一种用于沉浸式3D打印机的液缸的制作方法

本发明涉及3D打印机设备技术领域，尤其涉及一种用于沉浸式3D打印机的液缸。

背景技术：

现有的光敏树脂激光3D打印机在打印工作时，通常需要将液缸内用3D打印液完全浸泡，由于3D打印液的价格昂贵，成本很高，3D打印液如果没有被一次打印工作所消耗完，一般就要回收使用，再次打印时，再拿出来使用，同时又要添加大量新的3D打印液使液缸充满。未打印完的打印液再回收，而打印时，需对3D打印液进行加热使其具有适当的工作温度，经过回收重复使用多次及加热多次以后，3D打印液的品质会大大下降，影响打印质量。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于沉浸式3D打印机的液缸，以解决现有技术中将液缸内充满打印液后未完全消耗完打印液而多次回收利用而导致打印液品质下降，影响打印质量的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

本发明的一种用于沉浸式3D打印机的液缸，包括缸体、设置于所述缸体底部的升降板、设置于所述升降板与所述缸体底部之间的占位装置，所述升降板通过与升降控制机构连接，使所述升降板可相对于所述缸体上下移动，所述占位装置用于所述升降板相对于所述缸体上下移动时自动填充所述升降板与所述缸体底部之间的空间。

在上述技术方案中，通过在液缸的缸体内设置一可以相对于缸体上下移动的升降板，升降板下方与缸体底部之间设有一占位装置，在升降板上下移动时，占位装置可根据打印数据自动填充升降板与缸体底部之间的一部分空间或全部空间，可有效地保证在升降板升降的过程中，升降板下方与缸体底部之间的空间不需要全部用3D打印液进行填充，节省了3D打印液，使得在打印工作时，无需将整个缸体倒满3D打印液，避免因倒满而未完全将打印液消耗完又回收待下次再使用，如此循环多次后，3D打印液品质下降。

进一步改进在于，所述占位装置为具有空腔的柔性材料或弹性材料，所述占位装置上端与所述升降板下端连接或/和所述占位装置下端与所述缸体底部连接，所述空腔内通过管道与外部介质源连通。通过用柔性或弹性的材料制作具有空腔的占位装置，使其内部体积在受到压力作用下时能发生变化，即变大或变小，空腔通过管道与外部介质源连通，往空腔内注入介质时，占位装置体积变大，抽出介质时，占位装置体积变小，方便控制占位装置正常工作。

进一步改进在于，所述占位装置为具有空腔的唧筒结构，所述占位装置上端与所述升降板下端连接，所述占位装置下端与所述缸体底部连接，所述空腔通过管道与外部介质源连通。

进一步改进在于，所述外部介质源设置于储存装置内，所述储存装置包括加热机构和温度检测机构，所述加热机构用于加热通入所述占位装置的空腔内的介质，所述温度检测机构用于检测加热介质的温度值。

进一步改进在于，所述柔性材料为塑胶，或所述弹性材料为橡胶、乳胶中的一种。橡胶、乳胶的密封性好，柔韧性好，而且价格低，使得制作成本大大降低。

进一步改进在于，所述管道上设有流量控制阀，所述流量控制阀与流量控制器连通。在空腔与外部介质源之间的管道上设置流量控制阀，通过流量控制器来精准控制流入或抽出空腔内的介质的单位流量及整体流量，从而能精准的计算占位装置的整体体积，提高3D打印的整体效果。

进一步改进在于，所述流量控制器与所述升降控制机构的升降控制器连接。将流量控制器与升降控制器连接，可使升降板的升降动作与往占位装置内注入或抽出介质的动作联动，实现同步运动，以满足打印时的工艺需求。

进一步改进在于，所述液缸还包括温度控制装置，所述温度控制装置包括设置于所述占位装置内的加热器、设置于所述液缸内的温度传感器、温度控制器，所述加热器、温度传感器与所述温度控制器连接。

在上述技术方案中，通过在占位装置内设置加热器，液缸内设置多个温度传感器，加热器和温度传感器与温度控制器连接，温度传感器实时采集液缸内打印液的温度数据，发送至温度控制器，温度控制器根据传感器的温度数据控制加热器加热工作，使液缸内的打印液能精准的保持恒温状态，提高打印工作质量。

进一步改进在于，所述温度控制器与所述打印机的打印温度控制装置连接。通过将温度控制器与打印机的打印温度控制装置连接，实现了打印机与液缸内打印液的温度加热联动，提高了打印工作效率。

与现有技术相比，本发明的液缸具有结构简单，使用操作方便，控制精度高的优点，能有效地避免打印液的多次回收使用，节省了打印液的使用成本。

附图说明

图1为本发明一种用于沉浸式3D打印机的液缸的结构示意图；

图2为本发明一种用于沉浸式3D打印机的液缸的硬件原理框图；

图中，1-缸体，11-打印液，2-升降板，3-占位装置，4-固化的打印物，5-激光发生器，51-激光束偏转机构，52-激光束，6-3D打印机控制系统，61-流量控制器，62-流量控制阀，63-温度控制器，64-加热器，65-温度传感器。

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，所描述的实施例仅仅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、图2所示，本发明提供了一种用于沉浸式3D打印机的液缸，包括缸体1、设置于缸体1底部的升降板2、设置于升降板2与缸体1底部之间的占位装置3，升降板2与升降控制机构连接，使升降板2可相对于缸体1上下移动，占位装置3用于升降板2相对于缸体1上下移动时自动填充升降板2与缸体1底部之间的一部分空间或全部空间。

在升降板2上下移动时，占位装置3可根据打印数据自动填充升降板2与缸体1底部之间的一部分空间或全部空间，可有效地保证在升降板2上升的过程中，升降板2下方与缸体1底部之间的空间不需要全部用3D打印液进行填充，节省了3D打印液，使得在打印工作时，无需将整个缸体倒满3D打印液，避免因倒满而未完全将打印液消耗完又回收待下次再使用，如此循环多次后，3D打印液品质下降。

本发明的优选方式为，本实施例中，占位装置3为具有空腔的柔性材料或弹性材料，占位装置3上端与升降板2下端连接或/和所述占位装置3下端与缸体1底部连接；占位装置3也可以为具有空腔的唧筒结构，该唧筒结构可以采用塑料或者金属制成，在本实施例中，该唧筒结构为多层结构的套筒相互嵌套形成，各个套筒的首尾相连，最外端的套筒端部封合，使其内部形成空腔，占位装置3的上端与升降板2下端连接，占位装置3下端与缸体1底部连接；占位装置3的空腔内通过管道与外部介质源连通，其中，柔性材料为塑料，弹性材料为橡胶或乳胶，橡胶、乳胶的密封性好，柔韧性好，而且价格低，使得制作成本大大降低；所述外部介质源设置于储存装置内，所述储存装置包括加热机构和温度检测机构，所述加热机构用于加热通入所述占位装置的空腔内的介质，所述温度检测机构用于检测加热介质的温度值。

在占位装置3的空腔与外部介质源之间的管道上设有流量控制阀62，流量控制阀62与流量控制器61连通，通过流量控制器61来精准控制流入或抽出空腔内的介质的单位流量及整体流量，从而能精准的计算占位装置3的整体体积，提高3D打印的整体效果；流量控制器61还可与升降控制机构的升降控制器连接，升降控制机构与3D打印机控制系统连接，可使升降板2的升降动作与往占位装置3内注入或抽出介质的动作联动，实现同步运动，以满足打印时的工艺需求。

该液缸还包括温度控制装置，温度控制装置包括温度控制器63、设置于占位装置3内的加热器64、设置于液缸内的温度传感器65，加热器64、温度传感器65与温度控制器63通讯连接，温度传感器65实时采集液缸内打印液的温度数据，发送至温度控制器63，温度控制器63根据传感器的温度数据控制加热器64加热工作，使液缸内的打印液能精准的保持恒温状态，提高打印工作质量。

温度控制器63还可以与打印机的打印温度控制装置连接，打印温度控制装置与3D打印机控制系统连接，实现了打印机与液缸内打印液的温度加热联动，提高了打印工作效率。

本发明的工作原理是：液缸内倒入一定量的3D打印液，升降板向上升至顶端(低于3D打印液的液面)，启动激光发射器5，激光发射器5发出激光束52，位于液缸上的激光束偏转机构51将激光束52偏转照射在3D打印液的表面上，3D打印液在激光束的照射作用下，被照射的部分固化凝固，待一层表面凝固后，升降板下降一层，再次启动激光发射器5，激光发射器5发出激光束52，位于液缸上的激光束偏转机构51将激光束52偏转照射在3D打印液的表面上，3D打印液在激光束的照射作用下，被照射的部分固化凝固，待一层表面凝固后，升降板下降一层，如此循环上述固化凝固的工作，最终达到打印3D产品，上升的过程中，外部介质源向占位装置的空腔填充介质，使占位装置的体积增大，占据一部分3D打印液的空间，从而避免在使用3D打印时需将3D打印液将液缸完全浸泡，造成3D打印液浪费。

本发明的液缸具有结构简单，使用操作方便，控制精度高的优点，能有效地避免打印液的多次回收使用，节省了打印液的使用成本。

应当理解，方位词均是结合操作者和使用者的日常操作习惯以及说明书附图而设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。