用于3d打印的自动供液设备及其液位感测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明与一种3D打印的液态原料供应有关，特别是指一种用于3D打印的自动供液设备及其液位感测装置。
【背景技术】
[0002]3D打印(3D printing)为一种快速成形技术，又称积层制造(AdditiveManufacturing, AM)或是“层造形法”。3D打印主要是以数字模型档案为基础，再利用金属粉末、塑料或树脂等可粘合材料，通过模型档案参数以逐层堆栈累积的方式来建构物体，并得以制造出任意形状的三维实体模型。
[0003]3D打印依成型技术的不同可区分为多种方式，其中一种是主要利用高能量光束对光敏树脂照射，以形成一片一片的硬质切片，进而逐层堆栈而建构出所需的三维实体模型。
[0004]但现有的3D打印，在进行任一片硬质切片成型前，必须先依靠人力将光敏树脂注入成型槽至一预定液面高度，因此确实颇为麻烦且不便，甚至还常有光敏树脂在成型槽内过多或不足的情形，早为人所垢病已久。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于3D打印的自动供液设备及其液位感测装置，能自动且精确地供应或停止供应液态原料(例如:光敏树脂)，因此不需人为注入液态原料，具有不麻烦且方便的效果。
[0006]为了达成上述的目的，本发明提供一种自动供液设备，用于3D打印时的液态原料供应，该自动供液设备包括:
一容器，其具有用以收容所述液态原料的一容置空间，该容置空间包含彼此连通的一凹槽和一凹陷部，该凹槽具有一内底面，该凹陷部凹入于该内底面一段深度；
一液位感测装置，其包含一浮体，该浮体对应该凹陷部的位置随着所述液态原料的液面浮动，该液位感测装置则根据该浮体的浮动而感测出所述液态原料在该容置空间内的液位高度；以及
一供液装置，其电性连接于该液位感测装置，该供液装置根据所感测到的该液位高度而选择性将所述液态原料供应或停止供应至该容置空间内。
[0007]作为上述一种自动供液设备的优选方案，其中该凹槽还具有围绕于该内底面周围的多个内壁，该凹陷部则相邻于各该内壁的其中之一。
[0008]作为上述一种自动供液设备的优选方案，其中该凹槽还具有围绕于该内底面周围的多个内壁，该凹陷部则位于各该内壁中彼此邻接的任二该内壁之间的一夹角区域内。
[0009]作为上述一种自动供液设备的优选方案，其中该凹陷部与该内底面之间连接有一斜坡。
[0010]作为上述一种自动供液设备的优选方案，其中该浮体的浮力来自于所述液态原料在该凹槽内的液面高度，再加上已注满所述液态原料的该凹陷部的该深度。
[0011]为了达成上述的目的，本发明提供一种自动供液设备的液位感测装置，用于3D打印时感测液态原料的液位高度，该液位感测装置包括:
一浮体，其随着所述液态原料的液面高低而浮动；
一传感器，其用以产生一感应讯号；以及
一连杆结构，其包含一载体以及分别枢接于该载体的一第一连杆和一第二连杆，其中:
该第一连杆具有一连接部和一带动部，该连接部连接于该浮体，该浮体则带动该第一连杆摆动；
该第二连杆具有一受动部和一遮断部，该带动部经由该受动部而带动该第二连杆摆动，该遮断部则根据该第二连杆的摆动而选择性遮断或未遮断该感应讯号。
[0012]作为上述一种自动供液设备的液位感测装置的优选方案，其中该第一连杆还具有枢接于该载体的一第一枢接部，该第一枢接部位于该连接部与该带动部之间，该第一连杆则以该第一枢接部为轴而摆动。
[0013]作为上述一种自动供液设备的液位感测装置的优选方案，其中该第一连杆以该第一枢接部区隔出一第一臂和一第二臂，该第一臂与该第二臂之间则具有一第一夹角。
[0014]作为上述一种自动供液设备的液位感测装置的优选方案，其中该第一臂的一端连接于该浮体，该第一臂的另一端经由该第一枢接部连接于该第二臂，该第一臂与该浮体之间具有一第二夹角，该第二臂与该浮体则彼此平行。
[0015]作为上述一种自动供液设备的液位感测装置的优选方案，其中该第二连杆还具有枢接于该载体的一第二枢接部，该第二枢接部位于该受动部与该遮断部之间，该第二连杆则以该第二枢接部为轴而摆动。
[0016]作为上述一种自动供液设备的液位感测装置的优选方案，其中该第一连杆靠近该带动部的部分与该第二连杆靠近该受动部的部分之间具有一第三夹角。
[0017]相较于现有技术，本发明具有以下功效:能够自动且精确地供应或停止供应液态原料，因此不需人为注入液态原料，具有不麻烦且方便的效果。
【附图说明】
[0018]图1为本发明于一视角的立体图；
图2为本发明于另一视角的立体示意图，显示自动供液设备；
图3为本发明中的自动供液设备的立体图；
图4为本发明依据图3的动作前剖视图；
图5为本发明注入液态原料后的动作后剖视图；
图6为本发明依据图3的局部放大图，显示液位感测装置；
图7为本发明中的液位感测装置的立体分解图(一)；
图8为本发明中的液位感测装置的立体分解图(二)；
图9为本发明中的液位感测装置的动作前剖视图；
图10为本发明中的液位感测装置的动作后剖视图。
[0019]主要部件名称:
I…容器；100...自动供液设备;11…容置空间;111…凹槽;1115…内底面;1116…内壁；1117…夹角区域；112…凹陷部；1121…斜坡；
2…液位感测装置；2a...浮体；2b…连杆结构；21…第一连杆；211…连接部；212…带动部；213…第一枢接部；214…第一臂；215…第二臂；22…第二连杆；221…受动部；222…遮断部；223…第二枢接部；23…载体；231…壳座；
232…壳盖；233…第一轴；234…第二轴；235…第一穿孔；236…第二穿孔；2c…传感器；24…缺口 ；241、242…侧壁；25…支撑件；251…固定部；26…第一夹角；27…第二夹角；28…第二夹角；
3…供液装置；31…储液桶；311…输液管；33...控制器；331...控制管；
500…升降机构；
P…机台；
R…液态原料；
LI…液面高度；L2…深度。
【具体实施方式】
[0020]有关本发明的详细说明及技术内容，将配合【附图说明】如下，然而附图仅作为说明之用，并非用于限制本发明。
[0021]本发明提供一种用于3D打印的自动供液设备及其液位感测装置，如图1和图2所示，为3D打印机的部分结构，主要在一机台P上设置一自动供液设备100和一升降机构500，本发明自动供液设备100在3D打印时进行液态原料(例如:光敏树脂)的供应。自动供液设备100包括一容器1、一液位感测装置2以及一供液装置3，其中，容器I和供液装置3皆设置于机台P ;液位感测装置2则一部分设置于容器I而另一部分则设置于升降机构500 (具体如何设置,容后说明。参图1和图2所示)，当然亦可全部设置于容器1、全部设置于升降机构500或全部设置于机台P (图中未示)，本发明对此并未限定。
[0022]如图2和图3所示，容器I具有用来收容所述液态原料(R，参图5所示)的一容置空间11，容置空间11包含彼此连通的一凹槽111和一凹陷部112。搭配图4所示，凹槽111具有一内底面1115，凹陷部112自内底面1115再凹入一段深度L2(参图5所示)。
[0023]凹槽111还具有多个内壁1116，各内壁1116则围绕于内底面1115的周围。且，凹槽111的各内壁1116中彼此邻接的任二内壁1116之间，则各形成有一夹角区域1117(见图3，或参考图6所示)，凹陷部112的所在位置可相邻于任一内壁1116 (图中未示)，于本实施例中则以位于任一夹角区域1117内为例进行说明。至于凹陷部112与内底面1115之间则还可连接有一斜坡1121，使液态原料R较为容易从凹槽111流入凹陷部112。
[0024]液位感测装置2为一浮动式液位感测装置，因此包含有一浮体2a。液位感测装置2可设置于容器I (但不以此为限)，浮体2a则对应位于凹陷部112位置的上方(见图4和图5)。当在容器I的容置空间11内注入所述液态原料R时，浮体2a将对应凹陷部112的位置随着液态原料R的液面高低而浮动，液位感测装置2则根据浮体2a的浮动高低位置，而感测出所述液态原料R在容置空间11内的液位高度。
[0025]供液装置3则为可经由控制而供应或停止供应液态原料R的一可控式供液装置。供液装置3包含皆设置于机台P的一储液桶31和一控制器33(见图2)。其中，储液桶31连接有一输液管311到前述容置空间11内，以将储液桶31内的液态原料R经由输液管311注入到容置空间11内；控制器33(可为一控制阀)则连接有一控制管331到储液桶31内，使控制器33能经由控制管331控制储液桶31内的压力，进而控制桶内液态原料R对容置空间11供应或停止供应。
[0026]液位感测装置2与供液装置3的控制器33彼此电性连接，使控制器33能根据液位感测装置2所感测到的液位高度，而控制将液态原料R供应或停止供应至容置空间11内。
[0027]如图4所示，当容器I的容置空间11内还未注入液态原料R时，浮体2a对应凹陷部112的位置自然下垂，此时的液位传感器2所测得的液位高度为低液位，因此而使供液装置3开始将液态原料R注入容置空间11内。
[0028]如图5所示，当液态原料R在容置空间11内注满至前述的液面高度LI时，浮体2a亦随着液态原料R的液面高度而升高至高点，此时的液位传感器2所测得的液位高度为预定高度液位，因此而使供液装置3停止供应液态原料R。因此，以在3D打印时具有自动供液和自动停止供液的功效。
[0029]值得注意的是，由于凹陷部112自凹槽111的内底面1115再凹入一段深度L2，浮体2a又对应位于凹陷部112位置的上方，因此，浮体2a的浮力来自于液态原料R在凹槽111内的液面高度LI，再加上已注满液态原料R的凹陷部112的深度L2，也就是能利用L