[實用新型]一種光斑調節機構以及一種光固化3D打印設備

有效

• 申請號: 202020477098.0
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN212097539U
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 江澤星
• 申請（專利權）人: 深圳市金石三維打印科技有限公司
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B29C64/268;B29C64/227;B33Y30/00
• 代理公司: 深圳市新虹光知識產權代理事務所(普通合伙) 44499
• 代理人: 孫暢

本實用新型涉及光固化3D打印設備的技術領域，公開了包括第一光學元件、第二光學元件、第三光學元件、驅動機構以及限位機構；第一光學元件、第二光學元件以及第三光學元件依序正對布置；第一光學元件用于供光束射入并使之匯聚，第二光學元件用于供經第一光學元件匯聚后的光束射入并進行擴束，第三光學元件用于供經第二光學元件擴束后的光束射入并平行射出；驅動機構用于驅動第二光學元件在第一光學元件以及第三光學元件之間運動；限位機構用于限定第二光學元件的位置；采用本實用新型的光斑調節機構，可實現自動調節光斑大小，并通過限位機構避免了因第二光學元件運動超出限定位置造成的機構碰撞，對調節程度進行了自動控制，提高了工作效率。

技術領域

本實用新型涉及光固化3D打印的技術領域，尤其是光斑調節機構。

背景技術

光固化3D打印技術是最早實用化的快速成形技術，采用液態光敏樹脂原料，通過CAD設計出三維實體模型，利用離散程序將模型進行切片處理，設計掃描路徑，產生的數據將精確控制激光掃描器和升降臺的運動，激光光束通過數控裝置控制的掃描器，按設計的掃描路徑照射到液態光敏樹脂表面，使表面特定區域內的一層樹脂固化，當一層加工完畢后，就生成零件的一個截面；然后，升降臺下降一定距離，固化層上覆蓋另一層液態樹脂，再進行第二層掃描，第二固化層牢固地粘結在前一固化層上，這樣一層層疊加形成三維工件原型。其中，光斑調節機構用于調節射出的激光光束的大小。

現有技術中，光斑大小一般需要人為調節，這種調試方式操作復雜且浪費時間，目前缺乏一種用于自動調節光斑大小并對調節程度進行自動控制的機構。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種光斑調節機構，旨在解決現有技術中無法自動調節光斑大小并對調節程度進行自動控制的問題。

本實用新型是這樣實現的，一種光斑調節機構，包括第一光學元件、第二光學元件、第三光學元件、驅動機構以及限位機構；所述第一光學元件、第二光學元件以及第三光學元件依序正對布置；所述第一光學元件用于供光束射入并使射入的光束匯聚，所述第二光學元件用于供經所述第一光學元件匯聚后的光束射入并對射入的光束進行擴束，所述第三光學元件用于供經所述第二光學元件擴束后的光束射入并平行射出；所述驅動機構用于驅動所述第二光學元件在所述第一光學元件以及所述第三光學元件之間往復運動，所述限位機構用于限定所述第二光學元件的運動位置；所述限位機構包括限位傳感器、限位傳感器擋塊以及限位傳感器安裝座，所述限位傳感器包括限位傳感器發射端以及限位傳感器接收端，所述限位傳感器發射端和所述限位傳感器接收端正對布置，所述限位傳感器發射端發出特定光線，所述限位傳感器接收端接收，當所述限位傳感器擋塊經過光線并切斷光線時，所述限位傳感器便輸出信號給所述驅動機構，所述驅動機構停止驅動，限定所述第二光學元件的運動位置。

進一步地，所述第一光學元件為聚焦鏡，所述第二光學元件為擴束輸入鏡，所述第三光學元件為擴束輸出鏡，所述聚焦鏡為凸透鏡，所述凸透鏡的凸面朝向光束射進來的方向，所述擴束輸入鏡為凹透鏡，所述凹透鏡的凹面朝向光束射出去的方向，所述擴束輸出鏡為凸透鏡，所述凸透鏡的凸面朝向光束射出去的方向。

進一步地，所述聚焦鏡有大鏡筒與小鏡筒，所述大鏡筒的軸線與所述小鏡筒的軸線重合，所述大鏡筒與所述小鏡筒呈一體化，所述聚焦鏡固定安裝在所述大鏡筒內，所述擴束輸入鏡安裝在所述小鏡筒內，所述擴束輸入鏡的軸線與所述聚焦鏡的軸線重合，所述擴束輸入鏡可在所述小鏡筒內沿所述小鏡筒的軸線平移。

進一步地，所述光斑調節機構還包括用于安裝所述聚焦鏡的第一安裝座、用于安裝所述擴束輸出鏡的第二安裝座以及安裝架；所述第一安裝座與所述第二安裝座分別與所述安裝架固定連接。

進一步地，所述第一安裝座包括上安裝件以及下安裝件，所述上安裝件具有開口朝下的第一通槽，所述下安裝件具有開口朝上的第二通槽，所述第一通槽與所述第二通槽正對布置，所述聚焦鏡穿過且固定在所述第一通槽與所述第二通槽內。