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具有便利初始化的改进的立体光刻机器

阅读:540发布:2020-05-14

专利汇可以提供具有便利初始化的改进的立体光刻机器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 立体 光刻 机器(1),该立体 光刻机 器包括:储箱(2),该储箱具有底部(2a);支承单元(5),该支承单元与运动装置(4)相关联,该运动装置适于使得支承单元根据运动方向(Z)运动,该运动方向 正交 于底部(2a);造型板(3),该造型板具有造型表面(3a),该造型表面面向底部(2a),以便支承三维物体;联接单元(6),该联接单元适于将造型板(3)可移除地连接于支承单元(5)并且包括壳体(7)和球形体(8),该球形体回转地设置在壳体(7)中;可释放夹持装置(9),该可释放夹持装置适于操作以将壳体(7)和球形体(8)压抵于彼此,从而使得该壳体和球形体彼此成一体,并且使得造型板(3)与支承单元(5)成一体。,下面是具有便利初始化的改进的立体光刻机器专利的具体信息内容。

1.一种立体光刻机器(1),所述立体光刻机器包括:
-储箱(2),所述储箱适于容纳光敏树脂并且设有底部(2a);
-支承单元(5),所述支承单元与运动装置(4)相关联,所述运动装置适于使得所述支承单元(5)根据运动方向(Z)运动,所述运动方向正交于所述底部(2a);
-造型板(3),所述造型板设有造型表面(3a),所述造型表面面向所述底部(2a),以便支承三维物体;
-联接单元(6),所述联接单元适于将所述造型板(3)连接于所述支承单元(5),且构造成允许所述造型板(3)相对于所述支承单元(5)根据所述运动方向(Z)在第一直线位置和第二直线位置之间平移,在所述第一直线位置中,所述造型板较为远离所述支承单元(5),而在所述第二直线位置中,所述造型板则更靠近所述支承单元(5),并且所述联接单元构造成允许所述造型板(3)相对于所述支承单元(5)根据至少一个旋转轴线(X)在第一位置和第二角位置之间旋转,所述至少一个旋转轴线垂直于所述运动方向(Z),在所述第一角位置中,所述造型表面(3a)正交于所述运动方向(Z),而在所述第二角位置中,所述造型表面(3a)则相对于所述第一角位置旋转;
-可释放夹持装置(9),所述可释放夹持装置适于操作以使得所述造型板(3)和所述支承单元(5)彼此成一体,从而防止所述平移和所述旋转;
其特征在于,所述联接单元(6)包括壳体(7)和球形体(8),所述球形体回转地设置在所述壳体(7)中,以使得所述球形体能至少根据所述旋转轴线(X)旋转,所述夹持装置(9)构造成将所述壳体(7)和所述球形体(8)压抵于彼此,以使得所述壳体和所述球形体彼此成一体。
2.根据权利要求1所述的立体光刻机器,其特征在于,所述联接单元(6)包括可释放止挡装置(10),所述可释放止挡装置适于操作以将所述造型板(3)定在所述第二角位置中。
3.根据权利要求2所述的立体光刻机器,其特征在于,所述止挡装置(10)包括止挡本体(11),所述止挡本体通过弹性装置的作用而与所述球形体(8)保持接触,并且所述球形体(8)设有凹部(12),所述凹部适于容纳所述止挡本体(11),当所述造型板(3)设置在所述第二角位置中时,所述止挡本体卡配到所述凹部中,且设有释放装置(13),所述释放装置适于操作以从所述凹部(12)释放所述止挡本体(11)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的立体光刻机器,其特征在于,所述夹持装置(9)包括:
-中空本体(14),所述中空本体限定所述壳体(7),所述中空本体(14)是可变形的,以使得所述中空本体能按压在所述球形体(8)周围;
-控制装置(15),所述控制装置适于操作以将所述中空本体(14)按压在所述球形体(8)周围。
5.根据权利要求4所述的立体光刻机器,其特征在于,所述中空本体(14)包括两个半部本体(16、17),所述两个半部本体相互地面向彼此并且彼此可移除地相关联,所述控制装置(15)适于操作以改变所述半部本体(16、17)之间的相互距离。
6.根据权利要求4或5所述的立体光刻机器,其特征在于,所述中空本体(14)通过引导本体(18)根据所述运动方向(Z)与所述支承单元(5)滑动地关联。
7.根据权利要求6所述的立体光刻机器,其特征在于,所述机器包括强制装置,所述强制装置适于迫使所述造型板(3)处于所述第一直线位置中。
8.根据权利要求6或7所述的立体光刻机器,其特征在于,所述引导本体(18)包括两个卡爪(19、20),所述中空本体(14)置于所述两个卡爪之间,且所述控制装置(15)构造成将所述两个卡爪(19、20)压抵于所述中空本体(14)。
9.根据权利要求8所述的立体光刻机器,其特征在于,所述控制装置(15)包括螺钉(22),所述螺钉将所述两个卡爪(19、20)彼此相连接,以使得所述卡爪(22)沿第一方向的旋转致使所述卡爪(19、20)相互地接近彼此。
10.根据权利要求9所述的立体光刻机器,其特征在于,所述螺钉(22)根据所述运动方向(Z)的至少一个方向限制于所述球形本体(8)和/或所述壳体(7),并且所述卡爪(19、20)中的每一个均设有对应的贯通槽(23、24),所述贯通槽具有遵循所述运动方向(Z)的细长形状并根据所述运动方向(Z)滑动地容纳所述螺钉(22)的对应端部(22a、22b),所述螺钉(22)的第一端部(22a)和对应的第一贯通槽(23)构造成,当所述第一端部(22a)沿着所述第一贯通槽(23)设置在第一位置中时防止所述螺钉(22)的旋转,这对应于所述造型板(3)处于所述第一直线位置中的状况,而当所述第一端部(22a)沿着所述第一管通槽(23)设置在第二位置中时则允许所述旋转,这对应于所述造型板(3)处于所述第二直线位置中的状况。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的立体光刻机器,其特征在于,所述球形体(8)根据通过所述旋转轴线(X)的参考平面的横截面具有扁平形状,所述中空本体(14)和/或所述引导本体(18)设有开口(25、25a),所述开口的形状与所述扁平横截面相匹配,并且所述中空本体和/或所述引导本体构造成,当所述造型板(3)设置在所述第一角位置中时,防止所述球形体(8)从所述中空本体(14)和/或从所述引导本体(18)抽出,而当所述造型板设置在不同于所述第一角位置且较佳地与所述第二角位置重合的位置中时,则允许所述抽出。

说明书全文

具有便利初始化的改进的立体光刻机器

[0001] 描述
[0002] 本发明涉及一种立体光刻机器,该立体光刻机器的初始化尤为简单,并由此也适于由不熟练的操作者使用。
[0003] 例如众所周知的是,立体光刻机器用于从光敏树脂开始生产复杂的三维物体,该光敏树脂借助光束分层聚合。
[0004] 立体光刻机器包括储箱和造型板,该储箱包含上述树脂,且该造型板面向储箱的底部并且支承正形成的三维物体。
[0005] 造型板与支承单元相关联,以使得该造型板能根据正交于储箱的底部的运动方向运动。
[0006] 为了制造物体的每个层,先前层的表面或者在第一层的情形中、造型板的表面浸渍在树脂中,直到这些表面设置在距储箱的底部一定距离处为止,该距离等于待获得的层的厚度,以便限定树脂的对应层。
[0007] 接着,所述树脂层通过利用来自储箱下方的光束聚合,该储箱为此具有透明底部。
[0008] 在可开始加工循环之前,机器需要利用一定程序初始化,在该程序期间,造型板相对于支承单元调节,以使得该造型板的表面尽可能平行于储箱的底部。
[0009] 此外,所述初始化程序允许机器存储储箱的底部的实际位置,以使得所述表面能自动地且精确地放置在距底部自身的任何预定距离处。
[0010] 所述初始化程序是必须的,这是因为事先并不知道通常由塑料材料制成的储箱的尺寸且该尺寸展现出大小和形状两者上的公差的缘故。
[0011] 事实上,造型板相对于储箱底部的不正确定位除了导致物体的第一层的固化不良以外还会损害储箱自身,这进而会导致产生加工废品。
[0012] 因此,当机器受此使用时以及在每次更换储箱之后,必须执行初始化程序。
[0013] 由于物体的每层的厚度通常具有十分之几毫米的量级,因而在相对于储箱的底部定位板时需要极高的精度
[0014] 根据本领域已知的初始化程序,使得造型板与储箱的底部相接触,同时保持造型板从支承单元释放,以允许造型板能定位成与储箱的底部紧密接触。
[0015] 为此,造型板通过可动装置与支承单元相关联,该可动装置既允许造型板根据运动方向相对于支承单元的相对运动,又允许造型板根据正交于运动方向的轴线的有限旋转。
[0016] 在将造型板放置成与储箱的底部相接触之后,操作者作用在从支承单元朝向造型板突出的特定可调节间隔件上,使得这些间隔件延伸,直到它们与造型板自身相接触为止。
[0017] 最终,操作者作用在螺钉上,将牵引施加在造型板上,以将该造型板定抵靠于所述间隔件。
[0018] 由支承单元的控制系统存储以此方式获得的位置。
[0019] 上文刚刚描述的初始化程序具有这样的缺点,即该初始化程序是相当复杂的,并由此并不适于由不熟练的操作者执行。
[0020] 所述程序具有的另一个缺点在于,如果施加于不同间隔件的力过大或彼此不同,则这些间隔件在储箱的底部上会产生不可忽略和/或不均匀的变形,这会导致造型板自身的定位的显著不精确性。
[0021] 根据众所周知的技术领域,为了避免上文描述的缺点,将纸板置于造型板和储箱的底部之间。在将造型板放置成与储箱的底部相接触并拧紧间隔件之后,操作者确保纸板仍能从造型板下方移除,这确保了不会存在过大的局部压力。
[0022] 应理解的是,所述操作时的初始化程序甚至更为复杂,且此外特征在于可重复性不足,由此引入可能的误差。
[0023] 作为又一个缺点,由于纸板自身的厚度,因而插置纸板会妨碍造型板完美地抵靠在储箱的底部上。
[0024] 由于通常无法充分精确地了解所述厚度,因而存在又一个缺点,即在初始化程序引入某个程度的近似性,从而进一步限制所获得精确性。
[0025] 除了上述以外,插置所述板具有如下缺点:初始化程序无法在储箱填充有树脂的情形下执行。
[0026] 根据试图至少部分地克服上述缺点的立体光刻机器的已知实施例,储箱由弹性构件支承,这些弹性构件允许储箱沿造型板的运动方向有一定程度的偏移(excursion)。
[0027] 所述偏移消除了对初始化程序的需求,这是因为弹性构件的屈服可补偿储箱的不精确尺寸的缘故。
[0028] 然而,由于事先并不知道所述尺寸不精确性,因而在生产三维物体的第一层的过程中,造型板会变得相对于储箱的底部设置在不正确位置中,由此导致各层自身产生不良构造。
[0029] 因此,在上述实施例中,需要提供一些“可处置的”初始层,这些初始层会相继在加工循环结束时消除。
[0030] 为了正确地消除所述初始层,必须要将一些可易于分离的构件置于这些层自身和物体之间,而这些可易于分离的构件会占据更多的层。
[0031] 显然,产生所述可处置层和另一些层会延长总体加工时间,并且增加用于构造物体所需的树脂量。
[0032] 在文献WO 2013/177620和US 2015/0328841中描述了立体光刻机器的又一些实施例,这些立体光刻机器允许相对于支承单元调节造型板的位置。
[0033] 本发明意图克服上述已知的立体光刻机器通常具有的所有上述缺点。
[0034] 具体地说,本发明的目的是提供一种立体光刻机器,该立体光刻机器能借助与上文描述的程序相比更简单的程序来初始化。
[0035] 本发明的另一目的是提供一种机器,该机器允许执行更精确的初始化程序,而不会使得同一程序更为复杂化。
[0036] 上文描述的目的通过根据主要权利要求制造的立体光刻机器来实现。又一些特征和细节在对应的从属权利要求指定
[0037] 有利地是,作为本发明主题的机器的更容易初始化使得该机器也适于由不熟练的操作者使用。
[0038] 进而有利地是,与已知类型的机器相比,作为本发明主题的机器的更容易初始化可更快速地执行初始化程序,由此缩短机器停机时间。
[0039] 进而有利地是,可利用作为本发明主题的机器实现的更高初始化精确地避免了对提供附加的初始层来用于三维物体的需求,由此缩短制造物体自身所需的时间并且减少所需的树脂量。
[0040] 所述目的和优点连同之后会提及的其它一起会在本发明的较佳实施例的描述中说明,该较佳实施例参照附图借助非限制示例而提供,附图中:
[0041] -图1示出了本发明立体光刻机器的轴测图;
[0042] -图2和3示出了在对应不同操作构造中的图1所示立体光刻机器的侧剖视图;
[0043] -图2a和3a示出了图2和3的相应放大细节;
[0044] -图4示出了图1所示立体光刻机器的正剖视图;
[0045] -图5和6示出了图1所示立体光刻机器的细节的侧剖视图,该立体光刻机器分别处于图2和3中说明的操作构造中。
[0046] 总地由图1中的附图标记1指示的本发明立体光刻机器包括框架1a,该框架支承储箱2,该储箱包含光敏树脂且设有底部2a。
[0047] 底部2a是透明的,以允许源自设置在储箱2下方的附图中未示出但自身已知的来源的光通过,且适于选择性地固化一层树脂,该层树脂设置成邻近于底部2a自身。
[0048] 此外,设有造型板3,该造型板具有面向底部2a的造型表面3a。
[0049] 造型表面3a用于支承三维物体的经固化的第一层,该第一层进而用作为用于第二层的支承,接着用于相继层的支承。
[0050] 造型板3由支承单元5支承,该支承单元进而通过引导装置并且通过运动装置4与框架1a相关联,该运动装置适于使得支承单元5且由此板3根据正交于底部2a的运动方向Z而运动。
[0051] 较佳地但非必须的是,运动装置4包括在图2中可见的诸如步进电机之类的伺服电机30。
[0052] 较佳地,所述伺服电机30操作在图2中也可见的蜗杆27,该蜗杆进而与支承单元5操作地关联。
[0053] 运动装置4允许造型板3根据运动方向Z运动,以设置造型表面3a或物体的最后固化层的表面,从而使得上述表面在距底部2a一定距离处浸渍在树脂中,该距离对应于待获得的相继层的厚度。
[0054] 为了允许执行上文描述的初始化程序,造型板3借助联接单元6连接于支承单元5,该联接单元可修改造型板3相对于支承单元5的位置,并且能被锁定以使得板3与支承单元5成一体。
[0055] 具体地说,联接单元6构造成允许造型板3相对于支承单元5根据运动方向Z在图2a和5中表示的第一直线位置和图3a和6中表示的第二直线位置之间平移,在该第一直线位置中,板3定位成较为远离支承单元5,而在该第二直线位置中,板则定位成较靠近支承单元5。
[0056] 较佳地,联接单元6构造成例如通过附图中未示出但本身已知的弹性装置的存在而迫使造型板3处于第一直线位置中。
[0057] 有利地是,所述弹性装置确保当支承单元5在初始化程序期间下降时,造型板3保持与储箱2的底部2a接触。
[0058] 在本发明的变型实施例中,所述弹性装置不存在,造型板3通过其自身的自有静载荷来迫使其处于第一直线位置中。
[0059] 此外,支承单元5构造成还允许造型板3相对于支承单元5根据垂直于运动方向Z的旋转轴线X在第一位置和第二角位置之间旋转,在该第一角位置中,造型表面3a正交于运动方向Z,而在该第二角位置中,造型表面3a则相对于第一角位置旋转。
[0060] 有利地是,在初始化程序期间,所述旋转允许造型板3还适于储箱2的底部2a围绕所述旋转轴线X相对于正交于运动方向Z的平面的可能的偏差。
[0061] 较佳地,支承单元5构造成还允许造型板3相对于支承单元5根据又一旋转轴线Y旋转,该旋转轴线垂直于第一旋转轴线X并且垂直于运动方向Z。
[0062] 有利地是,所述旋转与上文描述的前述运动组合地允许造型板3在初始化程序期间呈现这样的位置,在该位置中,该造型板较佳地粘附于储箱2的底部2a。
[0063] 机器1进一步包括夹持装置9,该夹持装置适于操作以使得造型板3和支承单元5彼此成一体,从而防止上述平移和旋转运动,并且该夹持装置适于释放以允许所述运动。
[0064] 根据本发明,并且在图2a和3a中能更详细观察到的是,联接单元6包括壳体7和球形体8,该球形体回转地设置在所述壳体7中,以使得该球形体能围绕所述旋转轴线X和Y旋转。
[0065] 具体地说,壳体7的形状使得,至少当造型板3占据足够地靠近所述第一角位置的角位置时,这意味着当造型表面3a相对于运动方向Z所形成的角度与直角相差的数值小于预定数值时,该壳体防止球形体8在三个空间方向上的平移。
[0066] 较佳地但非必须的是,壳体7具有球形形状,该球形形状所具有的直径等于球形体8的直径,由此提高在任何相互角位置中的联接稳定性
[0067] 此外,根据本发明,夹持装置9构造成将壳体7和球形体8压抵于彼此,以使得相应表面之间由此产生的摩擦防止两个部件之间的任何相互运动,由此使得这些部件实际上彼此成一体,而与这些部件的相互位置无关。
[0068] 应理解的是,上文描述的联接单元6表现为球形接头,该球形接头允许造型板3围绕旋转轴线X旋转,且如果可设想的话,还围绕所述又一旋转轴线Y旋转,以便呈现在预定角度间隔内围绕所述轴线的任何角位置。
[0069] 因此,联接单元6和夹持装置9允许机器1能通过极为简单程序初始化,由此实现本发明的其中一个目的。
[0070] 事实上,当夹持装置9处于释放构造中时,球形体8在壳体7中自由地旋转,由此允许造型板3能呈现不同的定向。
[0071] 因此,上文描述的初始化程序能通过释放夹持装置9并且下降支承单元5来执行,直到将造型板3设置成使得该造型板抵靠在储箱2的底部2a上为止。
[0072] 接着,夹持装置9操作以锁定球形体8和壳体7之间的相互运动,从而固定造型板3相对于支承单元5的位置。
[0073] 球形体8的球形限制使得夹持装置9的操作不会引起造型板3和支承单元5之间的任何相对运动。
[0074] 事实上,夹持装置9的作用局限于在壳体7和球形体8之间产生充足的摩擦,以将造型板3锁定在当该造型板与底部2a相接触时由该造型板自发地呈现的位置中。
[0075] 因此,所述夹持装置9并不导致造型板3和底部2a之间的接触压力缺乏均匀性,由此无需通过验证造型板3的接触压力的正确分布来完成该程序。
[0076] 因此,本发明实现便于实施机器1的初始化程序的目的,以使得该机器甚至适于由不熟练的操作者所使用。
[0077] 具体地说,甚至无需如同现有技术那样将纸板置于造型板3和底部2a之间,由此避免由于与纸板的厚度相关联的不确定性引起的任何定位误差,从而实现获得极为精确的初始化程序的又一目的。
[0078] 因此,可执行三维物体的加工而无需产生“可处置的”附加层。
[0079] 因此,有利地缩短了加工该物体所需的时间并减少了树脂消耗。
[0080] 进而有利地是,缺少附加的层消除了对通过后续精加工操作来移除这些层的需求,从而进一步增大机器1的使用的便利性。
[0081] 无需使用纸板来控制压力的分布这一事实暗示了这样的又一优点,即使储箱2中存在树脂的情形下仍能执行初始化程序,而无需将树脂清空。
[0082] 此外,一旦造型板3已与底部2a相接触并且已固定于支承单元5,以此方式获得的位置就能被支承单元5的控制系统直接地用作为用于加工循环的参考位置。
[0083] 因此,可在无需于机器上执行任何进一步设置操作的情形下开始加工循环,由此进一步增大使用便利性并且缩短加工时间。
[0084] 较佳地,并且具体地在图4中示出的是,球形体8与造型板3成一体,且球形体通过连接本体8a连接于该造型板,而壳体7连接于支承单元5并限定槽7a,该槽容纳连接本体8a并允许连接本体能在球形体8于壳体7中的旋转运动期间根据两个旋转轴线X和Y运动。
[0085] 具体地说,槽7a在一定角度上围绕旋转轴线X延伸,该角度等于将第一角位置与第二角位置分开的角度。
[0086] 此外,槽7a在垂直于所述角向延伸部的方向上的宽度超过连接本体8a的宽度,以便允许球形体8根据旋转轴线Y进行某个程度旋转。
[0087] 显而易见的是,在视图中并未示出的本发明的变型实施例中,壳体7能够连接于造型板3,且球形体8可与支承单元5成一体,而不会为此原因而使本发明的本质发生改变。
[0088] 所描述的方案通过必要且明显的修改也可适用于上文刚刚提及的变型实施例。
[0089] 较佳地,并且如图2a中所示,联接单元6还包括可释放止挡装置10,该可释放止挡装置适于操作,以将造型板3锁定在所述第二角位置中。
[0090] 这样,在三维物体的加工结束时,造型板3可在造型表面3a倾斜的情形下锁定在第二角位置中,以使得过量的液体树脂能容易地滴入到下面的储箱2中,由此进一步增大机器的使用便利性。
[0091] 较佳的是,第二角位置与第一角位置隔开大致90°,由此确定造型表面3a的垂直位置,从而确保过量树脂更好地滴落。
[0092] 较佳地,止挡装置10包括止挡本体11,该止挡本体通过弹性装置29的作用与球形体8保持接触,该弹性装置具体如图2a所示。
[0093] 此外,球形体8设有凹部12,该凹部适于容纳止挡本体11,当造型板3设置在第二角位置中时,该止挡本体卡配到该凹部中,且设有释放装置13,该释放装置可由操作者操作,以便从凹部12释放止挡本体11。
[0094] 这样,当造型板3在第二角位置中旋转时,止挡本体11自动地卡配到凹部12中,以便将球形体8且由此造型板3保持在第二角位置中。
[0095] 较佳地,释放装置13包括杆件,该杆件能由用户触及并且在偏移时,致使止挡本体11能从凹部12抽出,且由此致使造型板3能得以释放,由此允许该造型板在不同于第一角位置的角位置中旋转。
[0096] 造型板3的所述旋转能够手动地执行或者更佳的是能自发地发生,自发地发生例如能够通过将造型板3自身构造成使得该造型板的重心相对于由球形体8限定的旋转中心平地偏移而获得。
[0097] 这可利用板3的重量来引起转矩,该转矩趋于使得板3自身朝向第一角位置旋转。
[0098] 进而较佳地,联接单元6包括摩擦装置,该摩擦装置意图制动造型板3朝向第一角位置的下降运动,这可包括在球形体8及其壳体7之间或者连接本体8a和槽7a之间存在轻微干涉。
[0099] 显而易见的是,在本发明的变型实施例中,止挡装置10可呈现不同于上文描述的一种构造的构造。
[0100] 例如,根据止挡装置10的视图中并未说明的可能变型实施例,止挡本体11设有凹部,且球形体8设有对应的突出本体,该突出本体适于装配在所述凹部中。
[0101] 较佳地,机器1还装配有附图中未示出但自身已知的传感器,该传感器构造成检测造型板3的角位置。
[0102] 机器1进一步装配有这样的系统,如果所述传感器发出信号指示造型板3处于第二角位置,则该系统防止开始加工循环。
[0103] 关于夹持装置9,这些夹持装置较佳地包括中空本体14,该中空本体限定壳体7。
[0104] 中空本体14可变形以按压到球形体8周围,并且与控制装置15相关联,该控制装置适于操作以引起所述变形。
[0105] 较佳地,通过将中空本体14制造成使得该中空本体由两个半部本体16、17构成来获得该中空本体的可变形性,这两个半部本体相互地面向彼此且彼此可移除地相关联并且在图4的剖视图详细地可见,而控制装置15可操作以改变半部本体16、17之间的相互距离。
[0106] 较佳地,半部本体16、17相互对称,且这些半部本体中的每一个均限定对应的空腔,该空腔呈基本上半球形的形状。
[0107] 进而较佳地,半部本体16、17通过弹性装置连接于支承单元5,这些弹性装置保持这些半部本体与球形体8相接触,以防止球形体相对于壳体7平移,但允许该球形体旋转。
[0108] 进而较佳地,中空本体14通过引导本体18根据运动方向Z与支承单元5滑动地关联,该引导本体较佳地防止中空本体14的旋转以及该中空本体根据正交于运动方向Z的方向的平移。
[0109] 在初始化程序期间,所述引导本体18允许造型板3相对于支承单元5平移,以确保造型表面3a与储箱2的底部2a相接触。
[0110] 事实上,所述平移运动可使得造型板3的下降运动延伸超出造型表面3a与底部2a实际接触的时刻,从而给予板3时间来正确地抵靠在底部2a上。
[0111] 为此,设有强制装置,该强制装置迫使造型板3朝向第一直线位置,且有利地确保板3和底部2a之间在所述下降运动期间的较佳接触。
[0112] 较佳地,所述强制装置包括弹性装置,该弹性装置置于中空本体14和引导本体18之间,且在附图中未示出但自身是已知的。
[0113] 根据一变型实施例,所述强制装置包括造型板3的静载荷,该静载荷趋于克服任何可能的摩擦将造型板向下推动。
[0114] 较佳地,中空本体14容纳在上文提及的引导本体18内部,且该引导本体变形以将中空本体14按压在球形体8周围,从而锁定如上所述的造型板3。
[0115] 应理解的是,在引导本体18的单个变形的情形下,上文刚刚描述的构造允许既防止中空本体14沿运动方向Z的平移,又防止球形体8在壳体7中的旋转,由此便于机器的初始化。
[0116] 上文刚刚描述的状况较佳地通过将引导本体18装配有两个卡爪19、20来获得,这两个卡爪在相应的相对两侧上面向中空本体14。
[0117] 卡爪19、20通过上文提及的控制装置15彼此可移除地相关联,该控制装置可操作以调节这些卡爪自身之间的相互距离。
[0118] 较佳地,所述控制装置15包括螺钉22,该螺钉较佳地设有操作旋钮22c。
[0119] 所述螺钉22将两个卡爪19、20彼此连接,从而螺钉22沿一个方向的旋转致使卡爪19、20靠近彼此运动,且因此致使这些卡爪按压到中空本体14周围,而螺钉22沿相反方向的旋转允许两个卡爪19、20松开且中空本体14由此得以释放。
[0120] 较佳地,机器1设有锁定装置,该锁定装置适于当造型板3设置在第一直线位置中时阻止螺钉22的操作。
[0121] 有利的是,当造型板3仍从储箱2的底部2a提升时,且因此在已完成初始化程序之前,所述锁定装置防止该造型板锁定在支承单元5上。
[0122] 这样,可避免在造型板3的下降运动期间损坏储箱2的底部2a。
[0123] 较佳地,锁定装置包括适于根据运动方向Z将螺钉22限制于球形体8的装置,以使得当球形体8在造型板3从第一直线位置朝向第二直线位置运动之后相对于支承单元5运动时,螺钉22因此而运动。
[0124] 锁定装置进一步在卡爪19、20中的每一个中包括对应的贯通槽23、24,该贯通槽具有遵循运动方向Z的细长形状,且容纳螺钉22的对应端部22a、22b并允许该对应端部根据运动方向Z滑动。
[0125] 螺钉22的至少一个的第一端部22a和所述第一端部22a插入其中的对应第一贯通槽23构造成在第一端部22a沿着第一贯通槽23设置在第一位置中时防止螺钉22的旋转,这对应于图5中示出的造型板3处于其第一直线位置中的状况。
[0126] 与此同时,第一端部22a和第一贯通槽23构造成在第一端部22a沿着第一贯通槽23设置在第二位置中时允许螺钉22的旋转,这对应于图6中示出的造型板3处于第二直线位置中的状况。
[0127] 只要造型板3如图2中所示从底部2a提升且由此处于第一位置中,第一端部22a就如图2a中所示锁定在第一贯通槽23中,从而可使用螺钉22来将造型板3锁定于支承单元5。
[0128] 反之亦然,当造型板3在图3中示出的第二位置中与底部2a相接触时,螺钉22沿着槽23向上运动,以使得如图3a中可观察到的那样,该螺钉的第一端部22a自由地旋转,以允许用户锁定造型板3。
[0129] 例如在图5和6中可观察到的是,上文描述的状况较佳地通过为螺钉22的第一端部22a设有方形横截面来获得,而第一贯通槽23构造成使得该第一贯通槽具有带有不同宽度的两个部段。
[0130] 更确切地说,第一贯通槽23的与在所述第一位置中由螺钉占据的区域相对应的下部端部大于所述方形横截面的侧边并大于该方形横截面的对角线,而上部端部大于所述对角线。
[0131] 另一方面,显而易见的是,所述状况能通过以与上文刚刚描述的方式不同的方式构造第一端部22a和第一贯通槽23来获得,只要根据第一方向,第一端部22a的横截面比该第一端部根据入射在所述第一方向上的方向的最大宽度狭窄,此外,第一贯通槽23在所述第一位置中由螺钉22占据的截面的宽度包括在所述两个宽度之间,而第一贯通槽23在所述第二位置中由螺钉22占据的截面的宽度超过所述最大宽度。
[0132] 为了如上所述将螺钉22限制于球形体8,该球形体较佳地设有贯通开口28,该贯通开口容纳螺钉22。
[0133] 根据视图中未示出的本发明一变型实施例,螺钉22与壳体7相关联,以获得类似于上文描述限制的限制。
[0134] 较佳地,并且例如在图2a中能观察到的是,球形体8根据通过旋转轴线X的参考平面的横截面具有扁平形状。
[0135] 与此同时,中空本体14和引导本体18设有相应的开口25、25a,这些开口的形状与球形体8的所述扁平横截面相匹配。
[0136] 具体地说,所述开口25和25a构造成在造型板3设置在第一角位置中时、可从中空本体14且从引导本体18中抽出球形体8,并且在造型板3设置于第二角位置中或者在任何情形中设置于不同于第一角位置的位置中时,允许该球形体能抽出。
[0137] 当造型板3处于第二角位置中时,球形体8的所述扁平横截面以及开口25和25a的存在可使得球形体8从壳体7以简单且快速的方式脱开,以例如在加工循环结束时将物体从机器中移除,而无需将该物体从造型板3中拆除。
[0138] 这有利地使得用户更易于清洁且完成物体,以及将物体从板分开。
[0139] 较佳地,所述扁平横截面具有两个直线部分,这两个直线部分相对于螺钉22彼此相对,并且与球形体8的两个相应平面和平行表面相对应。
[0140] 还显而易见的是,在这里并未示出的本发明一变型实施例中,该扁平横截面可甚至仅仅具有所述直线部分的一个,或者在形状上不同于圆形形状的一个或多个部分。
[0141] 关于球形体8的容纳上文描述的螺钉22的贯通开口28,该贯通开口较佳地根据正交于螺钉22的参考方向延伸,直到到达球形体8的表面为止,从而具有打开侧部。
[0142] 具体地说,当造型板3设置在第二角位置中时,参考方向与球形体8从壳体7的抽出方向重合。
[0143] 具有上文刚刚描述构造的贯通开口28可将球形体8从壳体7抽出以及将该球形体引入到壳体中,而无需以依次通过图7和8说明的方式移除螺钉22。
[0144] 作为上述的结果,螺钉22设置成使得该螺钉平行于旋转轴线X,从而既阻碍球形体8的旋转,又阻碍该球形体从壳体7抽出。
[0145] 操作地是,上文描述的立体光刻机器1的初始化程序通过如图8中所示设置造型板3并且如图7中所示将造型板8引入到壳体7中来执行。
[0146] 接着,造型板3能旋转,直到该造型板达到图2中示出的第一角位置为止。
[0147] 在上文刚刚描述的构造中,夹持装置9保持在释放位置中。
[0148] 接着,例如在图3中能观察到的是,操作者启用支承单元5,以将造型板3放置成与储箱2的底部2a相接触。
[0149] 球形体8相对于壳体7的可动性允许造型板3将其定向适于底部2a的定向。
[0150] 较佳地,为了确保板3与底部2a完全接触,支承单元5进一步下降,以致使球形体8和螺钉22相对于支承单元5且由此相对于引导本体18和相应的槽23、24偏移。
[0151] 支承单元5的所述下降运动继续进行,直到螺钉22的第一端部22a从第一槽23释放为止,以允许螺钉22自身能启用。
[0152] 较佳地,上文描述的过程通过初始化循环自动地发生,支承单元5根据该初始化循环首先提升,直到达到由合适的传感器所检测的参考位置为止,接着,考虑到储箱2的底部2a的几何公差,将支承单元5下降预定距离,该预定距离适于确保所述释放发生。
[0153] 此刻,操作者能够启用夹持装置9,以便将造型板3固定于支承单元5,从而完成初始化程序。
[0154] 支承单元5在初始化程序结束时的位置由机器1的控制系统存储为用于加工循环的参考位置,该加工循环能立即开始而无需由用户作进一步调节。
[0155] 从上文提供的解释中,能理解的是,上文描述的立体光刻机器实现了本发明的所有目的。
[0156] 具体地说,作为本发明主题的机器的联接单元和夹持装置可将造型板固定于支承单元,而与该造型板的位置无关且无需修改所述位置。
[0157] 因此,这消除为了实现已知类型机器的初始化而需要在造型板上执行的复杂的一系列调节操作,此外,允许执行极为精确的初始化程序,这是因为无需将任何间隔件置于板和储箱的底部之间,否则将任何间隔件置于板和储箱的底部之间会导致关于板自身的定位而引入公差。
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