一种上拉式光固化3D打印机及打印方法技术

本发明专利技术公开了一种上拉式光固化3D打印机及打印方法，打印机包括机架、打印平台、光源成像系统、传动系统以及控制系统，机架上设置有料槽，料槽的底壁设有离型膜；打印平台竖直移动连接机架并位于料槽的上方；光源成像系统设于机架并位于料槽的下方，光源成像系统能够透过离型膜并照射料槽内的光敏树脂，以使光敏树脂在打印平台上形成固化层；传动系统设于机架并连接打印平台，传动系统能够带动打印平台相对料槽竖直移动，传动系统连接有离型力传感器，离型力传感器用于检测离型膜与打印平台之间的离型力，每层打印后，离型力变为0时打印平台停止上拉，因而在整个打印过程中的上升下降的总时间可以控制到最小，能够极大程度地提高打印的效率。打印的效率。打印的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种上拉式光固化3D打印机及打印方法


[0001]本专利技术涉及3D打印
，具体涉及一种上拉式光固化3D打印机及打印方法。

技术介绍

[0002]3D打印为快速成型技术的一种，包括熔融沉积成型、光固化快速成型和数码影像投射打印技术等。其中光固化快速成型技术，由于光敏树脂性价比高，打印成品方便上色收藏，是目前最为流行的打印方式。
[0003]现有的上拉式光固化3D打印机，打印过程中，每固化完一层模型，就需要将打印平台上拉固定的距离，由于上拉式光固化3D打印机无法观察离型膜何时脱离，因此通常根据经验设定上拉距离。而离型膜脱膜时的上拉距离与离型膜松紧、打印模型截面大小和料槽大小等因素有关，因此脱膜时的上拉距离是一个变化量。因此，在实际操作时，设定的上拉距离往往需要大于实际的脱膜上拉距离，这就造成了脱膜过程时间的延长，降低了打印效率。并且打印过程中无法检测到模型脱离打印平台，导致模型脱离平台后，打印进程依然在继续，不仅会造成浪费，也会极大程度的降低打印效率。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种上拉式光固化3D打印机，能够提高打印效率。
[0005]为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种上拉式光固化3D打印机，包括：机架，所述机架上设置有料槽，所述料槽的底壁设有离型膜，所述料槽内能够盛放光敏树脂；打印平台，竖直移动连接所述机架，并位于所述料槽的上方；光源成像系统，设于所述机架并位于所述料槽的下方，所述光源成像系统能够透过所述离型膜并照射所述料槽内的光敏树脂，以使光敏树脂在所述打印平台上形成固化层；传动系统，设于所述机架，并连接所述打印平台，所述传动系统能够带动所述打印平台相对所述料槽竖直移动，所述传动系统连接有离型力传感器，所述离型传感器用于检测所述离型膜与所述打印平台之间的离型力；以及控制系统，连接所述光源成像系统、所述传动系统与所述离型力传感器。
[0006]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：打印时，在料槽内倒入光敏树脂，控制系统能够控制传动系统开启，以使传动系统带动打印平台朝向料槽移动，打印平台朝向料槽移动至目标位置之后，控制系统控制光源成像系统发出曝光图像，并经过设定的曝光时间，以使光敏树脂在打印平台上形成固化层，光敏树脂固化后粘接在打印平台和离型膜上，之后，控制系统控制光源成像系统停止曝光，并控制打印平台上移，以使固化层脱离离型膜，离型力传感器能够实时检测打印平台与离型膜之间的离型力，并将离型力发送至控制系统，控制系统实时接收离型力传感器所传来的信号，当检测到的离型力变为0时，表明固化层已经脱离离型膜，此时，控制系统控制传动系统停止拉升打印平台，接着再控制打印平台朝向料槽移动，以继续进行下一层打印。在整个打印过程中，打印平台每次被上拉的距离和升降的时间都可以控制到最小，从而打印平台在整个打印过程中的上升下降的总时间达到
最小，能够极大程度地提高打印的效率。
[0007]上述的上拉式光固化3D打印机，所述传动系统包括相互连接的传动组件和上拉组件，所述离型力传感器连接于所述上拉组件与所述打印平台之间，所述控制系统包括控制器和驱动装置；所述控制器电性连接所述驱动装置、所述光源成像系统和所述离型力传感器，所述驱动装置连接所述传动组件，所述驱动装置能够驱动所述传动组件，以使所述传动组件驱动所述上拉组件与所述打印平台竖直移动。
[0008]上述的上拉式光固化3D打印机，所述传动组件包括丝杠螺母机构和导轨，所述驱动装置的输出轴与所述丝杠螺母机构的丝杠连接，所述导轨竖直设置于所述料槽的一侧，所述上拉组件通过滑块连接所述导轨。
[0009]上述的上拉式光固化3D打印机，所述上拉组件包括T型连接件、上扣件和转接件，所述T型连接件的底部与所述滑块连接，所述上扣件通过螺栓设置在所述T型连接件的一端，所述转接件与所述上扣件滑动连接，所述打印平台与所述转接件连接。
[0010]上述的上拉式光固化3D打印机，所述离型力传感器为拉力传感器，所述离型力传感器的两端分别连接所述T型连接件与所述转接件。
[0011]上述的上拉式光固化3D打印机，所述机架包括安装平台以及设于所述安装平台下方的电控柜，所述打印平台、所述料槽与所述传动系统均连接于所述安装平台上，所述光源成像系统与所述控制系统设于所述电控柜内。
[0012]上述的上拉式光固化3D打印机，所述电控柜的表面设有触摸屏，所述触摸屏与所述控制系统电性连接。
[0013]上述的上拉式光固化3D打印机，所述安装平台上还设有可开合的保护罩，所述光源成像系统的外部设有遮光罩。
[0014]本专利技术还提供了一种上拉式光固化3D打印方法，采用上述的上拉式光固化3D打印机，包括如下步骤：
[0015]S100、将光敏树脂倒入料槽内；
[0016]S200、控制系统控制传动系统工作，传动系统带动打印平台朝向料槽下移，并下移到离型膜上方的一个打印层厚度的高度；
[0017]S300、控制系统驱动光源成像系统发出曝光图像，直至达到设定的曝光时间，以使光敏树脂在打印平台上形成固化层；
[0018]S400、控制系统控制传动系统工作，传动系统带动打印平台上移以使固化层脱离离型膜，离型力传感器实时检测打印平台与离型膜之间的离型力并将离型力信号发送至控制系统，当离型力变为0时，控制系统控制传动系统停止上拉打印平台，以待下一层打印；
[0019]S500、重复步骤S200至步骤S400，直到完成所有层的打印。
[0020]上述的上拉式光固化3D打印方法，在步骤S400中，若打印平台上升过程中，离型力传感器检测到的离型力从打印平台开始上升时即为0，则控制系统停止打印进程，并发出报警。
[0021]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例的打印机隐去护罩的正视图；
[0023]图2为本专利技术实施例的打印机隐去护罩及遮光罩的侧视图；
[0024]图3为本专利技术实施例的打印机隐去护罩的立体示意图；
[0025]图4为本专利技术实施例的打印机隐去护罩的侧视图；
[0026]图5为本专利技术实施例的打印机的正视图；
[0027]图6为本专利技术实施例的系统框图。
[0028]附图标号说明：100打印平台，200料槽、300光源成像系统、400离型膜、500传动系统、510导轨、520丝杠螺母机构、530驱动装置、540上拉组件、541T型连接件、542上扣件、600离型力传感器、700机架、710安装平台、720触摸屏、730遮光罩。
具体实施方式
[0029]下面详细描述本专利技术的实施例，参照图1至图6，本专利技术的实施例提供了一种上拉式光固化3D打印机，包括机架700、打印平台100、光源成像系统300、传动系统500以及控制系统，机架700上设置有料槽200，料槽200的底壁设有离型膜400，料槽200内能够盛放光敏树脂；打印平台100竖直移本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种上拉式光固化3D打印机，其特征在于，包括：机架，所述机架上设置有料槽，所述料槽的底壁设有离型膜，所述料槽内能够盛放光敏树脂；打印平台，竖直移动连接所述机架，并位于所述料槽的上方；光源成像系统，设于所述机架并位于所述料槽的下方，所述光源成像系统能够透过所述离型膜并照射所述料槽内的光敏树脂，以使光敏树脂在所述打印平台上形成固化层；传动系统，设于所述机架，并连接所述打印平台，所述传动系统能够带动所述打印平台相对所述料槽竖直移动，所述传动系统连接有离型力传感器，所述离型力传感器用于检测所述离型膜与所述打印平台之间的离型力；以及控制系统，连接所述光源成像系统、所述传动系统与所述离型力传感器。2.根据权利要求1所述的上拉式光固化3D打印机，其特征在于，所述传动系统包括相互连接的传动组件和上拉组件，所述离型力传感器连接于所述上拉组件与所述打印平台之间，所述控制系统包括控制器和驱动装置；所述控制器电性连接所述驱动装置、所述光源成像系统和所述离型力传感器，所述驱动装置连接所述传动组件，所述驱动装置能够驱动所述传动组件，以使所述传动组件驱动所述上拉组件与所述打印平台竖直移动。3.根据权利要求2所述的上拉式光固化3D打印机，其特征在于，所述传动组件包括丝杠螺母机构和导轨，所述驱动装置的输出轴与所述丝杠螺母机构的丝杠连接，所述导轨竖直设置于所述料槽的一侧，所述上拉组件通过滑块连接所述导轨。4.根据权利要求3所述的上拉式光固化3D打印机，其特征在于，所述上拉组件包括T型连接件、上扣件和转接件，所述T型连接件的底部与所述滑块连接，所述上扣件通过螺栓设置在所述T型连接件的一端，所述转接件与所述上扣件滑动连接，所述打印平台与所述转接件连接。5.根据权利要求4所述的上拉式光固化3D打印机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳恺，蔡勇，陶为乐，郑社佳，周俊龙，
申请(专利权)人：中山迈想科技有限公司，
类型：发明
国别省市：