一種用于3d打印機的自動灌膠系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及3D打印機領域，特別涉及一種向膠池中添加液態(tài)樹脂的自動灌膠系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前，現(xiàn)有的3D打印設備主要包含激光源、膠池、打印平臺、打印機體等主要部件。基本的3D快速成型過程為激光源發(fā)射激光，光路部件將激光傳輸?shù)侥z池底，膠池底的光敏樹脂將受到激光的照射而固化成型。按照設置好的打印程序不斷重復此固化成型過程，打印模型就層層固化后堆積在打印平臺之上，最終完成一件物品的3D打印。
[0003]在上述過程中，隨著3D打印進行，膠池中的光敏樹脂將逐層固化，液態(tài)的光敏樹脂逐漸減少。當打印的模型體積較大時，即使膠池中的液態(tài)光敏樹脂全部固化，也不能完成最終的模型。在此過程中，如果液態(tài)的光敏樹脂用盡，則連續(xù)固化的過程被中斷，最終導致打印模型失敗。因此，需要有人定時地向膠池中添加新的液態(tài)光敏樹脂。但是，由于每次打印的模型體積不同，添加樹脂的時間和次數(shù)又不容易估算，以使打印后期需要有操作人員直接在旁邊看護，避免發(fā)生中斷。
[0004]提供一種能夠向膠池中自動添加液態(tài)樹脂的系統(tǒng)成為亟待解決的問題。
【實用新型內容】
[0005]鑒于現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型提供一種用于3D打印機的自動灌膠系統(tǒng)，所述3D打印機具有膠池，其特征在于，所述自動灌膠系統(tǒng)包括:用于供應膠的供應裝置；用于監(jiān)測3D打印機的膠池的液面高度的監(jiān)測裝置，用于根據(jù)所述監(jiān)測裝置的監(jiān)測結果相應地控制所述供應裝置的膠供應量的控制裝置。
[0006]在本實用新型的一些實施方式中，所述監(jiān)測裝置包括:用于設置在所述膠池內隨液面高度變化而豎向位移的浮標元件；以及用于監(jiān)測所述標記元件運動位置的監(jiān)測元件。
[0007]因監(jiān)測元件比浮標元件更為需要穩(wěn)定的工作環(huán)境，所以將其固定的設置在膠池的內部，而浮標元件則可以漂浮在液態(tài)光敏樹脂的液面處。監(jiān)測元件不需要對浮標元件在平面內的運動做出感應，僅需要對標記元件的豎直運動做出感應即可。這種設置方式不僅能夠保證其具有一定的精準度，并且結構簡單，易于實現(xiàn)。
[0008]在本實用新型的一些實施方式中，所述浮標元件具有第一位置和第二位置；所述監(jiān)測元件監(jiān)測到所述浮標元件處于所述第一位置，所述控制裝置控制所述供應裝置向所述膠池供膠；所述監(jiān)測元件監(jiān)測到所述浮標元件處于所述第二位置，所述控制裝置控制所述供應裝置停止向所述膠池供膠。
[0009]在本實用新型的一些實施方式中，所述監(jiān)測裝置還包括:用于設置在所述膠池上的豎向導向桿，所述浮標元件套設在所述導向桿上。
[0010]由于膠池中的液體光敏樹脂可能會發(fā)生輕微晃動，因此將監(jiān)測元件和浮標元件都固定在膠池中將會提高監(jiān)測精度，使得檢測元件能夠更準確的感知浮標元件的位置。具體而言，監(jiān)測元件可以設置在膠池的一側，浮標元件可以沿著導向元件豎直運動，因此，浮標元件不會發(fā)生水平運動，降低了監(jiān)測難度。
[0011]在本實用新型的一些實施方式中，所述導向元件設置于所述膠池的側壁。
[0012]在本實用新型的一些實施方式中，所述監(jiān)測元件為光電傳感器。
[0013]將導向元件豎直地設置在膠池的側壁，不需要改變膠池的結構。監(jiān)測元件可以采用光電傳感器，也可以與導向元件配套地設置在膠池的側壁。這樣設計使得沿導向元件運動的浮標元件與監(jiān)測元件相對接近，降低了監(jiān)測難度，提高監(jiān)測精度。
[0014]在本實用新型的一些實施方式中，所述供應裝置包括:用于儲存膠的容器；以及用于從所屬容器中抽取膠的泵。
[0015]當容器的安裝高度低于膠池時，可以采用泵壓的方式，將容器中的液態(tài)光敏樹脂輸送至膠池之中。泵的開啟和關閉則通過控制裝置控制。當然，容器的安裝高度高于膠池時，可以設置移動板封閉其開口?？刂蒲b置根據(jù)監(jiān)測結果控制移動板移動，以達到開啟或關閉容器的目的。
[0016]在本實用新型的一些實施方式中，所述泵壓裝置為蠕動泵。
[0017]在本實用新型的一些實施方式中，所述控制裝置包括控制主板，所述控制主板的一端與所述監(jiān)測裝置連接，另一端與所述供應裝置連接。
[0018]本實用新型提供了一種用于3D打印機的自動灌膠系統(tǒng)，特別適用于基于光固化原理的3D打印機。其利用在膠池中安裝液面監(jiān)測裝置，實現(xiàn)了在液態(tài)光敏樹脂即將耗盡時，自動向膠池中填充新的液態(tài)光敏樹脂。本實用新型提供的自動灌膠系統(tǒng)避免了操作人員需要長時間在旁看護以及液態(tài)光敏樹脂添加不及時造成的3D打印失敗。有效地提高打印模型的成功率，并在批量生產時節(jié)約了人員成本。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型一實施方式的自動灌膠系統(tǒng)的結構示意圖；
[0020]圖2為實用新型一實施方式的監(jiān)測裝置(圖1中A處)的局部放大圖示意圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1和圖2所示的一種用于3D打印機的自動灌膠系統(tǒng)，特別適用于基于光固化原理的3D打印機，其包括膠瓶1、蠕動泵2、控制電路3、浮標組件4以及光電傳感器5。
[0022]蠕動泵2的進液端與膠瓶I通過膠管連接，并在進液端設置有防止?jié)B漏的魯爾接頭。蠕動泵2的出液端通過膠管與3D打印機的膠池連通。因此，當蠕動泵2工作時，膠瓶I中盛裝的光敏樹脂被輸送至膠池中。蠕動泵2的開啟和關閉則依靠控制電路3對其進行控制。
[0023]控制電路3可以為一個帶有芯片的主板，包括向光電傳感器5供電的第一供電單元、向蠕動泵2供電的第二供電單元、接收光電傳感器5發(fā)送的感應結果數(shù)據(jù)的存儲單元以及根據(jù)感應結果數(shù)據(jù)判定開啟或關閉第二供電單元的主控單元。
[0024]如圖2所示，浮標組件4主要包括浮標41、浮標支架42、浮標導向桿43。浮標支架42固定地設置于3D打印機膠池的邊緣，其具有一個大致呈圓柱體的通道，供上述與蠕動泵2出液端連接的膠管進入，以達到蠕動泵2可以更可靠地將膠瓶I中的光敏樹脂輸送至3D打印機膠池的目的。
[0025]浮標支架42上還平行地設置有兩根豎直浮標導向桿43。浮標41設置在浮標導向桿43之上。當膠池中充入液態(tài)光敏樹脂時，浮標41可以漂浮在光敏樹脂的液面上。當光敏樹脂液面高度發(fā)生變化時，浮標41能夠隨著液面高度變化沿著浮標導向桿43上下運動。
[0026]在本實用新型的一實施方式中，在浮標支架42上設置有光電傳感器5。光電傳感器5米用對射式光電開關，又被叫做U槽型光電開關。光電傳感器5由紅外線發(fā)射管和紅外線接收管組合而成，由發(fā)光體與受光體間的紅外光進行接收、轉換檢測物體的位置。這種U型光電開關的優(yōu)勢在于受檢測體的制約少，檢測距離長(幾十米)，檢測精度高。具體地，可以采用歐姆龍EE-SG3-B型U槽型光電開關。
[0027]在本實用新型的另外一種實施方式中，在浮標支架42上還設置有兩個光電傳感器5。這種光電傳感器5類似于無接觸式的接近開關，其可以感應到浮標41的運動位置。一個光電傳感器5靠近膠池底面，另一個靠近膠池頂部。位于靠近膠池底面的光電傳感器5感應到浮標41處于其監(jiān)測位置時，其向控制電路3發(fā)送第一監(jiān)測信號，控制電路3接收到該信號后開啟第二供電單元，蠕動泵2開始工作，膠瓶I中的液態(tài)光敏樹脂被充向膠池中。靠近膠池頂部的光電傳感器5感應到浮標41處于其監(jiān)測位置時，其向控制電路3發(fā)送第二監(jiān)測信號，控制電路3接收到該信號后關閉第二供電單元，蠕動泵2停止工作，此時膠池中的液態(tài)樹脂處于充滿狀態(tài)。
[0028]以上對本實用新型的各種實施例進行了詳細說明。本領域技術人員將理解，可在不偏離本實用新型范圍(由所附的權利要求書限定)的情況下，對實施方案進行各種修改、改變和變化。對權利要求范圍的解釋應從整體解釋且符合與說明一致的最寬范圍，并不限于示例或詳細說明中的實施范例。
【主權項】
1.一種用于3D打印機的自動灌膠系統(tǒng)，所述3D打印機具有膠池，其特征在于，所述自動灌妝系統(tǒng)包括: 用于供應膠的供應裝置； 用于監(jiān)測3D打印機的膠池的液面高度的監(jiān)測裝置， 用于根據(jù)所述監(jiān)測裝置的監(jiān)測結果相應地控制所述供應裝置的膠供應量的控制裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于3D打印機的自動灌膠系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測裝置包括: 用于設置在所述膠池內隨液面高度變化而豎向位移的浮標元件；以及 用于監(jiān)測所述浮標元件的運動位置的監(jiān)測元件。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于3D打印機的自動灌膠系統(tǒng)，其特征在于， 所述浮標元件具有第一位置和第二位置； 所述監(jiān)測元件監(jiān)測到所述浮標元件處于所述第一位置，所述控制裝置控制所述供應裝置向所述膠池供膠； 所述監(jiān)測元件監(jiān)測到所述浮標元件處于所述第二位置，所述控制裝置控制所述供應裝置停止向所述膠池供膠。
4.根據(jù)權利要求3所述的用于3D打印機的自動灌膠系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測裝置還包括: 用于設置在所述膠池上的豎向導向桿，所述浮標元件套設在所述導向桿上。
5.根據(jù)權利要求4所述的3D打印機的自動灌膠系統(tǒng)，其特征在于，所述豎向導向桿設置于所述膠池的側壁。
6.根據(jù)權利要求2所述的用于3D打印機的自動灌膠系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測元件為光電傳感器。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于3D打印機的自動灌膠系統(tǒng)，其特征在于，所述供應裝置包括: 用于儲存膠的容器；以及 用于從所屬容器中抽取膠的泵。
8.根據(jù)權利要求7所述的用于3D打印機的自動灌膠系統(tǒng)，其特征在于，所述泵為蠕動栗O
9.根據(jù)權利要求1所述的用于3D打印機的自動灌膠系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括控制主板，所述控制主板的一端與所述監(jiān)測裝置連接，另一端與所述供應裝置連接。
【專利摘要】本申請?zhí)峁┮环N用于3D打印機的自動灌膠系統(tǒng)，所述3D打印機具有膠池，其特征在于，所述自動灌膠系統(tǒng)包括：用于供應膠的供應裝置；用于監(jiān)測3D打印機的膠池的液面高度的監(jiān)測裝置，用于根據(jù)所述監(jiān)測裝置的監(jiān)測結果相應地控制所述供應裝置的膠供應量的控制裝置。本申請?zhí)峁┑淖詣庸嗄z系統(tǒng)利用在膠池中安裝液面監(jiān)測裝置，實現(xiàn)了在液態(tài)光敏樹脂即將耗盡時，自動向膠池中填充新的液態(tài)光敏樹脂。避免了操作人員需要長時間在旁看護以及液態(tài)光敏樹脂添加不及時造成的3D打印失敗。有效地提高打印模型的成功率，并在批量生產時節(jié)約了人員成本。
【IPC分類】B29C67-00, B33Y40-00, B33Y30-00
【公開號】CN204547090
【申請?zhí)枴緾N201520187051
【發(fā)明人】王翊坤, 劉振亮, 朱凱強, 葉山頂, 許蓓蓓, 李厚民
【申請人】北京金達雷科技有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月31日