[發(fā)明專利]一種光固化3D打印機(jī)及其打印方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210337813.4
• 申請(qǐng)日: 2022-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN114683545B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勝哲;王九亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市智能派科技有限公司
• 主分類號(hào): B29C64/20
• 分類號(hào): B29C64/20;B29C64/264;B29C64/393;B29C64/124;B33Y30/00;B33Y50/02;B33Y10/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44100
• 代理人: 吳澤燊

本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種光固化3D打印機(jī)及其打印方法，其中光固化3D打印機(jī)包括料倉、光源組件、攝像機(jī)構(gòu)、控制器以及警報(bào)器；料倉具有用于容置液態(tài)光敏材料的容置腔；所述光源組件設(shè)置在所述容置腔的開口邊緣上并用于在所述光敏材料的液面上形成預(yù)定光斑，所述預(yù)定光斑的面積隨所述光敏材料的液面下降而減小；所述攝像機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述料倉上并用于采集所述容置腔內(nèi)光敏材料的腔內(nèi)圖像；所述控制器用于接收所述腔內(nèi)圖像并計(jì)算所述腔內(nèi)圖像中預(yù)定光斑的面積；所述警報(bào)器用于在所述預(yù)定光斑面積小于等于預(yù)定值時(shí)發(fā)出缺料警報(bào)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)監(jiān)測(cè)料倉內(nèi)光敏材料余量，降低了人工成本同時(shí)避免了因液態(tài)光敏材料不足而打印失敗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種。

背景技術(shù)

光固化3D打印是一種較為成熟的3D打印技術(shù)，其主要原理如下：將目標(biāo)零件的形狀分為若干個(gè)平面層，以一定波長(zhǎng)的光束掃描液態(tài)的光敏材料，被掃描到的液態(tài)光敏材料固化，而未被掃描到的液態(tài)光敏材料保持液態(tài)，由此依次得到各個(gè)平面層的結(jié)構(gòu)，最終各個(gè)平面層累積得到目標(biāo)零件。

光固化3D打印機(jī)在打印目標(biāo)零件時(shí)需要一定時(shí)間，尤其是在打印一些大尺寸的目標(biāo)零件時(shí)，往往需要幾個(gè)小時(shí)以上；在此期間，若料倉內(nèi)的光敏材料不足，則會(huì)出現(xiàn)打印失敗，造成大量時(shí)間和材料的浪費(fèi)。

因此，現(xiàn)有技術(shù)的光固化3D打印機(jī)在打印時(shí)，往往需要人工對(duì)打印過程進(jìn)行全程監(jiān)控，在光敏材料不足時(shí)及時(shí)補(bǔ)料，避免出現(xiàn)光敏材料不足導(dǎo)致打印失敗，但這種方式的人工成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)料倉內(nèi)光敏材料余量，以在光敏材料將要耗盡時(shí)提醒工作人員進(jìn)行補(bǔ)料，降低了人工成本同時(shí)能夠避免因光敏材料不足而打印失敗。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種光固化3D打印機(jī)，包括料倉、光源組件、攝像機(jī)構(gòu)、控制器以及警報(bào)器；料倉具有用于容置液態(tài)光敏材料的容置腔；所述光源組件設(shè)置在所述容置腔的開口邊緣上并用于在所述光敏材料的液面上形成預(yù)定光斑，所述預(yù)定光斑的面積隨所述光敏材料的液面下降而減小；所述攝像機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述料倉上并用于采集所述容置腔內(nèi)光敏材料的腔內(nèi)圖像；所述控制器用于接收所述腔內(nèi)圖像并計(jì)算所述腔內(nèi)圖像中預(yù)定光斑的面積；所述警報(bào)器用于在所述預(yù)定光斑面積小于等于預(yù)定值時(shí)發(fā)出缺料警報(bào)。

進(jìn)一步地，還包括：打印機(jī)構(gòu)，所述打印機(jī)構(gòu)與所述料倉通過管道連接并用于利用光敏材料打印目標(biāo)零件。

進(jìn)一步地，所述容置腔的底部上設(shè)有凸臺(tái)，所述光源組件設(shè)置在所述凸臺(tái)上方且所述光源組件能夠在所述凸臺(tái)的表面上聚焦；所述警報(bào)器用于在所述預(yù)定光斑呈點(diǎn)狀時(shí)發(fā)出警報(bào)。

進(jìn)一步地，所述凸臺(tái)的表面包括中部區(qū)域和所述中部區(qū)域外側(cè)的外周區(qū)域，所述光源組件能夠聚焦于所述中部區(qū)域內(nèi)，所述外周區(qū)域向下傾斜。

進(jìn)一步地，所述凸臺(tái)的高度L與所述容置腔的深度H的比值小于等于五分之一而大于等于十分之一。

進(jìn)一步地，所述光源組件包括安裝座、滑座以及射線發(fā)生器；所述預(yù)定光斑由所述射線發(fā)生器形成；所述安裝座安裝在所述容置腔的開口邊緣上，所述安裝座內(nèi)部設(shè)有上下延伸的滑動(dòng)通道，所述安裝座的底部設(shè)有連通至所述滑動(dòng)通道下端的通孔；所述滑座滑設(shè)在所述滑動(dòng)通道內(nèi)，所述射線發(fā)生器安裝在所述滑座的底部并穿出至所述通孔外。

進(jìn)一步地，所述安裝座包括上下延伸的筒體、蓋設(shè)在所述筒體上端開口的上蓋體以及蓋設(shè)在所述筒體下端開口的下蓋體；所述滑動(dòng)通道由所述筒體、上蓋體以及下蓋體圍合形成；所述筒體的內(nèi)壁上設(shè)有多個(gè)環(huán)向間隔設(shè)置且上下延伸的肋條，所述滑座的外周上設(shè)有與多個(gè)肋條一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)卡槽，所述滑座通過多個(gè)肋條和多個(gè)卡槽之間的配合滑動(dòng)設(shè)置在滑動(dòng)通道內(nèi)；所述通孔開設(shè)在所述下蓋體上。