一种防断料的3D打印机上料装置转让专利

申请号 : CN202310263037.2

文献号 : CN115972583B

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发明人 : 陈青果

申请人 : 河北科技大学

摘要 :

本发明公开了一种防断料的3D打印机上料装置,包括备料箱、料盒、测位组件、微型水泵和传输管,传输管设有两个,两个传输管分别固定连接微型水泵的输入端和输出端,微型水泵分别通过两个传输管与备料箱和料盒贯通;测位组件与微型水泵电连接,微型水泵接收测位组件的实时水位高度信号并将备料箱中的液体耗材传输至料盒中做防断料操作,微型水泵启动发出警示声音。本发明通过料盒内的液态光固化树脂快被消耗殆尽,微型水泵将备料箱中的液态光固化树脂传输至料盒中,使用者在传输完成后向备料箱内部调加液态光固化树脂,从而料盒中的液态光固化树脂一直处于预设的安全阈值内,从而达到防断料的目的。

权利要求 :

1.一种防断料的3D打印机上料装置,包括用于存放打印机液体耗材的备料箱(200)、用于存放打印机液体耗材的料盒(300)、用于测量料盒(300)剩余耗材高度的测位组件(400)、微型水泵(500)和传输管,其特征在于:所述微型水泵(500)固定安装在所述备料箱(200)的后部,所述传输管设有两个,两个所述传输管分别固定连接所述微型水泵(500)的输入端和输出端,所述微型水泵(500)分别通过两个所述传输管与备料箱(200)和料盒(300)贯通;

所述测位组件(400)固定安装在所述料盒(300)的前部,所述测位组件(400)与所述微型水泵(500)电连接,所述微型水泵(500)接收所述测位组件(400)的实时水位高度信号并将所述备料箱(200)中的液体耗材传输至料盒(300)中做防断料操作,所述微型水泵(500)启动发出警示声音;

所述料盒(300)包括盒体(310)、支撑架(340)、滑杆(350)、可以随着液体耗材液位升降的浮盘(360)和第一磁板(380),所述支撑架(340)固定在所述盒体(310)底部,所述滑杆(350)固定在所述支撑架(340)上部,所述浮盘(360)滑动安装在所述滑杆(350)外部;

所述料盒(300)还包括限位板(370)、旋盖(330)和可以和打印机料泵管道连接的下料管(320),所述限位板(370)设有多个,多个所述限位板(370)固定在所述支撑架(340)上部,所述浮盘(360)设有四个支板,所述浮盘(360)的其中三个支板分别与不同的限位板(370)滑动连接;

所述测位组件(400)包括测位件(410),所述测位件(410)包括固定板(411)、第一电杆(412)、第二电杆(413)、第一接触开关(414)、第二接触开关(415)和浮标(416),所述固定板(411)固定在所述料盒(300)前部,所述第一电杆(412)与第二电杆(413)固定连接,所述第一电杆(412)和第二电杆(413)的连接处设有绝缘胶垫(4144),所述第一接触开关(414)滑动安装在所述第二电杆(413)外部,所述第二接触开关(415)滑动安装在所述第一电杆(412)外部;

所述浮标(416)包括套管(4161)和第二磁板(4162),所述套管(4161)活动套设在所述第一电杆(412)和第二电杆(413)外部,所述第二磁板(4162)固定在所述套管(4161)后部,所述第二磁板(4162)磁力连接所述第一磁板(380),所述第二磁板(4162)受所述浮盘(360)驱动活动接触所述第一接触开关(414)和第二接触开关(415)。

2.如权利要求1所述的一种防断料的3D打印机上料装置,其特征在于:所述上料装置还包括扬声器(800)和第二电线(430),所述微型水泵(500)通过所述第二电线(430)与所述扬声器(800)电连接,所述扬声器(800)接收所述微型水泵(500)工作信号并发出警示声音信号。

3.如权利要求1所述的一种防断料的3D打印机上料装置,其特征在于:所述第一磁板(380)固定在所述浮盘(360)外部一角。

4.如权利要求1所述的一种防断料的3D打印机上料装置,其特征在于:所述测位组件(400)还包括第一电线(700),所述第一接触开关(414)和第二接触开关(415)分别通过第二电杆(413)和第一电杆(412)与固定板(411)电连接,所述固定板(411)通过所述第一电线(700)电连接所述微型电泵。

5.如权利要求1所述的一种防断料的3D打印机上料装置,其特征在于:所述第一接触开关(414)和第二接触开关(415)结构相同,所述第一电杆(412)和第二电杆(413)结构相同,所述第一接触开关(414)和第二接触开关(415)镜像对称设置,所述第一接触开关(414)包括开关本体(4141)、螺杆(4142)、螺套(4143)和胶垫(4144),所述开关本体(4141)滑动套设在所述第二电杆(413)外部,所述螺套(4143)滑动安装在所述开关本体(4141)一侧内部,所述螺杆(4142)转动安装在所述开关本体(4141)靠近所述螺套(4143)的一侧外部,所述螺杆(4142)螺接所述螺套(4143),所述胶垫(4144)固定在所述螺套(4143)内侧,所述胶垫(4144)受所述螺杆(4142)驱动压紧接触所述第二电杆(413)外部做限位动作。

6.如权利要求1所述的一种防断料的3D打印机上料装置,其特征在于:所述旋盖(330)旋紧安装在所述盒体(310)上部,所述下料管(320)固定在所述盒体(310)下部,所述下料管(320)贯通所述料盒(300)内腔。

7.如权利要求6所述的一种防断料的3D打印机上料装置,其特征在于:所述传输管包括第一传输管(600)和第二传输管(900),所述第一传输管(600)一端固定在所述微型水泵(500)的输出端,所述第一传输管(600)另一端穿过所述料盒(300)外壁延伸至所述料盒(300)内腔底部,所述第二传输管(900)一端固定在所述微型水泵(500)输入端,所述备料箱(200)包括箱体(210),所述箱体(210)后部分别一体成型有出料管(220)和进料管(230),所述出料管(220)和进料管(230)上部分别旋紧安装有一个密封盖,所述第二传输管(900)穿过所述出料管(220)的密封盖延伸至所述箱体(210)内腔的底部。

8.如权利要求4所述的一种防断料的3D打印机上料装置,其特征在于:所述上料装置还包括安装架(100),所述安装架(100)包括底板(110)、放置板(130)、支撑板(140)和夹具(150),所述放置板(130)固定在所述底板(110)上部,所述底板(110)四角开设有安装孔(120),所述备料箱(200)插接安装在所述放置板(130)的凹槽内部,所述支撑板(140)固定在所述底板(110)上部,所述夹具(150)固定在所述支撑板(140)上部,所述料盒(300)夹紧安装在所述夹具(150)内部,所述夹具(150)一侧开设还固定有若干束线套(420),所述第一电线(700)依次穿过所述若干束线套(420)。

说明书 :

一种防断料的3D打印机上料装置

技术领域

[0001] 本发明属于3D打印机技术领域,尤其涉及一种防断料的3D打印机上料装置。

背景技术

[0002] 3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,又称增材制造,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
[0003] 3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用;
[0004] 光敏树脂,俗称紫外线固化无影胶,或UV树脂(胶),主要由聚合物单体与预聚体组成,其中加有光(紫外光)引发剂,或称为光敏剂。在一定波长的紫外光(250 300nm) 照射下~便会立刻引起聚合反应,完成固态化转换。
[0005] 光敏树脂指用于光固化快速成型的材料为液态光固化树脂,或称液态光敏树脂,主要由齐聚物、光引发剂、稀释剂组成。近两年,光敏树脂正被用于3D打印新兴行业,因为其优秀的特性而受到行业青睐与重视。
[0006] 然而传统技术存在一些问题:传统的3D打印机治具只有上料箱,在进行打印时液态光固化树脂被持续消耗,当液态光固化树脂消耗完时,打印机打印中断,造成打印头无料打印和打印物体损毁等问题,因此我们提出一种防断料的3D打印机上料装置。

发明内容

[0007] 针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种防断料的3D打印机上料装置,具备防断料的优点,解决了传统的3D打印机治具只有上料箱,在进行打印时液态光固化树脂被持续消耗,当液态光固化树脂消耗完时,打印机打印中断,造成打印头无料打印和打印物体损毁的问题。
[0008] 本发明是这样实现的,一种防断料的3D打印机上料装置,包括用于存放打印机液体耗材的备料箱、用于存放打印机液体耗材的料盒、用于测量料盒剩余耗材高度的测位组件、微型水泵和传输管,所述微型水泵固定安装在所述备料箱的后部,所述传输管设有两个,两个所述传输管分别固定连接所述微型水泵的输入端和输出端,所述微型水泵分别通过两个所述传输管与备料箱和料盒贯通;
[0009] 所述测位组件固定安装在所述料盒的前部,所述测位组件与所述微型水泵电连接,所述微型水泵接收所述测位组件的实时水位高度信号并将所述备料箱中的液体耗材传输至料盒中做防断料操作,所述微型水泵启动发出警示声音。
[0010] 作为本发明优选的,所述上料装置还包括扬声器和第二电线,所述微型水泵通过所述第二电线与所述扬声器电连接,所述扬声器接收所述微型水泵工作信号并发出警示声音信号。
[0011] 作为本发明优选的,所述料盒包括盒体、支撑架、滑杆、可以随着液体耗材液位升降的浮盘和第一磁板,所述支撑架固定在所述盒体底部,所述滑杆固定在所述支撑架上部,所述浮盘滑动安装在所述滑杆外部,所述第一磁板固定在所述浮盘外部一角。
[0012] 作为本发明优选的,所述测位组件包括测位件,所述测位件包括固定板、第一电杆、第二电杆、第一接触开关、第二接触开关和浮标,所述固定板固定在所述料盒前部,所述第一电杆与第二电杆固定连接,所述第一电杆和第二电杆的连接处设有绝缘胶垫,所述第一接触开关滑动安装在所述第二电杆外部,所述第二接触开关滑动安装在所述第一电杆外部。
[0013] 作为本发明优选的,所述测位组件还包括第一电线,所述第一接触开关和第二接触开关分别通过第二电杆和第一电杆与固定板电连接,所述固定板通过所述第一电线电连接所述微型电泵。
[0014] 作为本发明优选的,所述浮标包括套管和第二磁板,所述套管活动套设在所述第一电杆和第二电杆外部,所述第二磁板固定在所述套管后部,所述第二磁板磁力连接所述第一磁板,所述第二磁板受所述浮盘驱动活动接触所述第一接触开关和第二接触开关。
[0015] 作为本发明优选的,所述第一接触开关和第二接触开关结构相同,所述第一电杆和第二电杆结构相同,所述第一接触开关和第二接触开关镜像对称设置,所述第一接触开关包括开关本体、螺杆、螺套和胶垫,所述开关本体滑动套设在所述第二电杆外部,所述螺套滑动安装在所述开关本体一侧内部,所述螺杆转动安装在所述开关本体靠近所述螺套的一侧外部,所述螺杆螺接所述螺套,所述胶垫固定在所述螺套内侧,所述胶垫受所述螺杆驱动压紧接触所述第二电杆外部做限位动作。
[0016] 作为本发明优选的,所述料盒还包括限位板、旋盖和可以和打印机料泵管道连接的下料管,所述限位板设有多个,多个所述限位板固定在所述支撑架上部,所述浮盘设有四个支板,所述浮盘的其中三个支板分别与不同的限位板滑动连接,所述旋盖旋紧安装在所述盒体上部,所述下料管固定在所述盒体下部,所述下料管贯通所述料盒内腔。
[0017] 作为本发明优选的,所述传输管包括第一传输管和第二传输管,所述第一传输管一端固定在所述微型水泵的输出端,所述第一传输管另一端穿过所述料盒外壁延伸至所述料盒内腔底部,所述第二传输管一端固定在所述微型水泵输入端,所述备料箱包括箱体,所述箱体后部分别一体成型有出料管和进料管,所述出料管和进料管上部分别旋紧安装有一个密封盖,所述第二传输管穿过所述出料管的密封盖延伸至所述箱体内腔的底部。
[0018] 作为本发明优选的,所述上料装置还包括安装架,所述安装架包括底板、放置板、支撑板和夹具,所述放置板固定在所述底板上部,所述底板四角开设有安装孔,所述备料箱插接安装在所述放置板的凹槽内部,所述支撑板固定在所述底板上部,所述夹具固定在所述支撑板上部,所述料盒夹紧安装在所述夹具内部,所述夹具一侧开设还固定有若干束线套,所述第一电线依次穿过所述若干束线套。
[0019] 与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
[0020] 本发明通过料盒用于存放打印机液体耗材,打印机液体耗材包括液态光固化树脂,在进行使用时,将料盒的输出端与3D打印机的料泵管道进行连接,使得3D打印机可以抽取料盒中的液态光固化树脂传输至打印机的打印头进行光固化打印操作,当打印过程中,料盒内的液态光固化树脂快被消耗殆尽,测位组件监测到液态光固化树脂的液位到达预设位置,并向微型水泵发动启动信号,驱动微型水泵将备料箱中的液态光固化树脂传输至料盒中,达到防断料的目的,且微型水泵启动时会发出机械运转声音,提示使用者备料箱中的液态光固化树脂被传输至料箱中,使用者在传输完成后向备料箱内部调加液态光固化树脂,从而料盒中的液态光固化树脂一直处于预设的安全阈值内,从而达到防断料的目的。

附图说明

[0021] 图1是本发明实施例提供的整体结构示意图;
[0022] 图2是本发明实施例提供的备料箱结构示意图;
[0023] 图3是本发明实施例提供的测位组件结构示意图;
[0024] 图4是本发明实施例提供的料盒内部结构示意图;
[0025] 图5是本发明实施例提供的浮盘结构示意图;
[0026] 图6是本发明实施例提供的图4中A处示意图;
[0027] 图7是本发明实施例提供的第一接触开关示意图;
[0028] 图8是本发明实施例提供的第一接触开关内部示意图。
[0029] 图中:100、安装架;200、备料箱;300、料盒;400、测位组件;500、微型水泵;600、第一传输管;700、第一电线;800、扬声器;900、第二传输管;
[0030] 110、底板;120、安装孔;130、放置板;140、支撑板;150、夹具;
[0031] 210、箱体;220、出料管;230、进料管;
[0032] 310、盒体;320、下料管;330、旋盖;340、支撑架;350、滑杆;360、浮盘;370、限位板;380、第一磁板;
[0033] 410、测位件;420、束线套;430、第二电线;
[0034] 411、固定板;412、第一电杆;413、第二电杆;414、第一接触开关;415、第二接触开关;416、浮标;
[0035] 4141、开关本体;4142、螺杆;4143、螺套;4144、胶垫;
[0036] 4161、套管;4162、第二磁板。

具体实施方式

[0037] 为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。
[0038] 下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
[0039] 如图1至图8所示,本发明实施例提供的一种防断料的3D打印机上料装置,包括用于存放打印机液体耗材的备料箱200、用于存放打印机液体耗材的料盒300、用于测量料盒300剩余耗材高度的测位组件400、微型水泵500和传输管,微型水泵500固定安装在备料箱
200的后部,传输管设有两个,两个传输管分别固定连接微型水泵500的输入端和输出端,微型水泵500分别通过两个传输管与备料箱200和料盒300贯通;
[0040] 测位组件400固定安装在料盒300的前部,测位组件400与微型水泵500电连接,微型水泵500接收测位组件400的实时水位高度信号并将备料箱200中的液体耗材传输至料盒300中做防断料操作,微型水泵500启动发出警示声音。
[0041] 上述一种防断料的3D打印机上料装置,料盒300用于存放打印机液体耗材,打印机液体耗材包括液态光固化树脂,在进行使用时,将料盒300的输出端与3D打印机的料泵管道进行连接,使得3D打印机可以抽取料盒300中的液态光固化树脂传输至打印机的打印头进行光固化打印操作,当打印过程中,料盒300内的液态光固化树脂快被消耗殆尽,测位组件400监测到液态光固化树脂的液位到达预设位置,并向微型水泵500发送启动信号,驱动微型水泵500将备料箱200中的液态光固化树脂传输至料盒300中,达到防断料的目的,且微型水泵500启动时会发出机械运转声音,提示使用者备料箱200中的液态光固化树脂被传输至料箱中,使用者在传输完成后向备料箱200内部调加液态光固化树脂,从而料盒300中的液态光固化树脂一直处于预设的安全阈值内,从而达到防断料的目的。
[0042] 在本实施例中,上料装置还包括扬声器800和第二电线430,微型水泵500通过第二电线430与扬声器800电连接,扬声器800接收微型水泵500工作信号并发出警示声音信号。微型水泵500在进行工作时,向扬声器800发出启动信号,扬声器800接收到启动信号后,发出警示声音,提醒使用者及时向备料箱200中补充物料。
[0043] 在本实施例中,扬声器800接收到启动信号后,发出一段时间警示声音,提醒使用者及时向备料箱200中补充物料,警示声音的时常为1‑3分钟。
[0044] 在另一实施中,扬声器800接收到启动信号后,一直发出警示声音,提醒使用者及时向备料箱200中补充物料,直至使用者手动关闭扬声器800。
[0045] 在本实施例中,料盒300包括盒体310、支撑架340、滑杆350、可以随着液体耗材液位升降的浮盘360和第一磁板380,支撑架340固定在盒体310底部,滑杆350固定在支撑架340上部,浮盘360滑动安装在滑杆350外部,第一磁板380固定在浮盘360外部一角,测位组件400包括测位件410,测位件410包括固定板411、第一电杆412、第二电杆413、第一接触开关414、第二接触开关415和浮标416,固定板411固定在料盒300前部,第一电杆412与第二电杆413固定连接,第一电杆412和第二电杆413的连接处设有绝缘胶垫4144,第一接触开关
414滑动安装在第二电杆413外部,第二接触开关415滑动安装在第一电杆412外部,测位组件400还包括第一电线700,第一接触开关414和第二接触开关415分别通过第二电杆413和第一电杆412与固定板411电连接,固定板411通过第一电线700电连接微型电泵,浮标416包括套管4161和第二磁板4162,套管4161活动套设在第一电杆412和第二电杆413外部,第二磁板4162固定在套管4161后部,第二磁板4162磁力连接第一磁板380,第二磁板4162受浮盘
360驱动活动接触第一接触开关414和第二接触开关415。
[0046] 首先3D打印机进行打印工作时,持续抽取盒体310内部的液态光固化树脂,液态光固化树脂的液位持续下降,浮盘360随着液位持续下降,同时第一磁板380磁力吸附第二磁板4162,使得浮标416可以随着液位进行下移,当浮标416接触到第一接触开关414时,第一接触开关414向微型水泵500发出启动信号,微型水泵500将备料箱200内的液态光固化树脂传输至料盒300中,且微型水泵500的传输速率,大于料盒300的输出端速率,使得料盒300内的液态光固化树脂液位上涨,浮标416同步上移显示限位高度,直至接触到第二接触开关415,第二接触开关415向微型水泵500发出停止信号,使得微型水泵500停止工作;
[0047] 料盒300内的液态光固化树脂正常消耗,直至液态光固化树脂液位再次下降至第一接触开关414位置启动,周而复始进行循环启动,区别于传统的液位计测量和驱动水泵,本发明的测位组件400不会占用瓶口的位置,方便使用者在完成打印,且料盒300内的液态光固化树脂液位处于正常位置时,方便从料盒300的上部开口处添加物料,使得下次进行打印时,料盒300内的液态光固化树脂物料处于饱和状态。
[0048] 在本实施例中,第一接触开关414和第二接触开关415结构相同,第一电杆412和第二电杆413结构相同,第一接触开关414和第二接触开关415镜像对称设置,第一接触开关414包括开关本体4141、螺杆4142、螺套4143和胶垫4144,开关本体4141滑动套设在第二电杆413外部,螺套4143滑动安装在开关本体4141一侧内部,螺杆4142转动安装在开关本体
4141靠近螺套4143的一侧外部,螺杆4142螺接螺套4143,胶垫4144固定在螺套4143内侧,胶垫4144受螺杆4142驱动压紧接触第二电杆413外部做限位动作。
[0049] 使用者还可以调节第一接触开关414和第二接触开关415的位置,用来设置液位的最低阈值和最高阈值,使用时首先转动螺杆4142,螺套4143连通胶垫4144远离第二电杆413,可以滑动开关本体4141,同理固定时反向转动螺杆4142,使得螺套4143连通胶垫4144压紧接触第二电杆413完成固定限位操作。
[0050] 在本实施例中,料盒300还包括限位板370、旋盖330和可以和打印机料泵管道连接的下料管320,限位板370设有多个,多个限位板370固定在支撑架340上部,浮盘360设有四个支板,浮盘360的其中三个支板分别与不同的限位板370滑动连接,旋盖330旋紧安装在盒体310上部,下料管320固定在盒体310下部,下料管320贯通料盒300内腔,传输管包括第一传输管600和第二传输管900,第一传输管600一端固定在微型水泵500的输出端,第一传输管600另一端穿过料盒300外壁延伸至料盒300内腔底部,第二传输管900一端固定在微型水泵500输入端,备料箱200包括箱体210,箱体210后部分别一体成型有出料管220和进料管230,出料管220和进料管230上部分别旋紧安装有一个密封盖,第二传输管900穿过出料管
220的密封盖延伸至箱体210内腔的底部。
[0051] 浮盘360随着液位升降时受限位板370的约束进行上下移动,使得第一磁板380可以一直位于靠近第二磁板4162的位置,旋紧旋盖330可以密封盒体310,液泵配合第一传输管600和第二传输管900可以将备料箱200中的液态光固化树脂传输至料盒300中,传输完成后使用者可以打开进料管230上部分的密封盖,向备料箱200内部补充液态光固化树脂。
[0052] 在本实施例中,上料装置还包括安装架100,安装架100包括底板110、放置板130、支撑板140和夹具150,放置板130固定在底板110上部,底板110四角开设有安装孔120,备料箱200插接安装在放置板130的凹槽内部,支撑板140固定在底板110上部,夹具150固定在支撑板140上部,料盒300夹紧安装在夹具150内部,夹具150一侧开设还固定有若干束线套420,第一电线700依次穿过若干束线套420。
[0053] 通过放置板130固定在底板110上部,底板110四角开设有安装孔120可以配合螺钉将安底板110固定在3D打印机上,通过备料箱200插接安装在放置板130的凹槽内部,支撑板140固定在底板110上部,夹具150固定在支撑板140上部,料盒300夹紧安装在夹具150内部,夹具150一侧开设还固定有若干束线套420,第一电线700依次穿过若干束线套420,对备料箱200和料盒300进行安装固定,方便进行使用。
[0054] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0055] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。