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一种液槽装置及三维打印设备

2021-03-18 09:03:46

一种液槽装置及三维打印设备

  技术领域

  本申请涉及三维打印技术领域,特别是涉及一种液槽装置及三维打印设备。

  背景技术

  光固化三维打印技术通过逐层固化液槽内盛放的成型液以实现模型打印,由于其成型精度高、打印速度快而被广泛应用。

  当打印完毕后,需要对液槽进行检查清理以便于进行下一次打印,但是实际操作的过程中,会出现清理不彻底而残留有打印模型残渣的情况,而打印模型残渣会导致下一次打印时,成型液的当前固化空间小于所需固化空间,从而导致残渣压迫液槽,使得液槽受损。

  发明内容

  本申请主要是提供一种液槽装置及三维打印设备,旨在解决成型液的当前固化空间小于所需固化空间时,导致液槽受损的问题。

  为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种液槽装置,所述液槽装置包括底座、弹性缓冲组件及液槽本体;其中,所述弹性缓冲组件与所述底座连接,所述液槽本体用于盛放成型液且支撑于所述弹性缓冲组件上,以在所述成型液固化成型的过程中,当前固化空间小于所需固化空间时,所述弹性缓冲组件发生弹性形变。

  其中,所述液槽装置还包括检测器,所述检测器用于检测所述弹性缓冲组件的形变距离,以在所述形变距离大于或等于阈值时发出检测信号。

  其中,所述检测器为限位开关,所述限位开关设置于所述底座与所述液槽本体之间,并在所述形变距离大于或等于阈值时,所述液槽本体触碰所述限位开关。

  其中,所述底座包括底板及与所述底板连接的两个压持件,每个所述压持件包括连接部及压持部,所述连接部与所述底板连接,所述压持部与所述连接部弯折连接,所述两个压持件在所述底板的同一侧对称设置以与所述底板形成一夹持空间,所述弹性缓冲组件包括弹性机构及支撑件,所述弹性机构与所述底板连接,所述支撑件与所述弹性机构连接并设置于所述夹持空间内,以使得所述支撑件在所述弹性机构的弹力作用下与所述压持部共同夹持所述液槽本体。

  其中,所述夹持空间包括安装口,所述安装口的开口方向垂直于所述支撑件与所述压持部的夹持方向,所述液槽本体从所述安装口装入所述压持部与支撑件之间。

  其中,所述支撑件包括面向所述开口方向设置的倾斜导引面,以在所述液槽本体装入的过程中,所述液槽本体克服所述弹性机构的弹力作用沿所述倾斜导引面移动至所述压持部与支撑件之间。

  其中,所述弹性机构包括连接件及弹性件,所述连接件在所述底板远离所述夹持空间的一侧与所述底板连接,所述弹性件穿设于所述底板且所述弹性件的一端抵接于所述连接件,另一端与所述支撑件连接。

  其中,所述连接件设有凹槽,所述凹槽内设有调节件,所述弹性件的一端抵接于所述调节件,以通过所述调节件调节所述弹性件产生的弹力的大小。

  其中,所述液槽装置还包括限位件,所述支撑件设有限位孔,所述限位件穿过所述限位孔与所述底板连接,以通过所述限位件与所述限位孔配合限制所述支撑件呈未夹持状态时的高度。

  为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种三维打印设备,所述三维打印设备包括上述的液槽装置。

  本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请提供的液槽装置包括底座、弹性缓冲组件及液槽本体,弹性缓冲组件与底座连接,液槽本体用于盛放成型液且支撑于弹性缓冲组件上,以在成型液固化成型的过程中,当前固化空间小于所需固化空间时,弹性缓冲组件发生弹性形变,从而使得液槽本体在形变作用下发生移动,降低甚至消除了液槽本体在当前固化空间小于所需固化空间时受损的风险,提高设备的使用寿命。

  附图说明

  为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,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获得其他的附图,其中:

  图1是本申请提供的液槽装置第一实施例的结构示意图;

  图2是图1中底座的结构示意图;

  图3是图2中III-III向的截面示意图

  图4是图1中槽体的结构示意图;

  图5是图1中底座与弹性缓冲组件在V-V向的截面示意图;

  图6是图4中槽体与图5中结构装配的截面示意图;

  图7是图1中液槽装置的工作原理示意图;

  图8是本申请提供的液槽装置第二实施例的结构示意图。

  附图标记:11-底座;12-弹性缓冲组件;13-液槽本体;111-底板;112-压持件;1111-第一通光孔;1112-通孔;1113-连接孔;1121-连接部;1122-压持部;101-夹持空间;121-弹性机构;122-支撑件;1211-连接件;1212-弹性件;121a-调节件;131-槽体;132-透光板;102-容置空间;131a-第二通光孔;1311-底壁;1312-周侧壁;131b-容置槽;133-分离膜;1011-安装口;1221-倾斜导引面;10a-光源;10b-打印板;10c-打印模型;14-限位件;1222-限位孔;15-止挡件;26-检测器。

  具体实施方式

  下面结合附图和实施例,对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是,以下实施例仅用于说明本申请,但不对本申请的范围进行限定。同样的,以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例,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它实施例,都属于本申请保护的范围。

  本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

  在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

  参阅图1,图1是本申请提供的液槽装置10第一实施例的结构示意图,本实施例中的液槽装置10包括底座11、与底座11连接的弹性缓冲机构12及支撑于弹性缓冲组件12上的液槽本体13。

  共同参阅图2及图3,图2是图1中底座11的结构示意图,图3是图2中III-III向的截面示意图,其中,底座11包括底板111及与底板111连接的两个压持件112。

  其中,底板111设有第一通光孔1111。

  可选的,底板111还设有通孔1112及连接孔1113,在本实施例中,该通孔1112为光滑孔,连接孔1113为螺纹孔。

  其中,通孔1112与连接孔1113的数量及位置可以根据实际安装所需进行设置,在此不做限定。

  进一步的,两个压持件112在底板111的同一侧呈对称设置,且每一个压持件112包括连接部1121及压持部1122,连接部1121与底板111连接,压持部1122与连接部1121弯折连接,以使得两个压持件112与底板111形成一夹持空间101。

  可选的,连接部1121与压持部1122为一体结构。

  进一步参阅图1,其中,弹性缓冲组件12与底座11连接,具体的,弹性缓冲组件12包括弹性机构121及支撑件122,弹性缓冲机构121与底板111连接,支撑件122与弹性机构121连接并设置于夹持空间101内。

  其中,弹性机构121包括连接件1211及弹性件1212,连接件1211在底板111远离夹持空间101的一侧与底板111连接,弹性件1212穿设于底板111,在本实施例中,弹性件1212穿过通孔1112,且弹性件1212的一端抵接于连接件1211,另一端与支撑件122连接,从而使得弹性件1212可为支撑件122提供一个朝向压持部1122的弹力。

  可选的,连接件1211设有凹槽(图中未标示),该凹槽内设有调节件121a,弹性件1212的一端抵接于该调节件121a,以通过该调节件121a调节弹性件1212产生的弹力大小。

  可选的,该调节件121a为垫片,通过调整垫片的数量实现调节件121a的调节功能。

  可选的,弹性件1212为弹簧,在其他实施例中,弹性件1212也可以为其他弹性结构,比如弹片等。

  可选的,本实施例中的弹性缓冲组件12的数量为至少两个,至少两个弹性缓冲组件12的至少两个弹性件1212分别为至少两个支撑件122提供一个朝向两个压持部1122的弹力。

  可以理解的,本申请中的弹性机构121是为了给支撑件122提供一个朝向压持部1122的弹力,因此,在其他实施例中,弹性机构121可以直接通过弹性件1212的两端分别与底座11及支撑件122连接即可,简化整体结构。

  共同参阅图1及图4,图4是图1中槽体131的结构示意图,其中,液槽本体13用于盛放成型液,该成型液能够在与光接触时发生交联反应而固化。

  具体的,液槽本体13包括槽体131及设置于槽体131内的透光板132,具体的,槽体131形成有一容置空间102且设有与容置空间102连通的第二通光孔131a,透光板132设置于容置空间102内且盖设于第二通光孔131a,成型液盛放于透光板132顶部的容置空间102内,从而使得当光线通过第一通光孔1111、第二通光孔131a并穿过透光板132a照射于成型液时,成型液即可发生交联反应而固化。

  其中,第二通光孔131a的孔径大于或等于第一通光孔1111的孔径,以使得第二通光孔131a最大程度的接收从第一通光孔1111穿过的光线,降低光线损失,提高光源利用率,可以理解的,第一通光孔1111与第二通光孔131a具体的孔径大小可根据实际需要打印的模型尺寸而设定,在此不做限制。

  可选的,槽体131包括底壁1311及周侧壁1312,底壁1311与周侧壁1312连接以共同形成上述的容置空间102,第二通光孔131a贯穿底壁1311,透光板132设置于底壁1311靠近容置空间102的一侧以盖设于第二通光孔131a。

  可选的,槽体131设有分别连通容置空间102及第二通光孔131a的容置槽131b,在本实施例中,该容置槽131b设置于底壁1311上,上述的透光板132设置于容置槽131b内以盖设于第二通光孔131a。

  可选的,透光板132通过粘接的方式粘接于底壁1311上。

  可选的,上述的成型液可为光敏树脂,透光板132为玻璃板,当然在其他实施例中,透光板132也可以采用其他具有一定刚度、且透光性良好的材质制成。

  进一步的,透光板132上还设有分离膜133,该分离膜133为一种透光薄膜,具有一定的柔韧性及延展性,并且与成型液固化完成后的打印模型具有良好的分离性,从而使得成型液固化完成之后对固化成型的打印模型进行分离。

  共同参阅图1、图5及图6,图5是图1中底座11与弹性缓冲组件12在V-V向的截面示意图,图6是图4中槽体131与图5中结构装配的截面示意图,其中,液槽本体13支撑于弹性缓冲组件12上。

  具体的,弹性缓冲组件12的支撑件122在弹性机构121的弹力作用下与压持部1122共同夹持液槽本体13,从而使得液槽本体13支撑于弹性缓冲组件12上并通过支撑件122与压持部1122在弹性机构121的弹力作用下对液槽本体13进行固定安装。

  其中,上述的夹持空间101包括安装口1011,该安装口1011的开口方向垂直于支撑件122与压持部1122的夹持方向,液槽本体13从安装口1011装入支撑件122与压持部1122之间,在本实施例中,也即槽体131从如图5所示的安装口1011装入之后,槽体131的底壁1311如图6所示的位于夹持空间101内,以使得支撑件122在弹性机构121的弹力作用下与压持部1122共同夹持底壁1311。

  可选的,上述的支撑件122设有面向开口方向设置的倾斜导引面1221,以在液槽本体13装入的过程中,液槽本体13克服弹性机构121的弹力作用沿支撑件122的倾斜导引面1221移动至压持部1122与支撑件122之间,在本实施例中,也即液槽本体13克服弹性件1212的弹力作用。

  可以理解的,为了使得液槽本体13的底壁1311在装入支撑件122与压持部1122之间后,支撑件122能够在弹力作用下与压持部1122共同夹持底壁1311,在底壁1311未装入时,支撑件122与压持部1122之间的距离必然要小于底壁1311的厚度,因此,在底壁1311装入的过程中,需要外力作用使得支撑件122与压持部1122之间的距离大于底壁1311的厚度才能使得底壁1311顺利装入,而本实施例中,通过在支撑件122上设置面向安装口1011的开口方向的倾斜导引面1221,使得底壁1311在装入过程中,底壁1311只需要沿倾斜导引面1221运动,即可克服弹性机构121的弹力作用而装入支撑件122与压持部1122之间,不需要其他外力作用,为液槽本体13的安装提供便利性。

  共同参阅图1及图7,图7是图1中液槽装置10的工作原理示意图,当液槽本体13装入之后,第二通光孔131a与第一通光孔1111对应设置,从而使得光源10a发出的光线可依次通过第一通光孔1111与第二通光孔131a,并依次透过透光板132及分离膜133,进而使得液槽本体13内盛放的成型液接触到光线后发生交联反应而固化,在固化过程中,位于液槽装置10上方的打印板10b距离分离膜133有一个初始距离,该初始距离为成型液提供所需的固化空间,当成型液在接触到光线时开始固化,当与打印板10b触碰时停止,此时,形成一层具有特定形状的打印层,然后,打印板10b上升一定高度形成新的固化空间以进行下一打印层的固化,以此循环,逐层形成完整的打印模型10c,当打印完毕之后,将打印模型10c与分离膜133分离,并对打印板10b及液槽本体13进行检查清理,以进行下一次的打印工作。

  进一步的,在成型液在固化成型的过程中,当前固化空间小于所需固化空间时,弹性缓冲组件12发生弹性形变。

  比如,当一次打印完毕之后,对打印板10b及液槽本体13进行清洗,以进行下一次的打印工作时,若清理不彻底,则在打印板10b和分离膜133上会残留有上一次的打印模型残渣,此时,若再进行打印工作,该打印模型残渣位于打印板10b与分离膜133之间,从而占用成型液所需的固化空间,使得成型液的当前固化空间小于所需固化空间,进而导致固化过程中,则可能导致分离膜133或透光板132受损,比如打印模型残渣大于或等于打印板10b与分离膜133之间的距离,打印板10b会压迫打印模型残渣,从而使得打印模型残渣对分离膜133的压力导致分离膜133或透光板132受损,又或者打印模型残渣小于打印板10b与分离膜133之间的距离,在固化初始阶段,打印板10b不会直接压迫打印模型残渣,但是在固化过程中,由于打印模型残渣占用固化空间,同样有可能导致打印模型残渣压迫分离膜133而使得分离膜133或透光板132受损;又或者,在打印过程中,由于操作失误,使得打印板10b与分离膜133之间的距离小于正常打印所需距离,同样会出现上述的问题,因此,在本实施例中,当成型液在固化过程中,当前固化空间小于所需固化空间时,弹性缓冲组件12发生弹性形变,从而使得液槽本体13在形变作用下在远离打印板10b的方向上发生移动,降低甚至消除了液槽本体13受损的风险,提高设备的使用寿命。

  可以理解的,如上述的当前固化空间小于所需固化空间,弹性缓冲组件12在成型液的压力作用下发生弹性形变,以防止液槽本体13受损时,弹性缓冲组件12所产生的弹力需要大于液槽本体13正常工作时的压力,且弹性缓冲组件12所产生的弹力需要小于液槽本体13受损的临界应力,因此,在有限的夹持空间101内,弹性缓冲组件12所产生的弹力大小需要根据实际情况进行设置,在本实施例中,即通过调节件121a对该弹力进行调节,比如当调节件121a为垫片时,通过调节垫片的数量来调节弹性件1212的可形变距离,从而调节弹性件1212所产生的弹力的大小。

  进一步参阅图5及图6,本实施例中的液槽装置10还包括限位件14,上述的支撑件122还设有限位孔1222,限位件14穿过限位孔1222与底板111连接,在实施例中,限位件14通过底板111的连接孔1113与底板111连接,以通过限位件14与限位孔1222配合限制支撑件122呈未夹持状态时的高度,防止支撑件122呈未夹持状态时位置过高而失去平衡。

  可选的,限位件14为限位螺钉,该限位螺钉通过连接孔1113的螺纹孔与底板111连接。

  可选的,限位孔1222为沉孔。

  进一步的,本实施例中的液槽装置10还包括止挡件15,该止挡件15设置于夹持空间101远离安装口1011的一侧,以在液槽本体13装入至预设位置时止挡液槽本体13,为液槽本体13的安装提供定位功能。

  参阅图8,图8是本申请提供的液槽装置20第二实施例的结构示意图,本实施例中的液槽装置20还包括检测器26,本实施例中的其他结构与上述第一实施例相同,具体参阅上述第一实施例中的描述,在此不再赘述。

  其中,检测器26用于检测弹性缓冲组件12的形变距离,以在形变距离大于或等于阈值时发出检测信号,进而使得设备根据可该检测信号停止运行,成型液不再继续固化,进一步消除液槽本体13受损的风险。

  可选的,该检测器26为限位开关,该限位开关设置于底座11上,并在形变距离大于或等于阈值时,液槽本体13触碰限位开关,当然,在其他实施例中,检测器26也可以其他检测器件,比如位置传感器,通过检测液槽本体13跟随弹性缓冲组件12的形变产生的位移判断弹性缓冲组件12的形变距离是否大于或等于阈值。

  可选的,上述的阈值为0.2~0.5mm。

  本申请还提供了一种三维打印设备,该三维打印设备包括上述任一实施例中的液槽装置,具体可参阅上述任一实施例中的相关描述。

  区别于现有技术的情况,本申请提供的液槽装置包括底座、弹性缓冲组件及液槽本体,弹性缓冲组件与底座连接,液槽本体用于盛放成型液且支撑于弹性缓冲组件上,以在成型液固化成型的过程中,当前固化空间小于所需固化空间时,弹性缓冲组件发生弹性形变,从而使得液槽本体在形变作用下发生移动,降低甚至消除了液槽本体受损的风险,提高设备的使用寿命。

  以上所述仅为本申请的实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

《一种液槽装置及三维打印设备.doc》
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