一种环境温度和液体温度实时检测联动控制装置及其控制方法

摘要

本发明公开了一种环境温度和液体温度实时检测联动控制装置及其控制方法，涉及光敏树脂3D打印机技术领域，为解决现有光敏树脂3D打印机通常仅检测液体树脂本身温度，而树脂对于室温以及设备内部温度同样敏感，对于环境温度检测不够全面，易影响树脂固化效果的问题。其所述打印机柜体前端面的上方安装有一体式PC控制端，所述打印机柜体的上端安装有外部温度探头，所述打印机柜体内部的中间位置处安装有工作台，所述工作台的上方安装有支撑板，所述支撑板前端的一侧安装有Y轴传动装置，所述支撑板前端的另一侧安装有从动传动装置，所述从动传动装置和Y轴传动装置之间安装有真空吸附刮刀。

说明书

技术领域

本发明涉及光敏树脂3D打印机技术领域，具体为一种环境温度和液体温度实时检测联动控制装置及其控制方法。

背景技术

光敏树脂即uv树脂，是由聚合物单体与预聚体组成，其中加有光引发剂，在一定波长的紫外光照射下立刻引起聚合反应，完成固化，光敏树脂一般为液态，用于制作高强度、耐高温、防水等的材料。而光敏树脂3D打印机，顾名思义就是以添加了感光粉的树脂作为3D打印材料的一种3D打印设备，这种设备通常具备打印精度高、成型速度快等优点。

但是，现有光敏树脂3D打印机通常仅检测液体树脂本身温度，而树脂对于室温以及设备内部温度同样敏感，对于环境温度检测不够全面，易影响树脂固化效果；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种环境温度和液体温度实时检测联动控制装置及其控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环境温度和液体温度实时检测联动控制装置及其控制方法，以解决上述背景技术中提出的现有光敏树脂3D打印机通常仅检测液体树脂本身温度，而树脂对于室温以及设备内部温度同样敏感，对于环境温度检测不够全面，易影响树脂固化效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环境温度和液体温度实时检测联动控制装置，包括打印机柜体，其所述打印机柜体前端面的上方安装有一体式PC控制端，所述打印机柜体的上端安装有外部温度探头，所述打印机柜体内部的中间位置处安装有工作台，所述工作台的上方安装有支撑板，所述支撑板前端的一侧安装有Y轴传动装置，所述支撑板前端的另一侧安装有从动传动装置，所述从动传动装置和Y轴传动装置之间安装有真空吸附刮刀，所述支撑板后端的一侧安装有内部温度探头，所述工作台的内部安装有不锈钢料槽，所述不锈钢料槽的一侧安装有液体内部温度探头，所述不锈钢料槽的下表面安装有液体加热器，所述打印机柜体内部的上端设置有光源组件，所述打印机柜体内部下端的一侧安装有控制电器柜，所述控制电器柜的一侧设置有液体加热器控制器，所述打印机柜体的内壁上安装有空气加热模块。

优选的，所述空气加热模块的上方安装有温度显示器，所述外部温度探头、内部温度探头和液体内部温度探头的输出端均与一体式PC控制端的输入端电性连接，所述一体式PC控制端的输出端与温度显示器的输入端电性连接，所述一体式PC控制端通过液体加热器控制器和控制电器柜分别与液体加热器和空气加热模块的输入端电性连接。

优选的，所述真空吸附刮刀的两端通过滑块分别与从动传动装置和Y轴传动装置滑动连接，所述真空吸附刮刀的下表面设置有精密研磨刮刀刃口，所述真空吸附刮刀的内部设置有内部吸附槽。

优选的，所述液体加热器控制器的一侧设置有真空吸附泵，且真空吸附泵的输出端通过真空管与真空吸附刮刀的内部吸附槽相连通，所述真空吸附刮刀的前端面上安装有真空刮刀可视窗口。

优选的，所述打印机柜体的前端面上安装有取料门，所述取料门的前端安装有观察窗，所述取料门外壁的一侧设置有拉槽，所述打印机柜体上端的一侧安装有检修门，所述控制电器柜的外部安装有控制柜门。

优选的，所述支撑板的前端面安装有前置Z轴传动装置，所述支撑板的后端安装有后置Z轴传动装置，所述后置Z轴传动装置的外壁上安装有浮球，所述后置Z轴传动装置的一侧安装有液位传感器。

优选的，所述光源组件的外壁上安装有承载板，且承载板与打印机柜体的内壁固定连接。

优选的，所述打印机柜体下表面的四周均安装有支脚，所述支脚通过可调丝杆与打印机柜体螺纹连接，所述可调丝杆与支脚的连接处安装有螺母。

优选的，所述支脚的内侧安装有万向轮，且万向轮通过支架与打印机柜体的下表面连接。

优选的，一种环境温度和液体温度实时检测联动控制装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：设备运行时，由打印机柜体上端的外部温度探头，承载板一侧的内部温度探头以及不锈钢料槽一侧的液体内部温度探头分别对当前的室温、装置内温度以及料槽内液体温度进行检测，并将测量信息发送至一体式PC控制端；

步骤二：一体式PC控制端在接收到信息后将其反馈至温度显示器，并对检测结果进行分析处理，给出相关指令至工作台、控制电器柜以及液体加热器控制器；

步骤三：工作台、控制电器柜以及液体加热器控制器在接收到指令后，进一步调动Y轴传动装置、液体加热器和空气加热模块，将温度调节为光敏树脂的最佳固化温度，实现在不同室内下达到最优的打印效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过在打印机柜体的上端、承载板的一侧以及不锈钢料槽的一侧安装外部温度探头、内部温度探头和液体内部温度探头，能够在设备运行时，分别检测室温、装置内温度以及料槽内液体温度，并将测量信息发送至一体式PC控制端，一体式PC控制端在接收到信息后将其反馈至温度显示器，并对检测结果进行分析处理，给出相关指令至温控设备，将设备内部环境温度以及料槽温度调节为光敏树脂的最佳固化温度，检测结果更加全面可靠，实现在不同室内下达到最优的打印效果，避免了现有光敏树脂3D打印机通常仅检测液体树脂本身温度，而树脂对于室温以及设备内部温度同样敏感，对于环境温度检测不够全面，易影响树脂固化效果的问题发生。

2、通过采用真空吸附刮刀作为树脂层的刮平机构，真空吸附刮刀底面采用精密研磨刮刀刃口，可有效降低树脂表面张力对刮平效果的影响，其内部设置有吸附槽，通过真空管与真空吸附泵的输出端连接，在刮平时可依靠真空吸力作用使刃口与树脂面贴合更加紧密，进一步降低树脂表面张力造成的不良影响。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的内部正面结构示意图；

图3为本发明的内部背面结构示意图；

图4为本发明的真空吸附刮刀结构示意图；

图5为本发明的真空吸附刮刀内部结构示意图；

图6为本发明的温控系统原理示意图；

图中：1、打印机柜体；2、检修门；3、控制柜门；4、取料门；5、拉槽；6、观察窗；7、一体式PC控制端；8、外部温度探头；9、支脚；10、可调丝杆；11、螺母；12、万向轮；13、承载板；14、光源组件；15、温度显示器；16、空气加热模块；17、工作台；18、支撑板；19、前置Z轴传动装置；20、Y轴传动装置；21、从动传动装置；22、真空吸附刮刀；221、真空刮刀可视窗口；222、精密研磨刮刀刃口；223、内部吸附槽；23、内部温度探头；24、不锈钢料槽；25、液体加热器；26、液体内部温度探头；27、控制电器柜；28、液体加热器控制器；29、真空吸附泵；30、后置Z轴传动装置；31、浮球；32、液位传感器。

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。

请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种环境温度和液体温度实时检测联动控制装置，包括打印机柜体1，其打印机柜体1前端面的上方安装有一体式PC控制端7，打印机柜体1的上端安装有外部温度探头8，打印机柜体1内部的中间位置处安装有工作台17，工作台17的上方安装有支撑板18，支撑板18前端的一侧安装有Y轴传动装置20，支撑板18前端的另一侧安装有从动传动装置21，从动传动装置21和Y轴传动装置20之间安装有真空吸附刮刀22，支撑板18后端的一侧安装有内部温度探头23，工作台17的内部安装有不锈钢料槽24，不锈钢料槽24的一侧安装有液体内部温度探头26，不锈钢料槽24的下表面安装有液体加热器25，打印机柜体1内部的上端设置有光源组件14，打印机柜体1内部下端的一侧安装有控制电器柜27，控制电器柜27的一侧设置有液体加热器控制器28，打印机柜体1的内壁上安装有空气加热模块16。

进一步，空气加热模块16的上方安装有温度显示器15，外部温度探头8、内部温度探头23和液体内部温度探头26的输出端均与一体式PC控制端7的输入端电性连接，一体式PC控制端7的输出端与温度显示器15的输入端电性连接，一体式PC控制端7通过液体加热器控制器28和控制电器柜27分别与液体加热器25和空气加热模块16的输入端电性连接，外部温度探头8、内部温度探头23和液体内部温度探头26的型号均为WRNK-230，在设备运行过程中，能够分别检测室温、装置内温度以及料槽内液体温度，并将其发送至一体式PC控制端7，由一体式PC控制端7进一步驱动温控设备，对设备内以及料槽温度进调节，使树脂处于最佳固化温度。

进一步，真空吸附刮刀22的两端通过滑块分别与从动传动装置21和Y轴传动装置20滑动连接，真空吸附刮刀22的下表面设置有精密研磨刮刀刃口222，真空吸附刮刀22的内部设置有内部吸附槽223，在一层树脂固化完毕后，可驱动Y轴传动装置20，带动真空吸附刮刀22刮平树脂表面，采用精密研磨刮刀刃口222，可有效降低树脂表面张力对刮平效果的影响。

进一步，液体加热器控制器28的一侧设置有真空吸附泵29，且真空吸附泵29的输出端通过真空管与真空吸附刮刀22的内部吸附槽223相连通，真空吸附刮刀22的前端面上安装有真空刮刀可视窗口221，在刮平时，可进一步开启真空吸附泵29，依靠真空吸力作用使刃口与树脂面贴合更加紧密，进一步降低树脂表面张力造成的不良影响。

进一步，打印机柜体1的前端面上安装有取料门4，取料门4的前端安装有观察窗6，取料门4外壁的一侧设置有拉槽5，打印机柜体1上端的一侧安装有检修门2，控制电器柜27的外部安装有控制柜门3，装置门体均采用铰链与打印机柜体1转动连接，在取料门4外部的观察窗6能够直观查看树脂的打印状况。

进一步，支撑板18的前端面安装有前置Z轴传动装置19，支撑板18的后端安装有后置Z轴传动装置30，后置Z轴传动装置30的外壁上安装有浮球31，后置Z轴传动装置30的一侧安装有液位传感器32，液位传感器32的型号为HDM-LG，后置Z轴传动装置30外壁的浮球31可通过液位传感器32反馈的数据，来调节液面的波动，使得每次的曝光打印面保持一致。

进一步，光源组件14的外壁上安装有承载板13，且承载板13与打印机柜体1的内壁固定连接，光源组件14可生成能够在X和Y方向调节的紫外线激光，对树脂进行固化打印。

进一步，打印机柜体1下表面的四周均安装有支脚9，支脚9通过可调丝杆10与打印机柜体1螺纹连接，可调丝杆10与支脚9的连接处安装有螺母11，支脚9底面为橡胶材质，具有较好的减震效果，能够保证设备运行时的稳定性。

进一步，支脚9的内侧安装有万向轮12，且万向轮12通过支架与打印机柜体1的下表面连接，当需要移动设备时，通过可调丝杆10缩短支脚9，使万向轮12接地，从而方便移动。

进一步，一种环境温度和液体温度实时检测联动控制装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：设备运行时，由打印机柜体1上端的外部温度探头8，承载板13一侧的内部温度探头23以及不锈钢料槽24一侧的液体内部温度探头26分别对当前的室温、装置内温度以及料槽内液体温度进行检测，并将测量信息发送至一体式PC控制端7；

步骤二：一体式PC控制端7在接收到信息后将其反馈至温度显示器15，并对检测结果进行分析处理，给出相关指令至工作台17、控制电器柜27以及液体加热器控制器28；

步骤三：工作台17、控制电器柜27以及液体加热器控制器28在接收到指令后，进一步调动Y轴传动装置20、液体加热器25和空气加热模块16，将温度调节为光敏树脂的最佳固化温度，实现在不同室内下达到最优的打印效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。