[發明專利]一種基于雙目結構光實時監測3D打印的裝置

有效

• 申請號: 201910458415.6
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110076996B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 趙昕玥;黃進;何再興;張樹有
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B29C64/30
• 分類號: B29C64/30;B33Y40/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種基于雙目結構光實時監測3D打印的裝置，其特征在于：主要由打印裝置和監測裝置組成，監測裝置和打印裝置均安裝在主體框架上，打印裝置包括打印平臺(6)、第一螺桿(4)、橫向光軸(2)、橫軸固定座(8)和水冷噴頭(18)，打印平臺(6)水平固定于主體框架上，打印平臺(6)的外圍一側豎直安裝有第一螺桿(4)，橫軸固定座(8)開有用于套裝于第一螺桿(4)的螺孔，橫軸固定座(8)通過螺孔套裝在第一螺桿(4)上并與第一螺桿(4)構成第一絲杠螺母副，橫軸固定座(8)在第一絲杠螺母副的作用下相對打印平臺(6)水平上下升降，橫軸固定座(8)開有水平貫通的通孔，橫向光軸(2)水平活動套裝在橫軸固定座(8)的通孔中，橫向光軸(2)靠近打印平臺(6)的一端通過噴頭固定座(7)安裝有水冷噴頭(18)，水冷噴頭(18)的噴頭端朝向打印平臺(6)的中央布置，橫向光軸(2)的兩端之間設有帶傳動組件，橫向光軸(2)在帶傳動組件的作用下沿橫軸固定座(8)水平移動，從而帶動水冷噴頭(18)靠近或遠離打印平臺(6)；

監測裝置安裝在打印平臺(6)外圍的另一側，監測裝置包括底座(11)、監控平臺(10)、第二螺桿(12)、投影儀(21)、和攝像頭(16)，底座(11)水平固定安裝在主體框架上，第二螺桿(12)的下端豎直固定在底座(11)上，第二螺桿(12)的上端豎直向上穿過監控平臺(10)，使得監控平臺(10)水平套裝在第二螺桿(12)上并與第二螺桿(12)構成第二絲杠螺母副，監控平臺(10)在第二絲杠螺母副的作用下相對于打印平臺(6)水平上下升降，監控平臺(10)的上表面沿環繞打印平臺(6)的方向設有一個投影儀(21)和兩個攝像頭(16)，投影儀(21)和兩個攝像頭(16)的鏡頭均朝向打印平臺(6)設置，兩個攝像頭(16)分別位于投影儀(21)的兩側，與每個攝像頭(16)的底部相接觸的監控平臺(10)處均設有弧形軌道(15)，每個攝像頭(16)滑動安裝在弧形軌道(15)上并與弧形軌道(15)形成滑動副，攝像頭(16)在滑動副的作用下改變自身相對于打印平臺(6)的位置；

所述的打印平臺(6)的形狀為圓形，監控平臺(10)根據打印平臺(6)的形狀設置為半圓環狀，投影儀(21)安裝在半圓環狀的監控平臺(10)的中部，弧形軌道(15)對稱設在半圓環狀的監控平臺(10)的兩端，每一個弧形軌道(15)上安裝一個攝像頭(16)。

2.根據權利要求1所述的一種基于雙目結構光實時監測3D打印的裝置，其特征在于：所述的帶傳動組件包括同步帶(3)、第一同步輪、第二同步輪和第一步進電機(1)，第一步進電機(1)設置在同步帶(3)的側方，第一步進電機(1)的輸出軸與第一同步輪同軸連接，第一同步輪的附近設有第二同步輪，同步帶(3)的一端與噴頭固定座(7)固定連接，同步帶(3)的另一端依次卷繞在第一同步輪和第二同步輪后與橫向光軸(2)遠離打印平臺(6)的另一端固定連接，同步帶(3)卷繞在第一同步輪和第二同步輪的方向相反，第一步進電機(1)控制第一同步輪轉動，第二同步輪與第一同步輪轉動方向相反，同步帶(3)在兩個同步輪的作用下帶動橫向光軸(2)以及其上的水冷噴頭(18)水平前后移動。

3.根據權利要求1所述的一種基于雙目結構光實時監測3D打印的裝置，其特征在于：所述的監控平臺(10)的外沿處依次間隔開有多個軸承孔，每個軸承孔通過直線軸承(14)豎直安裝有支撐光軸(9)，支撐光軸(9)的下端固定到底座(11)上，監控平臺(10)在第二絲杠螺母副的作用下沿豎直布置的支撐光軸(9)上下升降移動。

4.根據權利要求1所述的一種基于雙目結構光實時監測3D打印的裝置，其特征在于：所述的橫軸固定座(8)的通孔包括兩個上下對稱布置的通孔，兩個橫向光軸(2)分別貫通安裝在各自的通孔中。

5.根據權利要求1所述的一種基于雙目結構光實時監測3D打印的裝置，其特征在于：所述的投影儀(21)外套裝有用于調節投影儀(21)角度的投影儀支架(13)，每個攝像頭(16)外套裝有調整攝像頭(16)角度的攝像頭支架(17)，可通過投影儀支架(13)和攝像頭支架17來分別調整投影儀及攝像頭的角度。

6.根據權利要求1所述的一種基于雙目結構光實時監測3D打印的裝置，其特征在于：所述的打印平臺(6)的下方設有第三步進電機(20)，第三步進電機與打印平臺(6)連接用于控制打印平臺(6)的轉動；第一螺桿(4)的下方設有第二步進電機(19)，第二步進電機(19)與第一螺桿(4)相連用于控制第一螺桿(4)的轉動。