專利名稱：一種3d激光快速成型機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及快速成型領(lǐng)域，尤其涉及一種用于無模成型的3D激光快速成型機。
背景技術(shù)：
隨著快速成型/3D打印技術(shù)的革新及快速發(fā)展，完整的一套快速成型機/3D快速成型機的工作處理機制基本包括:數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)調(diào)用、信號轉(zhuǎn)換、機械控制、光固化成型。其中，3D激光快速成型技術(shù)，采用液態(tài)光敏樹脂為原料。其工藝過程是:首先通過CAD設(shè)計出三維實體模型，利用離散程序?qū)⒛Ｐ瓦M行切片處理，設(shè)計掃描路徑，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將精確控制激光掃描器和升降臺的運動；激光光束通過數(shù)控裝置控制的掃描器，按設(shè)計的掃描路徑照射到液態(tài)光敏樹脂表面，使表面特定區(qū)域內(nèi)的一層樹脂固化后，當(dāng)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(tài)樹脂，再進行第二層掃描，第二固化層牢固地粘結(jié)在前一固化層上，這樣一層層疊加而成三維工件原型。3D激光快速成型技術(shù)，加工速度快、產(chǎn)品生產(chǎn)周期短、無需切削工具與模具；在傳統(tǒng)工藝上取代了手工雕刻起版、精雕起版的第一母版制作，直接無模成型節(jié)約人力物力；但是也存在以下缺陷:1.系統(tǒng)造價高昂，使用和維護成本過高，難以實現(xiàn)普及化；2.系統(tǒng)是要對液體進行操作的精密設(shè)備，對工作環(huán)境要求苛刻；3.CAD數(shù)據(jù)調(diào)用過程中，各廠商都利用其捆綁的軟件進行設(shè)備的研發(fā)，對數(shù)據(jù)進行多次的整合及轉(zhuǎn)換，過程比較繁瑣，軟件系統(tǒng)操作復(fù)雜，入門困難；使用的文件格式不為廣大設(shè)計人員熟悉；4.立體光固化成型技術(shù)被國外單一公司所壟斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題是，提供一種3D激光快速成型機，其能降低對工作環(huán)境要求，提升無模成型的速度與精度。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種3D激光快速成型機，包括用于起總控作用的控制器，還包括用于容置光敏樹脂的物料盤、底面用于連接成型工件的工作臺、用于驅(qū)使光敏樹脂固化的光源、用于驅(qū)動所述工作臺升降的豎直升降機構(gòu)，以及用于驅(qū)動所述光源水平橫向和縱向移動的水平橫向移動機構(gòu)，和水平縱向移動機構(gòu)；所述工作臺位于所述物料盤正上方，所述光源位于所述物料盤正下方，所述水平縱向移動機構(gòu)連接在所述水平橫向移動機構(gòu)上部，所述光源連接在水平縱向移動機構(gòu)上部。所述物料盤包括底面和側(cè)壁，其中所述底面呈透明的圓形體。所述物料盤包括底面與所述光源的照射方向垂直，與所述工作臺底面平行。所述物料盤包括底面上部覆蓋有隔離膠層，隔離膠層為固化的透明膠體。3D激光快速成型機還包括平行設(shè)置的機座與平衡托板，所述平衡托板位于機座上方，平衡托板上設(shè)有加熱所述物料盤的加熱板，平衡托板中部設(shè)有與所述物料盤形狀適配的圓形缺口 ；所述水平橫向移動機構(gòu)和水平縱向移動機構(gòu)設(shè)置在機座上，所述物料盤設(shè)置在平衡托板上。所述控制器包括電源、CPU主控板、對應(yīng)控制所述物料盤內(nèi)溫度的溫控儀、連接控制光源的光源控制器、連接控制豎直升降機構(gòu)、水平橫向移動機構(gòu)和水平縱向移動機構(gòu)的三軸運行控制器；所述CPU主控板分別與所述電源、光源控制器和三軸運行控制器連接。所述控制器還包括連接向所述CPU主控板傳遞數(shù)據(jù)及控制指令的個人電腦及控制界面。所述CPU主控板內(nèi)設(shè)置有STM32F407主控芯片。所述光源為40mw的紫外光微型激光器。所述光源采用二級定時/計數(shù)器串聯(lián)控制結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是:一種3D激光快速成型機，包括控制器、物料盤、工作臺、光源、豎直升降機構(gòu)、水平橫向移動機構(gòu)和水平縱向移動機構(gòu)，所述工作臺位于所述物料盤正上方，所述光源位于所述物料盤正下方，所述水平縱向移動機構(gòu)連接在所述水平橫向移動機構(gòu)上部，所述光源連接在水平縱向移動機構(gòu)上部；本發(fā)明由物料盤內(nèi)底面固化成型工件的結(jié)構(gòu)，降低了對工作環(huán)境要求；并通過豎直、水平橫縱的三軸控制實現(xiàn)工件成型輪廓提升了無模成型的速度與精度。進一步的，物料盤底面采用圓形結(jié)構(gòu)，延長了物料盤的使用壽命，降低了產(chǎn)品的使用成本。


圖1為本發(fā)明一種實施例在工作起始狀態(tài)的剖視結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖1所述實施例在工作結(jié)束狀態(tài)的剖視結(jié)構(gòu)示意 圖3為圖1所述實施例的立體結(jié)構(gòu)爆炸 圖4為圖1所述實施例完成工件成型后的立體結(jié)構(gòu)爆炸 圖5為圖1所述實施例設(shè)備傾斜工作狀態(tài)的局部放大結(jié)構(gòu)示意 圖6為圖1所述實施例的控制及電路原理示意 圖7本發(fā)明步進電機的曲線控制下的加減速處曲線；
圖8本發(fā)明步進電機的曲線控制下的加減速處曲線；
圖9本發(fā)明步進電機的曲線控制下的加減速處曲線；
圖10本發(fā)明步進電機的曲線控制下的加減速處曲線。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。本發(fā)明利用三軸(Z軸:豎直升降機構(gòu)1，Y軸:水平橫向移動機構(gòu)2，X軸:水平縱向移動機構(gòu)3)原理，精確的控制系統(tǒng)控制一個光源8，對CAD軟件制的分層進用調(diào)用，固定于三軸上的光源8發(fā)出的光點對光敏樹脂10進行掃描填充，逐層實現(xiàn)固化，從而實現(xiàn)3D打印/快速成型。設(shè)備屬于低功耗、高精度、易學(xué)習(xí)操作(參照圖4)。如圖1-6所示的一種3D激光快速成型機，包括用于起總控作用的控制器9，還包括:用于容置光敏樹脂的物料盤4、底面用于連接成型工件I的工作臺7、用于驅(qū)使光敏樹脂固化的光源8、用于驅(qū)動所述工作臺7升降的豎直升降機構(gòu)I (Z軸)，以及用于驅(qū)動所述光源8水平橫向和縱向移動的水平橫向移動機構(gòu)2 (Y軸)，和水平縱向移動機構(gòu)3 (X軸);所述工作臺7位于所述物料盤4正上方，所述光源8位于所述物料盤4正下方，所述水平縱向移動機構(gòu)3連接在所述水平橫向移動機構(gòu)2上部，所述光源8連接在水平縱向移動機構(gòu)3上部(參照圖1-4)。實施時，所述豎直升降機構(gòu)1、水平橫向移動機構(gòu)2、水平縱向移動機構(gòu)3均通過步進電機驅(qū)動。例如豎直升降機構(gòu)1，通過設(shè)置在絲桿滑塊機構(gòu)下方的步進電機1.1驅(qū)動?？刂破?讀取加工路徑，將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)三個步進電機的控制曲線，實現(xiàn)光源8的激光頭的加工路徑控制(參照圖4)。實施時，所述物料盤4包括底面和側(cè)壁，其中所述底面呈透明的圓形體(參照圖3)。實施時，對應(yīng)物料盤4的透明特性，光源8的光從底部照射，所以實施時，物料盤4底面必須為透明，側(cè)壁則可用任何材料制作進行粘接或焊接或螺絲固定。對應(yīng)物料盤4的形狀，假如采用常規(guī)的方形物料盤，在工作時只能用四個對應(yīng)工作臺的面，加上每次固化時間均在幾小時長時間受光強的照射極易老化，每次老化后就不能使用只有更換另一面，那么也只能有四面。加上物料盤造價昂貴，所以直接造成利用率降低及成本的提高。而本發(fā)明采用圓形設(shè)計在工作時可以360度旋轉(zhuǎn)使用在方形的4次使用上提高了至少10倍，極大降低了成本、人力、物力，生產(chǎn)力得以顯著提高(參照圖3、4)。實施時，所述物料盤4包括底面與所述光源8的照射方向垂直，與所述工作臺7底面平行(參照圖1、2)。實施時，所述物料盤4包括底面上部覆蓋有隔離膠層，隔離膠層為固化的透明膠體。以減少樹脂與底部物體的粘貼。而工作臺7實施時，可采用一般的金屬材質(zhì)如鋁、銅、不銹鋼等，保證與工件11見有合適大小的粘接性(參照圖1)。實施時，物料盤4的圓周壁(側(cè)壁)可以為金屬物體制作如:金、銀、銅、鐵、招、等等；也可以用非金屬材料如:pvc、鐵弗龍、工程塑料、尼龍、有機玻璃、PP、電木、固態(tài)娃膠等等。物料盤4底部為透明物體制作如:玻璃、有機玻璃、pvc、工程透明塑料、透明樹脂固體、硬質(zhì)透明薄膜等等。實施時，3D激光快速成型機還包括平行設(shè)置的機座6與平衡托板5，所述平衡托板5位于機座6上方,平衡托板5上設(shè)有加熱所述物料盤4的加熱板(實施時，加熱板可以直接連接在平衡托板5的底部)，平衡托板5中部設(shè)有與所述物料盤4形狀適配的圓形缺口。所述水平橫向移動機構(gòu)2和水平縱向移動機構(gòu)3設(shè)置在機座6上，以減少震動安裝維護方便。所述物料盤4及加熱板設(shè)置在平衡托板5上，減少光敏樹脂低溫凝固(參照圖1-4)。實施時，所述控制器9包括電源9.UCPU主控板9.4、對應(yīng)控制所述物料盤4內(nèi)溫度的溫控儀9.2 (溫控儀也可與所述加熱板連接)、連接控制光源8的光源控制器9.5、連接控制豎直升降機構(gòu)1、水平橫向移動機構(gòu)2和水平縱向移動機構(gòu)3的三軸運行控制器9.6 ；所述CPU主控板9.4分別與所述電源9.1、光源控制器9.5和三軸運行控制器9.6連接(參照圖6)。實施時，所述控制器9還包括連接向所述CPU主控板9.4傳遞數(shù)據(jù)及控制指令的個人電腦及控制界面9.3。個人電腦及控制界面9.3通過以CAD繪制的SLC文件為模型文件，分析了 2.5D的SLC文件的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)和特點，研究了 SLC數(shù)據(jù)的讀取方式，采用奇偶規(guī)則判斷交點是否在輪廓區(qū)域內(nèi)，區(qū)分了掃描線的虛實特性，并對輪廓垂直或重合于掃描線、極值點和凹拐點這幾種特殊情況進行了討論，通過算法，實現(xiàn)對輪廓的線切割，形成加工路徑(參照圖6)。實施時，所述光源8為40mw的紫外光微型激光器。其具有高速、高精度低功耗的特性。實施時，所述光源8采用二級定時/計數(shù)器串聯(lián)控制結(jié)構(gòu)。光源8的激光頭的控制采用二級定時/計數(shù)器串聯(lián)方式，在第一級的定時/計數(shù)器中發(fā)生PWM控制脈沖，第二級定時/計數(shù)器對第一級PWM進行計數(shù)，達到計數(shù)值時產(chǎn)生中斷信號實現(xiàn)激光頭的開關(guān)控制，從而，保證了激光頭的控實時性，并且不會影響步進控制的曲線。實施時，所述CPU主控板9.4內(nèi)設(shè)置有STM32F407主控芯片。該控制芯片基于CortexM4內(nèi)核，內(nèi)置DSP運算單元，可實現(xiàn)較高精度的運動控制運算。通過USB端口接收個人電腦及控制界面9.3所傳送的加工路徑文件，并將其存放到系統(tǒng)內(nèi)存中?？刂破?通過讀取加工路徑文件中的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對光源8及三軸運行控制器9.6連動控制，將光源8的激光打在光敏樹脂上，實現(xiàn)工件加工(參照圖6)。參照圖1圖2所示，光敏樹脂10為液態(tài)，成型時候，光源8發(fā)出的激光將光敏樹脂固化在工件上，工件頂端粘接在工作臺7上，底端始終與物料盤4的內(nèi)底面保持一個固定的間隙，這個間隙可以是0.01-0.05mm。由于隔離膠層的設(shè)置，保證了固話后的光敏樹脂10粘接在工作臺7或工件11上，而非物料盤4上。本發(fā)明實施時，可采用一套控制軟件進行數(shù)據(jù)插值理合，將數(shù)據(jù)進行細化。如Z軸每轉(zhuǎn)I圈上升為2mm，而對應(yīng)步進電機每轉(zhuǎn)I圈分為2000個脈沖，由2mm+2000 = 0.001mm,其精度已達到0.0Olmm分層,本發(fā)明減去機械本身誤差選用0.0lmm完全滿足，已經(jīng)過驗證。如XY軸每I周為48mm，而對應(yīng)步進電機每轉(zhuǎn)I周細分為12000個脈沖，由48mm+12000 =
0.004mm。而本發(fā)明選用0.0lmm大大滿足。經(jīng)過驗證，本發(fā)明實例運行準(zhǔn)確可以生產(chǎn)，已明顯優(yōu)于現(xiàn)有同類產(chǎn)品。實施時具體的:首先開發(fā)一套控制系統(tǒng)及界面見圖示(控制界面)，從CAD軟件切片3D圖層數(shù)據(jù)(SLC)后，用USB及U盤將其導(dǎo)入本系統(tǒng)(控制界面)，從控制界面將SLC數(shù)據(jù)圖檔導(dǎo)入本系統(tǒng)(控制界面)，并通上電源使機器待機，機器自動開始恒溫(30°C )，從控制界面上進入生成圖形數(shù)據(jù)，并調(diào)整X、Y、Z運行細分參數(shù)，Z為0-2000速度，X為0-150000速度，機器工作臺7進行對零，調(diào)整好后注入光敏樹脂于物料盤內(nèi)點擊運行，運行按鈕，此時工作臺下降到零點，XY軸將光源的激光器送至中心點，開始動作激光器由控制板及預(yù)設(shè)參數(shù)進行高速開關(guān)對圖形進行選擇性出光以達到固化樹脂，固化一層結(jié)束后，進行逐層工作直至整個工件固化完成，Z軸工作臺回到原始位置，機器自動停止，3D成型結(jié)束。本發(fā)明所述2.5D文件的分析與路徑算法的實現(xiàn)步驟可為:
1、SLC文件的結(jié)構(gòu)分析
SLC文件中輪廓層數(shù)據(jù)按照嚴(yán)格的樹狀結(jié)構(gòu)排列。由于SLC文件中沒有直接描述切片層數(shù)的數(shù)據(jù)，讀取輪廓數(shù)據(jù)時，需要根據(jù)SLC文件中已知的變層厚條目的數(shù)量和每條條目中的層厚值。設(shè)c為三維模型層的數(shù)量為樣本表條目數(shù)量；η為樣本表條目中第i層的層厚；Zi為樣本表條目中第i個條目中的最小Z軸值，Zmin為零件底部的Z軸值，Zmax為零件頂部的Z軸值。三維模型切片層數(shù)為: 然后，依次讀取零件頂端Z軸數(shù)值和實體模型的切片數(shù)量，最后讀取三維模型輪廓層的模型數(shù)據(jù)，零件一層輪廓讀取完成后，跳轉(zhuǎn)入下一層直至所有層的數(shù)據(jù)讀取完畢。2、輪廓分析
輪廓分的分為以下幾種情況:
1.輪廓垂直或重合于掃描線。當(dāng)輪廓與掃描線垂直時，輪廓邊可以用x=a(a為常數(shù))表示，因此計算時只需要將x=a和掃描線進行聯(lián)立，得到交點的坐標(biāo)值；當(dāng)掃描線和輪廓邊重合時，則取用該輪廓線段的2個端點作為輪廓邊和掃描線的交點。i1.極值點與非極值點。在掃描線通過輪廓邊相交的過程中，如果掃描線經(jīng)過輪廓中的不連續(xù)點，并且輪廓邊出現(xiàn)在掃描線的同一側(cè)，那么稱這些點為極值點；若輪廓邊出現(xiàn)在掃描線的不同側(cè)，那么這些點成為非極值點。設(shè)yj為極值點的y坐標(biāo)值yj+1分別為相鄰的2個點的y坐標(biāo)值。因為極值點的判定條件是頂點所成夾角的2條輪廓邊在掃描線同一側(cè)，所以極值點相鄰的2個點的y坐標(biāo)值必定同時大于或小于極值點的I坐標(biāo)值，S卩(yj-yj-l) (yj-yj+l) O。ii1.凹拐點。凹拐點的特征是頂點相連的一條邊是水平邊線，另一條邊線與水平邊線的內(nèi)夾角(位于多邊形區(qū)域內(nèi)的夾角)大于180%。當(dāng)點集逆時針排列時，凹拐點出現(xiàn)在邊界的凹點中，當(dāng)點集順時針排列時，凹拐點出現(xiàn)在邊界的凸點中，即某點處的時針順序反向于整個輪廓的時針順序，且點的其中一條邊為水平邊線。凹拐點可看作是極值點情況下的特殊情況，當(dāng)掃描線和邊求交時，分別和凹拐點的2條邊求交點，獲得了 2個相同的交點。通過以上同種情況的分析就可以分析出某輪廓的線切割情況，再通過算法，分析實現(xiàn)當(dāng)前層的路徑規(guī)劃，生成加工路徑。如圖7、8、9、10所示，對于加工路徑在設(shè)備上的實現(xiàn)。因為步進電機的特殊性，控制的加減速曲線需采用S型曲線。這在傳統(tǒng)控制器上是比較難實現(xiàn)的，往常都采用DSP用為曲線控制器。本系統(tǒng)利用STM32F407的DSP庫，實現(xiàn)了步進電機的曲線控制，圖7_10所示為幾種情況下的加減速處現(xiàn)曲線。電機加速的曲線越平滑，電機的速度變化就越平穩(wěn)，弓丨起的誤差越小，且有益于電機的壽命并減小振動。上圖列出了幾種加速度變化的情況下，速度曲線的變化情況。圖中‘a(chǎn)’為加速度變化曲線，‘V’為速度變化曲線。圖7與圖9所示情況下，行程較短，可加速的時間短，為了保證加速過程平滑，通過算法計算，使得速度變化曲線能以設(shè)定的最高速為頂點平滑過度。圖8和圖10的行程較長，可加速的時間也越長，因此，在達到指定速度后，電機能以指定的速度平穩(wěn)運行一定的行程再進入減速的階段。由曲線分析可見，圖9、10的加速度變化過程更平穩(wěn)，因此在加速時間相同的情況下，圖9、10的加速過程相對于7、8來說較為平滑一些。圖為解析電機加減速的幾種情況，實際的加減速參數(shù)因行程的長短而定。本發(fā)明實施時，在數(shù)據(jù)接收上，可直接接收CAD軟件分層切片文件，加以仿真并可將加工路徑數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入到控制機內(nèi)存，方便實用。數(shù)據(jù)調(diào)用上，可快速利用STM32F407芯片進行系統(tǒng)調(diào)用并計算控制。直接輸出為電子信號驅(qū)動步進電機及光源進行工作。機械控制上，可運用電子脈沖信號給予光源及三軸系統(tǒng)工作命令，逐層進行固化掃描，前運行速度比現(xiàn)有設(shè)備要快。機械結(jié)構(gòu)設(shè)置為三面同平行，兩軸一垂直，使用很少一部分樹脂就能進行工作并且樹脂利用率為100%。在精細度方面:本公司研發(fā)的機型可從0.0f0.1mm，其它國內(nèi)同類機型從0.06、.1mm，提高了 50%。整機結(jié)構(gòu)，整機可為桌面式結(jié)構(gòu)，并用設(shè)置有不同的工作臺7大小適應(yīng)不同行業(yè)。物料盛放上，盛放物料為圓形物料盤4，有效利用率為常規(guī)手段的4-10倍。具體如圖1所示設(shè)備放平物料盤4的光敏樹脂10的投放量可達2kg (依物料盤4大小決定)，而如圖5所示，將設(shè)備傾斜X角度，可使得投放的樹脂縮減到IOOg ；目前國內(nèi)其它機型需從IOKG開始工作，相比節(jié)約物料成本90%。實施時，本發(fā)明采用24V及12V-5V電源供電，損耗功率為200W ;本發(fā)明專利采用專有控制板及芯片損耗功率50W ;執(zhí)行元件三軸電機分別為30W。適用24小時長時間工作，根據(jù)KW/h計算，每天工作24小時耗能為4.8度。而現(xiàn)有設(shè)備通常為Ikw左右，實現(xiàn)了節(jié)能功效。實施時，本發(fā)明采用國際高緊密導(dǎo)軌執(zhí)行，由控制微機計算出每步電角高度。而精密的執(zhí)行定位及運行，從0.0lmm-0.1_。具體方案為:由于步進電機每轉(zhuǎn)I周為12000脈沖，傳動帶走一圈為48mm,由此可得步進精度0.0040mm,本實例在此基礎(chǔ)上預(yù)留了一倍的空間實際為0.0lmm-0.1mm細分，原則上還可以再細分，即更精確。而市面現(xiàn)有機型為
0.05mm，在本發(fā)明專利直接開發(fā)了一套對SLC數(shù)據(jù)文檔直接接收并分解成本系統(tǒng)微機能識別的代碼。而控制窗口可對執(zhí)行動作進行控制。如Z軸分層0.01-0.1mm可調(diào)，YX軸速度從100-150000脈沖可調(diào)，光固化強度從控制面板可調(diào)，并可預(yù)設(shè)圖檔模擬成型過程顯示當(dāng)前層高及總層高，運行時間均可直觀監(jiān)控。本發(fā)明所開發(fā)了的一款約40mw的紫外光微型激光器，成本約為20000RMB，而進口器件為50000RMB，固態(tài)激光器為120000RMB，從成本上得以降低，適合大量生產(chǎn)。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種3D激光快速成型機，包括用于起總控作用的控制器(9)，其特征在于還包括:用于容置光敏樹脂的物料盤(4)、底面用于連接成型工件(I)的工作臺(7)、用于驅(qū)使光敏樹脂固化的光源(8)、用于驅(qū)動所述工作臺(7)升降的豎直升降機構(gòu)(1)，以及用于驅(qū)動所述光源(8)水平橫向和縱向移動的水平橫向移動機構(gòu)(2)，和水平縱向移動機構(gòu)(3);所述工作臺(7)位于所述物料盤(4)正上方，所述光源(8)位于所述物料盤(4)正下方，所述水平縱向移動機構(gòu)(3 )連接在所述水平橫向移動機構(gòu)(2 )上部，所述光源(8 )連接在水平縱向移動機構(gòu)(3)上部。
2.如權(quán)利要求1所述的3D激光快速成型機，其特征在于，所述物料盤(4)包括底面和側(cè)壁，其中所述底面呈透明的圓形體。
3.如權(quán)利要求2所述的3D激光快速成型機，其特征在于，所述物料盤(4)包括底面與所述光源(8)的照射方向垂直，與所述工作臺(7)底面平行。
4.如權(quán)利要求2所述的3D激光快速成型機，其特征在于，所述物料盤(4)包括底面上部覆蓋有隔離膠層，隔離膠層為固化的透明膠體。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的3D激光快速成型機，其特征在于，還包括平行設(shè)置的機座(6 )與平衡托板(5 ),所述平衡托板(5 )位于機座(6 )上方,平衡托板(5 )上設(shè)有加熱所述物料盤(4)的加熱板，平衡托板(5)中部設(shè)有與所述物料盤(4)形狀適配的圓形缺口 ；所述水平橫向移動機構(gòu)(2 )和水平縱向移動機構(gòu)(3 )設(shè)置在機座(6 )上，所述物料盤(4 )設(shè)置在平衡托板(5)上。
6.如權(quán)利要求1-4任一項所述的3D激光快速成型機，其特征在于，所述控制器(9)包括電源(9.1)、CPU主控板(9.4)、對應(yīng)控制所述物料盤(4 )內(nèi)溫度的溫控儀(9.2)、連接控制光源(8)的光源控制器(9.5)、連接控制豎直升降機構(gòu)(I)、水平橫向移動機構(gòu)(2)和水平縱向移動機構(gòu)(3)的三軸運行控制器(9.6);所述CPU主控板(9.4)分別與所述電源(9.1)、光源控制器(9.5)和三軸運行控制器(9.6)連接。
7.如權(quán)利要求6所述的3D激光快速成型機，其特征在于，所述控制器(9)還包括連接向所述CPU主控板(9.4)傳遞數(shù)據(jù)及控制指令的個人電腦及控制界面(9.3)。
8.如權(quán)利要求6所述的3D激光快速成型機，其特征在于，所述CPU主控板(9.4)內(nèi)設(shè)置有STM32F407主控芯片。
9.如權(quán)利要求1-4任一項所述的3D激光快速成型機，其特征在于，所述光源(8)為40mw的紫外光微型激光器。
10.如權(quán)利要求9所述的3D激光快速成型機，其特征在于，所述光源(8)采用二級定時/計數(shù)器串聯(lián)控制結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種3D激光快速成型機，涉及無模成型領(lǐng)域，其包括控制器、物料盤、工作臺、光源、豎直升降機構(gòu)、水平橫向移動機構(gòu)和水平縱向移動機構(gòu)，所述工作臺位于所述物料盤正上方，所述光源位于所述物料盤正下方，所述水平縱向移動機構(gòu)連接在所述水平橫向移動機構(gòu)上部，所述光源連接在水平縱向移動機構(gòu)上部；本發(fā)明由物料盤內(nèi)底面固化成型工件的結(jié)構(gòu)，降低了對工作環(huán)境要求；并通過豎直、水平橫縱的三軸控制實現(xiàn)工件成型輪廓提升了無模成型的速度與精度。
文檔編號B29C67/00GK103144306SQ20131006057
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者吳建中 申請人:深圳誠一信科技有限公司