扫描装置和3D打印机的制作方法

专利2026-08-23  15


本技术属于光学,尤其涉及扫描装置和3d打印机。


背景技术:

1、目前打印机使用的3d扫描模组主要依赖于线激光扫描,需要配合机器的xy轴运动来执行对需要扫描的特征进行扫描,而现有的3d扫描模组由于一次获取的数据只有单线的数据,若需获取一个面的数据时则存在耗时较多的问题。同时由于算法原理不同,单线激光扫描的精度与利用相移等光栅面阵的算法相比,精度会下降。


技术实现思路

1、本实用新型的技术目的在于提供一种扫描装置和3d打印机,旨在解决3d打印机中的扫描装置的扫描效率和精度较低的问题。

2、为解决上述技术问题,在本实用新型的第一方面,提出一种扫描装置,装配于3d打印机,包括发射端,包括光源发射模组和mems微振镜,光源发射模组用于发射光束;mems微振镜设于光束的光路上,用于偏转光束形成光扫描视场以对被测物体进行扫描;接收端,包括图像传感器,用于接收经被测物体反射的光束得到被测物体的数据。支架,用于固定发射端与接收端以装配于3d打印机上。

3、在本实用新型的第二方面,提出一种3d打印机,包括打印头、主控芯片、打印平台以及如上所述的扫描装置,打印头,用于在打印平台上打印打印对象的3d模型;打印平台,用于在打印头打印过程中承托打印对象的3d模型;主控芯片,用于控制打印头在打印平台上移动以打印打印对象的3d模型及控制扫描装置对打印对象的3d模型进行扫描得到打印对象的扫描数据;还用于对打印对象的扫描数据进行处理得到打印对象的二维信息和/或三维信息,以根据二维信息或三维信息检测打印平台的平整度或实时监测打印质量。

4、与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:本实用新型提出一种扫描装置,其装配于3d打印机上,该扫描装置中发射端发射的光束经mems微振镜偏转后形成的光扫描视场具有较大的扫描范围,可实现对被测物体的快速扫描,有效提高3d打印机使用过程中的扫描速度和精度。



技术特征:

1.一种扫描装置,装配于3d打印机,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的扫描装置,其特征在于,所述mems微振镜的周侧延伸设有至少两个支撑组件,每两所述支撑组件均设于所述mems微振镜的相对两端,每一所述支撑组件均包括相接的一扭转臂和一支撑元件,所述mems微振镜包括框架和扫描镜,每一所述扭转臂的两端分别连接所述扫描镜和一所述支撑元件,各所述支撑元件安装于所述支架上。

3.根据权利要求2所述的扫描装置,其特征在于,所述框架围合形成放置空间,所述扫描镜设于所述放置空间内,所述扫描镜的相对两端延伸设有第三扭转臂和第四扭转臂以连接所述框架的内壁。

4.根据权利要求3所述的扫描装置,其特征在于,所述框架包括外框架和内框架,所述内框架围合形成所述放置空间,所述外框架围合形成安装空间,所述内框架和所述扫描镜设于所述安装空间内,所述第三扭转臂和所述第四扭转臂分别连接所述扫描镜和所述内框架的内壁,所述内框架的外壁延伸设有位于相对两端的第五扭转臂和第六扭转臂以连接于所述外框架的内壁。

5.根据权利要求4所述的扫描装置,其特征在于,所述第三扭转臂和所述第四扭转臂的连线方向位于第一中心轴上,所述第五扭转臂和所述第六扭转臂的连线方向位于第二中心轴上,所述第一中心轴与所述第二中心轴不平行设置或垂直设置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的扫描装置,其特征在于,所述光源发射模组至少包括结构光发射模组和泛光发射模组,所述结构光发射模组和所述泛光发射模组分别用于投射结构光光束和泛光光束至所述mems微振镜,所述mems微振镜分别用于偏转所述结构光光束和所述泛光光束,所述结构光光束的扫描范围为结构光扫描视场,所述泛光光束的扫描范围为泛光扫描视场,所述被测物体设于所述结构光扫描视场和所述泛光扫描视场的重叠区域内。

7.根据权利要求6所述的扫描装置,其特征在于,所述结构光发射模组包括结构光光源和结构光场调制器件,所述结构光场调制器件设于所述光源的出光侧,所述结构光场调制器件用于接收所述光源射出的光束并调制为结构光光束。

8.根据权利要求6所述的扫描装置,其特征在于,所述结构光发射模组的发射光束波长与所述泛光发射模组发射的光束波长相同或不同。

9.根据权利要求1所述的扫描装置,其特征在于,所述扫描装置还包括处理器,所述处理器用于对扫描数据进行处理得到所述被测物体的二维信息和/或三维信息。

10.一种3d打印机,其特征在于,包括打印头、主控芯片、打印平台以及如权利要求1-9中任一项所述的扫描装置,其中:


技术总结
本技术提出一种扫描装置和3D打印机,其中,扫描装置包括:发射端,包括光源发射模组和MEMS微振镜,光源发射模组用于发射光束,MEMS微振镜用于偏转光束形成光扫描视场以对被测物体进行扫描;接收端包括图像传感器,用于接收经被测物体反射的光束得到被测物体的扫描数据;支架用于固定发射端与接收端以装配于3D打印机上。经MEMS微振镜偏转后的光束对应的光扫描视场具有较大的扫描范围,可实现对被测物体的快速扫描,有效提高3D打印机使用过程中的扫描速度和精度。

技术研发人员:刘国帅,孙瑞,黄泽铗
受保护的技术使用者:奥比中光科技集团股份有限公司
技术研发日:20231220
技术公布日:2024/12/17
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