3d激光打印機(jī)的光源調(diào)整裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種3D激光打印機(jī)的光源調(diào)整裝置，尤指一種可調(diào)節(jié)激光光源輸出，適用于各類(lèi)型的激光打印材料，使不同廠商的材料皆可達(dá)到相同打印水平的3D激光打印機(jī)的光源調(diào)整裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的快速發(fā)展，3D激光打印于現(xiàn)今漸趨廣泛，其通過(guò)3D激光束將樹(shù)脂材料從液體形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w形態(tài)。但是，由于3D激光打印機(jī)器受限于各廠家成型材料的差異，所需的光源能量及曝光時(shí)間亦不相同，對(duì)使用者造成不便，例如:A廠商生產(chǎn)的成型材料包括光敏樹(shù)脂，適用于30mw的機(jī)型，而B(niǎo)廠商生產(chǎn)的成型材料也包括光敏樹(shù)脂，但是適用于50mw的機(jī)型，因此，當(dāng)A廠商的材料用于50mw的機(jī)型時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)成型膨脹過(guò)大的問(wèn)題。反之，將B廠商的材料用于30mw的機(jī)型時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)無(wú)法成型或成型不良的問(wèn)題。又；3D激光打印的成型材料往往都存在有老化(氧化)的問(wèn)題，使得久未使用的材料因弱化導(dǎo)致打印失敗。本案發(fā)明人有鑒于此，經(jīng)不斷研究、實(shí)驗(yàn)，遂設(shè)計(jì)出一種3D激光打印機(jī)的光源調(diào)整裝置，具有可調(diào)節(jié)激光光源輸出，使超過(guò)保存期限的材料可順利成型，且可使不同廠商的材料皆可達(dá)到相同打印水平。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種3D激光打印機(jī)的光源調(diào)整裝置，通過(guò)光能調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)激光的輸出功率，以及通過(guò)曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元控制激光的開(kāi)啟和關(guān)閉，從而調(diào)節(jié)激光光源輸出，使超過(guò)保存期限的材料可順利成型，且使不同廠商的材料皆可達(dá)到相同的打印水平。
[0004]前述3D激光打印機(jī)的光源調(diào)整裝置包含承盒、光源模塊、前反射鏡、后反射鏡及X軸振鏡、Y軸振鏡。通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件使前反射鏡、后反射鏡及X軸振鏡、Y軸振鏡將光源模塊產(chǎn)生的激光反射于承盒的印盤(pán)逐層堆棧成型。其中，該光源模塊設(shè)有光能調(diào)節(jié)單元及曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元，通過(guò)光能調(diào)節(jié)單元將激光光源路徑中各點(diǎn)的能量分別計(jì)算出來(lái)，進(jìn)而調(diào)整激光輸出功率，以及通過(guò)曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元將激光光源路徑中各點(diǎn)的曝光時(shí)間分別計(jì)算出來(lái)，進(jìn)而控制激光的開(kāi)啟或關(guān)閉(0N/0FF)，從而調(diào)節(jié)激光光源輸出，使超過(guò)保存期限的材料可順利成型，且使不同廠商的材料皆可達(dá)到相同的打印水平。
[0005]前述3D激光打印機(jī)的光源調(diào)整裝置，其中的光能調(diào)節(jié)單元及曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元可通過(guò)設(shè)于光源模塊的旋鈕進(jìn)行控制。
[0006]前述3D激光打印機(jī)的光源調(diào)整裝置，其中的光能調(diào)節(jié)單元及曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元可以通過(guò)軟件進(jìn)行設(shè)定及控制。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型的立體圖；
[0008]圖2為本實(shí)用新型的方塊圖；
[0009]圖3為本實(shí)用新型的操作流程圖；
[0010]圖4為本實(shí)用新型的激光打印狀態(tài)圖。
[0011]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1_承盒；2_光源模塊；21_光能調(diào)節(jié)單元；22_曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元；23-調(diào)節(jié)旋鈕；24_軟件；3_前反射鏡；4_后反射鏡；5-X軸振鏡；6_Y軸振鏡。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1及圖2所示為本實(shí)用新型的立體圖及方塊圖。如圖所示，本實(shí)用新型包含承盒1、光源模塊2、前反射鏡3、后反射鏡4及X軸振鏡5、Υ軸振鏡6。通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，于該光源模塊2產(chǎn)生激光，利用前反射鏡3、后反射鏡4及X軸振鏡5、Υ軸振鏡6將光源模塊2產(chǎn)生的激光反射于承盒1的印盤(pán)，其反射位置依據(jù)打印的圖形文件經(jīng)軟件控制X軸振鏡5、Υ軸振鏡6的擺弧，以及經(jīng)由升降裝置，以逐層堆棧的方式成型。
[0013]該光源模塊2設(shè)有光能調(diào)節(jié)單元21及曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元22，通過(guò)光能調(diào)節(jié)單元21將激光光源路徑中各點(diǎn)的能量分別計(jì)算出來(lái)，進(jìn)而調(diào)整激光輸出功率，以及通過(guò)曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元22將激光光源路徑中各點(diǎn)的曝光時(shí)間分別計(jì)算出來(lái)，進(jìn)而控制激光的開(kāi)啟或關(guān)閉(0N/0FF)，從而調(diào)節(jié)激光光源輸出，使超過(guò)保存期限的材料可順利成型，且使不同廠商的材料皆可達(dá)到相同的打印水平。于本實(shí)施例中，該光能調(diào)節(jié)單元21及曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元22可通過(guò)設(shè)于光源模塊2的調(diào)節(jié)旋鈕23進(jìn)行調(diào)整控制，亦或通過(guò)軟件24進(jìn)行控制(軟件控制為將軟件發(fā)出的光源能量的數(shù)值發(fā)送至韌體，其中，激光的反饋信號(hào)可用以控制光的強(qiáng)度，本實(shí)用新型將激光的反饋信號(hào)發(fā)送至韌體，經(jīng)由韌體依據(jù)軟件的命令計(jì)算后，發(fā)出新的反饋信號(hào)給激光，使其發(fā)射更改后的能量)。
[0014]如圖3所示為本實(shí)用新型的操作流程圖。敬請(qǐng)配合圖1及圖2所示，如圖所示，本實(shí)用新型中的光能調(diào)節(jié)單元21首先于硬件(調(diào)節(jié)旋鈕23)或軟件24的設(shè)定中，可供使用者設(shè)定光能的大小。例如:于直線打印時(shí)，增加或減少一定百分比的能量，于直角轉(zhuǎn)彎時(shí)，增加或減少一定百分比的能量，在曲線時(shí)，增加或減少一定百分比的能量，當(dāng)軟件24計(jì)算路徑時(shí)，會(huì)同時(shí)將路徑中各點(diǎn)的能量分別計(jì)算出來(lái)，并將路徑中各點(diǎn)的能量分別用一個(gè)數(shù)字表示，這些數(shù)字與路徑中各點(diǎn)的坐標(biāo)一起傳給韌體，使韌體經(jīng)由計(jì)算后控制輸出電壓，進(jìn)而調(diào)整激光輸出功率。
[0015]本實(shí)用新型中的曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元22首先于硬件(調(diào)節(jié)旋鈕23)或軟件24的設(shè)定中，可供使用者設(shè)定時(shí)間的增加或減少。例如:于直線打印時(shí)，增加或減少一定百分比的時(shí)間，于直角轉(zhuǎn)彎時(shí)，增加或減少一定百分比的時(shí)間，在曲線時(shí)，增加或減少一定百分比的時(shí)間，當(dāng)軟件24計(jì)算路徑時(shí)，會(huì)同時(shí)將路徑中各點(diǎn)的曝光時(shí)間分別計(jì)算出來(lái)，并將路徑中各點(diǎn)的曝光時(shí)間分別用一個(gè)數(shù)字表示，這些數(shù)字將會(huì)與路徑中各點(diǎn)的坐標(biāo)一起傳給韌體，使韌體經(jīng)由計(jì)算后控制激光的開(kāi)啟或關(guān)閉(0N/0FF)。
[0016]如圖4所示為本實(shí)用新型的激光打印狀態(tài)圖。敬請(qǐng)配合圖1及圖2所示，如圖所示，本實(shí)用新型于打印時(shí)，由軟件導(dǎo)入一個(gè)3D立體圖像文件，并通過(guò)預(yù)定的高度切片形成一個(gè)橫截面，接著硬件(調(diào)節(jié)旋鈕23)或軟件24將決定如何排列剖面上的各點(diǎn)。光源能量被導(dǎo)引至起點(diǎn)然后停留一段時(shí)間(曝光時(shí)間)以固化成型材料。接著將光源能量依據(jù)硬件(調(diào)節(jié)旋鈕23)或軟件24提供的位置序列至下一個(gè)點(diǎn)，直到在此橫截面的所有點(diǎn)被固化。軟件將偵測(cè)該點(diǎn)位置區(qū)段，并決定是否需要增加或減少曝光時(shí)間。如圖所示的實(shí)施例，Timel為20us時(shí)，可進(jìn)行一般的曝光程序。Time2為30us時(shí)，可對(duì)成型材料進(jìn)行加強(qiáng)固化。Time3為10us時(shí)，貝因轉(zhuǎn)折處的曝光量會(huì)較多，所以用較少的時(shí)間進(jìn)行曝光，Time4的時(shí)間為可變動(dòng)的，依據(jù)曲線的不同，進(jìn)行曝光量的調(diào)整，以達(dá)到全線相同的曝光量，進(jìn)而可制造更堅(jiān)固的模型，使模型表面更為光滑，且可節(jié)省材料。
[0017]前述實(shí)施例僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，而非限制本實(shí)用新型的范圍，凡經(jīng)由些微修飾、變更，仍不失本實(shí)用新型的要義所在，亦不脫本實(shí)用新型的精神范疇。
[0018]綜上所述，本實(shí)用新型以設(shè)于光源模塊中的光能調(diào)節(jié)單元及曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元，構(gòu)成3D激光打印機(jī)的光源調(diào)整裝置，通過(guò)光能調(diào)節(jié)單元調(diào)整激光輸出功率，以及通過(guò)曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元控制激光的開(kāi)啟或關(guān)閉(ΟΝ/OFF)，從而調(diào)節(jié)激光光源輸出，使超過(guò)保存期限的材料可順利成型，且使不同廠商的材料皆可達(dá)到相同的打印水平。為一實(shí)用的設(shè)計(jì)，誠(chéng)屬一倶新穎性的實(shí)用新型，爰依法提出專(zhuān)利申請(qǐng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種3D激光打印機(jī)的光源調(diào)整裝置，包含承盒、光源模塊、前反射鏡、后反射鏡及X軸振鏡、Y軸振鏡，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，于該光源模塊產(chǎn)生激光，利用前反射鏡、后反射鏡及X軸振鏡、Y軸振鏡將光源模塊產(chǎn)生的激光反射于承盒的印盤(pán)，其反射位置依據(jù)打印的圖形文件經(jīng)軟件控制X軸振鏡、Y軸振鏡的擺弧，以及經(jīng)由升降裝置，以逐層堆棧的方式成型，其特征在于: 該光源模塊設(shè)有光能調(diào)節(jié)單元及曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元，通過(guò)光能調(diào)節(jié)單元將激光光源路徑中各點(diǎn)的能量分別計(jì)算出來(lái)，進(jìn)而調(diào)節(jié)激光輸出功率，以及通過(guò)曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元將激光光源路徑中各點(diǎn)的曝光時(shí)間分別計(jì)算出來(lái)，進(jìn)而控制激光的開(kāi)啟或關(guān)閉，從而調(diào)節(jié)激光光源的輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D激光打印機(jī)的光源調(diào)整裝置，其特征在于，光源模塊設(shè)有調(diào)整旋鈕，通過(guò)調(diào)整旋鈕控制光能調(diào)節(jié)單元及曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種3D激光打印機(jī)的光源調(diào)整裝置，主要包含承盒、光源模塊、前反射鏡、后反射鏡及X軸振鏡、Y軸振鏡。通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，利用前反射鏡、后反射鏡及X軸振鏡、Y軸振鏡將光源模塊產(chǎn)生的激光反射于承盒的印盤(pán)逐層堆棧成型。其中，該光源模塊設(shè)有光能調(diào)節(jié)單元及曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元，通過(guò)光能調(diào)節(jié)單元將激光光源路徑中各點(diǎn)的能量分別計(jì)算出來(lái)，進(jìn)而調(diào)節(jié)激光的輸出功率，以及通過(guò)曝光時(shí)間調(diào)節(jié)單元將激光光源路徑中各點(diǎn)的曝光時(shí)間分別計(jì)算出來(lái)，進(jìn)而控制激光的開(kāi)啟或關(guān)閉，從而調(diào)節(jié)激光光源的輸出，并可適用于各類(lèi)型的激光打印材料。
【IPC分類(lèi)】B29C67/00, B33Y50/02, B33Y70/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205112410
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520790154
【發(fā)明人】黎世彬
【申請(qǐng)人】黎世彬
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月12日