[發(fā)明專利]基于非線性調(diào)焦多重分區(qū)曝光的數(shù)字光處理3D打印裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910429600.2
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN110076989A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋長輝;劉子彬;鄧正泰;李蔚東;唐郁滔
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B29C64/264;B29C64/214;B33Y30/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

1.基于非線性調(diào)焦多重分區(qū)曝光的數(shù)字光處理3D打印裝置，其特征在于，包括投影儀(1)、刮刀(2)、儲料缸(3)、鋪料驅(qū)動系統(tǒng)固定架(4)、X軸直線導(dǎo)軌(5)、伺服電機(jī)(6)、滾刷(7)、打印平臺(8)、壓料板(9)、方剛框架(10)、電動調(diào)焦的調(diào)焦電機(jī)(11)、行星減速機(jī)(12)、電機(jī)保持架(13)、投影儀前支架(14)、X軸步進(jìn)電機(jī)(15)、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(16)、Z軸支承板(17)、伺服電機(jī)保持架(18)、L型桿(19)、光柵尺連接板(20)、投影儀后支架(21)、投影儀支架連接件(22)、單絲桿螺母副連接架(23)、光柵尺(24)、光柵尺連接塊(25)、光柵尺讀數(shù)頭(26)、讀數(shù)頭固定架(27)、帶槽凹型刮刀連接塊(28)以及Z軸直線導(dǎo)軌(29)，所述投影儀(1)通過紫外光將打印平臺(8)上的材料固化成型，Z軸支承板(17)機(jī)械連接固定于方剛框架(10)，打印平臺(8)與X軸直線導(dǎo)軌(5)機(jī)械連接，所述Z軸直線導(dǎo)軌(29)與滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(16)機(jī)械連接；

所述打印平臺(8)、Z軸直線導(dǎo)軌(29)、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(16)構(gòu)成Z軸，伺服電機(jī)保持架(18)與伺服電機(jī)(6)機(jī)械連接，Z軸直線導(dǎo)軌(29)、伺服電機(jī)保持架(18)安裝在Z軸支承板(17)；所述光柵尺(24)與光柵尺連接塊(25)機(jī)械連接，所述光柵尺讀數(shù)頭(26)與讀數(shù)頭固定架(27)機(jī)械連接；所述X軸直線導(dǎo)軌(5)固定于鋪料驅(qū)動系統(tǒng)固定架(4)，X軸步進(jìn)電機(jī)(15)固定于鋪料驅(qū)動系統(tǒng)固定架(4)，滾刷(7)通過小孔與鋪料驅(qū)動系統(tǒng)固定架(4)構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，刮刀(2)與帶槽凹型刮刀連接塊(28)機(jī)械連接，所述L型桿(19)一端與帶槽凹型刮刀連接塊(28)機(jī)械連接，另一端與X軸直線導(dǎo)軌(5)上的滑塊機(jī)械連接；

所述X軸直線導(dǎo)軌(5)、鋪料驅(qū)動系統(tǒng)固定架(4)、X軸步進(jìn)電機(jī)(15)、刮刀(2)、帶槽凹型刮刀連接塊(28)、L型桿(19)共同構(gòu)成X軸方向的運(yùn)動；所述投影儀(1)固定于投影儀前支架(14)，投影儀前支架(14)與投影儀后支架(21)通過投影儀支架連接件(22)與兩對螺栓螺母機(jī)械連接，投影儀前支架(14)與投影儀后支架(21)靠兩個(gè)與方剛框架(10)接觸的突板與之機(jī)械連接，所述電動調(diào)焦系統(tǒng)的調(diào)焦電機(jī)(11)安裝在行星減速機(jī)(12)輸入端，行星減速機(jī)(12)通過電機(jī)保持架(13)安裝在投影儀后支架(21)上，并通過同步帶的傳動實(shí)現(xiàn)對投影儀(1)調(diào)焦光圈的控制，投影儀(1)在曝光固化時(shí)根據(jù)切片圖像面積及精度要求對切片圖像進(jìn)行多重分區(qū)曝光從而實(shí)現(xiàn)分區(qū)域固化，滾刷(7)通過與刮刀(2)的摩擦作用起清洗作用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于非線性調(diào)焦多重分區(qū)曝光的數(shù)字光處理3D打印裝置，其特征在于，所述打印平臺(8)與Z軸直線導(dǎo)軌(29)通過單絲桿螺母副連接架(23)機(jī)械連接；所述Z軸直線導(dǎo)軌(29)與滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(16)通過單絲桿螺母副連接架(23)機(jī)械連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于非線性調(diào)焦多重分區(qū)曝光的數(shù)字光處理3D打印裝置，其特征在于，所述伺服電機(jī)(6)與滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(16)通過聯(lián)軸器連接，通過伺服電機(jī)(6)的控制Z軸移動。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于非線性調(diào)焦多重分區(qū)曝光的數(shù)字光處理3D打印裝置，其特征在于，所述光柵尺(24)與光柵尺連接塊(25)通過光柵尺連接板(20)機(jī)械連接，光柵尺讀數(shù)頭(26)與讀數(shù)頭固定架(27)機(jī)械連接并通過螺紋緊固在Z軸支承板(17)構(gòu)成位置反饋系統(tǒng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于非線性調(diào)焦多重分區(qū)曝光的數(shù)字光處理3D打印裝置，其特征在于，所述X軸直線導(dǎo)軌(5)被配置為雙X軸直線導(dǎo)軌，且雙X軸直線導(dǎo)軌并列設(shè)置，所述Z軸直線導(dǎo)軌(29)被配置為雙Z軸直線導(dǎo)軌，且雙Z軸直線導(dǎo)軌并列設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于非線性調(diào)焦多重分區(qū)曝光的數(shù)字光處理3D打印裝置，其特征在于，所述投影儀(1)通過其表面的3個(gè)吊裝螺紋孔與螺栓的螺紋連接固定于投影儀前支架(14)。