CN104802399B - 具有刮料机构的装置及三维打印机 - Google Patents
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Abstract
一种三维打印机，包含：一外壳及一刮料机构。外壳包括一壳体及一上盖，壳体界定一存取口，壳体与上盖共同界定一内部空间，上盖可相对于壳体在一关闭位置及一开盖位置间移动。刮料机构设置于内部空间，并包括一伸缩组、一盛料容器及一刮刀。伸缩组连接上盖，并受上盖于关闭位置及开盖位置间移动时驱动而伸缩。盛料容器具有一基板及一倒料部。刮刀穿伸上开口并横向于第一方向地设置于基板，且连接伸缩组，受伸缩组带动沿第一方向移动。其中，于关闭位置，刮刀位于基板且相反于倒料部的一侧，于开盖位置，刮刀位于倒料部，能自动清除残料。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有刮料机构的装置及三维打印机，特别是涉及一种方便刮除残料的具有刮料机构的装置及三维打印机。
背景技术
快速成型技术(Rapid Prototyping,RP)，能迅速地将3D CAD制造出来，能试验零件的装配性，以及进一步做功能性试验。3D打印(3D printing)为快速成型技术的其中一种。3D打印是以数字模型档案为基础，运用粉末状金属或塑料等黏合材，通过逐层堆叠的方式来建构实体。
立体光固成型法(Stereolithography,SLA)为3D打印的其中一种方式。如在美国专利US20130337100 A1公开了一种用于制造三维物件的立体光固成型机。又已知一种利用SLA的家用3D打印机是盛料容器上放入光敏树脂，光敏树脂接收相应的光波长而达固化成型，而剩余的光敏树脂不能重复利用，需要清除残料。如采用手动方式将盛料容器移出，将残料倒掉，由于光敏树脂对人体是有毒害的，如会刺激皮肤，因此在移除残料的过程中，有可能会伤害使用者的健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能自动清除残料的具有刮料机构的装置及三维打印机。
本发明较佳实施态样具有刮料机构的装置，包含：一外壳及一刮料机构。
该外壳包括一壳体，该壳体界定一存取口，该外壳还包括一可掀合地盖合该存取口的上盖，该壳体与该上盖共同界定一内部空间，该上盖可相对于该壳体在一关闭位置及一开盖位置间移动。
该刮料机构设置于该内部空间，并包括一伸缩组、一盛料容器，及一刮刀。该伸缩组连接该上盖，并受该上盖于该关闭位置及该开盖位置间移动时驱动而伸缩。该盛料容器具有一自一第一方向延伸的基板、一形成于该基板一侧且与外界相连通的倒料部，及一相反于该基板的上开口。该刮刀穿伸该上开口并横向于该第一方向地设置于该基板，且连接该伸缩组，受该伸缩组带动沿该第一方向移动。其中，于该关闭位置，该刮刀位于该基板且相反于该倒料部的一侧，于该开盖位置，该刮刀位于该倒料部。
本发明较佳实施态样三维打印机，包含：一外壳、一刮料机构、一激光机构、一扫描机构，及一成型平台。
该外壳包括一壳体，该壳体界定一存取口，该外壳还包括一可掀合地盖合该存取口的上盖，该壳体与该上盖共同界定一内部空间，该上盖可相对于该壳体在一关闭位置及一开盖位置间移动。
该刮料机构设置于该内部空间，并包括一伸缩组、一盛料容器，及一刮刀。该伸缩组连接该上盖，并受该上盖于该关闭位置及该开盖位置间移动时驱动而伸缩。该盛料容器具有一自一第一方向延伸的基板、一形成于该基板一侧且与外界相连通的倒料部，及一相反于该基板的上开口。该刮刀穿伸该上开口并横向于该第一方向地设置于该基板，且连接该伸缩组，受该伸缩组带动沿该第一方向移动。其中，于该关闭位置，该刮刀位于该基板且相反于该倒料部的一侧，于该开盖位置，该刮刀位于该倒料部。
该激光机构设置于该内部空间且位于该盛料容器的下方，用于发射一激光束。该扫描机构设置于该内部空间且位于该盛料容器的下方，将该激光束反射至该盛料容器。该成型平台设置于该内部空间且位于该基板上方，并可穿伸该上开口而相对于该盛料容器上下移动。
较佳地，其中，该倒料部具有一自该基板下表面凸伸的导引凸部，及一自该导引凸部纵向延伸且与外界相连通的连通管。
较佳地，其中，该导引凸部自该远离该连通管的一端朝邻近该连通管的一端逐渐背离该基板下表面地倾斜延伸。
较佳地，其中，该倒料部还具有一套设于该连通管内表面的套管。
较佳地，其中，该上盖具有一L形板，及一连接该L形板的连动板，该伸缩组具有二连接该连动板两相反侧的伸缩件，各该伸缩件具有一连接该刮刀的缸体，及一可相对该缸体伸缩位移且连接该连动板的杆体。
较佳地，其中，该盛料容器还具有两个相间隔自该基板向上且沿该第一方向延伸的侧板，与分别连接所述侧板的一第一连接板及一第二连接板，该倒料部邻近该第二连接板，各该侧板形成一滑槽，各该滑槽具有一邻近该第一连接板的第一端，及一邻近该第二连接板的第二端；该刮刀包括一穿设于所述滑槽及所述缸体的操作部，及一连接该操作部且滑设于该基板的刀片。
较佳地，该三维打印机还包含一设置于该内部空间且撑立固定该盛料容器的机架。
本发明的有益效果在于：通过该上盖相对该壳体由该关闭位置位移至该开盖位置，而连动该刮刀的刀片由该第二连接板沿该第一方向移动至该第一连接板，而使该剩余的光敏树脂依序集中至该倒料部及该废料盒，减少使用者清理该盛料容器，而能自动清除残料，相当方便。
附图说明
图1是一立体图，说明本发明三维打印机的一较佳实施例；
图2是一对应图1的部分立体分解图；
图3是一立体图，说明一盛料容器；
图4是一上视图，说明该盛料容器；
图5是一沿图4的线5-5所截取的剖视图；及
图6至图10是该三维打印机的运作方式的示意图，其中，图7、图8及图10隐藏了部分的壳体，图6与图9示意绘出层状堆叠的实体及该光敏树脂。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
下列较佳实施例的说明是参考附加的图式，用于例示本发明可用于实施之特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而非用来限制本发明。
参阅图1、图2与图6，本发明三维打印机之较佳实施例，适用于将光敏树脂9制造一层状堆叠的实体8，并包含：一外壳1、一刮料机构2、一机架3、一激光机构4、一扫描机构5，及一成型机构6。
该外壳1包括一壳体11，该壳体11界定一存取口111，该外壳1还包括一可掀合地盖合该存取口111的上盖12，该上盖12可以是借由两个彼此相间隔且分别枢接该壳体11与该上盖12间的枢轴枢转，而使该上盖12相对该外壳1掀开，而外露该存取口111。该壳体11与该上盖12共同界定一内部空间13。该上盖12具有一L形板121，及一连接该L形板121且概呈倒U型的连动板122。
该刮料机构2设置于该内部空间13，并包括一伸缩组21、一盛料容器22、一废料盒24，及一刮刀25。该伸缩组21具有二连接该连动板122两相反侧的伸缩件211。各该伸缩件211具有一连接该刮刀25的缸体212，及一可相对该缸体212伸缩位移且连接该连动板122的杆体213。在本实施例中，各该伸缩件211为气压缸，但不以此为限，也可为油压缸。
参阅图2至图5，该盛料容器22概呈方形盒体用于盛装该光敏树脂9(见图6)，并具有一自一第一方向D1延伸的基板221、一形成于该基板221一侧且与外界相连通的倒料部222、两个相间隔自该基板221向上且沿该第一方向D1延伸的侧板223，与分别连接所述侧板223的一第一连接板224及一第二连接板225，及一相反于该基板221的上开口226。该倒料部222邻近该第二连接板225。各该侧板223形成一滑槽227，各该滑槽227具有一邻近该第一连接板224的第一端228，及一邻近该第二连接板225的第二端229。
详细来说，该倒料部222具有一自该基板221下表面凸伸的导引凸部231、一自该导引凸部231纵向延伸且与外界相连通的连通管232，及一套设于该连通管232内表面的套管233。该导引凸部231自该远离该连通管232的一端朝邻近该连通管232的一端逐渐背离该基板221下表面地倾斜延伸。在本实施例中，该套管233为塑料套管，当然，该套管233省略亦可以实施；再者，该连通管232为直管状，但不以此为限，该连通管232也可为漏斗状。该废料盒24设置于该连通管232的下方。
该刮刀25穿伸该上开口226并横向于该第一方向D1地设置于该基板221，并包括一穿设于所述滑槽227及所述缸体212的操作部251，及一连接该操作部251且滑设于该基板221的刀片252。
参阅图2与图6，该机架3设置于该内部空间13且撑立固定该盛料容器22。该激光机构4设置于该内部空间13且位于该盛料容器22的下方，该激光机构4包括一用于发射一激光束的激光光源41，及两个分别调整该激光光源41的路径的移动模块42。该扫描机构5设置于该内部空间13且位于该盛料容器22的正下方，将该激光束反射至该盛料容器22。该成型机构6设置于该内部空间13，并包括一固定于该机架3的成型臂61，及一可相对该成型臂61上下移动且位于该基板221上方，并可穿伸该上开口226的成型平台62。
以下说明该三维打印机的运作方式。
须说明的是，图6至图10是该三维打印机的运作方式的示意图。其中，图7、图8及图10隐藏了部分的壳体11，图6与图9示意绘出层状堆叠的实体8及该光敏树脂9。
参阅图2、图6与图7，首先，该上盖12相对于该壳体11在一关闭位置，该缸体212的末端位于该滑槽227的第一端228，该刮刀25抵于该第一连接板224。该盛料容器22放入光敏树脂9。该成型平台62先下降穿伸该上开口226而伸入该盛料容器22内，并通过该激光机构4的激光光源41发射出一激光束，所述移动模块42分别调整该激光光源41的路径，该扫描机构5将该激光束反射至该盛料容器22，使部分光敏树脂9接收相应的光波长而达固化成型完成其中一层的实体。接着，该成型平台62再上升，使该激光机构4调整激光束的路径，该扫描机构5将该激光束反射至该盛料容器22，使部分光敏树脂9接收相应的光波长而达固化成型完成其中一层的实体。如此重复上述方式，而达所需求的层状堆叠的实体8，该成型平台62上升而邻近该存取口111(见图9)。而盛料容器22中剩余的光敏树脂9即为残料，不能重复利用需要清除。
参阅图6至图10，当使用者欲打开该上盖12，由该存取口111取出该实体8。此时，该上盖12相对该壳体11由如图6与图7所示的该关闭位置位移至如图9与图10所示的一开盖位置，该连动板122连动该伸缩组21驱动而使所述杆体213分别伸出所述缸体212。使该刮刀25受该伸缩组21带动，该操作部251由该滑槽227的该第一端228沿该第一方向D1移动至该第二端229，同时该刀片252由该第一连接板224沿该第一方向D1移动至该第二连接板225，进而推动该剩余的光敏树脂9先集中至该倒料部222的导引凸部231，因为该导引凸部231是朝邻近该连通管232向下倾斜，能使该剩余的光敏树脂9快速流至该套管233(见图5)，而最后集中至该废料盒24。该废料盒24可装设一袋子(图未示)，待该袋子收集装满该剩余的光敏树脂9，而拖出该袋子即可回收该剩余的光敏树脂9。
当使用者由该存取口111取出该实体8。此时，该上盖12由如图9与图10所示的该开盖位置位移至如图6与图7所示的该关闭位置，该连动板122连动该伸缩组21驱动而使所述杆体213分别缩回所述缸体212，使该刮刀25受该伸缩组21带动，该操作部251由该滑槽227的该第二端229沿相反于该第一方向D1移动至该第一端228，同时该刀片252由该第二连接板225沿相反于该第一方向D1移动至该第一连接板224。
通过该上盖12相对该壳体11由如图6与图7所示的该关闭位置位移至如图9与图10所示的该开盖位置，而连动该刮刀25的刀片252由该第一连接板224沿该第一方向D1移动至该第二连接板225，而使该剩余的光敏树脂9依序集中至该倒料部222及该废料盒24，减少使用者清理该盛料容器22，而能自动清除残料，相当方便。再者，该刮料机构2不需要安装马达及传感器，仅通过机构设计即可自动清除残料，而能节省马达及传感器的成本。
由上述的该外壳1与该刮料机构2相配合，组成具有刮料机构的装置。
综上所述，通过该上盖12相对该壳体11由该关闭位置位移至该开盖位置，而连动该刮刀25的刀片252由该第一连接板224沿该第一方向D1移动至该第二连接板225，而使该剩余的光敏树脂9依序集中至该倒料部222及该废料盒24，减少使用者清理该盛料容器22，而能自动清除残料，相当方便，故确实能达成本发明之目的。
Claims (14)
1.一种具有刮料机构的装置，其特征在于，该具有刮料机构的装置包含：
一外壳，包括一壳体，该壳体界定一存取口，该外壳还包括一可掀合地盖合该存取口的上盖，该壳体与该上盖共同界定一内部空间，该上盖可相对于该壳体在一关闭位置及一开盖位置间移动；及
一刮料机构，设置于该内部空间，并包括
一伸缩组，连接该上盖，并受该上盖于该关闭位置及该开盖位置间移动时驱动而伸缩，
一盛料容器，具有一自第一方向延伸的基板、一形成于该基板一侧且与外界相连通的倒料部，及一相反于该基板的上开口，及
一刮刀，穿伸该上开口并横向于该第一方向地设置于该基板，且连接该伸缩组，受该伸缩组带动沿该第一方向移动，
其中，于该关闭位置，该刮刀位于该基板且相反于该倒料部的一侧，于该开盖位置，该刮刀位于该倒料部。
2.根据权利要求1所述的具有刮料机构的装置，其特征在于：该倒料部具有一自该基板下表面凸伸的导引凸部，及一自该导引凸部纵向延伸且与外界相连通的连通管。
3.如权利要求2所述的具有刮料机构的装置，其特征在于：该导引凸部自远离该连通管的一端朝邻近该连通管的一端逐渐背离该基板下表面地倾斜延伸。
4.如权利要求2所述的具有刮料机构的装置，其特征在于：该倒料部还具有一套设于该连通管内表面的套管。
5.如权利要求1所述的具有刮料机构的装置，其特征在于：该上盖具有一L形板，及一连接该L形板的连动板，该伸缩组具有二连接该连动板两相反侧的伸缩件，各该伸缩件具有一连接该刮刀的缸体，及一可相对该缸体伸缩位移且连接该连动板的杆体。
6.如权利要求5所述的具有刮料机构的装置，其特征在于：该盛料容器还具有两个相间隔自该基板向上且沿该第一方向延伸的侧板，与分别连接所述侧板的一第一连接板及一第二连接板，该倒料部邻近该第二连接板，各该侧板形成一滑槽，各该滑槽具有一邻近该第一连接板的第一端，及一邻近该第二连接板的第二端；该刮刀包括一穿设于所述滑槽及所述缸体的操作部，及一连接该操作部且滑设于该基板的刀片。
7.如权利要求1所述的具有刮料机构的装置，其特征在于：该具有刮料机构的装置还包含一设置于该内部空间且撑立固定该盛料容器的机架。
8.一种三维打印机，包含：
一外壳，包括一壳体，该壳体界定一存取口，该外壳还包括一可掀合地盖合该存取口的上盖，该壳体与该上盖共同界定一内部空间，该上盖可相对于该壳体在一关闭位置及一开盖位置间移动；
一刮料机构，设置于该内部空间，并包括
一伸缩组，连接该上盖，并受该上盖于该关闭位置及该开盖位置间移动时驱动而伸缩，
一盛料容器，具有一自第一方向延伸的基板、一形成于该基板一侧且与外界相连通的倒料部，及一相反于该基板的上开口，及
一刮刀，穿伸该上开口并横向于该第一方向地设置于该基板，且连接该伸缩组，受该伸缩组带动沿该第一方向移动，
其中，于该关闭位置，该刮刀位于该基板且相反于该倒料部的一侧，于该开盖位置，该刮刀位于该倒料部；
一激光机构，设置于该内部空间且位于该盛料容器的下方，用于发射一激光束；
一扫描机构，设置于该内部空间且位于该盛料容器的下方，将该激光束反射至该盛料容器；及
一成型平台，设置于该内部空间且位于该基板上方，并可穿伸该上开口而相对于该盛料容器上下移动。
9.如权利要求8所述的三维打印机，其特征在于：该倒料部具有一自该基板下表面凸伸的导引凸部，及一自该导引凸部纵向延伸且与外界相连通的连通管。
10.如权利要求9所述的三维打印机，其特征在于：该导引凸部自远离该连通管的一端朝邻近该连通管的一端逐渐背离该基板下表面地倾斜延伸。
11.如权利要求9所述的三维打印机，其特征在于：该倒料部还具有一套设于该连通管内表面的套管。
12.如权利要求8所述的三维打印机，其特征在于：该上盖具有一L形板，及一连接该L形板的连动板，该伸缩组具有二连接该连动板两相反侧的伸缩件，各该伸缩件具有一连接该刮刀的缸体，及一可相对该缸体伸缩位移且连接该连动板的杆体。
13.如权利要求12所述的三维打印机，其特征在于：该盛料容器还具有两个相间隔自该基板向上且沿该第一方向延伸的侧板，与分别连接所述侧板的一第一连接板及一第二连接板，该倒料部邻近该第二连接板，各该侧板形成一滑槽，各该滑槽具有一邻近该第一连接板的第一端，及一邻近该第二连接板的第二端；该刮刀包括一穿设于所述滑槽及所述缸体的操作部，及一连接该操作部且滑设于该基板的刀片。
14.如权利要求8所述的三维打印机，其特征在于：该三维打印机还包含一设置于该内部空间且撑立固定该盛料容器的机架。
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Also Published As
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| TW201529341A (zh) | 2015-08-01 |
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