自动进料装置及光固化3D打印机的制作方法

自动进料装置及光固化3d打印机
技术领域
1.本实用新型涉及3d打印技术领域，特别涉及一种自动进料装置及光固化3d打印机。


背景技术：

2.光固化3d打印机通过激光以逐层方式将树脂转化为3d固体模型。相关技术中，光固化3d打印机往往通过人工手动进行树脂的添加，或者通过复杂的进料系统以及电子感应装置来实现加料。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提供一种结构简单、加料便捷的自动进料装置。
4.为实现上述目的，本实用新型提出一种自动进料装置，应用于光固化3d打印机，所述光固化3d打印机包括进料槽，所述自动进料装置包括：
5.料瓶，所述料瓶用以容纳树脂，所述料瓶设有瓶口；
6.瓶盖，所述瓶盖盖设于所述瓶口，所述瓶盖设有第一出料口；以及，
7.密封塞组件，包括活塞柱和密封塞，所述活塞柱具有通过所述第一出料口伸入所述料瓶内的第一端部，及用以抵持于所述进料槽槽底的第二端部，所述密封塞设于所述第一端部，所述密封塞用以在所述第二端部抵持于所述进料槽槽底时活动打开所述第一出料口。
8.可选地，所述第二端部设有抵持平台，所述活塞柱套设有弹性件，所述弹性件位于所述瓶盖与所述抵持平台之间。
9.可选地，所述弹性件为弹簧。
10.可选地，所述瓶盖设有伸入所述料瓶内的出料通道，所述第一出料口设于所述出料通道的伸入所述料瓶内的一端，所述出料通道的另一端设有第二出料口，所述第一出料口与所述第二出料口连通。
11.可选地，所述第二出料口包括多个出料孔，多个所述出料孔环绕所述活塞柱间隔排布。
12.可选地，所述瓶盖可活动打开地盖合于所述瓶口。
13.可选地，所述瓶盖与所述瓶口的周侧壁螺纹配合。
14.本实用新型还提出一种光固化3d打印机，包括：
15.进料槽；以及，
16.前述的自动进料装置，所述自动进料装置设于所述进料槽，所述自动进料装置的瓶口朝下，且所述自动进料装置的活塞柱抵持于所述进料槽槽底。
17.可选地，所述光固化3d打印机还包括打印平台和料槽，所述料槽设于所述打印平台的下方，所述料槽的周侧壁开有进料口，所述进料槽通过所述进料口与所述料槽连通。
18.可选地，所述光固化3d打印机还包括支撑座，所述支撑座位于所述进料槽的上方，
所述支撑座开设有安装口，以供所述自动进料装置瓶口朝下进行安装。
19.本实用新型技术方案中，通过将自动进料装置瓶口朝下倒置于进料槽时，活塞柱在与进料槽槽底接触后被顶起，设于活塞柱的第一端部的密封塞会与瓶盖的第一出料口分离，使得料瓶内的树脂在重力的作用下通过第一出料口流入进料槽内；而通过将自动进料装置提起后，使得活塞柱不再受到进料槽槽底的抵持后，密封塞在树脂的重力下，会密封第一出料口，以及时封存料瓶内的树脂，避免树脂流出而浪费。本实用新型所提供的自动进料装置，放进料槽时自动出料，脱离料槽时停止出料，能够减少人工加料耗时，且无需电子技术的支持，具有加料便捷、结构简单及成本低廉的优点。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本实用新型一实施例中自动进料装置的外部结构示意图；
22.图2为图1所示自动进料装置的爆炸图；
23.图3为图1所示自动进料装置的剖面结构示意图；
24.图4为图1所示自动进料装置中瓶盖的结构示意图；
25.图5为本实用新型一实施例中光固化3d打印机的部分结构示意图；
26.图6为图5所示光固化3d打印机的爆炸图。
27.附图标号说明：
28.标号名称标号名称100料瓶110瓶口200瓶盖210第一出料口220出料孔310活塞柱311抵持平台320密封塞400弹簧500进料槽600料槽610进料口700支撑座710安装口
29.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
31.需要说明，本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一
个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。
32.另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
33.本实用新型实施例提出一种自动进料装置，应用于光固化3d打印机，光固化3d打印机包括进料槽。可以理解，通过自动进料装置以为进料槽及时供应树脂，以避免在打印过程中因树脂无法及时补充而造成3d模型打印缺失的问题。下面将结合图1至图6对本实用新型自动进料装置进行具体说明。
34.在本实用新型一实施例中，如图1至图4所示，所述自动进料装置包括：
35.料瓶100，所述料瓶100用以容纳树脂，所述料瓶100设有瓶口110；
36.瓶盖200，所述瓶盖200盖设于所述瓶口110，所述瓶盖200设有第一出料口210；以及，
37.密封塞320组件，包括活塞柱310和密封塞320，所述活塞柱310具有通过所述第一出料口210伸入所述料瓶100内的第一端部，及用以抵持于所述进料槽500槽底的第二端部，所述密封塞320设于所述第一端部，所述密封塞320用以在所述第二端部抵持于所述进料槽500槽底时活动打开所述第一出料口210。
38.具体而言，瓶盖200与料瓶100之间可以可拆卸连接、或固定连接或一体成型，其中，瓶盖200与料瓶100之间的可拆卸连接方式包括但不限于螺纹连接、卡扣连接或螺钉连接，下文还将对此详细说明。另外，第一出料口210可以直接设于瓶盖200上，并贯穿瓶盖200的内侧面和外侧面；或者，瓶盖200设有伸入料瓶100内的出料通道，出料通道的伸入料瓶100的端面敞口以形成第一出料口210，下文还将对此详细说明。
39.另外，活塞柱310可以通过第一出料口210上下运动，当其第二端部抵持于进料槽500槽底时，活塞柱310向上运动，并带动密封塞320向上运动以打开第一出料口210，此时，树脂可以通过第一出料口210流出料瓶100进入进料槽500；当其第二端部脱离进料槽500槽底时，由于受到树脂的重力压迫，密封塞320和活塞柱310向下运动以关闭第一出料口210，此时，树脂不再充第一出料口210流出，而被封存在料瓶100内。其中，密封塞320的最大径向面积大于或等于第一出料口210的径向面积，以保证密封塞320能够封堵第一出料口210，防止出现漏液的现象。可选地，密封塞320为橡胶塞或硅胶塞，以使得密封塞320能够与第一出料口210紧配配合，提升密封塞320的密封效果。
40.本实用新型技术方案中，通过将自动进料装置瓶口110朝下倒置于进料槽500时，活塞柱310在与进料槽500槽底接触后被顶起，设于活塞柱310的第一端部的密封塞320会与瓶盖200的第一出料口210分离，使得料瓶100内的树脂在重力的作用下通过第一出料口210流入进料槽500内；而通过将自动进料装置提起后，使得活塞柱310不再受到进料槽500槽底的抵持后，密封塞320在树脂的重力下，会密封第一出料口210，以及时封存料瓶100内的树脂，避免树脂流出而浪费。本实用新型的自动进料装置，放进料槽500时自动出料，脱离料槽600时停止出料，能够减少人工加料耗时，且无需电子技术的支持，具有加料便捷、结构简单及成本低廉的优点。
41.进一步地，如图1和图2所示，活塞柱310的第二端部设有抵持平台311，活塞柱310
套设有弹性件，弹性件位于瓶盖200与抵持平台311之间。可选地，弹性件包括但不限于弹力块和弹簧400等。本实施例中，所述弹性件为弹簧400。可以理解，抵持平台311的径向面积大于活塞柱310的径向面积，弹性件套设于瓶盖200与抵持平台311之间，以利用弹性件的弹力作用帮助密封塞320从脱离第一出料口210的状态快速恢复至密封第一出料口210的状态。
42.具体而言，自动进料装置具有使用状态和闲置状态。当自动进料装置处于使用状态时，抵持平台311抵持于进料槽500槽底，弹簧400被压缩，活塞柱310被顶起，固定于活塞柱310上的密封塞320与第一出料口210分离，树脂在重力的作用下从第一出料口210流出并进入进料槽500内。当进料槽500内的树脂液面淹没至瓶盖200底部时，料瓶100内形成密封的空间，当树脂在重力的作用下继续往外流时，料瓶100内逐渐形成负压，料瓶100内外就会因此形成压力差，最终当压力差与料瓶100内树脂所受重力相等时，料瓶100内树脂则会处于一个受力平衡的状态，树脂将不再向外流动。而在打印过程中，随着树脂不断消耗，进料槽500内的树脂液面会不断降低，当液面低于瓶盖200底部时，料瓶100内外的空气连通，压力差消失，树脂在重力下继续从料瓶100流出，直至液面没过瓶盖200底部并再次形成压力差，树脂重力与压力差再次达到平衡而停止流出。如此，一方面可确保打印过程中进料槽500内始终有液态树脂，确保打印过程中因树脂消耗得不到及时补充而导致模型打印失败；另一方面也可以避免因一次性倒入树脂过多，树脂与外部环境接触太久导致树脂变质而影响打印质量。
43.当自动进料装置处于闲置状态(且处于倒置状态)时，即活塞柱310没有受到进料槽500槽底的抵持作用时，在弹簧400由压缩状态恢复自然状态的过程中，抵持平台311在弹簧400的弹力作用下会向下运动，加上树脂的重力，活塞柱310和密封塞320会一并向下运动，以将第一出料口210封堵，从而达到密封的效果，使料瓶100中的树脂无法流出，避免料瓶100发生漏液的情况。
44.进一步地，如图3和图4所示，瓶盖200设有伸入料瓶100内的出料通道，第一出料口210设于出料通道的伸入料瓶100内的一端，出料通道的另一端设有第二出料口，第一出料口210与第二出料口连通。另外，瓶盖200还设有供活塞柱310穿过的安装通孔，该安装通孔与第二出料口位于同一平面。当然，在其它实施例中，瓶盖200可以不设出料通道，即在瓶盖200上直接设置出料口，但如此，不利于密封塞320对出料口进行密封。而本实施例技术方案中，密封塞320可以朝向出料通道呈渐缩设置，如此，密封塞320可以部分通过第一出料口210塞入出料通道内，从而进一步提升密封塞320对出料口的密封效果。
45.本实施例中，如图1和图2所示，第二出料口包括多个出料孔220，多个出料孔220环绕活塞柱310间隔排布，即多个出料孔220环绕所述安装通孔间隔排布。当然，在其它实施例中，第二出料口也可以为完整的环形孔。如果进料槽500内树脂消耗速度明显低于树脂增加速度，会使进料槽500的树脂容易溢出到外部。本实施例技术方案将第二出料口分为多个出料孔220，能够有效减缓树脂的流出速度，避免树脂过快地流入进料槽500内
46.进一步地，瓶盖200可活动打开地盖合于瓶口110。当然，在其它实施例中，瓶盖200可与瓶口110的周侧壁之间固定连接或一体成型。本实施例中，将瓶盖200设置为可活动打开的形式，一方面是便于用户打开料瓶100的瓶口110，通过瓶口110向料瓶100内添加树脂，或通过瓶口110清理料瓶100内残留的变质树脂；另一方面，在装配过程中，先使瓶盖200脱离料瓶100后，更便于密封塞320组件的安装，从而提升自动进料装置的装配效率。
47.进一步地，如图2和图3所示，瓶盖200与瓶口110的周侧壁螺纹配合。当然，在其它实施例中，瓶盖200可以与瓶口110的周侧壁卡扣连接或螺栓连接。在本实施例技术方案中，只要通过旋转瓶盖200，就可以使瓶盖200与瓶口110分离，省时省力，便于用户装配和操作。
48.本实用新型还提供一种光固化3d打印机，如图5和图6所示，该光固化3d打印机包括进料槽500和前述的自动进料装置，自动进料装置设于进料槽500，自动进料装置的瓶口110朝下，且自动进料装置的活塞柱310抵持于进料槽500槽底。自动进料装置的具体结构请参照上述实施例。由于该光固化3d打印机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
49.进一步地，光固化3d打印机还包括打印平台(附图未示)和料槽600，料槽600设于打印平台的下方，如图6所示，料槽600的周侧壁开有进料口610，进料槽500通过进料口610与料槽600连通。具体而言，光固化3d打印机还包括驱动组件(附图未示)和显示屏组件(附图未示)等。其中，驱动组件与打印平台驱动连接，用以驱动打印平台上升或下降；显示屏组件设于料槽600的下方，显示屏组件用以为树脂提供引发固化的光源。
50.该光固化3d打印机的工作过程如下：驱动组件驱动平台固定组件向下运动，以带动打印平台下降并沉入料槽600中，光固化3d打印机与计算机连接，显示屏组件按照计算机提供的图像为料槽600提供光源，料槽600中的树脂在光源的照射下逐渐固化成型为一个打印层，并附着于打印平台上，升降机构驱动打印平台上升一个打印层的高度，同时，显示屏组件继续固化树脂并形成下一个打印层。
51.可以理解，本实施例中，进料槽500设于料槽600的旁侧，料瓶100内的树脂先流入进料槽500内再通过进料口610流入料槽600内。如此，一方面可以方便自动进料装置的放置；另一方面可以通过控制进料口610的开合度来对料槽600内的树脂量进行控制。当然，进料口610可以始终处于敞开状态，如此，料槽600内树脂液面与进料槽500内的树脂液面最终会达到一致。因此，本实施例技术方案相当于能够确保打印过程中料槽600内始终有液态树脂，确保打印过程中因树脂消耗得不到及时补充而导致模型打印失败。
52.进一步地，光固化3d打印机还包括支撑座700，如图5和图6所示，支撑座700位于进料槽500的上方，支撑座700开设有安装口710，以供自动进料装置瓶口110朝下进行安装。可以理解，在安装自动进料装置时，需要将自动进料装置倒置(瓶口110朝下)，然后再将其穿过支撑座700的安装口710，最后使活塞柱310抵持于进料槽500槽底。本实施例技术方案有利于防止自动进料装置倾倒，保证自动进料装置的正常出料。进一步地，可以通过将支撑座700与升降机构进行连接，通过升降机构驱动支撑座700上升或下降，如此，当需要打开出料口时，升降机构驱动支撑座700下降并带动自动进料装置下降，以使其活塞柱310抵持于进料槽500槽底；当需要关闭出料口时，升降机构驱动支撑座700上升并带动自动进料装置上，以使其活塞柱310不再抵持于进料槽500槽底，通过弹簧400弹力作用和树脂的重力作用，带动密封塞320将出料口封堵。
53.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。