[实用新型]一种可调节光斑大小的装置

说明书

本实用新型公开了一种可调节光斑大小的装置，包括基座板，所述基座板的一侧连接有电机安装板，所述联轴器的另一端与丝杆的一端连接，所述基座板的中部通过螺栓安装有滑轨，所述扩束镜安装座的镜片安装孔中安装有第二扩束镜，所述螺母座同所述开关安装支架的一侧安装有光电挡板。本实用新型采用研磨丝杆、滑轨、滑块作为主要运动载体，使扩束镜的移动距离更加精准可控，实现激光光斑面积大小的精准调节，来对产品的不同位置进行打印，对不同精度要求的产品使用不同激光光斑大小打印，有效地提高3D打印机的工作效率，并且采用光电开关来确定最小光斑的位置，利用光电挡板对光电开关信号的遮挡，使步进电机到达工作原点更准确。

技术领域

本实用新型涉及3D打印机激光束调节技术领域，具体为一种可调节光斑大小的装置。

背景技术

3D打印即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等材料，通过逐层打印的方式来制造三维物体。其中SLA 3D打印技术，全称为立体光固化成型法，是用激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，周而复始，这样层层叠加构成一个三维实体。SLA是最早实用化的快速成形技术，采用液态光敏树脂原料，工艺原理如图所示。其工艺过程是，首先通过CAD设计出三维实体模型，利用离散程序将模型进行切片处理，设计扫描路径，产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动，激光光束通过数控装置控制的扫描器，按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面，使表面特定区域内的一层树脂固化后，当一层加工完毕后，就生成零件的一个截面，然后升降台下降一定距离，固化层上覆盖另一层液态树脂，再进行第二层扫描，第二固化层牢固地粘结在前一固化层上，这样一层层叠加而成三维工件原型。将原型从树脂中取出后，进行最终固化，再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。SLA光固化成型原材料一般为液态的光敏树脂，是由光引发剂，单体聚合物与预聚体组成的混合物，可在特定波长紫外光照射下立刻引起聚合反应，完成固化，从而能够产出高精度的物体。

目前，3D打印机工作时采用的是恒定大小激光束来对原材料进行照射，使原材料产生聚合反应，进而得到所需的物体。以SLA型3D打印机为例，是用激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，周而复始，这样层层叠加构成一个三维实体。而采用恒定大小激光束来对原材料进行固化时，由于激光束大小不可调节，打印起支撑作用的支撑架时、或者打印要求精度不高的产品内部结构时，消耗的时间比较长，大大地影响生产效率。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种可调节光斑大小的装置，本装置采用研磨丝杆、滑轨、滑块作为主要运动载体，使扩束镜的移动距离更加精准可控，实现激光光斑面积大小的精准调节，实现了3D打印机自动调整激光光斑的大小来对产品的不同位置进行打印，该装置对不同精度要求的产品使用不同激光光斑大小打印，大大缩短了3D打印机的工作时间，有效地提高3D打印机的工作效率，并且采用光电开关来确定最小光斑的位置，利用光电挡板对光电开关信号的遮挡，使步进电机到达工作原点更准确，该装置实现了3D打印机的可持续工作性和全自动化运作，有效提高了3D打印机的使用率和生产效率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种可调节光斑大小的装置，包括基座板，所述基座板的一侧连接有电机安装板，所述电机安装板的外侧安装有步进电机，所述步进电机与所述电机安装板通过四个螺栓固定连接，所述步进电机与联轴器一端连接，所述联轴器的另一端与丝杆的一端连接，所述丝杆的外部套接有螺母座，所述丝杆上安装有丝杆螺母，所述丝杆螺母与所述螺母座通过螺栓连接，所述基座板的中部通过螺栓安装有滑轨，所述螺母座的底部安装有滑块，所述滑轨的一侧位于所述基座板的顶端面安装有开关安装支架，所述开关安装支架上安装有光电开关，所述基座板的另一侧连接有振镜支板，所述振镜支板的轴承安装孔中安装有滚动轴承，所述滚动轴承与所述丝杆的另一端连接，所述振镜支板的外侧连接有振镜安装架，所述电机安装板的镜片安装孔中安装有第一扩束镜，所述螺母座的上方通过螺栓连接有扩束镜安装座，所述扩束镜安装座的镜片安装孔中安装有第二扩束镜，所述振镜安装架的中部安装有激光振镜，所述螺母座同所述开关安装支架的一侧安装有光电挡板。