CN112477134A - 送料装置和3d打印机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种送料装置和3D打印机，送料装置包括装有树脂液的料槽、第一连接管、第二连接管、送料动力件和温度调节装置；温度调节装置包括换热管路，换热管路的进液端与第一连接管的第一端连接，换热管路的出液端与第二连接管的第一端连接，第一连接管的第二端和第二连接管的第二端均位于料槽内，第一连接管和/或第二连接管设置有送料动力件。这样，在树脂液温度高于预设温度的情况下，制冷树脂液以降低树脂液温度；在树脂液温度低于预设温度的情况下，加热树脂液以提高树脂液温度。控制料槽内树脂液的温度处于一个理想的温度区间，进而提高打印效果。

Description

送料装置和3D打印机
技术领域
本发明涉及立体打印技术领域，特别涉及一种送料装置和3D打印机。
背景技术
3D打印机又称三维打印机，是一种利用快速成型技术的机器，以数字模型文件为基础，采用成型材料，通过逐层打印的方式来构造三维的实体。3D打印机已被广泛应用到工业设计、建筑和航空航天等领域。
3D打印机的打印材料一般为工程树脂，在打印过程中，对树脂液的温度有严格的要求，树脂液的温度过高或过低，都会影响最终的打印效果。在现有的3D打印机中，只是单一的设置树脂液加热装置或树脂液冷却装置，实现树脂的加热或制冷，无法控制树脂液的温度处于一个理想的温度区间，导致打印效果不佳。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种送料装置和3D打印机，解决了现有的3D打印机无法准确控制树脂液温度，造成打印效果不佳的技术问题。
为了达到上述目的，本发明实施例提供一种送料装置，所述送料装置包括：装有树脂液的料槽、第一连接管、第二连接管、送料动力件和温度调节装置；
所述温度调节装置包括换热管路，所述换热管路的进液端与所述第一连接管的第一端连接，所述换热管路的出液端与所述第二连接管的第一端连接，所述第一连接管的第二端和所述第二连接管的第二端均位于所述料槽内，所述第一连接管和/或第二连接管设置有所述送料动力件；
其中，在所述树脂液的温度高于或低于预设温度的情况下，所述送料动力件通过所述第一连接管将料槽内的树脂液输送至所述换热管路，对所述树脂液进行制冷或加热，并通过所述第二连接管将制冷或加热后的树脂液输送回料槽。
可选地，所述送料动力件包括设置在所述料槽外壁的第一水泵，所述换热管路包括第一子换热管路，所述第一连接管包括第一子连接管和第二子连接管，所述第二连接管包括第三子连接管；
所述第一子连接管的第一端位于所述料槽内，所述第一子连接管的第二端连接所述第一水泵的进液端；
所述第二子连接管的第一端连接所述第一水泵的出液端，所述第二子连接管的第二端连接所述第一子换热管路的进液端；
所述第三子连接管的第一端连接所述第一子换热管路的出液端，所述第三子连接管的第二端位于所述料槽内。
可选地，所述温度调节装置包括制冷模块，所述制冷模块包括冷却块和制冷部件；
所述冷却块设置在所述第一子换热管路的一侧，所述制冷部件设置在所述第一子换热管路的另一侧。
可选地，所述制冷部件包括半导体的制冷面，所述半导体由至少两种不同半导体材料组成。
可选地，所述送料动力件包括设置在所述料槽外壁的第二水泵，所述换热管路包括第二子换热管路，所述第一连接管包括第四子连接管和第五子连接管，所述第二连接管包括第六子连接管；
所述第四子连接管的第一端位于所述料槽内，所述第四子连接管的第二端连接所述第二水泵的进液端；
所述第五子连接管的第一端连接所述第二水泵的出液端，所述第五子连接管的第二端连接所述第二子换热管路的进液端；
所述第六子连接管的第一端连接所述第二子换热管路的出液端，所述第六子连接管的第二端位于所述料槽内。
可选地，所述温度调节装置包括加热模块，所述加热模块包括散热片、散热风扇和加热部件；
所述加热部件设置在所述第二子换热管路的一侧，所述散热片设置在所述第二子换热管路的另一侧，所述散热风扇设置在所述散热片远离所述第二子换热管路的一侧，所述散热片远离所述第二子换热管路的一侧呈凹凸状。
可选地，所述加热部件包括半导体的加热面，所述半导体由至少两种不同半导体材料组成。
可选地，所述送料装置还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述料槽的外壁；
所述温度传感器，用于检测所述料槽内的树脂液的温度。
可选地，所述送料装置还包括控制器，所述控制器与所述温度传感器和所述送料动力件通信连接；
所述控制器，用于获取所述温度传感器检测到的温度；
在所述树脂液的温度高于或低于预设温度的情况下，驱动所述送料动力件。
本发明实施例还提供一种3D打印机，所述3D打印机包括上述的送料装置。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明实施例中，在树脂液的温度高于或低于预设温度的情况下，送料动力件通过第一连接管将料槽内的树脂液输送至换热管路，对树脂液进行制冷或加热，并通过第二连接管将制冷或加热后的树脂液输送回料槽。也就是说，在树脂液温度高于预设温度的情况下，制冷树脂液以降低树脂液温度；在树脂液温度低于预设温度的情况下，加热树脂液以提高树脂液温度，这样，控制料槽内树脂液的温度处于一个理想的温度区间，进而提高打印效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种送料装置的结构图；
图2为本发明实施例提供的温度调节装置的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种送料装置，该送料装置可以理解为用于输送树脂液的装置，该送料装置输送的树脂液的温度恒定，可以提高3D打印效果。
该送料装置包括：装有树脂液的料槽10、第一连接管、第二连接管、送料动力件和温度调节装置；
所述温度调节装置包括换热管路，所述换热管路的进液端与所述第一连接管的第一端连接，所述换热管路的出液端与所述第二连接管的第一端连接，所述第一连接管的第二端和所述第二连接管的第二端均位于所述料槽10内，所述第一连接管和/或第二连接管设置有所述送料动力件。
本实施例的应用原理为：在料槽10内的树脂液的温度高于预设温度的情况下，送料动力件将料槽10内的树脂液通过第一连接管输送至换热管路的进液端，对树脂液进行制冷，制冷后的树脂液通过换热管路的出液端输送至第二连接管，经第二连接管回流至料槽10，实现对料槽10内树脂液的降温。
在料槽10内的树脂液的温度低于预设温度的情况下，送料动力件将料槽10内的树脂液通过第一连接管输送至换热管路的进液端，对树脂液进行加热，加热后的树脂液通过换热管路的出液端输送至第二连接管，经第二连接管回流至料槽10，实现对料槽10内树脂液的升温。可选的，将预设温度设置为40度，或者，将预设温度设置为一个温度区间。
可选的，第一连接管设置有送料动力件，或者，第二连接管设置有送料动力件，或者，第一连接管和第二连接管均设置有送料动力件，本实施例不作具体限制。
进一步的，所述送料装置还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述料槽10的外壁。
可选的，上述温度传感器可以设置在料槽10的外底部，上述温度传感器用于检测料槽10内的树脂液的温度。
进一步的，所述送料装置还包括控制器，所述控制器与所述温度传感器和所述送料动力件通信连接；所述控制器，用于获取所述温度传感器检测到的温度；在所述树脂液的温度高于或低于预设温度的情况下，驱动所述送料动力件。
可选的，上述控制器可以是3D打印机内部的主控板，也可以是独立设置的电路板或其他电子元器件。其中，控制器根据温度传感器检测到的温度，驱动送料动力件工作，以对树脂液进行制冷或加热。
本发明实施例中，在树脂液的温度高于或低于预设温度的情况下，送料动力件通过第一连接管将料槽10内的树脂液输送至换热管路，对树脂液进行制冷或加热，并通过第二连接管将制冷或加热后的树脂液输送回料槽10。也就是说，在树脂液温度高于预设温度的情况下，制冷树脂液以降低树脂液温度；在树脂液温度低于预设温度的情况下，加热树脂液以提高树脂液温度，这样，控制料槽10内树脂液的温度处于一个理想的温度区间，进而提高打印效果。
进一步的，所述送料动力件包括设置在所述料槽10外壁的第一水泵41，所述换热管路包括第一子换热管路，所述第一连接管包括第一子连接管21和第二子连接管22，所述第二连接管包括第三子连接管31；所述第一子连接管21的第一端位于所述料槽10内，所述第一子连接管21的第二端连接所述第一水泵41的进液端；所述第二子连接管22的第一端连接所述第一水泵41的出液端，所述第二子连接管22的第二端连接所述第一子换热管路的进液端；所述第三子连接管31的第一端连接所述第一子换热管路的出液端，所述第三子连接管31的第二端位于所述料槽10内。
进一步的，所述温度调节装置包括制冷模块，所述制冷模块包括冷却块51和制冷部件；所述冷却块51设置在所述第一子换热管路的一侧，所述制冷部件设置在所述第一子换热管路的另一侧。
本实施例中，请一并参阅图2，温度调节装置包括有制冷模块，制冷模块包括有冷却块51和制冷部件，冷却块51和制冷部件中间设置有第一子换热管路，第一子换热管路贴合制冷部件和冷却块51。这样，在第一子换热管路中流通有树脂液的情况下，冷却块51和制冷部件对第一子换热管路中流动的树脂液进行冷却。
送料动力件包括第一水泵41，其中，在树脂液温度高于预设温度的情况下，控制器驱动第一水泵41，第一水泵41抽取料槽10内的树脂液，将树脂液输送至第一子换热管路，对树脂液进行制冷，降温后的树脂液通过第三子连接管31流回至料槽10，实现对料槽10内树脂液的降温。
进一步的，所述制冷部件包括半导体52的制冷面，所述半导体52由至少两种不同半导体材料组成。
本实施例中，一种可选的方式为，制冷部件可以是半导体52的制冷面。其中，该半导体52可以是制冷片，该制冷片可以是由两种不同半导体材料，这样，当制冷片导电时，制冷片一面吸收热量，实现制冷效果，将该面称为制冷片的制冷面；另一面放出热量，实现加热效果，将该面称为制冷片的加热面。
另一种可选的方式为，制冷部件也可以为其他能起到制冷效果的元器件，本实施例在此不过多举例。
进一步的，所述送料动力件包括设置在所述料槽10外壁的第二水泵42，所述换热管路包括第二子换热管路，所述第一连接管包括第四子连接管23和第五子连接管24，所述第二连接管包括第六子连接管32；所述第四子连接管23的第一端位于所述料槽10内，所述第四子连接管23的第二端连接所述第二水泵42的进液端；所述第五子连接管24的第一端连接所述第二水泵42的出液端，所述第五子连接管24的第二端连接所述第二子换热管路的进液端；所述第六子连接管32的第一端连接所述第二子换热管路的出液端，所述第六子连接管32的第二端位于所述料槽10内。
进一步的，所述温度调节装置包括加热模块，所述加热模块包括散热片53、散热风扇54和加热部件；所述加热部件设置在所述第二子换热管路的一侧，所述散热片53设置在所述第二子换热管路的另一侧，所述散热风扇54设置在所述散热片53远离所述第二子换热管路的一侧，所述散热片53远离所述第二子换热管路的一侧呈凹凸状。
本实施例中，请一并参阅图2，温度调节装置包括有加热模块，加热模块包括有散热片53、散热风扇54和加热部件，散热片53和加热部件中间设置有第二子换热管路，第二子换热管路贴合散热片53和加热部件。这样，在第二子换热管路中流通有树脂液的情况下，散热片53和加热部件对第二子换热管路中流动的树脂液进行加热。
如图2所示，在散热片53远离第二子换热管路的一侧还设置有散热风扇54，该散热风扇54用于对散热片53进行散热，避免第二子换热管路内的树脂液温度过高，进而降低打印效果。
送料动力件包括第二水泵42，其中，在树脂液温度低于预设温度的情况下，控制器驱动第二水泵42，第二水泵42抽取料槽10内的树脂液，将树脂液输送至第二子换热管路，对树脂液进行加热，升温后的树脂液通过第六子连接管32流回至料槽10，实现对料槽10内树脂液的升温。
进一步的，所述加热部件包括半导体52的加热面，所述半导体52由至少两种不同半导体材料组成。
本实施例中，一种可选的方式为，加热部件可以是半导体52的加热面。其中，该半导体52可以是制冷片，该制冷片可以是由两种不同半导体材料，这样，当制冷片导电时，制冷片一面吸收热量，实现制冷效果，将该面称为制冷片的制冷面；另一面放出热量，实现加热效果，将该面称为制冷片的加热面。
另一种可选的方式为，加热部件也可以为其他能起到加热效果的元器件，本实施例在此不过多举例。
一实施例中，控制器可以安装有嵌入式软件，该嵌入式软件能使用比例积分微分(Proportional Integral Differential，PID)算法，根据温度传感器检测到的温度，驱动第一水泵41和第二水泵42同时工作。这种情况下，料槽10内的部分树脂液被第一水泵41抽取至第一子换热管路中进行降温，料槽10内的部分树脂液被第二水泵42抽取至第二子换热管路中进行升温，控制器利用PID算法，根据预设温度和温度传感器检测到的树脂液的温度，控制第一水泵41的功率，以限制进行制冷的树脂液的流量；控制第二水泵42的功率，以限制进行加热的树脂液的流量，使树脂液的温度达到预设温度。
本发明实施例还提供一种3D打印机，该3D打印机包括上述的送料装置，该送料装置的结构可以参照上述实施例，具体在此不再赘述。由于在本实施例中，采用了上述实施例中的送料装置，因此本发明实施例提供的3D打印机具有与上述实施例中送料装置相同的有益效果。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种送料装置，其特征在于，包括：装有树脂液的料槽、第一连接管、第二连接管、送料动力件和温度调节装置；
所述温度调节装置包括换热管路，所述换热管路的进液端与所述第一连接管的第一端连接，所述换热管路的出液端与所述第二连接管的第一端连接，所述第一连接管的第二端和所述第二连接管的第二端均位于所述料槽内，所述第一连接管和/或第二连接管设置有所述送料动力件；
其中，在所述树脂液的温度高于或低于预设温度的情况下，所述送料动力件通过所述第一连接管将料槽内的树脂液输送至所述换热管路，对所述树脂液进行制冷或加热，并通过所述第二连接管将制冷或加热后的树脂液输送回料槽。
2.根据权利要求1所述的送料装置，其特征在于，所述送料动力件包括设置在所述料槽外壁的第一水泵，所述换热管路包括第一子换热管路，所述第一连接管包括第一子连接管和第二子连接管，所述第二连接管包括第三子连接管；
所述第一子连接管的第一端位于所述料槽内，所述第一子连接管的第二端连接所述第一水泵的进液端；
所述第二子连接管的第一端连接所述第一水泵的出液端，所述第二子连接管的第二端连接所述第一子换热管路的进液端；
所述第三子连接管的第一端连接所述第一子换热管路的出液端，所述第三子连接管的第二端位于所述料槽内。
3.根据权利要求2所述的送料装置，其特征在于，所述温度调节装置包括制冷模块，所述制冷模块包括冷却块和制冷部件；
所述冷却块设置在所述第一子换热管路的一侧，所述制冷部件设置在所述第一子换热管路的另一侧。
4.根据权利要求3所述的送料装置，其特征在于，所述制冷部件包括半导体的制冷面，所述半导体由至少两种不同半导体材料组成。
5.根据权利要求1所述的送料装置，其特征在于，所述送料动力件包括设置在所述料槽外壁的第二水泵，所述换热管路包括第二子换热管路，所述第一连接管包括第四子连接管和第五子连接管，所述第二连接管包括第六子连接管；
所述第四子连接管的第一端位于所述料槽内，所述第四子连接管的第二端连接所述第二水泵的进液端；
所述第五子连接管的第一端连接所述第二水泵的出液端，所述第五子连接管的第二端连接所述第二子换热管路的进液端；
所述第六子连接管的第一端连接所述第二子换热管路的出液端，所述第六子连接管的第二端位于所述料槽内。
6.根据权利要求5所述的送料装置，其特征在于，所述温度调节装置包括加热模块，所述加热模块包括散热片、散热风扇和加热部件；
所述加热部件设置在所述第二子换热管路的一侧，所述散热片设置在所述第二子换热管路的另一侧，所述散热风扇设置在所述散热片远离所述第二子换热管路的一侧，所述散热片远离所述第二子换热管路的一侧呈凹凸状。
7.根据权利要求6所述的送料装置，其特征在于，所述加热部件包括半导体的加热面，所述半导体由至少两种不同半导体材料组成。
8.根据权利要求1所述的送料装置，其特征在于，所述送料装置还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述料槽的外壁；
所述温度传感器，用于检测所述料槽内的树脂液的温度。
9.根据权利要求8所述的送料装置，其特征在于，所述送料装置还包括控制器，所述控制器与所述温度传感器和所述送料动力件通信连接；
所述控制器，用于获取所述温度传感器检测到的温度；
在所述树脂液的温度高于或低于预设温度的情况下，驱动所述送料动力件。
10.一种3D打印机，其特征在于，所述3D打印机包括权利要求1-9中任一项所述的送料装置。
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