平臺組件和數(shù)字光處理三維打印機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及三維打印領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種用于數(shù)字光處理三維打印機(jī)(即DLP 3D打印機(jī))的平臺組件、DLP 3D打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字光處理(DLP)三維打印機(jī)的工作原理是利用DLP技術(shù)，光源采用投影儀成像，光源逐層固化液態(tài)光敏樹脂，打印出分辨率較高的三維物體，其分辨率超出典型的熔融沉積制造(FDM)類型的3D打印機(jī)。
[0003]DLP 3D打印機(jī)主要有軟件和硬件兩部分組成。硬件包括打印機(jī)框架、投影儀光源、打印平臺以及光敏樹脂槽。打印平臺在光敏樹脂槽內(nèi)能夠上下運(yùn)動，而光敏樹脂槽內(nèi)裝有光敏樹脂。軟件部分產(chǎn)生的影像信號經(jīng)過數(shù)字處理后，通過投影儀光源投影到光敏樹脂槽的底部，這樣光敏樹脂槽內(nèi)與光接觸的光敏樹脂瞬間聚合成固體，而未與光接觸的光敏樹脂則保持液態(tài)，這樣就在打印平臺與光敏樹脂槽相對的平面上逐層生成三維物體。
[0004]但是這樣的結(jié)構(gòu)容易存在一個問題。當(dāng)打印一層后，由于打印物體層仍然在液態(tài)的光敏樹脂內(nèi)，所以在打印平臺向上移動時，打印物體層與光敏樹脂槽底面之間就會形成真空，打印平臺需要克服打印物體層受到液壓及大氣壓共同的作用力，打印物體層與光敏樹脂槽底面是硬性脫開，會影響打印物體層的脫模效果，由于DLP 3D打印機(jī)是通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體，每一打印物體層均需要與光敏樹脂槽底面完成一次脫模，因此會嚴(yán)重影響物體最終的成型效果，同時還會影響打印機(jī)整體的使用壽命。
[0005]作為便于DLP 3D打印機(jī)在工作過程中打印物體層與光敏樹脂槽底面脫模的技術(shù)，已知(專利文獻(xiàn)1)有脫模下沉式工作臺技術(shù)，解決了脫模時，安裝底框相對于工作臺基板能夠產(chǎn)生傾斜偏置的技術(shù)問題，但是其存在如下問題:1.脫模過程是伺服電機(jī)帶動液槽傾斜和復(fù)位，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且增加了成本。2.脫模過程中安裝底框一側(cè)向下傾斜，導(dǎo)致光敏樹脂槽內(nèi)液體晃動，其晃動方向與打印物體形成方向垂直，液體晃動對打印物體產(chǎn)生作用力，可能導(dǎo)致打印物體歪斜，最終影響物體的打印效果。
[0006]專利文獻(xiàn)1:ZL201420510803.7
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種便于打印物體層與光敏樹脂槽底面脫模的平臺組件。
[0008]本實(shí)用新型還提供一種使用該平臺組件便于脫模且成本較低的數(shù)字光處理三維打印機(jī)。
[0009]本實(shí)用新型提供的數(shù)字光處理三維打印機(jī)的平臺組件包括沿豎直方向上下運(yùn)動的支撐板單元；用于承載打印物體的打印平臺；打印平臺與支撐板單元可動連接，以使所述打印平臺在脫膜時傾斜、脫膜后復(fù)位至水平位置。
[0010]由上述方案可見，打印平臺與支撐板單元可相對轉(zhuǎn)動，打印物體層與光敏樹脂槽底面進(jìn)行脫模時，隨著支撐板單元的上升，打印平臺的鉸鏈端先于打印平臺的復(fù)位拉簧端響應(yīng)，靠近鉸鏈端的打印物體層與槽底面先撕開一個缺口，破壞了打印物體層與光敏樹脂槽底面間形成的真空，這樣在較小力的作用下，便可順利實(shí)現(xiàn)打印物體層與光敏樹脂槽底面的分離，可有效保證打印物體的平整，防止出現(xiàn)偏斜情況，保證打印精度。
[0011]—個優(yōu)選的方案是，打印平臺通過分別位于兩側(cè)的鉸鏈和復(fù)位拉簧與支撐板單元進(jìn)行連接，鉸鏈具有一個轉(zhuǎn)軸，打印平臺可繞轉(zhuǎn)軸相對支撐板單元轉(zhuǎn)動。
[0012]由此可見，利用復(fù)位拉簧，可以實(shí)現(xiàn)打印物體與光敏樹脂槽底面的緩慢分離，避免硬性脫開影響脫模效果。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)選的方案是，鉸鏈設(shè)置于打印平臺的第一側(cè)部邊緣。
[0014]由此可見，加快了打印平臺鉸鏈端的響應(yīng)速度且有助于在最小作用力下，將打印平臺的鉸鏈端提起。
[0015]更進(jìn)一步優(yōu)選的方案是，復(fù)位拉簧設(shè)置于打印平臺的第二側(cè)部邊緣。
[0016]由此可見，根據(jù)杠桿原理，復(fù)位拉簧位置的設(shè)置有助于在最小作用力下，使打印平臺的復(fù)位拉簧端復(fù)位。
[0017]更進(jìn)一步優(yōu)選的方案是，鉸鏈具有鉸鏈軸及與支撐板單元連接的葉片部件；葉片部件具有貫穿側(cè)壁的第一通孔；第二側(cè)部設(shè)有凸臺，其具有貫穿側(cè)壁的第二通孔；鉸鏈軸插入第一通孔和第二通孔，使支撐板單元與打印平臺繞鉸鏈軸轉(zhuǎn)動。
[0018]由此可見，鉸鏈結(jié)構(gòu)與打印平臺及支撐板單元的連接簡單且穩(wěn)固，且保證打印平臺與支撐板可相對轉(zhuǎn)動。
[0019]—個優(yōu)選的方案是，支撐板單元包括上支撐板、下支撐板、彈性支撐件及緊固件；彈性支撐件設(shè)置在上支撐板和下支撐板之間，數(shù)量至少是三個，且其中三個所述彈性支撐件的安裝位置構(gòu)成三角形，彈性支撐件用于將下支撐板調(diào)整至水平位置；緊固件用于在下支撐板調(diào)整至水平位置后將上、下支撐板固定連接。
[0020]由此可見，三個彈性支撐件的三角形布置增強(qiáng)上下支撐板之間的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，如果打印平臺與槽底面之間不能完全貼合，即打印平臺與樹脂槽底面沒有完全平行，此時在作用力的影響下，彈性支撐件受力變形會自行調(diào)整打印平臺與槽底面的接觸角度，最終使得打印平臺與槽底面完全貼合，保證打印物體的平整性。
[0021]本實(shí)用新型提供的數(shù)字光處理三維打印機(jī)包括框架；光敏樹脂槽設(shè)置在框架內(nèi)；沿豎直方向上下運(yùn)動的支撐板單元；用于承載打印物體的打印平臺可在光敏樹脂槽內(nèi)運(yùn)動；打印平臺與支撐板單元可動連接，以使打印平臺在脫膜時傾斜、脫膜后復(fù)位至水平位置。
[0022]由上述方案可見，數(shù)字光處理三維打印機(jī)使用可動連接的打印平臺組件，保證了物體成型效果且有效降低了成本，同時可動連接的平臺組件可實(shí)現(xiàn)打印物體層與光敏樹脂槽底面緩慢分離，鋪設(shè)在槽底面的彈性材料可以直接使用硅膠材料，不需要再使用其他薄膜層來減小打印物體層與彈性材料間的粘連性，可有效降低成本。
[0023]—個優(yōu)選的方案是，打印平臺通過分別位于兩側(cè)的鉸鏈和復(fù)位拉簧與支撐板單元進(jìn)行連接，鉸鏈具有一個轉(zhuǎn)軸，打印平臺可繞轉(zhuǎn)軸相對支撐板單元轉(zhuǎn)動；鉸鏈設(shè)置于打印平臺的第一側(cè)部邊緣；復(fù)位拉簧設(shè)置于打印平臺的第二側(cè)部邊緣。
[0024]由此可見，平臺組件的連接簡單且合理，脫模時，在較小力的作用下，便可順利實(shí)現(xiàn)打印物體層與光敏樹脂槽底面的分離，有效保證打印物體的平整，提高打印精度。
[0025]—個優(yōu)選的方案是，光敏樹脂槽底面鋪設(shè)有彈性材料。
[0026]由此可見，當(dāng)打印物體層與光敏樹脂槽底面脫模時，彈性材料的技術(shù)方案有助于打印物體層與光敏樹脂槽剝離。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實(shí)用新型數(shù)字光處理三維打印機(jī)實(shí)施例去除部分框架結(jié)構(gòu)后的結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖2是本實(shí)用新型數(shù)字光處理三維打印機(jī)實(shí)施例去除部分部件后的結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖3是本實(shí)用新型數(shù)字光處理三維打印機(jī)的平臺組件在打印過程中的結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖4是本實(shí)用新型數(shù)字光處理三維打印機(jī)的平臺組件與光敏樹脂槽底面分離時的結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖5是本實(shí)用新型數(shù)字光處理三維打印機(jī)的平臺組件實(shí)施例部分部件的示意圖。
[0032]圖6是本實(shí)用新型數(shù)字光處理三維打印機(jī)的平臺組件實(shí)施例中打印平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖7是本實(shí)用新型數(shù)字光處理三維打印機(jī)的平臺組件實(shí)施例中鉸鏈的結(jié)構(gòu)分解圖。
[0034]圖8是本實(shí)用新型數(shù)字光處理三維打印機(jī)的平臺組件實(shí)施例在光敏樹脂槽內(nèi)進(jìn)行調(diào)平校準(zhǔn)后的示意圖。
[0035]圖9是本實(shí)用新型數(shù)字光處理三維打印機(jī)的平臺組件實(shí)施例脫模時打印物體層與光敏樹脂槽底面還未完全分離時的局部剖視圖。
[0036]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0037]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的數(shù)字光處理三維打印機(jī)包括框架100、投影儀光源、平臺組件200、絲桿傳動機(jī)構(gòu)、工作臺500、光敏樹脂槽300以及控制系統(tǒng)。光敏樹脂槽300放置在框架100內(nèi)的工作臺500上，在絲桿傳動機(jī)構(gòu)的帶動下，平臺組件200可在光敏樹脂槽300內(nèi)上下運(yùn)動。光敏樹脂槽300 —般選用透明材料制成，這樣有利于投影儀光源的光透射到光敏樹脂槽300的內(nèi)部。光敏樹脂槽底面鋪設(shè)有彈