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1、10申请公布号CN104210102A43申请公布日20141217CN104210102A21申请号201410464450622申请日20140912201420420501020140729CNB29C67/0020060171申请人苏州江南嘉捷机电技术研究院有限公司地址215122江苏省苏州市工业园区展业路1号72发明人周宏志王锐刚戴宪光余华陆荣生74专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人孙仿卫林传贵54发明名称约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构57摘要本发明公开了一种约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构，它包括连接板、可转动地连接在连接板上的树脂。
2、槽安装板、固定在树脂槽安装板上的树脂槽，树脂槽的底部设有石英玻璃；连接板的中部开设有安装口，树脂槽安装板的一端通过一个回转轴可翻转地连接在安装口上；所述可倾斜式树脂槽机构还包括驱动树脂槽安装板沿回转轴翻转的牵引机构。本发明将树脂槽安装在可倾斜的树脂槽安装板上，在升降机构带动工件上升之前，通过牵引机构使树脂槽安装板翻转倾斜，从而使树脂槽底面与工件底面形成一楔形角，液态树脂易从这个楔形角流入工件的底面，减小了树脂的流动阻力，也降低了对工件的真空吸附力，可避免将工件从升降机构上拉掉下来。66本国优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书5页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权。
3、利要求书1页说明书5页附图4页10申请公布号CN104210102ACN104210102A1/1页21一种约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构，其特征在于它包括连接板、可转动地连接在所述连接板上的树脂槽安装板、固定在所述树脂槽安装板上的树脂槽，所述树脂槽的底部设有石英玻璃；所述连接板的中部开设有安装口，所述树脂槽安装板的一端通过一个回转轴可翻转地连接在所述安装口上；所述可倾斜式树脂槽机构还包括驱动所述树脂槽安装板沿所述回转轴翻转的牵引机构；所述树脂槽具有水平位置和倾斜位置，在水平位置时所述树脂槽的底面与水平平面平行，在倾斜位置时所述树脂槽安装板绕所述回转轴翻转倾斜至所述树脂槽的底面与。
4、水平平面之间呈一楔形角。2根据权利要求1所述的一种约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构，其特征在于所述牵引机构包括牵引电磁铁，所述牵引电磁铁具有导电线圈和铁芯，所述铁芯可上下运动地设置在所述导电线圈中，所述铁芯的上端与所述树脂槽安装板连接。3根据权利要求2所述的一种约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构，其特征在于所述牵引机构还包括驱动所述树脂槽安装板绕所述回转轴翻转复位的复位机构。4根据权利要求3所述的一种约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构，其特征在于所述复位机构为液压调速器，所述液压调速器包括液压缸和可上下运动地设置在所述液压缸中的顶杆，所述顶杆的上端与所述树脂槽安。
5、装板连接。5根据权利要求1所述的一种约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构，其特征在于所述牵引机构包括伺服电机，所述伺服电机的输出轴上安装有偏心轮，所述树脂槽安装板上设有与所述偏心轮的外圆周面相抵紧的受力面。6根据权利要求5所述的一种约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构，其特征在于所述树脂槽安装板上设有支撑座，所述支撑座的下端部具有水平弯折部，所述受力面位于所述水平弯折部上；所述偏心轮上还同心套设有滚动轴承，所述滚动轴承的外圆周面与所述受力面相抵紧。7根据权利要求5或6所述的一种约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构，其特征在于所述牵引机构还包括驱动所述树脂槽安装板绕所述回。
6、转轴翻转复位的复位机构。8根据权利要求7所述的一种约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构，其特征在于所述复位机构为复位弹簧。权利要求书CN104210102A1/5页3约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构技术领域0001本发明涉及光固化快速成型设备，尤其是涉及约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构。背景技术0002普通的光固化快速成型（SLA）设备的工作原理是用一束紫外激光，按计算机所确定的轨迹，对液态光敏树脂进行选择性扫描，液态光敏树脂被扫描区域固化，构成一个薄截面，然后升降机构带动工作台下降一层高度，其上覆盖另一层液态树脂，以便进行第二层扫描固化，新固化的一层树脂牢固地。
7、粘在前一层上，如此重复直到整个原型件制作完成，层厚一般为01004MM。光固化快速成型设备是借助CAD造型系统获得产品的三维模型，然后将模型进行离散化处理，转换成成千上万个薄层，所有薄层加起来就构成了一个零件。普通的SLA设备都有一个补料机构，其作用是为固化层覆盖一层新液态树脂，使面积较大的工件中部都能覆盖到相应的树脂，并破坏液态树脂分子张力，使覆盖的树脂层厚均匀。其次，由于紫外激光斑点能量分布不均，固化的树脂厚度不均，累积后影响制作精度，补料机构的另一作用修去固化树脂的多余部分，使层厚达到规定的要求。0003约束型SLA设备的3D打印机的工作原理为紫外激光从树脂槽的底面照射，树脂槽底部是一块。
8、紫外激光高透的石英玻璃，紫外激光每扫描一层，带有网板的升降机构带动工件上升一个层厚的高度，树脂从四周流到工件底部，激光再次照射扫描生成新的固化层，不需要补料机构，结构简单。从原理上讲，约束型SLA的层厚可以做的很小，只要控制好每层的升降高度，工件底面与玻璃表面之间的距离就是层厚，一般层厚可达到00203毫米。由于紫外激光为光纤激光，焦点处的斑点能做到005毫米，比其他激光器斑点小1/3倍，普通的SLA快速成型机，层厚一般不能小于01毫米，因为激光穿透光敏树脂的深度为01015毫米，层厚小于01毫米时补料机构会修去很多固化的树脂，反而使精度和效率降低。而且约束型SLA设备不需要振镜机构，激光器使。
9、用LD紫外激光二极管耦合光纤激光，结构简单，制造成本可大幅度降低，因此约束型SLA设备制作成本要比普通的SLA设备有很多优势。0004但是，目前约束型SLA设备制作较大工件时，存在以下缺陷工件周围充满液态光敏树脂，工件在上升的时候底部形成很大的真空，树脂粘度越大、上升速度越快真空度越高，从而真空对工件的吸力越大，生成的工件容易从网板上掉下来，就不能连续工作。因此，约束型SLA光固化设备必须克服这种真空度影响，才能发挥成本低、结构紧凑、制作精度高的优势。0005为了克服以上缺陷，现有技术的解决方案是在一层扫描照射固化后，树脂槽水平方向左右移动一段距离，升降机构带动工件上升一个大于层厚的距离，再下。
10、降到所需层厚的高度。这样使设备左右移动的行程要增加一倍，机器体积也要增加一倍，控制过程也较复杂，生产效率受到很大影响。而且固化的工件底面和树脂槽底面的玻璃是无间隙的，移动过程中还是很容易拉掉工件。说明书CN104210102A2/5页4发明内容0006为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构，通过使树脂槽可以逐渐翻转倾斜而与工件底面形成一楔形角，液态树脂易从这个楔形角流入工件的底面，减小树脂流动阻力，降低真空吸附力，避免将工件从网板上拉下来。0007为达到上述目的，本发明采用以下技术方案一种约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构，其特征在。
11、于它包括连接板、可转动地连接在所述连接板上的树脂槽安装板、固定在所述树脂槽安装板上的树脂槽，所述树脂槽的底部设有石英玻璃；所述连接板的中部开设有安装口，所述树脂槽安装板的一端通过一个回转轴可翻转地连接在所述安装口上；所述可倾斜式树脂槽机构还包括驱动所述树脂槽安装板沿所述回转轴翻转的牵引机构；所述树脂槽具有水平位置和倾斜位置，在水平位置时所述树脂槽的底面与水平平面平行，在倾斜位置时所述树脂槽安装板绕所述回转轴翻转倾斜至所述树脂槽的底面与水平平面之间呈一楔形角。0008优选地，在一个具体实施例中，所述牵引机构包括牵引电磁铁，所述牵引电磁铁具有导电线圈和铁芯，所述铁芯可上下运动地设置在所述导电线圈中。
12、，所述铁芯的上端与所述树脂槽安装板连接。0009进一步优选地，所述牵引机构还包括驱动所述树脂槽安装板绕所述回转轴翻转复位的复位机构。0010更进一步优选地，所述复位机构为液压调速器，所述液压调速器包括液压缸和可上下运动地设置在所述液压缸中的顶杆，所述顶杆的上端与所述树脂槽安装板连接。0011优选地，在另一个具体实施例中，所述牵引机构包括伺服电机，所述伺服电机的输出轴上安装有偏心轮，所述树脂槽安装板上设有与所述偏心轮的外圆周面相抵紧的受力面。0012进一步优选地，所述树脂槽安装板上设有支撑座，所述支撑座的下端部具有水平弯折部，所述受力面位于所述水平弯折部上；所述偏心轮上还同心套设有滚动轴承，所述。
13、滚动轴承的外圆周面与所述受力面相抵紧。0013更进一步优选地，所述牵引机构还包括驱动所述树脂槽安装板绕所述回转轴翻转复位的复位机构。0014其中，所述复位机构为复位弹簧。复位弹簧根据需要可选择圆柱弹簧、螺旋弹簧、弹簧钢板等。0015由于采用上述技术方案，本发明将树脂槽安装在可倾斜的树脂槽安装板上，在升降机构带动工件上升之前，通过牵引机构使树脂槽安装板绕一回转轴翻转倾斜，从而使树脂槽底面与工件底面形成一楔形角，液态树脂易从这个楔形角流入工件的底面，减小了树脂的流动阻力，也降低了对工件的真空吸附力，可避免将工件从升降机构上拉掉下来，然后再通过升降机构将工件上升一个层厚的高度。相对于现有技术，本发明。
14、的可倾斜式树脂槽机构结构简单，设备打印一个层厚后提升工件时的运动行程较短，设备体积小，而且控制简单，生产效率较高。说明书CN104210102A3/5页5附图说明0016图1为本发明第一种实施例的结构示意图。0017图2为图1中的AA向剖视图。0018图3为图2中的BB向剖视图。0019图4为本发明第二种实施例的结构示意图。0020图5为图4中的CC向剖视图。0021图6为图5中的DD向剖视图。0022附图中1连接板；2树脂槽安装板；3树脂槽；4石英玻璃；5回转轴；6牵引电磁铁；61导电线圈；62铁芯；7液压调速器；71液压缸；72顶杆；8安装座；9光纤激光器；10偏心轮；101滚动轴承；11。
15、伺服电机；12复位弹簧；13L型支撑座；131水平弯折部。具体实施方式0023下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。0024实施例一请参阅图1及图2，一种约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构，它包括连接板1、可转动地连接在连接板1上的树脂槽安装板2、固定在树脂槽安装板2上的树脂槽3，树脂槽3的底部设有石英玻璃4。0025连接板1的中部开设有安装口，树脂槽安装板2的一端通过一个回转轴5可翻转地连接在所述安装口上，回转轴5的轴心线沿水平方向设置。0026请参阅图2和图3，本发明可倾斜式树脂槽机构还包括驱动树脂槽安装板2沿回转轴5翻转的牵引机构。所述牵引机构包括牵引电磁铁6和液压调。
16、速器7，牵引电磁铁6具有导电线圈61和铁芯62，铁芯62可上下运动地设置在导电线圈61中，铁芯62的上端与所述树脂槽安装板2连接。液压调速器7用于驱动树脂槽安装板2绕所述回转轴5翻转复位，液压调速器7包括液压缸71和可上下运动地设置在液压缸71中的顶杆72，顶杆72的上端与树脂槽安装板2连接。其中，所述牵引机构位于所述安装口内与回转轴5相对的一侧，连接板1上还固定连接有安装座8，导电线圈61和液压缸71分别固定设置在安装座8上。树脂槽安装板2上设有连接件21，铁芯62的上端与连接件21连接，顶杆72的上端也与连接件21连接，而且顶杆72的轴心线和铁芯62的轴心线平行设置。0027树脂槽3具有水。
17、平位置和倾斜位置，在水平位置时树脂槽安装板2沿水平设置且树脂槽3的底面与水平平面平行，在倾斜位置时所述树脂槽安装板2绕回转轴5翻转倾斜至树脂槽5的底面与水平平面之间呈一楔形角。0028本发明的工作过程具体描述如下工作时，在树脂槽3里放入液态光敏树脂，树脂槽3的尺寸是根据成型工件的大小确定。光纤激光器9聚焦镜头在石英玻璃4下面做水平平面运动，将固定焦距的激光焦点调整到石英玻璃4的上表面，选择性扫描树脂槽3上的石英玻璃4表面的光敏树脂，使其在石英玻璃4上面的网板上固化一薄层树脂，升降机构带动网板上固化的树脂升起一个层厚，逐层扫描生成工件。紫外激光每扫描照射一层树脂，升降机构带动工件上升之前，牵引机。
18、构先拖动连接板1说明书CN104210102A4/5页6使树脂槽安装板2转动一个角度，树脂槽3底面的石英玻璃4与工件的底面就张开形成了楔形角，液态树脂随着这个楔形角流入工件底面。0029牵引机构的运动速度可调整，是根据树脂材料的粘度调整，不同的材料粘度不同，树脂槽3的倾斜角度是逐渐形成的，能极大的降低真空度对工件的吸力，使工件能够顺利提升。0030牵引机构由电磁铁6和液压调速器7组成，牵引动力由电磁铁6提供，运动速度由液压调速器7控制，自动复位也由液压调速器7完成，调节液压调速器7速度即可调整牵引机构的牵引速度，两者复合在一起共同完成牵引运动，控制需要一个开关信号即可满足整个工作循环，结构紧凑。
19、、结构简单动作可靠，不需要维护。0031树脂槽3在牵引机构的带动下绕回转轴5转到最大倾斜角度后，升降机构带动工件开始上升一个层厚，这时工件底部已经充满液态树脂，即没有真空存在了，工件容易被提升一个很小的高度。之后牵引机构得到复位信号，逐渐关闭这个楔形角，树脂槽3连同石英玻璃4回到原始水平位置，工件底部多余的液态树脂被排出，与石英玻璃4之间剩余一个层厚的液态树脂，激光开始扫描这层新树脂形成新的固化层。0032尤其是成型每层只有002毫米层厚的固化层时，这种可倾斜式树脂槽机构更有优势，能最大限度减少树脂在工件底面剧烈流动，减少振动和冲击，避免产生气泡，真空吸附力较小，树脂槽安装板2的翻转与复位围绕。
20、同一个回转轴5转动，重复性好、重复精度高，转动平稳，因此采用本发明的可倾斜式树脂槽机构可以成型出质量更好的工件产品。0033而且，本发明中的牵引机构里的电磁铁6、液压调速器7工作可靠，寿命长，控制简单，操作性好。牵引机构的牵引速度调整方便，可根据树脂材料的粘度调整牵引速度，有效地提高生产效率。0034实施例二请参阅图4和图5，本实施例的基本结构与实施例一相同，区别在于所述牵引机构采用牵引机构采用带偏心轮10的伺服电机11和复位弹簧12，偏心轮10安装在伺服电机10的输出轴上。伺服电机10优选为步进电机。复位弹簧12作为驱动树脂槽安装板2绕回转轴5翻转复位的复位机构。复位弹簧12根据需要可选择圆。
21、柱弹簧、螺旋弹簧、弹簧钢板等。0035树脂槽安装板2上设有与偏心轮10的外圆周面相抵紧的受力面。具体地，树脂槽安装板2上设有向下伸出的L型的支撑座13，支撑座13的下端部具有水平弯折部131，所述受力面位于所述水平弯折部131上。0036偏心轮10上还同心套设有滚动轴承101，滚动轴承101的外圆周面与所述受力面相抵紧。滚动轴承101的作用是减小偏心轮10和支撑座13上的受力面之间的摩擦。其中，偏心轮的直径为3MM，伺服电机11的输出轴旋转一周，偏心轮10的最大位移为6MM。伺服电机11和复位弹簧12分别通过安装支架固定在连接板1的下方，。复位弹簧12的上端通过顶板抵顶树脂槽安装板2，复位弹簧。
22、12上端的顶板一侧与连接板配合，从而通过连接板对复位弹簧12顶起的最大距离进行限位，保证树脂槽安装板2每次翻转后都能回复到水平位置。伺服电机11的输出轴呈水平延伸，伺服电机11带动偏心轮10在一个竖直平面内旋转。0037本实施例的工作原理为3D打印机打印完一个层厚的材料后，伺服电机11带动偏心轮10旋转，偏心轮10的外圆周面将L型支撑座13往下压，从而拉动树脂槽安装板2绕说明书CN104210102A5/5页7回转轴5向下翻转，也就使树脂槽3底面的石英玻璃4与工件的底面就张开形成了楔形角，液态树脂随着这个楔形角流入工件底面。树脂槽3的倾斜角度是逐渐形成的，液态树脂也是逐渐流入到工件底部，能极大。
23、的降低真空度对工件的吸力，使工件能够顺利提升。当树脂槽3的倾角达到要求后，升降机构带动工件上升一个层厚的高度，然后牵引机构的复位弹簧12使树脂槽3转回到原来的水平位置，此提升过程基本上没有真空度影响。激光重新开始扫描照射新的树脂，然后树脂槽3再次倾斜一个角度，工件再提升一个层厚的高度，如此逐层扫描打印生成工件。0038如图6所示，偏心轮10每旋转一周来到最低点时，复位弹簧12将树脂槽安装板2弹回到水平位置，此时树脂槽3就回到水平位置，光纤激光器9开始对新一层树脂进行扫描照射。本实施例的牵引机构，对偏心轮10的安装精度要求低，不用考虑配合间隙、磨损等对位置度的影响重复定位准确，工件层厚均匀一致。0039伺服电机11上的偏心轮10经过一套滚动轴承101作用在L型支撑座13上，偏心轮10每旋转一周，L型支撑座13就带动树脂槽安装板2翻转摆动一次，L型支撑座13的最大行程是6毫米，树脂槽3形成的最大楔形角的角度为23，树脂槽3每摆动一次结束后，复位弹簧12自动将支撑座13压紧在连接板上，避免树脂槽3在激光扫描打印时振动。说明书CN104210102A1/4页8图1说明书附图CN104210102A2/4页9图2图3说明书附图CN104210102A3/4页10图4说明书附图CN104210102A104/4页11图5图6说明书附图CN104210102A11。