光固化3D打印机的制作方法

本技术涉及3d打印，尤其涉及一种光固化3d打印机。

背景技术：

1、投影式光固化3d打印技术是目前加工精度最高，打印速度最快，且生物相容性好的一种生物3d打印技术，因此在生物医学上有极大应用潜力。光固化打印机原理是通过计算机协同控制打印平台的高度与投影的图像，使光敏材料，如光敏树脂、光敏水凝胶、光敏高分子材料等，在光照下逐层依据投影的图像聚合，完成3d结构的打印。因此，在使用上投影式光固化3d打印机时，需先对其投影画面和打印窗口进行精确对焦。但是，现有的光固化3d打印机的成像位置会因为零部件加工及装配误差而存在偏差，导致无法满足如细胞及生物材料等精细材料的打印。

技术实现思路

1、为提高现有的光固化3d打印机的投影画面与打印窗口之间的对焦精度，本实用新型提出一种光固化3d打印机，该光固化3d打印机包括微调机构、投影曝光模块和打印窗口，所述微调机构包括微调滑座、微调滑块、微调螺钉和窗口支架，所述微调滑座安装固定在所述投影曝光模块的底座的下端，所述微调滑座的正面设置有z轴方向的微调滑轨，所述微调滑座的侧面设置有定位支架；所述微调滑块通过滑槽卡置在所述微调滑轨上并可沿所述微调滑轨滑动，所述微调滑块的侧面设置有微调支架，且该微调支架位于所述定位支架的上方；所述微调螺钉安装在所述定位支架上，所述微调螺钉的调节端抵住所述微调支架；所述窗口支架安装固定在所述微调滑块上，且所述窗口支架上设置有安装所述打印窗口的安装孔槽；所述打印窗口安装在所述安装孔槽中并位于所述投影曝光模块的下方。本实用新型光固化3d打印机在使用时，可通过旋拧微调螺钉来使微调滑块沿微调滑座上的微调滑轨上下滑动，即对打印窗口和位于投影曝光模块和打印窗口之间的光学镜头之间的竖直距离进行微调，从而使投影曝光模块通过光学镜头投影出投影画面与打印窗口精准对焦，消除光固化3d打印机的零部件的加工及装备误差带来的不良影响。

2、优选地，所述微调滑座上设置有两个所述微调滑轨。这样，微调滑块在沿微调滑座上的微调滑轨滑动时，可保持微调滑块的滑动平稳性。进一步地，所述微调滑座上设置有定位凸块，该定位凸块位于两个所述微调滑轨之间并靠近所述投影曝光模块，且所述定位凸块的底部设置定位顶件；所述微调滑块的下端设置支撑凸块，该支撑凸块与所述定位凸块呈相对设置，且所述支撑凸块上设置有与所述定位顶件相对的定位底件；所述支撑凸块和所述定位凸块之间设置有回弹弹簧，且所述回弹弹簧的两端分别与所述定位顶件和所述定位底件连接固定在所述定位凸块和所述支撑凸块之间。这样，在微调滑座和微调滑块之间设置回弹弹簧，在旋拧微调螺钉使微调滑块沿微调滑轨向上滑动时，回弹弹簧的弹力将带动微调滑块使微调支架紧压在微调螺钉上，从而限制微调滑块在z轴方向上的自由度，实现对微调滑块的定位；另外，当微调滑块受到z轴方向向上的压力超过回弹弹簧的弹力时，又能确保微调滑块可沿z轴方向向上移动，从而实现过载保护功能。进一步优选地，所述定位顶件为定位顶柱或定位顶槽，所述定位底件为定位底柱或定位底槽。这样，利用定位顶柱或定位顶槽作为定位顶件，利用定位底柱或定位底槽作为定位底件，结果简单，制作方便，且可对回弹弹簧进行有效限定，避免回弹弹簧在微调过程中移位而影响微调精度及微调效率。

3、优选地，所述微调支架的底部设置有凸起触点，且该凸起触点与所述微调螺钉的调节端相互抵接。这样，在旋拧微调螺钉时，可避免微调螺钉的调节端直接抵压在微调支架的底部，从而避免微调支架的底部在微调过程中磨损，延长微调支架的适用寿命。进一步地，所述光固化3d打印机包括z轴滑座、z轴滑块和z轴驱动电机，所述z轴滑座上设置有z轴滑动导轨，所述z轴滑块安装在所述z轴滑座上并可在所述z轴驱动电机的驱动下沿所述z轴滑动导轨上下滑动；所述投影曝光模块通过底座安装固定在所述z轴滑块上。这样，投影曝光模块通过底座安装固定在z轴滑块上，使投影曝光模块随z轴滑块在z轴驱动电机的驱动下沿z轴滑动导轨滑在z轴滑座上上下滑动。进一步优选地，所述微调支架上设置微调接线触点，该微调接线触点与所述凸起触点连接并通过微调导线与所述z轴驱动电机的控制系统连接；所述定位支架上设置有定位接线触点，且所述定位接线触点与所述微调螺钉连接并通过定位导线于所述z轴驱动电机的控制系统连接；所述微调导线和所述定位导线通过所述控制系统、所述微调接线触点、所述定位支架及所述微调螺钉电连接，且当所述微调螺钉与所述凸起触点分离时，所述微调导线和所述定位导线连接形成的电路断开，所述控制系统控制所述z轴驱动电机停止转动。这样，本实用新型光固化3d打印机的打印窗口因实施打印作业或在操作人员手动控制下下降时，因下降过量而撞击到打印平台或打印平台上的容器时，若碰撞压力大于微调机构中的回弹弹簧的弹力时，打印窗口与微调机构中的微调滑块一起被打印平台或打印平台上的容器顶起，回弹弹簧压缩，凸起触点与微调螺钉的调节端分离，使得微调导线和定位导线连接形成的电路断开，z轴驱动电机的控制系统控制z轴驱动电机停止转动，从而避免z轴驱动电机继续驱动z轴滑块通过投影曝光模块和微调机构带动打印窗口继续下降，实现打印窗口的防撞保护功能。

4、优选地，所述定位支架包括垂直连接的定位横板和定位竖板，且所述微调螺钉安装在所述定位横板上，所述定位竖板通过定位螺栓安装固定在微调滑座上。这样的定位支架，结构简单，制作方便，且在使用时，可根据实际情况更换定位支架。

5、优选地，所述微调支架包括垂直连接的竖向连板和水平支板，且所述竖向连板通过固定螺栓安装固定在所述微调滑块上。这样的微调支架，结构简单，制作方便，且在使用时，可根据实际情况更换微调支架，延长微调机构的使用寿命，进而延长本实用新型光固化3d打印机的使用寿命。进一步地，所述微调支架采用绝缘材料制成。这样，采用绝缘材质的微调支架，可避免微调导线和定位导线因通过微调滑座和微调滑块连通而影响z轴驱动电机的控制系统检测微调导线与定位导线形成的电路是否断开的准确性。

技术特征：

1.一种光固化3d打印机，其特征在于，该光固化3d打印机包括微调机构、投影曝光模块和打印窗口，所述微调机构包括微调滑座、微调滑块、微调螺钉和窗口支架，所述微调滑座安装固定在所述投影曝光模块的底座的下端，所述微调滑座的正面设置有z轴方向的微调滑轨，所述微调滑座的侧面设置有定位支架；所述微调滑块通过滑槽卡置在所述微调滑轨上并可沿所述微调滑轨滑动，所述微调滑块的侧面设置有微调支架，且该微调支架位于所述定位支架的上方；所述微调螺钉安装在所述定位支架上，所述微调螺钉的调节端抵住所述微调支架；所述窗口支架安装固定在所述微调滑块上，且所述窗口支架上设置有安装所述打印窗口的安装孔槽；所述打印窗口安装在所述安装孔槽中并位于所述投影曝光模块的下方。

2.根据权利要求1所述的光固化3d打印机，其特征在于，所述微调滑座上设置有两个所述微调滑轨。

3.根据权利要求2所述的光固化3d打印机，其特征在于，所述微调滑座上设置有定位凸块，该定位凸块位于两个所述微调滑轨之间并靠近所述投影曝光模块，且所述定位凸块的底部设置定位顶件；所述微调滑块的下端设置支撑凸块，该支撑凸块与所述定位凸块呈相对设置，且所述支撑凸块上设置有与所述定位顶件相对的定位底件；所述支撑凸块和所述定位凸块之间设置有回弹弹簧，且所述回弹弹簧的两端分别与所述定位顶件和所述定位底件连接固定在所述定位凸块和所述支撑凸块之间。

4.根据权利要求3所述的光固化3d打印机，其特征在于，所述定位顶件为定位顶柱或定位顶槽，所述定位底件为定位底柱或定位底槽。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的光固化3d打印机，其特征在于，所述微调支架的底部设置有凸起触点，且该凸起触点与所述微调螺钉的调节端相互抵接。

6.根据权利要求5所述的光固化3d打印机，其特征在于，所述光固化3d打印机包括z轴滑座、z轴滑块和z轴驱动电机，所述z轴滑座上设置有z轴滑动导轨，所述z轴滑块安装在所述z轴滑座上并可在所述z轴驱动电机的驱动下沿所述z轴滑动导轨上下滑动；所述投影曝光模块通过底座安装固定在所述z轴滑块上。

7.根据权利要求6所述的光固化3d打印机，其特征在于，所述微调支架上设置微调接线触点，该微调接线触点与所述凸起触点连接并通过微调导线与所述z轴驱动电机的控制系统连接；所述定位支架上设置有定位接线触点，且所述定位接线触点与所述微调螺钉连接并通过定位导线于所述z轴驱动电机的控制系统连接；所述微调导线和所述定位导线通过所述控制系统、所述微调接线触点、所述定位支架及所述微调螺钉电连接，且当所述微调螺钉与所述凸起触点分离时，所述微调导线和所述定位导线连接形成的电路断开，所述控制系统控制所述z轴驱动电机停止转动。

8.根据权利要求7所述的光固化3d打印机，其特征在于，所述定位支架包括垂直连接的定位横板和定位竖板，且所述微调螺钉安装在所述定位横板上，所述定位竖板通过定位螺栓安装固定在微调滑座上。

9.根据权利要求5所述的光固化3d打印机，其特征在于，所述微调支架包括垂直连接的竖向连板和水平支板，且所述竖向连板通过固定螺栓安装固定在所述微调滑块上。

10.根据权利要求9所述的光固化3d打印机，其特征在于，所述微调支架采用绝缘材料制成。

技术总结
本技术涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种光固化3D打印机。为提高光固化3D打印机的投影画面与打印窗口之间的对焦精度，本技术提出一种光固化3D打印机，其中，微调机构中，微调滑座安装固定在投影曝光模块的底座的下端，微调滑座上设置有Z轴方向的微调滑轨，微调滑座的侧面设置有定位支架；微调滑块通过滑槽卡置在微调滑轨上并可沿微调滑轨滑动，微调滑块的侧面设置有位于定位支架上方的微调支架；微调螺钉安装在定位支架上并抵住微调支架；窗口支架安装固定在微调滑块上；打印窗口安装在窗口支架上的安装孔槽中并位于投影曝光模块的下方。本技术光固化3D打印机通过光学镜头投影出投影画面与打印窗口精准对焦。

技术研发人员：汤忞,汤德平,李斌,杨润东
受保护的技术使用者：赛箔（上海）智能科技有限公司
技术研发日：20230517
技术公布日：2024/1/15