用于底投影式光固化快速成型的分离机构及该成型装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种用于底投影式光固化快速成型的分离机构及该成型装置，所述分离机构包括分离电机、丝杆机构以及连杆，所述丝杆机构包括与所述分离电机相连的丝杆，以及穿设于所述丝杆上可随丝杆运动的丝杆螺母，所述连杆的一端与树脂槽支架铰接，连杆的另一端与所述丝杆螺母铰接。本实用新型的分离机构采用分离电机和丝杆机构来带动树脂槽倾斜，使树脂槽底部固化树脂和树脂槽分离，其重复精度和灵活性高，便于调节分离机构速度和控制分离机构运动时间，可调节分离机构运行速度和工作平台与树脂槽分离的角度。
【专利说明】用于底投影式光固化快速成型的分离机构及该成型装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光固化快速成型【技术领域】，特别是涉及一种用于底投影式光固化快速成型的分离机构及该成型装置。
【背景技术】
[0002]光固化快速成型工艺，也常被称为立体光刻技术，英文名称为Stereolithography,简称SL,目前平面光固化快速成型中，分为光源自上而下照射和从底部照射液态光敏树脂的方式，自上而下照射成型树脂液体利用率较低，底部照射方式是将盛放树脂液体的树脂槽改为透明底板，光源从下向上照射树脂液体，可以提高光敏树脂利用率，同时降低了成型材料的翘曲变形，但是在进行下一层的成型时，已经固化的光敏树脂与透明的树脂槽底板粘连，不易分离，容易导致成型材料脱落或翘曲变形，降低了成型效率和机器稳定性。
[0003]底部投影光固化成型过程中，树脂固化后与工作平台底面粘合，同时也容易与树脂槽底部粘合，目前大部分底部投影机器都是采用在树脂槽底部镀膜以减小吸附力，便于提升Z轴时固化树脂吸附在工作平台底部。但是在制作层数较大的实体造型时，实体造型在多次分离过程中容易从工作平台脱落损坏，同时，此类树脂槽在使用一定次数后，镀膜层会损坏，需更换树脂槽，浪费一定财力和物力。而且每次投影之后，成型树脂和树脂容器粘合，工作平台上移过程中到阻力较大，容易导致实体造型损坏或精度降低，实体造型的质量难以得到保证。
[0004]中国专利201310045724.3公开一种平面光固化快速成型装置，其中提到一种剥离机构。该剥离机构包括凸轮以及摆杆，凸轮与电机相连，摆杆一端与树脂槽相连，另一端与凸轮相连。该装置采用凸轮机构，通过凸轮旋转带动连杆运动，从而使树脂槽绕轴转动达到剥离效果。由于凸轮机构无法变更动作时间，无法保证树脂槽底部和工作平台底面的平行度，其装配精度要求高，一旦装配完成，凸轮机构不具备可调性，无法根据改变其运动状态。分离机构完成一次动作，电机转动角度小于360度,控制上分辨率较低,该结构的重复定位精度较低。
实用新型内容
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于底投影式光固化快速成型的分离机构及该成型装置，用于解决现有技术中难于控制，无法确保树脂槽以较高的重复定位精度处于水平状态的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种用于底投影式光固化快速成型的分离机构，所述分离机构包括分离电机、丝杆机构以及连杆，所述丝杆机构包括与所述分离电机相连的丝杆，以及穿设于所述丝杆上可随丝杆运动的丝杆螺母，所述连杆的一端与支撑树脂槽的树脂槽支架铰接，连杆的另一端与所述丝杆螺母铰接。
[0007]优选的，所述丝杆上设有零位开关，当丝杆螺母接触所述零位开关时，零位开关将信号传给控制系统，所述控制系统驱使所述树脂槽支架处于水平状态。
[0008]优选的，所述控制系统与所述分离电机相连，用来控制分离角度和分离速度。
[0009]优选的，分离机构通过所述连杆带动所述树脂槽支架转动，转动角度为0.1°至30。。
[0010]本实用新型还提供一种底投影式光固化快速成型装置，其包括:分离机构，与如权利要求I所述的分离机构结构相同；树脂槽，支撑于所述树脂槽支架上，所述树脂槽支架的一侧铰接固定，树脂槽支架的另一侧与所述连杆铰接；工作平台，置于所述树脂槽内；以及带动所述工作平台上下运动的Z轴升降机构和置于所述树脂槽支架下方的照射光源。
[0011 ] 优选的，所述树脂槽的内底面设有防粘涂层。
[0012]如上所述，本实用新型的用于底投影式光固化快速成型的分离机构及该成型装置，具有以下有益效果:本分离机构采用分离电机和丝杆机构来带动树脂槽倾斜，使树脂槽底部固化树脂和树脂槽分离，其重复精度和灵活性高，便于调节分离机构速度和控制分离机构运动时间，可根据实体造型截面来调节分离机构运行速度和工作平台与树脂槽分离的角度。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1显示为本实用新型的用于底投影式光固化快速成型装置示意图。
[0014]元件标号说明
[0015]I工作平台
[0016]2树脂槽
[0017]3树脂槽支架
[0018]41分离电机
[0019]42丝杆螺母
[0020]43零位开关
[0021]44丝杆
[0022]45连杆
[0023]5固定底座
[0024]61Z轴电机
[0025]62升降滑块
[0026]63升降丝杆
【具体实施方式】
[0027]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0028]请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0029]如图1所示，本实用新型提供一种底投影式光固化快速成型装置，其包括:
[0030]分离机构，包括分离电机41、丝杆机构以及连杆45，丝杆机构包括与分离电机41相连的丝杆44，以及穿设于丝杆44上可随丝杆运动的丝杆螺母42，连杆45的一端与树脂槽支架3铰接，连杆45的另一端与丝杆螺母42铰接；
[0031]树脂槽2，支撑于树脂槽支架3上，树脂槽支架3的一侧与固定底座5相铰接，树脂槽支架3的另一侧与连杆45铰接；
[0032]工作平台1，置于树脂槽2内；
[0033]以及带动工作平台1上下运动的Z轴升降机构和置于树脂槽支架3下方的照射光源。
[0034]本实用新型采用分离电机带动丝杆机构实现树脂槽倾斜，进而完成固化树脂和树脂槽分离，由于丝杆机构易于控制，提高了定位精度。
[0035]为实现重复定位时树脂槽均处于水平状态，以便进行下一个模型的固化，上述丝杆44上设有零位开关43，零位开关43位于丝杆螺母42运动行程内，当丝杆螺母42接触零位开关443时，零位开关43将信号传给控制系统，所述控制系统驱使树脂槽支架3处于水平状态。控制系统通过零位开关43检测丝杆螺母位置，使丝杆螺母多次往复运动中也能精确的让树脂槽恢复到水平位置，有效的提高了实体造型的精度。上述分离机构通过连杆45带动树脂槽支架3转动，转动角度范围一般为0.1°至30°。
[0036]为便于剥离，上述树脂槽2的内底面设有防粘涂层。
[0037]上述Z轴升降机构包括Z轴电机61、升降丝杆63以及穿设于升降丝杆63上的升降滑块62，升降滑块62与上述工作平台1相连，Z轴升降机构带动工作平台在树脂槽内上下运动，完成固化。Z轴升降机构也可以为其他升降机构，如竖直导轨和滑块相结合的结构，其只需要能带动工作平台上下运动即可。上述控制系统与分离电机和Z轴电机相连，可以控制分离角度和分离速度。
[0038]本实用新型的底投影式光固化快速成型装置的具体工作过程为:
[0039]1)投影光由底部的照射光源(即图中的紫外光源)照射至工作平台1的底部，使工作平台底部薄层树脂固化成型。
[0040](2)上述分离机构中的丝杆螺母42下移一段距离，带动连杆45移动。
[0041](3)连杆45运动带动树脂槽支架3和树脂槽2绕固定底座5转动。
[0042](4)树脂槽2绕固定底座5转动一定度数，范围一般为0.1°至30°，树脂槽底部与实体造型分离开。
[0043](5)分开后，工作平台1上移一个层厚，一个层厚为0.0lmm-lmm。
[0044](6)分离机构上的丝杆螺母42上移至零位开关43处，恢复到初始位置，驱动连杆45及树脂槽支架恢复原位。
[0045](7)重复上述步骤，直至实体造型完成。
[0046]综上所述，本实用新型的用于底投影式光固化快速成型的分离机构及该成型装置，本分离机构采用分离电机和丝杆机构来带动树脂槽倾斜，使树脂槽底部固化树脂和树脂槽分离，其重复精度和灵活性高，便于调节分离机构速度和控制分离机构运动时间，可根据实体造型截面来调节分离机构运行速度和工作平台与树脂槽分离的角度。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0047]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种用于底投影式光固化快速成型的分离机构，其特征在于，所述分离机构包括分离电机(41)、丝杆机构以及连杆(45)，所述丝杆机构包括与所述分离电机(41)相连的丝杆(44)，以及穿设于所述丝杆(44)上可随丝杆运动的丝杆螺母(42)，所述连杆(45)的一端与支撑树脂槽的树脂槽支架(3)铰接，连杆(45)的另一端与所述丝杆螺母(42)铰接。
2.根据权利要求1所述的用于底投影式光固化快速成型的分离机构，其特征在于:所述丝杆(44)上设有零位开关(43)，当丝杆螺母(42)接触所述零位开关(43)时，零位开关将信号传给控制系统，所述控制系统驱使所述树脂槽支架(3)处于水平状态。
3.根据权利要求2所述的用于底投影式光固化快速成型的分离机构，其特征在于:所述控制系统与所述分离电机相连，用来控制分离角度和分离速度。
4.根据权利要求1所述的用于底投影式光固化快速成型的分离机构，其特征在于:所述分离机构通过所述连杆(45)带动所述树脂槽支架(3)转动，转动角度为0.1°至30°。
5.一种底投影式光固化快速成型装置，其特征在于:包括: 分离机构，与如权利要求1所述的分离机构结构相同； 树脂槽(2)，支撑于所述树脂槽支架(3)上，所述树脂槽支架(3)的一侧铰接固定，树脂槽支架(3)的另一侧与所述连杆(45)铰接； 工作平台(I)，置于所述树脂槽(2)内； 以及带动所述工作平台(I)上下运动的Z轴升降机构和置于所述树脂槽支架(3)下方的照射光源。
6.根据权利要求5所述的底投影式光固化快速成型装置，其特征在于:所述树脂槽(2)的内底面设有防粘涂层。
【文档编号】B29C67/00GK204172356SQ201420593420
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】佘松林, 周伟民, 马劲松, 闵国全, 刘震 申请人:上海联泰三维科技有限公司, 上海产业技术研究院