立体光固化成型机的盒及其使用方法和立体光固化成型机与流程

本发明涉及一种用于立体光固化成型机的可互换盒。

背景技术：
如所已知的，立体光固化成型技术使得可以通过叠加多层液态的或糊状的基本材料来生产三维物体，该基本材料通过暴露于通常为光辐射的预定辐射而被固化。已知类型的立体光固化成型机包括适于容纳基本材料并且设置有预定辐射可穿透的底部的容器。该机器还包括适于发射所述预定辐射并设置在容器下方的发射装置，该发射装置对与容器的底部相邻的基本材料层进行选择性地固化。固化层由造型平台支承，所述造型平台被供以动力以使得其沿竖向方向移动，从而允许最后的固化层在其固化之前被设置成与所述基本材料层相邻。根据意大利专利申请VI2012A000183中所描述的实施方式，容器属于在技术术语中被称为“盒”的可拆除装置，该容器也包括适于容纳基本材料并且以不可拆除的方式与容器相联以与该容器一起形成单个本体的贮存器。在文献US5,503,793和DE4102261中示出了其他已知的实施方式。在必要时，通过将贮存器与容器连接起来的阀装置来使基本材料流出贮存器并流入容器中。所述盒提供了多个优点，其中包括允许容器在需要的时刻自动加满并加满至需要的程度的优点，以及由于在盒中结合有贮存器和基本材料供给系统且因此基本材料不会污染机器的任何部件而避免了清洁该立体光固化成型机的需求的优点。总体上，所述盒大大简化了立体光固化成型机的使用，这使该盒甚至适于不熟练的操作者等——例如在金匠行业或者牙科行业中工作的操作者——使用。

技术实现要素：
本发明的目的是提供一种与以上所述且属于已知技术的盒相比是改进的盒，该盒特别地易于生产。本发明的另一目的是提供一种能够以简单且快速的方式连接至立体光固化成型机的盒。本发明的又一目的是提供一种适于与所述盒一起操作的立体光固化成型机。本发明的再一而并非最不重要的目的是提供一种用于使用盒本身的方法。所述目的通过根据本发明实施的盒来实现。所述目的还通过根据本发明的立体光固化成型机以及通过根据本发明的使用盒的方法来实现。本发明的变型实施方式在如下描述中说明。有利地，本发明的盒的简单的构造结构使得该盒特别地对于制造而言是经济的且适于大量生产。还有利地，该盒与立体光固化成型机的简单的连接进一步地简化了立体光固化成型机本身的使用，这对该立体光固化成型机的可能的普及有利。附图说明在参照附图通过示例而不做限制所提供的本发明的优选实施方式的描述中，所述目的及优点连同将在下面提及的其他目的及优点将是明显的，在附图中：-图1示出了作为本发明的主题的盒的示意性轴测图；-图2示出了本发明的立体光固化成型机的一部分的示意性轴测图；-图3示出了呈不同操作构型的图2中示出的所述部分的轴测图；-图4示出了图2中示出的部分根据对称平面截取的截面图；-图5示出了与图2中示出的所述部分相联的图1中示出的盒的侧视图；-图6示出了呈与图5中示出的操作构型不同的操作构型的与图2中示出的部分相联的图1的盒的轴测图；-图7以根据对称平面截取的截面图的方式示出了如图6中所示的联结在一起的图1的盒和图2的所述部分；-图8示出了图7的一个放大的细节。具体实施方式在图1中示出的并且在图1中总体上由1表示的作为本发明的主题的用于立体光固化成型机的盒包括容器2，该容器2设置有入口开口3和透明底部4，该透明底部4面对所述入口开口3。入口开口3用于允许在引言部分中描述的而未在图中示出的、但是本身是已知的类型的立体光固化成型机的造型平台进入到容器2中。透明底部4允许预定辐射穿过该透明底部4，所述预定辐射能够选择性地固化容纳在其中的预先选定的液态的或糊状的基本材料。优选地但非必要地，基本材料是光硬化树脂或光聚合物，并且预定辐射是光例如光束。盒1还包括适于容纳所述基本材料并与容器2一起形成为单个本体的贮存器5。盒1还包括将贮存器5连接至容器2以允许基本材料从贮存器5移动到容器2的阀装置6。根据本发明，阀装置6构造成使得该阀装置6在存在于贮存器5中的压力与存在于容器2中的压力之间的压力差至少等于预定值时打开、以及在所述压力差低于所述预定值时自发地关闭。贮存器5还包括适于将贮存器5连接至外部空气供给装置的紧密连接装置7。如上所述的阀装置6和连接装置7使得可以通过简单地操作空气供给装置以使存在于贮存器5中的压力增大来控制基本材料的流出、通过使空气供给装置停止来使所述流出停止。优选地，阀装置6包括设置有孔10的第一隔膜9，第一隔膜9是常闭的并且构造成由于超过预定值的所述压力差的作用而弹性地打开。有利地，所述第一隔膜9表示以特别经济的方式生产阀装置6，因此使得可以限制盒1的成本。优选地，阀装置6分布于限定容器2的外周的壁36的不同点上并且包括以上所述类型的对应的第一隔膜9。优选地，连接装置7包括第二隔膜11，该第二隔膜11属于贮存器5的壁、适于在针形元件设置成使得该针形元件穿过该第二隔膜11时被该针形元件穿孔且同时保持该第二隔膜的密闭性。有利地，如在下面更详细地描述的，所述第二隔膜11使得可以将贮存器5以简单且快速的方式连接至空气供给装置8。优选地，贮存器5设置有与容器2的外周壁相对应的环形壁36。有利地，贮存器5限定容器2的外周的事实允许阀装置6沿着容器2本身的整个外周分布，以保证基本材料朝向容器2均匀且快速地流出。优选地，所述环形壁36包括两个彼此相向的具有半圆形轮廓的的部分37。有利地，所述半圆形部分37的存在使得可以避免容器2的壁中存在尖锐的拐角，从而有助于基本材料在容器2本身中的快速分布。优选地且如图7中所示，贮存器5的内部由相对于透明底部4形成大于90°且小于180°的角度的倾斜壁12限界。阀装置6设置于倾斜壁12的高度水平处、特别是设置于倾斜壁12的最靠近容器2的边缘的高度水平处。以这种方式，有利地，倾斜壁12使得朝向阀装置6传送基本材料更容易。上面刚刚描述的构型提供了另一优点：阀装置6通常被基本材料浸没，这防止被引入到贮存器5中以使贮存器5中的压力增大的空气堵塞阀装置6本身以及影响盒1的常规操作。关于透明底部4，透明底部4优选地由外边缘4a限定外周，外边缘4a容置在属于贮存器5的腔5a中以使得外边缘4a容置在贮存器5的总体尺寸内。这有利地使得可以限制盒1的总体尺寸。在盒的变型实施方式中，透明底部4是与贮存器5成一体的。盒1优选地设置有未在附图中示出的盖，该盖可以以可拆除的方式插入入口开口3中以封闭该入口开口3。有利地，所述盖的存在使得可以在盒1的非工作期间、特别是在容器2被暂时拆除时保存可能留在容器2中的任何基本材料。如已经在上面描述的，所述盒1适于与立体光固化成型机相联，图中仅示出了立体光固化成型机的与该立体光固化成型机的与盒1相联接的区域相对应的那一部分。特别地，立体光固化成型机包括支承结构，如图2中所示，该支承结构对构造成以可拆除的方式将盒1容置在稳定的操作位置中的壳体14进行支承。立体光固化成型机还包括未在图中示出但本身是已知的发射装置，该发射装置构造成发射所述预定辐射、与光学单元相关联以朝向所述壳体14传送辐射。所述发射装置可以包括例如激光发射器、投影装置或者任何其他已知类型的类似装置。立体光固化成型机还包括图中未表示但本身是已知的成型板，该成型板适于在三维物体的生产期间支承该三维物体。所述成型板设置成使得该成型板在盒1处于操作位置时面向盒1的透明底部4，并且成型板与用于使该成型板相对于壳体14移动的动力装置相联使得成型板能够被移动成靠近及远离盒1的透明底部4。根据本发明，该立体光固化成型机包括设置有供给导管15的空气供给装置8，该供给导管15适于在盒1设置在壳体14中时紧密地连接至盒1的连接装置7。特别地，空气供给装置8适于操作成在有必要使基本材料朝向容器2流动时使存在于贮存器5中的压力增大、以及在有必要停止所述流动时使存在于贮存器5中的压力减小。优选地，供给导管15构造成使得其可以以可拆除的方式连接至连接装置7，从而允许盒1被容易地从该机器中拆除。优选地，供给导管15包括能够在图3中观察到的针形端部16，该针形端部16适于设置成在盒1被设置成处于所述操作位置时穿过第二隔膜11。有利地，针形端部16确保了空气供给装置8与盒1的贮存器5的简单且快速的连接。事实上，如图7和图8中所示，当盒1设置成处于操作位置时，盒1的第二隔膜11被针形端部16穿孔，而不需要操作者注意启动任何阀或密封元件，这是因为如上所述已经由第二隔膜11确保了密闭性。关于盒1的壳体14，特别地能够在图3中观察到，盒1的壳体14优选地包括构造成使盒1保持处于操作位置的止动装置17，该止动装置17可以被释放以便从壳体14中释放盒1。有利地，所述止动装置17有助于将盒1连接至立体光固化成型机以及将盒1从立体光固化成型机中拆除。特别地，壳体14包括支承基部18，该支承基部18限定适于在与透明底部4相对应的一侧支承盒1的支承表面19。优选地但非必要地，支承表面19包括透明片材13，该透明片材13设置成使得该透明片材13在盒1处于操作位置时面向透明底部4。有利地，所述透明片材13保护立体光固化成型机的底层区域免受可能污染立体光固化成型机的底层区域的灰尘和任何基本材料的影响，辐射发射器和对应的光学单元设置在立体光固化成型机的所述底层区域中。优选地，透明底部4具有与透明片材13相同的几何形状，也就是说，透明底部4和透明片材13优选地是平面，但不一定是平面，使得所述两个部件在盒1设置成处于操作位置时相互接触。有利地，这避免了将使光束的焦点相对于所需位置转移从而使立体光固化成型机的加工精度降低的中间间隙的形成。透明片材13优选地是平坦的，以及透明底部4的弯曲部指向盒1的外部。此外，透明片材13比盒1的透明底部4更硬。例如，透明片材13可以由玻璃制成，而透明底部4可以由塑料材料例如甲基丙烯酸酯制成。以上所述的不同程度的硬度和不同的曲率使得盒1的透明底部4在盒1被设置成处于稳定位置并且被压靠在支承基部18上时变形，以极佳地附着至透明片材13。根据本发明的变型实施方式，透明片材13是弯曲的并且透明底部4具有与透明片材13的曲率不同的曲率，以获得如上所述的相同的压缩效果。优选地且如图3中所示，所述支承表面19由容纳边缘20限界，该容纳边缘20从支承表面19突出并且适于与盒1接触以防止盒1在支承表面19上滑动。止动装置17优选地包括盖21，该盖21适于面向支承表面19以如图7中所示与盒1在相对于支承表面19而言的相反侧上相接触。有利地，盖21使盒1保持压靠在支承基部18上，这增加了盒1本身在立体光固化成型机的操作期间的稳定性。盖21设置有开口21a，该开口21a以如下方式构造：该开口21a可以设置成使得其在盒1处于操作位置并且盖21与盒1本身接触时面向盒1的入口开口3。明显地，在该机器的变型实施方式中，所述盖21可以由能够防止盒1被从支承基部18升起的等同元件来代替。优选地，盖21设置有弹性元件38，该弹性元件38构造成使得该弹性元件38能够在与盒1接触时被压缩，以补偿盒1的任何缺陷并在任何情况下都确保与盒1接触。优选地，盖21设置有第一边缘22和第二边缘23，第一边缘22与支承基部18旋转地相联，第二边缘23与第一边缘22相反并通过可释放的卡扣配合装置24而连接至支承基部18。优选地且如图4中所示，所述第一边缘22设置有突部33，突部33以可拆除的方式插入属于支承基部18的对应的开口34中，以允许盖21相对于支承基部18旋转以及从支承基部18中拆除盖21。有利地，拆除盖21的可能性允许操作者在必要的情况下容易地进入支承基部18以进行定期清洗。优选地，壳体14的容纳边缘20包括设置有彼此相反的第一端部26和第二端部27的操纵壁25，第一端部26与支承基部18旋转地相联，以便为操纵壁25限定与盒1相关的止动位置和释放位置。在图6和图7中示出的止动位置，第二端部27设置成在盖21被设置成与盒1接触时抵靠盖21，以防止盖21的旋转以及避免从支承基部18中意外地释放盒1。在图2和图4中示出的释放位置，第二端部27设置成允许盖21沿着使盖21移动远离支承基部18的方向旋转，从而允许盒1被从壳体14中升起。为此目的，盒1优选地设置有朝向壳体14的外部突出的边缘39，该边缘39适于使保持盒1以及使盒1升起对于使用者而言变得更容易。优选地，操纵壁25的第二端部27设置有斜道状表面27a，盖21的第二边缘23在盖21朝向支承基部18旋转期间可以在该斜道状表面27a上自由地滑动。在盖21沿着上面刚刚描述过的方向旋转期间，盖21在所述斜道状表面27a上滑动，使操纵壁25朝向释放位置旋转。当盖21已经到达与盒1接触的位置时，盖21从斜道状表面脱离，从而允许操纵壁25被设置成处于止动位置。为此目的，操纵壁25优选地与图4中示出的第一弹性装置30相联，该第一弹性装置30适于迫使操纵壁25本身从释放位置朝向止动位置移动。关于操纵壁25的第二端部27，操纵壁25的第二端部27优选地设置有止动表面28，该止动表面28适于限制盖21相对于支承基部18的所述旋转、以及因此限制盖21相对于支承基部18打开。优选地，存在第二弹性装置35，第二弹性装置35适于迫使盖21沿着盖21相对于支承基部18打开的方向旋转。有利地，所述第二弹性装置35有助于打开盖21以及从壳体14释放盒1，这是由于第二弹性装置35足以使操作者将操纵壁25移动至释放位置，以自动地使盖21升起。优选地，止动表面28被成形为限定面向盖21的第二边缘23的凹部29，其中，如可以在图4中观察到的，所述第二边缘进而构造成被设置在所述凹部29的内部，以限制操纵壁25的旋转。有利地，所述止动表面28使得可以防止盖21从支承基部18完全分离，从而也避免了盖21本身的意外拆除。显而易见的是，通过保持盖21被按压并且同时旋转操纵壁25直到操纵壁25的止动表面28被定位成防止其与盖21的轨迹相干涉为止，可以以任何方式来拆除盖21。优选地，操纵壁25包括适于滑动地容置盒1的贯通开口31。有利地，所述贯通开口31有助于将盒1插入壳体14中。优选地且如可以在图2中观察到的，贯通开口31包括边缘32，该边缘32相对于支承表面19而言是升起的，并且如图5中通过示例示出的，该边缘32适于在盒1朝向壳体14的滑动运动期间使盒1保持相对于支承表面19倾斜。以此方式，盒1的透明底部4保持从透明片材13升起直到盒1已经完全占据壳体14为止，这具有保护透明底部4与透明片材13免受刮擦的优点。优选地，壳体14通过未在本文中示出但本身是已知的移动装置而与支承结构以可拆除的方式相联，该移动装置为壳体14限定了与由入口开口3限定的平面相平行的运动方向。所述移动装置使得可以在物体的生产期间使盒1相对于成型板移动，以周期性地改变盒1的透明底部4的暴露于辐射的区域和透明片材13的暴露于辐射的区域，并且具有使盒1的透明底部4和透明片材13使用更长时间的优点。此外，将盒1连接至空气供给装置8的供给导管15是可变形的，以允许在由壳体14在其运动期间所占据的任何位置处将空气引入到贮存器5中。优选地，立体光固化成型机的成型板具有圆形轮廓，特别地具有仅比盒1的入口开口3的两个半圆形部分37的半径稍小的半径。可以理解的是，所述圆形的成型板允许盒1以上述方式进行最宽范围的运动，并且具有允许透明底部4整个表面和透明片材13的整个表面均被使用的优点。实际上，为了将盒1插入壳体14中，操作者将操纵壁25置于释放位置中，以便如图2中所示使盖21升起。盒1因而可以被设置在操纵壁25的贯通开口31中，定向成使得第二隔膜11面向立体光固化成型机的针形端部16。使盒1在其如图5中所示与贯通开口31的升起边缘32相接触时滑动，直到盒1如图4中所示完全地被插入壳体14中为止。在所述运动期间中，供给导管15的针形端部16在盒1的第二隔膜11上穿孔并定位成使得供给导管15的针形端部16穿过盒1的第二隔膜11。相继地，盖21可以降低直到操纵壁25如图6和图7中所示卡扣在止动位置中为止。此时，机器做好了使用的准备。在生产三维物体期间，空气供给装置8在必要时操作成使存在于贮存器5中的压力与存在于容器2中的压力之间产生足以使阀装置6打开的压力差，以使容纳在贮存器5中的基本材料朝向容器2流动。当基本材料在容器2中已经达到足够的水平时，空气供给装置8被操作成减小所述压力差，从而使阀装置6自发地关闭并且使流动停止。优选地，如上所述的空气供给装置8由机器的逻辑单元进行操作，机器的逻辑单元还用于控制发射装置、成型板以及壳体14的移动装置。根据以上所述，可以理解的是，以上所述的盒和机器实现了本发明的所有目的。特别是，可以在不需要使用复杂的部件的情况下生产盒，从而简化了盒的生产。特别地，仅有的可移动部件是第一隔膜和第二隔膜，然而第一隔膜和第二隔膜是能够容易地在市场上获得的便宜部件。此外，贮存器是在不需要操作任何阀的情况下通过将盒简单地定位在壳体中而连接至空气供给装置的事实，使得该操纵控制是简单且快速的。