)，其特征是所述的滑動導(dǎo)軌(12)安裝在3D打印機(jī)機(jī)身上，滑塊(11)安裝在滑動導(dǎo)軌(12)上，固定橫梁(4)的一端架設(shè)在滑塊(11)上，另一端與驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連，驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動固定橫梁(4)沿滑動導(dǎo)軌(12)移動，所述的固定橫梁(4)上設(shè)有樞軸(16)，旋轉(zhuǎn)刀架(8)樞裝在所述的樞軸(16)上，并通過固定螺釘(7)實(shí)現(xiàn)周向定位;旋轉(zhuǎn)刀架(8)上設(shè)有刮刀安裝板(17)，刮刀(9)夾裝在刮刀安裝板(17)和刮刀夾板(15)之間并使用刮刀固定螺釘固定，刮刀(9)的一邊同時(shí)插入旋轉(zhuǎn)刀架(8)上的調(diào)整槽(13)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面型3D光固化打印機(jī)用刮刀可更換的刮板機(jī)構(gòu)，其特征是在刮刀(9)與刮刀夾板(15)之間加裝有刮刀墊(14)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面型3D光固化打印機(jī)用刮刀可更換的刮板機(jī)構(gòu)，其特征是所述的刮刀(9)為硅膠制品。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桌面型3D光固化打印機(jī)用刮刀可更換的刮板機(jī)構(gòu)，其特征是所述的驅(qū)動機(jī)構(gòu)為滾珠絲杠驅(qū)動機(jī)構(gòu)或帶傳動驅(qū)動機(jī)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的桌面型3D光固化打印機(jī)用刮刀可更換的刮板機(jī)構(gòu)，其特征是所述的滾珠絲杠驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)(I)、滾珠絲杠(3)和絲杠螺母(5)，電機(jī)(I)通過連軸節(jié)(2 )與滾珠絲杠(3 )相連，絲杠螺母(5 )旋裝在滾珠絲杠(3 )上，絲杠螺母(5 )與固定橫梁(4 )的一端相連，固定橫梁的另一端與滑塊(11)相連，電機(jī)(I)受控于控制器(6)。
【專利摘要】一種桌面型3D光固化打印機(jī)用刮刀可更換的刮板機(jī)構(gòu)，屬于快速光固化3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體包括：控制器、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、刮板本體。其特征在于：所述刮刀本體由固定橫梁、旋轉(zhuǎn)刀架、刮刀、保護(hù)墊套組成；所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)由電機(jī)、滾珠絲杠、滑塊、滑動導(dǎo)軌組成；所述刮板本體與驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接在一起；所述控制器發(fā)出移動命令控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動刮板本體，即電機(jī)帶動滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動驅(qū)動與絲杠連接的刮板本體直線移動，進(jìn)而使得刮板本體上的刮刀輔助液體樹脂快速鋪平在待成型部位。本實(shí)用新型可輔助桌面型3D打印機(jī)工作時(shí)快速將樹脂均勻鋪平在待成型部位，有助于提高3D打印成型質(zhì)量，縮短打印周期，具有刮刀使用靈活、針對不同種類的工作液箱更換方便等特點(diǎn)。
【IPC分類】B29C67/00, B33Y30/00
【公開號】CN205272602
【申請?zhí)枴緾N201521006626
【發(fā)明人】竇守文, 劉順寶, 劉堯文, 孔令蕾
【申請人】南京百川行遠(yuǎn)激光科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月8日