阅读说明：本技术 一种光固化3d打印机及其树脂存放装置 (Photocuring 3D printer and resin strorage device thereof ) 是由 王建立 王泽恩 于 2019-12-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及3D打印技术领域,更具体地说,它涉及一种光固化3D打印机及其树脂存放装置,该用于光固化3D打印的树脂存放装置包括树脂槽、存储槽、第一活动板和第二活动板；第一活动板设置在树脂槽上、且在树脂槽内分隔出用于供光固化3D打印的第一储液腔,所述第一活动板用于运动至不同位置时对第一储液腔的体积进行调节；所述第二活动板设置在所述存储槽上、且在所述存储槽内分隔出封闭的第二储液腔,所述第二活动板用于运动至不同位置时对第二储液腔的体积进行调节；所述第一储液腔与第二储液腔连通。根据本发明提供的技术方案,其可保存树脂槽内残留的液态树脂,防止残留的液态树脂长时间暴露在空气中失效,提高了液态树脂的使用寿命。(The invention relates to the technical field of 3D printing, in particular to a photocuring 3D printer and a resin storage device thereof, wherein the resin storage device for photocuring 3D printing comprises a resin tank, a storage tank, a first movable plate and a second movable plate; the first movable plate is arranged on the resin tank, a first liquid storage cavity for photocuring 3D printing is separated from the resin tank, and the first movable plate is used for adjusting the volume of the first liquid storage cavity when moving to different positions; the second movable plate is arranged on the storage tank and divides a closed second liquid storage cavity in the storage tank, and the second movable plate is used for adjusting the volume of the second liquid storage cavity when moving to different positions; the first liquid storage cavity is communicated with the second liquid storage cavity. According to the technical scheme provided by the invention, the residual liquid resin in the resin tank can be preserved, the residual liquid resin is prevented from being exposed in the air for a long time to lose efficacy, and the service life of the liquid resin is prolonged.)

一种光固化3D打印机及其树脂存放装置

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别涉及一种光固化3D打印机及其树脂存放装置。

背景技术

立体光固化3D打印，通常简称为SLA，其是增材制造领域最受欢迎和最普遍的技术之一。它的工作原理是使用高功率激光来硬化树脂存放装置中的液态树脂，以产生所需的3D形状。其中，树脂存放装置具有树脂槽，并通过树脂槽来容纳上述的液态树脂。

目前，树脂槽的深度一般固定不变，树脂槽装满后可以进行多次打印。对于产量较小的客户，每次打印完毕后，树脂槽内或多或少都会残留一些液态树脂。

因为树脂本身是一种亲水材料，残留树脂在树脂槽内存放时间过长会吸收空气中的水分，导致打印效果变差，甚至失效无法打印，故急需针对这种情况进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种光固化3D打印机及其树脂存放装置，主要所要解决的技术问题是如何防止树脂槽内残留的液态树脂失效。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种用于光固化3D打印的树脂存放装置，包括树脂槽、存储槽、第一活动板和第二活动板；所述第一活动板设置在所述树脂槽上、且在所述树脂槽内分隔出用于供光固化3D打印的第一储液腔，所述第一活动板用于运动至不同位置时对第一储液腔的体积进行调节；所述第二活动板设置在所述存储槽上、且在所述存储槽内分隔出封闭的第二储液腔，所述第二活动板用于运动至不同位置时对第二储液腔的体积进行调节；其中，所述第一储液腔与第二储液腔连通。

通过采用上述技术方案，当光固化3D打印结束后、且树脂槽的第一储液腔内具有残留液态树脂时，可以调整第一活动板和第二活动板的位置，使第一储液腔的体积减小、且第二储液腔的体积增大，由于第一储液腔与第二储液腔连通，第一储液腔的体积减小时可以将内部残留的液态树脂挤压至第二储液腔内。由于第二储液腔为封闭式结构，第二储液腔可以保护液态树脂，防止液态树脂暴露在空气中因吸收过多的水分而失效。

本发明进一步设置为：所述第一活动板为升降板，所述第一活动板位于所述树脂槽内、且与树脂槽的槽壁密封配合，所述第一活动板在其上方分隔出所述第一储液腔；所述树脂存放装置还包括用于驱动所述第一活动板上升的第一驱动机构。

通过采用上述技术方案，可以通过第一驱动机构驱动第一活动板上升，以对第一储液腔的体积进行调节。

本发明进一步设置为：所述第一驱动机构包括位于所述第一活动板下方的第一气囊，以通过所述第一气囊推动所述第一活动板上升。

通过采用上述技术方案，可以实现第一驱动机构驱动第一活动板上升的功能。

本发明进一步设置为：所述第二活动板为升降板，所述第二活动板位于所述存储槽内、且与存储槽的槽壁密封配合，所述第二活动板在其上方分隔出所述第二储液腔；所述树脂存放装置还包括用于驱动所述第二活动板上升的第二驱动机构。

通过采用上述技术方案，可以通过第二驱动机构驱动第二活动板上升，以对第二储液腔的体积进行调节。

本发明进一步设置为：所述第二驱动机构包括位于所述第二活动板下方的第二气囊，以通过所述第二气囊推动所述第二活动板上升。

通过采用上述技术方案，可以实现第二驱动机构驱动第二活动板上升的功能。

本发明进一步设置为：当所述树脂存放装置包括第一气囊时，所述树脂存放装置还包括充气机构、第一三通阀和第二三通阀；所述第一三通阀和第二三通阀两者均具有进口、第一出气口和第二出气口；其中，所述第一三通阀和第二三通阀两者的第一出口均与所述充气机构的充气口连接，第一三通阀的进口与第一气囊的进出气口连接，所述第二三通阀的进口与第二气囊的进出气口连接。

通过采用上述技术方案，充气机构、第一三通阀和第二三通阀三者配合，即可实现对第一气囊和第二气囊充放气的操作，以对第一储液腔和第二储液腔的体积大小进行调节，而无需设计两套机构分别对第一气囊和第二气囊进行充放气的操作，从而可以降低本发明的结构成本。

本发明进一步设置为：所述第一三通阀和第二三通阀均为二位三通电磁阀；所述树脂存放装置还包括用于控制第一三通阀、第二三通阀和充气机构的控制器，以使所述树脂存放装置在第一状态时，第一三通阀的进口与第一三通阀的第一出口连通，第二三通阀的进口与第二三通阀的第二出口连通，且充气机构进行充气作业；和使所述树脂存放装置在第二状态时，第一三通阀的进口与第一三通阀的第二出口连通，第二三通阀的进口与第二三通阀的第一出口连通，且充气机构进行充气作业。

通过采用上述技术方案，控制器与两个二位三通电磁阀配合，可以实现对第一气囊和第二气囊两者充放气的自动控制，其具有节省人力的效果。

本发明进一步设置为：所述充气机构为空气压缩机。

通过采用上述技术方案，可以实现充气机构的充气功能。

本发明进一步设置为：所述第一储液腔与第二储液腔之间设有过滤器。

通过采用上述技术方案，可以防止第一储液腔内部的杂质流入第二储液腔内，造成液态树脂在第二储液腔内长期存储时变质失效。

另一方面，本发明的实施例还提供一种光固化3D打印机，其包括上述任一项所述的用于光固化3D打印的树脂存放装置。

通过采用上述技术方案，本发明的光固化3D打印机由于设置上述树脂存放装置的缘故，使其可以将树脂槽的第一储液腔内残留的液态树脂送至存储槽的第二储液腔内进行存储，由于第二储液腔为封闭式结构，第二储液腔可以保护液态树脂，防止液态树脂暴露在空气中因吸收过多的水分而失效。

借由上述技术方案，本发明光固化3D打印机及其树脂存放装置至少具有以下有益效果：

1、可保存树脂槽内残留的液态树脂，防止残留的液态树脂长时间暴露在空气中失效，提高了液态树脂的使用寿命；

2、可以实现对树脂槽和存储槽之间液态树脂流动的自动控制，提高了设备的自动化程度，同时减少操作人员接触树脂材料，降低了树脂对人体的伤害。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明实施例的用于光固化3D打印的树脂存放装置将树脂槽内的液态树脂挤压至存储槽内的结构示意图；

图2是本发明实施例的用于光固化3D打印的树脂存放装置将存储槽内的液态树脂挤压至树脂槽内的结构示意图。

附图标记：1、树脂槽；2、存储槽；3、第一活动板；4、第二活动板；5、第一气囊；6、第二气囊；7、第一三通阀；8、第二三通阀；9、充气机构；10、过滤器；11、补料口；12、放料阀；13、集液桶；101、第一储液腔；102、第一容纳腔；201、第二储液腔；202、第二容纳腔；100、树脂存放装置。

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。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示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。另外，若本发明实施例中有涉及“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。

如图1和图2所示，本发明的一个实施例提出的一种用于光固化3D打印的树脂存放装置100，其包括树脂槽1、存储槽2、第一活动板3和第二活动板4。第一活动板3设置在树脂槽1上、且在树脂槽1内分隔出第一储液腔101。第一储液腔101用于容纳液态树脂，以供激光照射进行光固化3D打印。为了使激光能够照射到第一储液腔101内的液态树脂上进行光固化3D打印，第一储液腔101的上端一般具有供激光进行照射的开口,对于开口的具体结构设置为现有技术,在此不再赘述。

上述的第一活动板3可以设置在树脂槽1内部（如图1和图2所示），或构成树脂槽1自身槽壁的一部分。第一活动板3用于运动至不同位置时对第一储液腔101的体积进行调节，以增大或减小第一储液腔101的体积。第二活动板4设置在存储槽2上、且在存储槽2内分隔出封闭的第二储液腔201。第二活动板4可以设置在存储槽2内部（如图1和图2所示），或构成存储槽2自身槽壁的一部分。第二活动板4用于运动至不同位置时对第二储液腔201的体积进行调节，以增大或减小第二储液腔201的体积。其中，第一储液腔101与第二储液腔201连通。

在上述技术方案中，如图1所示，当光固化3D打印结束后、且树脂槽1的第一储液腔101内具有残留液态树脂时，可以调整第一活动板3和第二活动板4的位置，使第一储液腔101的体积减小、且第二储液腔201的体积增大，由于第一储液腔101与第二储液腔201连通，第一储液腔101的体积减小时可以将内部残留的液态树脂挤压至第二储液腔201内。由于第二储液腔201为封闭式结构，第二储液腔201可以保护液态树脂，防止液态树脂暴露在空气中因吸收过多的水分而失效。

如图2所示，当需要再次利用液态树脂进行光固化3D打印时，可以调整第一活动板3和第二活动板4的位置，使第一储液腔101的体积增大、且第二储液腔201的体积减小，由于第一储液腔101与第二储液腔201连通，第二储液腔201的体积减小时可以将内部储存的液态树脂挤压至第一储液腔101内，以供光固化3D打印。

为了实现前述第一活动板3对第一储液腔101的体积进行调节的功能，本发明还提供如下的实施方式：如图1和图2所示，第一活动板3可以为升降板。第一活动板3位于树脂槽1内、且与树脂槽1的槽壁密封配合，比如第一活动板3与树脂槽1的槽壁两者可以通过面配合的方式实现密封。第一活动板3在其上方分隔出前述的第一储液腔101。本发明的树脂存放装置100还包括第一驱动机构，第一驱动机构用于驱动第一活动板3上升。其中，第一活动板3可以在自身重力的作用下下降，当然也可以受驱动机构驱动下降，还可以通过人工从第一储液腔101的开口推动第一活动板3下降，其具体下降方式可以根据实际需求进行选取。优选的，第一活动板3配置为可在自身重力的作用下下降的板，以使第一活动板3可以自动下降。在本示例中，当第一驱动机构驱动第一活动板3上升时，第一储液腔101的体积减小；当第一活动板3下降时，第一储液腔101的体积增大。

如图1和图2所示，上述的第一驱动机构可以包括位于第一活动板3下方的第一气囊5，以通过第一气囊5推动第一活动板3上升。优选的，前述的第一活动板3还在树脂槽1内分隔出第一容纳腔102，第一容纳腔102和前述的第一储液腔101分别位于第一活动板3的相背的两侧。上述的第一气囊5可以放置在第一容纳腔102内，第一气囊5的进出气口通过管道与外部连通，以方便对第一气囊5的充气和放气进行控制。

为了实现前述第二活动板4对第二储液腔201的体积进行调节的功能，本发明还提供如下的实施方式：如图1和图2所示，第二活动板4可以为升降板。第二活动板4位于存储槽2内、且与存储槽2的槽壁密封配合，比如第二活动板4与存储槽2的槽壁两者可以通过面配合的方式实现密封。第二活动板4在其上方分隔出前述的第二储液腔201。本发明的树脂存放装置100还包括第二驱动机构，第二驱动机构用于驱动第二活动板4上升。其中，第二活动板4可以在自身重力的作用下下降，当然也可以受驱动机构驱动下降，还可以通过在第二储液腔201的上端设置盖体，人工从打开的盖体推动第二活动板4下降，其具体下降方式可以根据实际需求进行选取。优选的，第二活动板4配置为可在自身重力的作用下下降的板，以方便第二活动板4可以自动下降。在本示例中，当第二驱动机构驱动第二活动板4上升时，第二储液腔201的体积减小；当第二活动板4下降时，第二储液腔201的体积增大。

如图1和图2所示，上述的第二驱动机构可以包括位于第二活动板4下方的第二气囊6，以通过第二气囊6推动第二活动板4上升。优选的，前述的第二活动板4还在存储槽2内分隔出第二容纳腔202，第二容纳腔202和前述的第二储液腔201分别位于第二活动板4的相背的两侧。上述的第二气囊6可以放置在第二容纳腔202内，第二气囊6的进出气口通过管道与外部连通，以方便对第二气囊6的充气和放气进行控制。

如图1和图2所示，当前述的树脂存放装置100同时包括第一气囊5和第二气囊6时，树脂存放装置100还可以包括充气机构9、第一三通阀7和第二三通阀8。充气机构9可以为空气压缩机等。第一三通阀7和第二三通阀8两者均具有进口、第一出气口和第二出气口。其中，第一三通阀7和第二三通阀8两者的第一出口均与充气机构9的充气口连接，第一三通阀7的进口与第一气囊5的进出气口连接，第二三通阀8的进口与第二气囊6的进出气口连接。在本示例中，如图1所示，当光固化3D打印结束后、且树脂槽1的第一储液腔101内具有残留液态树脂时，可以调节第一三通阀7和第二三通阀8，使第一三通阀7的进口与第一出口连通、且第二三通阀8的进口与第二出口连通。由于第二三通阀8的第二出口直接连通大气，使得第二气囊6会向外泄气，没有了第二气囊6的支撑，第二活动板4会在自身重力的作用下下降，使第二储液腔201的体积增大。此时启动充气机构9，充气机构9通过第一三通阀7向第一气囊5内充气，第一气囊5推动第一活动板3上升，使第一储液腔101的体积减小，以将第一储液腔101内残留的液态树脂挤送至存储槽2的第二储液腔201内。

如图2所示，当需要再次利用液态树脂进行光固化3D打印时，可以调节第一三通阀7和第二三通阀8，使第一三通阀7的进口与第二出口连通、且第二三通阀8的进口与第一出口连通。由于第一三通阀7的第二出口直接连通大气，使得第一气囊5会向外泄气，没有了第一气囊5的支撑，使第一活动板3会在自身重力的作用下下降，使第一储液腔101的体积增大。此时启动充气机构9，充气机构9通过第二三通阀8向第二气囊6内充气，第二气囊6推动第二活动板4上升，使第二储液腔201的体积减小，以将第二储液腔201内存储的液态树脂挤送至第一储液腔101内。

在上述示例中，充气机构9、第一三通阀7和第二三通阀8三者配合，即可实现对第一气囊5和第二气囊6充放气的操作，以对第一储液腔101和第二储液腔201的体积大小进行调节，而无需设计两套机构分别对第一气囊5和第二气囊6进行充放气的操作，从而可以降低本发明的结构成本。

在一个具体的应用示例中，前述的第一三通阀7和第二三通阀8可以均为二位三通电磁阀。树脂存放装置100还包括用于控制第一三通阀7、第二三通阀8和充气机构9的控制器，以使树脂存放装置100在第一状态时，第一三通阀7的进口与第一三通阀7的第一出口连通，第二三通阀8的进口与第二三通阀8的第二出口连通，且充气机构9进行充气作业；和使树脂存放装置100在第二状态时，第一三通阀7的进口与第一三通阀7的第二出口连通，第二三通阀8的进口与第二三通阀8的第一出口连通，且充气机构9进行充气作业。具体来说，如图1所示，上述的树脂存放装置100在第一状态时，第一活动板3上升，第二活动板4下降，从而实现将第一储液腔101内残留的液态树脂挤送至存储槽2的第二储液腔201内。如图2所示，在第二状态时，第一活动板3下降，第二活动板4上升，从而实现将第二储液腔201内存储的液态树脂挤送至第一储液腔101内。其具体的工作过程可以参见上文中相应的描述，在此不再赘述。

上述的控制器可以为PLC或处理器等。控制器与两个二位三通电磁阀配合，可以实现对第一气囊5和第二气囊6两者充放气的自动控制，其具有节省人力的效果。

进一步的，如图1和图2所示，前述的第一储液腔101与第二储液腔201之间可以设有过滤器10，以防止第一储液腔101内部的杂质流入第二储液腔201内，造成液态树脂在第二储液腔201内长期存储时变质失效。

进一步的，如图1和图2所示，前述的第一储液腔101和第二储液腔201两者均具有放料口，两个放料口处均设有放料阀12、且通过管道连通至集液桶13，以方便将两个储液腔内的液态树脂均排出。

如图1和图2所示，上述的第二储液腔201还可以设有补料口11，以方便向第二储液腔201内补料，可以解决补液平衡的问题，始终保持第一储液腔101的液面在打印工作面上，减少操作人员添加树脂的麻烦。

本发明还提供一种光固化3D打印机，其可以包括上述任一种所述的用于光固化3D打印的树脂存放装置100。

其中，本发明的光固化3D打印机由于设置上述树脂存放装置100的缘故，使其可以将树脂槽1的第一储液腔101内残留的液态树脂送至存储槽2的第二储液腔201内进行存储，由于第二储液腔201为封闭式结构，第二储液腔201可以保护液态树脂，防止液态树脂暴露在空气中因吸收过多的水分而失效。

下面介绍一下本发明的工作原理和优选实施例。

如图1和图2所示，本发明在于设计一种用于光固化3D打印的树脂存放装置100及应用其的光固化3D打印机，树脂存放装置100包括树脂槽1和存储槽2，树脂槽1内设有第一活动板3，第一活动板3为升降板，第一活动板3在树脂槽1内分隔出第一储液腔101和第一容纳腔102，第一储液腔101用于容纳液态树脂，以供光固化3D打印。第一容纳腔102内设有第一气囊5。存储槽2内设有第二活动板4，第二活动板4为升降板，第二活动板4在存储槽2内分隔出第二储液腔201和第二容纳腔202，第二容纳腔202内设有第二气囊6。第一储液腔101和第二储液腔201两者连通。其中，第一气囊5和第二气囊6均通过一个二位三通电磁阀与空气压缩机的充气口连接。树脂存放装置100还包括控制器，比如为PLC或处理器等。控制器可以控制空气压缩机和两个二位三通电磁阀动作，使第一气囊5充气、且第二气囊6泄气，第一气囊5推动第一活动板3上升，以将第一储液腔101内的残留液态树脂挤压至第二储液腔201内进行存储，由于第二储液腔201为封闭式结构，第二储液腔201可以保护液态树脂，防止液态树脂暴露在空气中因吸收过多的水分而失效。控制器还可以控制空气压缩机和两个二位三通电磁阀动作，使第二气囊6充气、且第一气囊5泄气，第二气囊6推动第二活动板4上升，以将第二储液腔201内的液态树脂挤压至第一储液腔101内，以再次在第一储液腔101内供光固化3D打印。

这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。