CN216658929U - 一种外置式加液装置及3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光固化3D打印技术领域，公开一种外置式加液装置及3D打印机。其中外置式加液装置包括储液瓶、加液泵、注液管和管夹。储液瓶用于储存待加入的光敏材料。加液泵包括第一进液端和第一出液端，第一进液端与储液瓶连通，第一出液端通过注液管与料槽连通。管夹被配置为与料槽可拆卸连接，使注液管与料槽连通。本实用新型提供的外置式加液装置能够实现不停机状态下为光固化3D打印机添加光敏材料。管夹与料槽可拆卸连接，保证了外置式加液装置无需做机型的适配，能够适用大多数光固化3D打印机。

Description

一种外置式加液装置及3D打印机

技术领域

本实用新型涉及光固化3D打印技术领域，尤其涉及一种外置式加液装置及3D打印机。

背景技术

3D打印技术(也称为增材制造技术)，是以3D数字模型文件为输入，将三维数字模型进行分层切片处理，利用挤出、激光烧结或光固化原理将粉末状金属或塑料等可粘合材料逐点或逐层打印成型的方式来构造物体的技术。进一步地，光固化3D打印的原理是利用紫外光或可见光引发具有光敏性的材料快速聚合交联，固化成二维图层，然后层层叠加固化形成三维结构。通常光固化3D打印技术可细分为SLA技术(Stereolithography，立体平版印刷)和DLP技术(Digital Light Procession，数字光处理)。

从上述原理不难看出，光固化3D打印机在打印构造物体的过程是液态光敏材料逐渐固化，物体逐渐成型的过程。若物体不能通过料盘一次加液完成打印，中途加液可能会影响打印精度，甚至导致物体打印失败。所以物体的大小和重量受光固化3D打印机料盘内所能容纳的光敏材料所限制。

为了突破上述限制，使光固化3D打印机能够打印大尺寸物体，现有技术中有少数3D打印机集成了加液系统，但只能支撑本品牌或本型号3D打印机的树脂瓶，通用性差，无法兼容其它机型。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种外置式加液装置，能够适用大多数光固化3D打印机，以及应用了该外置式加液装置的3D打印机。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种外置式加液装置，包括：

储液瓶，储液瓶用于储存待加入的光敏材料；

加液泵，加液泵包括第一进液端和第一出液端，第一进液端与储液瓶连通，第一出液端通过注液管与料槽连通；

管夹，管夹被配置为与料槽可拆卸连接，使注液管与料槽连通。

作为一种外置式加液装置的可选方案，还包括回收泵，回收泵包括第二进液端和第二出液端，第二进液端通过抽液管与料槽连通；第二出液端与储液瓶连通。

作为一种外置式加液装置的可选方案，抽液管延伸至料槽的底部。

作为一种外置式加液装置的可选方案，管夹包括管夹板和安装座，管夹板和安装座磁吸连接；管夹板设有插接孔，注液管穿设于插接孔；安装座与料槽可拆卸连接。

作为一种外置式加液装置的可选方案，管夹板还设有第二电容式液位传感器，第二电容式液位传感器用于检测料槽内的液面高度。

作为一种外置式加液装置的可选方案，注液管靠近料槽的一端设有螺纹接头，插接孔内设有内螺纹，螺纹接头与插接孔螺纹连接。

作为一种外置式加液装置的可选方案，还包括存量检测装置，存量检测装置位于储液瓶和加液泵连通的管路上，包括检测瓶和第一电容式液位传感器，第一电容式液位传感器用于检测检测瓶内的液面高度。

作为一种外置式加液装置的可选方案，储液瓶包括瓶塞，瓶塞设有密封锥面，瓶塞被配置为能适配多种储液瓶。

作为一种外置式加液装置的可选方案，还包括控制模块，控制模块用于控制加液泵。

一种3D打印机，包括以上任一方案所述的外置式加液装置。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种外置式加液装置及3D打印机，外置式加液装置包括储液瓶、加液泵、注液管和管夹。储液瓶用于储存待加入的光敏材料。加液泵包括第一进液端和第一出液端，第一进液端与储液瓶连通，第一出液端通过注液管与料槽连通。管夹被配置为与料槽可拆卸连接，使注液管与料槽连通。本实用新型提供的外置式加液装置能够实现不停机状态下为光固化3D打印机添加光敏材料。管夹与料槽可拆卸连接，保证了外置式加液装置无需做机型的适配，能够适用大多数光固化3D打印机。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式提供的外置式加液装置与光固化3D打印机连接的立体图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的外置式加液装置的爆炸图。

图中：

1、储液瓶；11、瓶塞；111、密封锥面；

2、加液泵；21、第一进液端；22、第一出液端；

3、注液管；31、螺纹接头；

4、管夹；41、管夹板；411、插接孔；412、第二电容式液位传感器；42、安装座；

5、回收泵；51、第二进液端；52、第二出液端；

6、抽液管；

7、存量检测装置；71、检测瓶；72、第一电容式液位传感器；

8、控制模块；

100、料槽。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型具体实施方式提供的外置式加液装置与光固化3D打印机连接的立体图，如图1所示，本实施方式提供一种外置式加液装置包括储液瓶1、加液泵2、注液管3和管夹4。储液瓶1用于储存待加入的光敏材料。加液泵2包括第一进液端21和第一出液端22，第一进液端21与储液瓶1连通，第一出液端22通过注液管3与料槽100连通。管夹4被配置为与料槽100可拆卸连接，使注液管3与料槽100连通。

本实用新型提供的外置式加液装置能够实现不停机状态下为光固化3D打印机添加光敏材料。管夹4与料槽100可拆卸连接，保证了外置式加液装置无需做机型的适配，能够适用大多数光固化3D打印机。

具体地，继续参照图1，作为一种优选的技术方案，本实施例中，储液瓶1包括瓶体和瓶塞11。瓶体用于储存待加入的光敏材料。瓶塞11设有密封锥面111，密封锥面111能够适配多种储液瓶1的瓶口，增强了瓶塞11的适用范围。瓶塞11设有通孔，输送光敏材料的管道可以穿过通孔伸入到瓶体内。优选地，瓶塞11为软塞，能够起到更好的密封效果。

进一步具体地，本实施例中，加液泵2优选为隔膜泵，隔膜泵是一种容积泵。它是依靠一个隔膜片的来回鼓动改变工作室容积从而吸入和排出液体的。隔膜泵2本身是一种现有技术，在此不做赘述。加液泵2与控制模块8电连接，由控制模块8控制加液泵2选择性地从储液瓶1吸出光敏材料。

于其他实施例中，储液瓶1还包括金属盖，金属盖位于瓶塞11的顶部并与瓶塞11固定连接。金属盖设有螺纹通孔，用于与管道上的接头螺纹连接，使管道与瓶塞11紧固连接。如此设置可以实现储液瓶1的快速更换，当储液瓶1内的光敏材料用尽后，可直接将瓶塞11插入另一个新的储液瓶1，即可继续供液。

图2是本实用新型具体实施方式提供的外置式加液装置的爆炸图，参照图2。在本实施例中，管夹4包括管夹板41和安装座42，管夹板41设有插接孔411，注液管3穿设于插接孔411中，实现注液管3与管夹板41的连接。于其他实施例中，注液管3靠近料槽100的一端设有螺纹接头31，插接孔411内设有内螺纹，螺纹接头31与插接孔411螺纹连接，保证注液管3与管夹板41连接更加紧固。

进一步地，安装座42与料槽100可拆卸连接，具体地，在本实施例中，安装座42与料槽100均设有螺纹孔，通过螺栓将安装座42与料槽100连接在一起。如此设置结构简单，连接可靠，通用性强。

管夹板41和安装座42磁吸连接，实现了管夹板41和安装座42的快速拆、装。因为注液管3与管夹板41连接，安装座42与料槽100连接，所以管夹板41和安装座42的快速拆、装，也就是注液管3与料槽100的快速拆、装。如此设置保证了外置式加液装置无需做机型的适配，能够适用大多数光固化3D打印机。具体地，管夹板41靠近安装座42的表面设有凹槽，凹槽内设有引磁铁片。安装座42靠近管夹板41的表面设有凸起，凸起表面固定设有磁铁。管夹板41与安装座42配合连接时，凹槽和凸起配合使磁铁正对引磁铁片。同时，凹槽和凸起配合还限制了管夹板41与安装座42连接时，在接触平面内的移动和转动自由度，实现了定位作用。

作为一种优选的技术方案，管夹板41还设有第二电容式液位传感器412，第二电容式液位传感器412用于检测料槽100内的液面高度。电容式液位传感器是一种非接触式的液位传感器，通常将该传感器贴紧在待测设备外壁上，是该传感器与待测设备的外壁电连接。当待测设备内的液体发生液面，与传感器电连接的外壁的介电常数随之改变，电容也发生改变。相较于接触式的液位传感器，电容式液位传感器可以防止被光敏材料腐蚀，并且液位传感器不设置在容器内部，可以减小容器的体积。

继续参照图2，外置式加液装置还包括回收泵5。当打印完成后，如果料盘内有需要回收的光敏材料时，控制模块8会控制回收泵5抽取待回收的光敏材料，将其回收至储液瓶1内。具体地，回收泵5包括第二进液端51和第二出液端52，第二进液端51通过抽液管6与料槽100连通。第二出液端52与储液瓶1连通。优选地，抽液管6也与管夹板41连接，并延伸至料槽100的底部，是使抽液管6可以完全抽取料槽100内的光敏材料。

作为一种优选的技术方案，外置式加液装置还包括存量检测装置7，存量检测装置7位于储液瓶1和加液泵2连通的管路上，包括检测瓶71和第一电容式液位传感器72，第一电容式液位传感器72设置在检测瓶71的外表面，用于检测检测瓶71内的液面高度。

外置式加液装置的工作过程为，首先将安装座42安装在料槽100的槽边上，将连接有注液管3和抽液管6的管夹板41安装在安装座42上。当第二电容式液位传感器412检测到料槽100内的液面低于低水平预设值时，将电信号传递至控制模块8，控制模块8控制加液泵2从储液瓶1中抽取光敏材料，并通过注液管3注入到料槽100中。当第二电容式液位传感器412检测到料槽100内的液面达到高水平预设值时，控制模块8控制加液泵2停止从储液瓶1中抽取光敏材料。在注液过程中，若储液瓶1内光敏材料充足时，检测瓶71内应充满光敏材料。所以当第一电容式液位传感器72检测到检测瓶71内液面下降时，即说明储液瓶1内没有光敏材料了，需要更换储液瓶1。此时只需将带有输液管路的瓶塞11拔出重新插到一个新的储液瓶1上即可。当打印完成后，如果料盘内有需要回收的光敏材料时，控制模块8会控制回收泵5抽取待回收的光敏材料，将其回收至储液瓶1内。

一种3D打印机，包括Z轴组件、平台套件、料盘组件、机台底座和外置式加液装置。如图1所示，机台底座上安装有Z轴组件和料盘组件，当Z轴组件的运动带动平台套件向上移动后。外置式加液装置作为一种外置的配件，提供自动加液和回收的功能。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (10)

1.一种外置式加液装置，其特征在于，包括：

储液瓶(1)，所述储液瓶(1)用于储存待加入的光敏材料；

加液泵(2)，所述加液泵(2)包括第一进液端(21)和第一出液端(22)，所述第一进液端(21)与所述储液瓶(1)连通，所述第一出液端(22)通过注液管(3)与料槽(100)连通；

管夹(4)，所述管夹(4)被配置为与所述料槽(100)可拆卸连接，使所述注液管(3)与所述料槽(100)连通。

2.根据权利要求1所述的外置式加液装置，其特征在于，还包括回收泵(5)，所述回收泵(5)包括第二进液端(51)和第二出液端(52)，所述第二进液端(51)通过抽液管(6)与所述料槽(100)连通；所述第二出液端(52)与所述储液瓶(1)连通。

3.根据权利要求2所述的外置式加液装置，其特征在于，所述抽液管(6)延伸至所述料槽(100)的底部。

4.根据权利要求1所述的外置式加液装置，其特征在于，所述管夹(4)包括管夹板(41)和安装座(42)，所述管夹板(41)和所述安装座(42)磁吸连接；所述管夹板(41)设有插接孔(411)，所述注液管(3)穿设于所述插接孔(411)；所述安装座(42)与所述料槽(100)可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的外置式加液装置，其特征在于，管夹板(41)还设有第二电容式液位传感器(412)，所述第二电容式液位传感器(412)用于检测所述料槽(100)内的液面高度。

6.根据权利要求4所述的外置式加液装置，其特征在于，所述注液管(3)靠近所述料槽(100)的一端设有螺纹接头(31)，所述插接孔(411)内设有内螺纹，所述螺纹接头(31)与所述插接孔(411)螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的外置式加液装置，其特征在于，还包括存量检测装置(7)，所述存量检测装置(7)位于所述储液瓶(1)和所述加液泵(2)连通的管路上，包括检测瓶(71)和第一电容式液位传感器(72)，所述第一电容式液位传感器(72)用于检测所述检测瓶(71)内的液面高度。

8.根据权利要求1所述的外置式加液装置，其特征在于，所述储液瓶(1)包括瓶塞(11)，所述瓶塞(11)设有密封锥面(111)，所述瓶塞(11)被配置为能适配多种所述储液瓶(1)。

9.根据权利要求1所述的外置式加液装置，其特征在于，还包括控制模块(8)，所述控制模块(8)用于控制所述加液泵(2)。

10.一种3D打印机，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的外置式加液装置。

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