一种光固化快速成型工艺中的液位控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种光固化快速成型工艺中的液位控制系统，包括位于树脂槽内的工作升降台、刮板，以及位于树脂槽上方的激光器和振镜，还包括一个用于检测树脂槽内树脂液面的液位检测装置，所述的树脂槽底部坐于一个树脂槽升降机构上，使得树脂槽可以进行升降运动。所述的树脂槽底部具有行走装置。所述的工作升降台由工作升降台电机驱动工作升降台丝杠进行升降运动。所述的树脂槽升降机构包括上支撑板、主体安装板、连杆、丝杠等，树脂槽底部坐于上支撑板上，一台树脂槽升降电机驱动树脂槽丝杠带动连接上支撑板和主体安装板的连杆结构实现树脂槽升降机构的升降。本实用新型既可以实现树脂槽的快速更换，也可以实现树脂槽内树脂液面的调节。
【专利说明】一种光固化快速成型工艺中的液位控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于3D打印【技术领域】，特别涉及一种光固化快速成型工艺中的液位控制系统。
【背景技术】
[0002]在3D打印技术中，光固化快速成型技术是典型的逐层制造法。其采用液态光敏树脂为原料，紫外激光器在计算机的控制下根据零件的分层截面信息，在光敏树脂等相应材料的液面进行逐点扫描，被扫描区域的树脂经过光聚合反应而固化，形成零件的一个分层截面，一层固化好后工作平台下降一个分层厚的距离，以便在先前固化好的零件分层截面上重新涂抹一层新的液态树脂，然后计算机控制激光再扫描下一分层截面，层与层之间也因此而紧密连接在一起没有缝隙。如此反复直至整个零件成型。
[0003]为保证光固化快速成型制件在成型高度方向上的精度，需保证单层厚度的精度。要真正保证精确的层厚，必须保证液面位置的恒定。目前，在保证液面位置恒定方面，主要采用激光液位检测与沉块补偿相结合的方法。具体实现方法是采用激光位置传感器对快速成型装置中的液面位置进行检测，利用计算机对反馈信息进行分析，然后通过计算机控制的电机转动带动沉块在树脂槽中的升降，从而实现成型树脂槽中的液位恒定。沉块补偿机构主要包括轴承座、丝杠以及支架，沉块与补偿机构的下端相连接。将电机的旋转运动转化为沉块的上下直线运动。
[0004]目前常用的方式已可以较好的保证液面的位置恒定，从而保证了成型制件在成型高度方向以及长度和宽度方向上的精度，但是在结构上必须有沉块补偿机构，增加了结构的复杂度。
[0005]同时，目前较常用的光固化快速机中的树脂槽结构一般固定安装在柜体的下方。由于树脂槽结构不可拆卸，并且在光固化快速成型的过程中，树脂槽中的树脂只有一种，若成型的样品需要多种颜色时，则需要将树脂槽中的原有树脂放出，并对树脂槽进行清洗，然后注入需要颜色的树脂，增加了成型工序，降低了成型效率。
实用新型内容
[0006]针对上述现有技术中树脂槽固定安装，以及在液面位置控制方面需采用激光液位检测与沉块补偿相结合的方法这一现象，本实用新型的目的在于提出一种新型的液位控制系统。它对现有的树脂槽结构进行了改进，改进后的树脂槽可从柜体上自由拆卸，且在升降机构的带动下，可在竖直方向实现上下运动。在液位控制方面，省去了沉块补偿机构，而是通过一个小型电机控制一个升降机构带动光固化快速成型机中的树脂槽整体上下运动，从而保证树脂槽中的液面位置恒定，实现液面与激光器之间的距离恒定。
[0007]本实用新型的技术方案是，一种光固化快速成型工艺中的液位控制系统，包括位于树脂槽内的工作升降台、刮板，以及树脂槽上方的激光器和振镜，所述的液位控制系统还包括一个用于检测树脂槽内树脂液面的液位检测装置，所述的树脂槽底部坐于一个树脂槽升降机构上，使得树脂槽可以进行升降运动。
[0008]进一步的，所述的树脂槽底部具有行走装置。
[0009]进一步的，所述的工作升降台由工作升降台电机驱动工作升降台丝杠进行升降运动。
[0010]进一步的，所述的树脂槽升降机构包括上支撑板、主体安装板、连杆、丝杠等，树脂槽底部坐于上支撑板上，一台树脂槽升降电机驱动树脂槽丝杠带动连接上支撑板和主体安装板的连杆结构实现树脂槽升降机构的升降。
[0011]进一步的，所述的树脂槽丝杠还具有手轮。
[0012]进一步的，所述的行走装置是滚轮。
[0013]进一步的，所述的液位检测装置是激光液位检测装置。
[0014]树脂槽用于盛装液态光敏树脂，常设置在光固化快速成型机柜体的下侧。在树脂槽的底部，设置有一个行走装置，该行走装置与树脂槽底部之间固定安装，可实现树脂槽从柜体上自由拆卸。当成型样品需要多种颜色时，可通过更换树脂槽实现树脂的快速更换。
[0015]在柜体的底部，设置有一个可升降机构，该机构既可以通过电机控制其升降，也可以通过手轮手动控制其升降。树脂槽进入柜体后放置在升降机构上端平台上，可通过调节升降机构调节树脂槽的高度，从而实现树脂槽中树脂液面的调节。
[0016]激光液位检测装置安放在树脂槽的上部，实时检测液位高度，当检测到液位高度发生变化时，计算机根据反馈信息及时控制升降机构的电机转动，实现树脂槽部分整体升降，从而保证树脂液面与激光器之间的距离恒定。
[0017]本实用新型有益效果在于它既可以实现树脂槽的快速更换，也可以实现树脂槽内树脂液面的调节，与已有技术相比省去了沉块补偿机构，结构更简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型实施例中的液位控制系统的示意图。
[0019]图2是图1中的树脂槽升降机构示意图。
[0020]其中，I——工作升降台电机，2——工作升降台丝杠，3——工作升降台，4——树脂液面，5——树脂槽，6——树脂槽行走装置，7——树脂槽升降机构，8——计算机，9——刮板，10—样件，11—激光液位检测装置，12—振镜，13—激光器，14—手轮，15——树脂槽丝杠，16——主体安装板，17——树脂槽升降电机，18——连杆，19——上支撑板。
【具体实施方式】
[0021]参照图1、图2的示意图，光固化快速成型工艺中一种新型的液位控制系统，它包括一个检测树脂液位的激光液位检测装置，在工作过程中，用以对液面进行实时检测，一个用来盛放光敏树脂的树脂槽，在树脂槽的下底面设置有一个行走装置，用来实现树脂槽的自由移动，树脂槽的下底面在安装过程中与升降机构上顶面的上支撑板相连接，升降机构的上下运动可带动树脂槽实现上下移动，在树脂槽的上端设置有一个刮板，用以在成型过程中使产生扰动的液面在最短的时间内趋于平稳，该系统中的激光液位检测装置、刮板、升降机构的电机、工作升降台电机、激光器均由计算机进行控制。
[0022]在加工初期，若需要更换树脂槽中的树脂，首先，可通过升降机构上的电机或者手轮，电动或者手动控制将原有树脂槽通过升降机构降低高度，后在其行走装置的作用下，从柜体中脱离；然后，将盛有所需树脂的新树脂槽推入柜体，后在升降机构的作用下提升到需要的高度。
[0023]在光固化成型过程中，每完成一层的加工后，工作台带动工件下降一个层厚的高度，以进行下一步的加工，当整个工件加工完成后，工作台带动工件从液面中升起。
[0024]由于在成型过程中，随着加工的进行，树脂槽中的树脂液面高度会产生变化，当激光液位检测装置检测到液位变化时，将信息反馈到计算机，计算机对反馈信息进行处理，然后做出响应，控制升降机构上的电机转动，从而带动树脂槽上升相应的高度，实现树脂槽中树脂液面高度恒定。
[0025]在光固化成型过程中，当检测到树脂液面不平整时，计算机控制刮板运动使得液面快速流平，保证待加工的树脂厚度均匀，从而加工出层厚均匀、表面光滑的工件。
【权利要求】
1.一种光固化快速成型工艺中的液位控制系统，包括位于树脂槽内的工作升降台、刮板，以及树脂槽上方的激光器和振镜，其特征在于，所述的液位控制系统还包括一个用于检测树脂槽内树脂液面的液位检测装置，所述的树脂槽底部坐于一个树脂槽升降机构上，使得树脂槽可以进行升降运动。
2.如权利要求1所述的光固化快速成型工艺中的液位控制系统，其特征在于，所述的树脂槽底部具有行走装置。
3.如权利要求1所述的光固化快速成型工艺中的液位控制系统，其特征在于，所述的工作升降台由工作升降台电机驱动工作升降台丝杠进行升降运动。
4.如权利要求1所述的光固化快速成型工艺中的液位控制系统，其特征在于，所述的树脂槽升降机构包括上支撑板和主体安装板，树脂槽底部坐于上支撑板上，一台树脂槽升降电机驱动树脂槽丝杠带动连接上支撑板和主体安装板的连杆结构实现树脂槽升降机构的升降。
5.如权利要求4所述的光固化快速成型工艺中的液位控制系统，其特征在于，所述的树脂槽丝杠还具有手轮。
6.如权利要求2所述的光固化快速成型工艺中的液位控制系统，其特征在于，所述的行走装置是滚轮。
7.如权利要求1所述的光固化快速成型工艺中的液位控制系统，其特征在于，所述的液位检测装置是激光液位检测装置。
【文档编号】B29C67/00GK203994729SQ201420463555
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】赵毅 申请人:上海数造机电科技有限公司