一种在3D打印成型中控制激光路径的装置的制作方法

    专利2022-07-06  240


    【技术领域】

    本实用新型属于3d打印的技术领域,尤其涉及一种在3d打印成型中控制激光路径的装置。



    背景技术:

    现有的光固化3d打印机可以3d打印出传统加工方式难以加工的产品。光固化3d打印的原理是激光头射出的激光束通过振镜的折射与反射,在固定高度的液面上照射出特定照射方向的光路,使得被照射的树脂固化,逐层递增最终成形。

    由于3d打印的成形方式是层层叠加,打印出的产品相对比较脆弱,不适用于功能原型或机械测试。可以将别的材料(例如金属棒)埋入树脂当中,加强打印件的强度。但埋入金属棒之后,由于激光会被金属棒的顶端遮挡,会在金属棒周围形成阴影,阴影部分树脂无法固化,导致金属棒无法起到加强打印件强度的作用。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题,提出一种在3d打印成型中控制激光路径的装置,能够改变激光照射方向,可对金属棒周围的区域进行无死角激光照射,保证金属棒周围的区域固化成型质量。

    为实现上述目的,本实用新型提出了一种在3d打印成型中控制激光路径的装置,包括反射镜、固定单元、活动单元、驱动单元,所述反射镜的背面上侧和活动单元相连,反射镜的背面下侧和固定单元下端相连,所述固定单元上端固定安装在3d打印机内部,所述驱动单元和活动单元相连,并通过控制活动单元的升降来调节反光镜镜面的倾斜角度,所述驱动单元位于激光发射头的上方。

    作为优选,所述反射镜的背面上侧、下侧均设有凸条,所述活动单元和位于反射镜背面上侧的凸条转动连接,所述固定单元和位于反射镜背面下侧的凸条转动连接。

    作为优选,所述驱动单元包括驱动电机、蜗杆、齿条和联动板,驱动电机通过支架固定在3d打印机内部,驱动电机的输出端与蜗杆相连,蜗杆与齿条相互啮合连接,齿条下端和联动板相连,联动板的外沿和活动单元之间用连接板相连,联动板位于激光发射头的上方。

    作为优选,所述活动单元和固定单元分别为牵动板、固定板。

    作为优选,所述反射镜、固定单元、活动单元的数量均为4,四块所述的反射镜上端两侧之间按正方形形状相连。

    本实用新型的有益效果:本实用新型通过驱动单元控制活动单元的升降来调节反光镜镜面的倾斜角度,反射镜倾斜角度变化改变了激光照射方向,可对金属棒周围的区域进行无死角激光照射,保证金属棒周围的区域固化成型质量。

    本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

    【附图说明】

    图1是本实用新型一种在3d打印成型中控制激光路径的装置的结构示意图;

    图2是本实用新型一种在3d打印成型中控制激光路径的装置的局部示意图;

    图3是本实用新型一种在3d打印成型中控制激光路径的装置的原理图。

    图中:1-反射镜、2-固定单元、3-活动单元、4-驱动单元、5-凸条、6-激光发射头、7-树脂液面、41-连接板、42-齿条、43-蜗杆、71-金属棒。

    【具体实施方式】

    参阅图1、图2、图3,本实用新型一种在3d打印成型中控制激光路径的装置,包括反射镜1、固定单元2、活动单元3、驱动单元4,反射镜1的背面上侧和活动单元3相连,反射镜1的背面下侧和固定单元2下端相连,固定单元2上端固定安装在3d打印机内部,驱动单元4和活动单元4相连,并通过控制活动单元3的升降来调节反光镜1镜面的倾斜角度,驱动单元位于激光发射头6的上方;

    反射镜1的背面上侧、下侧均设有凸条5,活动单元3和位于反射镜1背面上侧的凸条5转动连接,固定单元2和位于反射镜1背面下侧的凸条5转动连接,凸条5两侧设有连接孔,活动单元3和固定单元2底部均设有连接轴,连接轴配合安装在连接孔内;

    驱动单元4包括驱动电机、蜗杆43、齿条42和联动板,驱动电机通过支架固定在3d打印机内部,驱动电机的输出端与蜗杆43相连,蜗杆43与齿条42相互啮合连接,齿条42下端和联动板相连,联动板的外沿和活动单元3之间用连接板41相连,联动板位于激光发射头6的上方;

    活动单元3和固定单元2分别为牵动板、固定板,反射镜1、固定单元2、活动单元3的数量均为4,四块所述的反射镜1上端两侧之间按正方形形状相连。

    本实用新型工作过程:

    本实用新型一种在3d打印成型中控制激光路径的装置在工作过程中,打印前将金属棒71插在光固化3d打印机内部的树脂液面7上,启动光固化3d打印机,激光发射头6发出激光使得被照射的树脂固化,期间通过调整反射镜1倾斜角度改变激光照射方向(改变前照射方向如图3虚线所示,改变后照射方向如图3实线所示)使得金属棒71周围区域的树脂固化,反射镜1倾斜角度的调节过程:驱动电机正向转动带动蜗杆43转动,在齿条42和蜗杆43啮合传动作用下,齿条42向上运动,齿条42向上运动带动联动板和连接板41同步向上运动,连接板41带动活动单元3向上提升,活动单元3向上提升带动反射镜1上侧向上转动抬升,使得反射镜1倾斜角度变大,反之,驱动电机反转会使得反射镜1倾斜角度变小,反射镜1反射作用及反射镜1倾斜角度改变可改变激光照射方向,调整照射方向后的反射激光可无死角照射到金属棒71周围区域,从而保证金属棒71周围的树脂液面7区域固化成型质量,插入金属棒71后的树脂固化成型后机械强度高。

    上述实施例是对本实用新型的说明,不是对本实用新型的限定,任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。


    技术特征:

    1.一种在3d打印成型中控制激光路径的装置,其特征在于:包括反射镜、固定单元、活动单元、驱动单元,所述反射镜的背面上侧和活动单元相连,反射镜的背面下侧和固定单元下端相连,所述固定单元上端固定安装在3d打印机内部,所述驱动单元和活动单元相连,并通过控制活动单元的升降来调节反光镜镜面的倾斜角度,所述驱动单元位于激光发射头的上方。

    2.如权利要求1所述的在3d打印成型中控制激光路径的装置,其特征在于:所述反射镜的背面上侧、下侧均设有凸条,所述活动单元和位于反射镜背面上侧的凸条转动连接,所述固定单元和位于反射镜背面下侧的凸条转动连接。

    3.如权利要求1所述的在3d打印成型中控制激光路径的装置,其特征在于:所述驱动单元包括驱动电机、蜗杆、齿条和联动板,驱动电机通过支架固定在3d打印机内部,驱动电机的输出端与蜗杆相连,蜗杆与齿条相互啮合连接,齿条下端和联动板相连,联动板的外沿和活动单元之间用连接板相连,联动板位于激光发射头的上方。

    4.如权利要求1所述的在3d打印成型中控制激光路径的装置,其特征在于:所述活动单元和固定单元分别为牵动板、固定板。

    5.如权利要求1所述的在3d打印成型中控制激光路径的装置,其特征在于:所述反射镜、固定单元、活动单元的数量均为4,四块所述的反射镜上端两侧之间按正方形形状相连。

    技术总结
    本实用新型公开了一种在3D打印成型中控制激光路径的装置,包括反射镜、固定单元、活动单元、驱动单元,所述反射镜的背面上侧和活动单元相连,反射镜的背面下侧和固定单元下端相连,所述固定单元上端固定安装在3D打印机内部,所述驱动单元和活动单元相连,并通过控制活动单元的升降来调节反光镜镜面的倾斜角度,所述驱动单元位于激光发射头的上方。本实用新型具有可改变激光照射方向,可对金属棒周围的区域进行无死角激光照射,保证金属棒周围的区域固化成型质量等优点。

    技术研发人员:何金洪
    受保护的技术使用者:杭州博型科技有限公司
    技术研发日:2020.07.16
    技术公布日:2021.03.16

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