3D打印设备液槽定位装置及成型面调整方法与流程

本发明涉及3D打印领域，具体涉及一种底照式DLP 3D打印设备液槽定位装置及成型面调整方法。

背景技术：

DLP(即Digital Light Procession，数字光处理)是一种数字面曝光技术，其原理是通过LED光源发射出一定波长的光信号，而控制信号输入经过处理后作用于DMD芯片(即Digital Micromirror Device，数字微镜芯片)，从而控制芯片上镜片的偏转，入射光线在经过DMD镜片的反射后到投影镜头投影成像，投影通过紫外光固化光敏树脂逐层堆叠，最终实现3D打印设备的快速成型。

通常DLP设备分为底照式和顶照式，底照式即设备成型光从底部射出，层的成型均在液槽的底部完成，加工底板通过不断向上提拉完成整个成型过程。DLP设备工作时要求加工底板与液槽底部成型面平行且存在一定的间隔，该间隔的准确性能影响成型层品质及加工初始层对加工底板的有效附着。

但现有技术中，部分设备存在加工底板及液槽均需要调节的情况，成型面调平时环节多，调节耗时长，调节过程复杂等缺陷。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种底照式DLP 3D打印设备液槽定位装置及成型面调整方法，其将主要调节位移动到液槽上，结合改进的调节方法及工具，可实现快速、高精度的成型面调节。

本发明解决上述技术问题所提供的方案如下：一种底照式DLP 3D打印设备液槽定位装置，包括：用于支撑液槽的设备平台、至少一个支点以及至少一个高度调节组件；

所述支点用于将所述液槽活动连接在所述设备平台上，且通过所述高度调节组件调节所述液槽不同部位的高度，以此对所述液槽进行定位。

本发明的进一步优选方案是，所述支点包括：第一支点、第二支点、第三支点以及第四支点；

所述第一支点和第二支点设置在所述液槽一侧，所述第三支点和第四支点设置在所述液槽另一侧。

本发明的进一步优选方案是，所述高度调节组件包括：

垫片，其用于调节所述第二支点的高度；

以及两个旋钮高度调节件，一旋钮高度调节件用于调节所述第三支点的高度，另一旋钮高度调节件用于调节所述第四支点的高度；

通过对所述第二支点、第三支点以及第四支点高度的调节来实现对所述液槽不同部位的高度调节。

本发明的进一步优选方案是，所述两个旋钮高度调节件均包括弹簧和调节旋钮。

本发明解决上述技术问题所提供的方案如下一种底照式DLP 3D打印设备成型面调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、液槽定位：采用如权利要求1-4任一项所述的液槽定位装置对所述液槽进行定位，并在定位后的液槽上方设置DLP 3D打印用的加工底板；

S2、百分表改装：在百分表底部设置下表面为平面的底座；

S3、加工底板初调：控制所述加工底板朝向所述液槽运动至第一位置，移动百分表，通过所述百分表测量所述加工底板的下表面与所述液槽底部之间的高度；

以及步骤S4、液槽微调：移出所述百分表，控制所述加工底板运动至所述液槽内的第二位置处，并判断所述加工底板是否与所述液槽底部平行，如不平行，则调整至平行，并记录加工底板与所述液槽底部之间的第一间隙数据。

本发明的进一步优选方案是，还包括步骤S5、间隙校核：

控制所述加工底板再次运动至所述液槽内的第二位置处，并通过调整使得所述加工底板与所述液槽底部平行，并记录加工底板与所述液槽底部之间的第二间隙数据；

若所述第二间隙数据与所述第一间隙数据相符，则所述第二间隙数据记为加工高度极限尺寸；

若所述第二间隙数据与所述第一间隙数据不符，则进行步骤S6、重复校核：重复步骤S3-S4，直至再次获得的间隙数据与所述第一间隙数据相符。

本发明的进一步优选方案是，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31、将所述百分表的底座放置于所述液槽中，且使得所述百分表的顶针朝向所述加工底板的下表面；

S32、控制所述加工底板朝向所述液槽运动至第一位置；

S33、移动百分表，通过所述百分表分别测量所述加工底板的下表面上不同位置与所述液槽底部之间的高度；

以及S34、以所述第一支点的位置为基准，通过垫片和/或旋钮高度调节件对所述第二支点、第三支点以及第四支点中的一个或几个进行调整，使得所述加工底板的下表面上任意两位置与所述液槽底部之间的高度的差值均不超过20μm。

本发明的进一步优选方案是，其特征在于，所述步骤S4包括：

S41、移出所述百分表，控制所述加工底板运动至所述液槽内的第二位置处，并判断所述加工底板是否与所述液槽底部平行；

S42、如判断得出所述加工底板与所述液槽底部不平行，则重复步骤S34，直至两者平行；

以及S43、通过50μm塞尺以及100μm塞尺判断所述加工底板与所述液槽底部之间的间隙是否符合要求，若符合要求，则记录所述加工底板与所述液槽底部之间的第一间隙数据。

本发明的进一步优选方案是，其特征在于，步骤S43中，通过判断当所述加工底板与所述液槽底部之间的间隙允许50μm塞尺塞入，而100μm塞尺无法塞入时，则认为所述加工底板与所述液槽底部之间的间隙符合要求。

本发明的进一步优选方案是，其特征在于，所述第一位置为所述加工底板下表面距离所述液槽底部80-120mm处。

本发明技术方案所带来的效果：

本发明结合了液槽定位装置及工作底板调平方法，可针对底照式DLP设备加工底板与液槽进行调节，可快速、高精度的完成对设备成型面的调节，满足设备在装机及维护时快速调节的要求。

附图说明

图1是实施例一中液槽定位装置的整体结构图；

图2是实施例一中液槽定位装置(不包括液槽和加工底板)的整体结构图；

图3是实施例二中成型面调整方法的步骤流程图；

图4是实施例二中百分表的改进示意图；

图5是实施例二中百分表测量加工底板与液槽底部高度的示意图；

图6是实施例二中加工底板与液槽底部之间间隙的微调示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

如图1-2所示，本发明提供的底照式DLP 3D打印设备液槽定位装置包括：用于支撑液槽6的设备平台7、至少一个支点以及至少一个高度调节组件；所述支点用于将所述液槽活动连接在所述设备平台7上，且通过所述高度调节组件调节所述液槽6不同部位的高度，以此对所述液槽6进行定位。

具体的，现有技术中，设备光源多设置在液槽下方，同时液槽置于设备平台之上，但大设备平面的平台面不可避免存在一定变形，由此会导致液槽位置发生偏移，进一步引起后续3D打印的产品质量降低。

针对该情况，本实施例中的液槽6采用四支点的方式连接在设备平台7的台面上，具体的，所述支点包括：第一支点1、第二支点2、第三支点3以及第四支点4；其中，所述第一支点1为不可移动的固定基准点，所述第一支点1和第二支点2设置在所述液槽6一侧，所述第三支点3和第四支点4设置在所述液槽6另一侧。

在此基础上，所述高度调节组件包括：垫片，其用于调节所述第二支点2的高度；以及两个旋钮高度调节件，一旋钮高度调节件用于调节所述第三支点3的高度，另一旋钮高度调节件用于调节所述第四支点4的高度；所述两个旋钮高度调节件均包括弹簧和调节旋钮。

由此，通过对所述第二支点2、第三支点3以及第四支点4高度的调节来实现对所述液槽6不同部位(如4个转角处)的高度调节，其中，可仅设一个支点(如第一支点1)为固定位，其余支点高度均可以根据设备的实际组装、使用情况进行调节，即单点固定、多位置可调，因此液槽6可最大程度满足设备的复杂调节需求，简化成形过程中的位置调节程序，保证液槽6处于预定的水平位置。

实施例二：

如图1，3所示，本实施例还提供了一种底照式DLP 3D打印设备成型面调整方法，其包括如下步骤：

S1、液槽定位：采用如实施例一种所述的液槽定位装置对所述液槽6进行定位，并在定位后的液槽6上方设置DLP 3D打印用的加工底板5；

S2、百分表改装：如图4所示，在百分表100底部设置下表面为平面的底座101；

S3、加工底板初调：控制所述加工底板5朝向所述液槽6运动至第一位置，移动百分表100，通过所述百分表100测量所述加工底板5的下表面与所述液槽底部之间的高度；具体的，所述步骤S3包括：

S31、将所述百分表100的底座101放置于所述液槽6中，使所述底座101与所述液槽6的底部玻璃板接触，同时所述百分表100的顶针102朝向所述加工底板5的下表面，且与所述加工底板5的下表面接触；

S32、控制所述加工底板5朝向所述液槽6运动至第一位置(如所述加工底板5下表面距离所述液槽6底部80-120mm(优选100mm)处)；

S33、移动百分表100，通过所述百分表100分别测量所述加工底板5的下表面上不同位置(如所述加工底板5的下表面上、与所述第一支点1、第二支点2、第三支点3以及第四支点4相对应的边角处)与所述液槽6底部之间的高度；

以及S34、如图5所示，当所述高度不符合要求时，不能保证加工底板5与液槽6底部平行时，以所述第一支点1的位置为基准，通过增加/减少垫片和/或旋钮高度调节件对所述第二支点2、第三支点3以及第四支点4中的一个或几个进行调整，然后再次通过百分表100进行高度测量，直至所述加工底板5的下表面上任意两位置与所述液槽6底部之间的高度的差值均不超过20μm，如，共通过百分表100测量加工底板5下表面4处位置P1、P2、P3、P4与液槽6底部的高度，分别为h1、h2、h3、h4，其中，h1、h2、h3、h4任意两项的差值均不超过20μm；由此可快速调节加工底板5与液槽6之间的平行度，极大减少后续加工底板5与液槽6间隙调节的工作量，减少调节变量，节省调节时间；

步骤S4、液槽微调：如图6所示，从所述液槽6中移出所述百分表100，控制所述加工底板5下移至距离液槽6底部1-2mm处，再缓慢控制加工底板5运动至所述液槽内的第二位置处，并判断所述加工底板5是否与所述液槽6底部平行，如不平行，则调整至平行，并记录加工底板5与所述液槽6底部之间的第一间隙数据；

具体的，所述步骤S4包括：

S41、从所述液槽6中移出所述百分表100，控制所述加工底板5下移至距离液槽6底部1-2mm处，再缓慢控制加工底板5运动至所述液槽内的第二位置处，并判断所述加工底板5是否与所述液槽6底部平行；

S42、如判断得出所述加工底板5与所述液槽底部6不平行，则重复步骤S34，直至两者平行；

以及S43、通过50μm塞尺以及100μm塞尺判断所述加工底板与所述液槽底部之间的间隙是否符合要求，具体的，当所述加工底板5与所述液槽6底部之间的间隙允许50μm塞尺塞入，而100μm塞尺无法塞入时，则认为所述加工底板5与所述液槽底部6之间的间隙符合要求；若符合要求，则记录此时所述加工底板5与所述液槽6底部之间的第一间隙数据；由此，可通过标准塞尺有效控制加工底板5与液槽6之间的间隙，使得所述间隙保持一致，从而保证设备成型时单层的成型厚度及光源穿透光敏树脂效果；

进一步的，为保证间隙调整的精确性，上述调整方法中还包括步骤S5、间隙校核：

控制所述加工底板5再次运动至所述液槽6内的第二位置处，并通过调整使得所述加工底板5与所述液槽6底部再次平行，通过50μm塞尺以及100μm塞尺再次判断所述加工底板5与所述液槽6底部之间的间隙是否符合要求，符合要求时，记录加工底板5与所述液槽6底部之间的第二间隙数据；

若所述第二间隙数据与所述第一间隙数据相符，则所述第二间隙数据记为加工高度极限尺寸，且写入后台；

若所述第二间隙数据与所述第一间隙数据不符，则进行步骤S6、重复校核：重复步骤S3-S4，直至再次获得的间隙数据与所述第一间隙数据相符，并将此时获得的数据作为加工高度极限尺寸，且写入后台。

需要说明的是，上述实施例一、二中的技术特征可进行任意组合，且组合而成的技术方案均属于本发明的保护范围。

综上所述，本发明中的液槽定位装置可最大程度的满足设备的复杂调节需求，仅设一个支点为固定位，其余支点均可以根据设备的实际组装、使用情况进行调节，即单点固定、多位置可调，由此极大的简化了液槽的安装，使得液槽保持水平；可通过改装后的百分表实现加工底板与液槽之间间隙以及平行度的快速调节，极大减少后续加工底板与液槽间隙调节的变量和调节时间；通过标准塞尺有效控制加工底板与液槽之间间隙的一致性，从而保证设备成型时单层的成型厚度及光源穿透光敏树脂效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。