CN204547090U - 一种用于3d打印机的自动灌胶系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种用于3D打印机的自动灌胶系统，所述3D打印机具有胶池，其特征在于，所述自动灌胶系统包括：用于供应胶的供应装置；用于监测3D打印机的胶池的液面高度的监测装置，用于根据所述监测装置的监测结果相应地控制所述供应装置的胶供应量的控制装置。本申请提供的自动灌胶系统利用在胶池中安装液面监测装置，实现了在液态光敏树脂即将耗尽时，自动向胶池中填充新的液态光敏树脂。避免了操作人员需要长时间在旁看护以及液态光敏树脂添加不及时造成的3D打印失败。有效地提高打印模型的成功率，并在批量生产时节约了人员成本。

Description

一种用于3D打印机的自动灌胶系统

技术领域

本实用新型涉及3D打印机领域，特别涉及一种向胶池中添加液态树脂的自动灌胶系统。

背景技术

目前，现有的3D打印设备主要包含激光源、胶池、打印平台、打印机体等主要部件。基本的3D快速成型过程为激光源发射激光，光路部件将激光传输到胶池底，胶池底的光敏树脂将受到激光的照射而固化成型。按照设置好的打印程序不断重复此固化成型过程，打印模型就层层固化后堆积在打印平台之上，最终完成一件物品的3D打印。

在上述过程中，随着3D打印进行，胶池中的光敏树脂将逐层固化，液态的光敏树脂逐渐减少。当打印的模型体积较大时，即使胶池中的液态光敏树脂全部固化，也不能完成最终的模型。在此过程中，如果液态的光敏树脂用尽，则连续固化的过程被中断，最终导致打印模型失败。因此，需要有人定时地向胶池中添加新的液态光敏树脂。但是，由于每次打印的模型体积不同，添加树脂的时间和次数又不容易估算，以使打印后期需要有操作人员直接在旁边看护，避免发生中断。

提供一种能够向胶池中自动添加液态树脂的系统成为亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于3D打印机的自动灌胶系统，所述3D打印机具有胶池，其特征在于，所述自动灌胶系统包括：用于供应胶的供应装置；用于监测3D打印机的胶池的液面高度的监测装置，用于根据所述监测装置的监测结果相应地控制所述供应装置的胶供应量的控制装置。

在本实用新型的一些实施方式中，所述监测装置包括：用于设置在所述胶池内随液面高度变化而竖向位移的浮标元件；以及用于监测所述标记元件运动位置的监测元件。

因监测元件比浮标元件更为需要稳定的工作环境，所以将其固定的设置在胶池的内部，而浮标元件则可以漂浮在液态光敏树脂的液面处。监测元件不需要对浮标元件在平面内的运动做出感应，仅需要对标记元件的竖直运动做出感应即可。这种设置方式不仅能够保证其具有一定的精准度，并且结构简单，易于实现。

在本实用新型的一些实施方式中，所述浮标元件具有第一位置和第二位置；所述监测元件监测到所述浮标元件处于所述第一位置，所述控制装置控制所述供应装置向所述胶池供胶；所述监测元件监测到所述浮标元件处于所述第二位置，所述控制装置控制所述供应装置停止向所述胶池供胶。

在本实用新型的一些实施方式中，所述监测装置还包括：用于设置在所述胶池上的竖向导向杆，所述浮标元件套设在所述导向杆上。

由于胶池中的液体光敏树脂可能会发生轻微晃动，因此将监测元件和浮标元件都固定在胶池中将会提高监测精度，使得检测元件能够更准确的感知浮标元件的位置。具体而言，监测元件可以设置在胶池的一侧，浮标元件可以沿着导向元件竖直运动，因此，浮标元件不会发生水平运动，降低了监测难度。

在本实用新型的一些实施方式中，所述导向元件设置于所述胶池的侧壁。

在本实用新型的一些实施方式中，所述监测元件为光电传感器。

将导向元件竖直地设置在胶池的侧壁，不需要改变胶池的结构。监测元件可以采用光电传感器，也可以与导向元件配套地设置在胶池的侧壁。这样设计使得沿导向元件运动的浮标元件与监测元件相对接近，降低了监测难度，提高监测精度。

在本实用新型的一些实施方式中，所述供应装置包括：用于储存胶的容器；以及用于从所属容器中抽取胶的泵。

当容器的安装高度低于胶池时，可以采用泵压的方式，将容器中的液态光敏树脂输送至胶池之中。泵的开启和关闭则通过控制装置控制。当然，容器的安装高度高于胶池时，可以设置移动板封闭其开口。控制装置根据监测结果控制移动板移动，以达到开启或关闭容器的目的。

在本实用新型的一些实施方式中，所述泵压装置为蠕动泵。

在本实用新型的一些实施方式中，所述控制装置包括控制主板，所述控制主板的一端与所述监测装置连接，另一端与所述供应装置连接。

本实用新型提供了一种用于3D打印机的自动灌胶系统，特别适用于基于光固化原理的3D打印机。其利用在胶池中安装液面监测装置，实现了在液态光敏树脂即将耗尽时，自动向胶池中填充新的液态光敏树脂。本实用新型提供的自动灌胶系统避免了操作人员需要长时间在旁看护以及液态光敏树脂添加不及时造成的3D打印失败。有效地提高打印模型的成功率，并在批量生产时节约了人员成本。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的自动灌胶系统的结构示意图；

图2为实用新型一实施方式的监测装置(图1中A处)的局部放大图示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种用于3D打印机的自动灌胶系统，特别适用于基于光固化原理的3D打印机，其包括胶瓶1、蠕动泵2、控制电路3、浮标组件4以及光电传感器5。

蠕动泵2的进液端与胶瓶1通过胶管连接，并在进液端设置有防止渗漏的鲁尔接头。蠕动泵2的出液端通过胶管与3D打印机的胶池连通。因此，当蠕动泵2工作时，胶瓶1中盛装的光敏树脂被输送至胶池中。蠕动泵2的开启和关闭则依靠控制电路3对其进行控制。

控制电路3可以为一个带有芯片的主板，包括向光电传感器5供电的第一供电单元、向蠕动泵2供电的第二供电单元、接收光电传感器5发送的感应结果数据的存储单元以及根据感应结果数据判定开启或关闭第二供电单元的主控单元。

如图2所示，浮标组件4主要包括浮标41、浮标支架42、浮标导向杆43。浮标支架42固定地设置于3D打印机胶池的边缘，其具有一个大致呈圆柱体的通道，供上述与蠕动泵2出液端连接的胶管进入，以达到蠕动泵2可以更可靠地将胶瓶1中的光敏树脂输送至3D打印机胶池的目的。

浮标支架42上还平行地设置有两根竖直浮标导向杆43。浮标41设置在浮标导向杆43之上。当胶池中充入液态光敏树脂时，浮标41可以漂浮在光敏树脂的液面上。当光敏树脂液面高度发生变化时，浮标41能够随着液面高度变化沿着浮标导向杆43上下运动。

在本实用新型的一实施方式中，在浮标支架42上设置有光电传感器5。光电传感器5采用对射式光电开关，又被叫做U槽型光电开关。光电传感器5由红外线发射管和红外线接收管组合而成，由发光体与受光体间的红外光进行接收、转换检测物体的位置。这种U型光电开关的优势在于受检测体的制约少，检测距离长(几十米)，检测精度高。具体地，可以采用欧姆龙EE-SG3-B型U槽型光电开关。

在本实用新型的另外一种实施方式中，在浮标支架42上还设置有两个光电传感器5。这种光电传感器5类似于无接触式的接近开关，其可以感应到浮标41的运动位置。一个光电传感器5靠近胶池底面，另一个靠近胶池顶部。位于靠近胶池底面的光电传感器5感应到浮标41处于其监测位置时，其向控制电路3发送第一监测信号，控制电路3接收到该信号后开启第二供电单元，蠕动泵2开始工作，胶瓶1中的液态光敏树脂被充向胶池中。靠近胶池顶部的光电传感器5感应到浮标41处于其监测位置时，其向控制电路3发送第二监测信号，控制电路3接收到该信号后关闭第二供电单元，蠕动泵2停止工作，此时胶池中的液态树脂处于充满状态。

以上对本实用新型的各种实施例进行了详细说明。本领域技术人员将理解，可在不偏离本实用新型范围(由所附的权利要求书限定)的情况下，对实施方案进行各种修改、改变和变化。对权利要求范围的解释应从整体解释且符合与说明一致的最宽范围，并不限于示例或详细说明中的实施范例。

Claims (9)

1.一种用于3D打印机的自动灌胶系统，所述3D打印机具有胶池，其特征在于，所述自动灌胶系统包括：

用于供应胶的供应装置；

用于监测3D打印机的胶池的液面高度的监测装置，

用于根据所述监测装置的监测结果相应地控制所述供应装置的胶供应量的控制装置。

2.根据权利要求1所述的用于3D打印机的自动灌胶系统，其特征在于，所述监测装置包括：

用于设置在所述胶池内随液面高度变化而竖向位移的浮标元件；以及

用于监测所述浮标元件的运动位置的监测元件。

3.根据权利要求2所述的用于3D打印机的自动灌胶系统，其特征在于，

所述浮标元件具有第一位置和第二位置；

所述监测元件监测到所述浮标元件处于所述第一位置，所述控制装置控制所述供应装置向所述胶池供胶；

所述监测元件监测到所述浮标元件处于所述第二位置，所述控制装置控制所述供应装置停止向所述胶池供胶。

4.根据权利要求3所述的用于3D打印机的自动灌胶系统，其特征在于，所述监测装置还包括：

用于设置在所述胶池上的竖向导向杆，所述浮标元件套设在所述导向杆上。

5.根据权利要求4所述的3D打印机的自动灌胶系统，其特征在于，所述竖向导向杆设置于所述胶池的侧壁。

6.根据权利要求2所述的用于3D打印机的自动灌胶系统，其特征在于，所述监测元件为光电传感器。

7.根据权利要求1所述的用于3D打印机的自动灌胶系统，其特征在于，所述供应装置包括：

用于储存胶的容器；以及

用于从所属容器中抽取胶的泵。

8.根据权利要求7所述的用于3D打印机的自动灌胶系统，其特征在于，所述泵为蠕动泵。

9.根据权利要求1所述的用于3D打印机的自动灌胶系统，其特征在于，所述控制装置包括控制主板，所述控制主板的一端与所述监测装置连接，另一端与所述供应装置连接。