本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種3D打印機(jī)。
背景技術(shù):
采用FDM(熔融沉積成型)工藝的3D打印技術(shù)是目前應(yīng)用范圍最廣、操作最簡便的成型技術(shù)之一。3D打印技術(shù)的工作原理是噴頭將熔融后的打印材料(例如絲狀熱塑性材料)逐層噴涂以堆積成型。3D打印技術(shù)具有成本較低、工藝簡單、易于操作等特點(diǎn),因此被廣泛用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)外觀驗(yàn)證、內(nèi)飾件快速原型模具等領(lǐng)域。
3D打印機(jī)包括用于承載所要打印的產(chǎn)品的承載平臺。承載平臺包括基座、安裝在基座上的基板以及鋪設(shè)在基板上的打印底板。在打印前,將打印固定在基板上。打印過程中,噴頭相對于基板移動,以將打印材料在基板上的逐層堆積成型。打印完成后,將打印成型的產(chǎn)品連同基板從承載平臺上取出,然后將打印成型的產(chǎn)品與基板分離。
保證承載平臺的穩(wěn)定性對打印的精度有著重要的影響。在打印前,調(diào)整承載平臺的水平度是打印前序工作的關(guān)鍵步驟,承載平臺的水平度也是影響打印質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
現(xiàn)有技術(shù)中,固定基板與承載平臺的方法包括以下幾種:
第一,基板的四周通過鎖扣與承載平臺連接。
第二,如圖1和2所示,承載平臺包括底板1’和分別設(shè)置在底板1的兩側(cè)的兩個(gè)立板2’,每個(gè)立板2’上均設(shè)置有滑道3’,基板包括基板本體4’和設(shè)置在基板本體4的側(cè)邊上的凸出部5’,凸出部5’插設(shè)在滑道3’中,以將基板安裝在承載平臺上。
第三,如圖3所示,承載平臺6’具有負(fù)壓腔,負(fù)壓腔室通過管路9’與負(fù)壓泵10’連接,承載平臺6’的上表面上設(shè)置有與負(fù)壓腔相通的孔,基板7’蓋設(shè)在承載平臺6’的上表面上,噴頭8’能夠相對于基板7’移動,以通過在基板7’上噴涂打印材料打印出所需產(chǎn)品。
上述的第一和第二兩種固定方式對小型打印幅面的基板還行之有效,但是對于大型打印幅面的基板,尤其是封閉式加熱的成型空間,基板會因重力或溫度的因素產(chǎn)生變形,保證不了基板的水平度及打印過程的穩(wěn)定性。進(jìn)一步地,第一和第二兩種固定方式存在裝配誤差,裝配誤差也將會降低基板的穩(wěn)定性,從而大大增加了最終打印件成型效果的不確定性。
上述的第三種固定方式,需要增加額外的負(fù)壓泵10’以及相應(yīng)的管路9’,并且基板在磨損以后,負(fù)壓系統(tǒng)的密封性受到影響,負(fù)壓系統(tǒng)無法再將基板吸附在承載平臺上。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提供一種3D打印機(jī),以改善現(xiàn)有技術(shù)中存在的基板在打印過程中容易變形的問題。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種3D打印機(jī),包括:
基板;
噴頭,用于將打印材料噴涂在基板上;
承載平臺,具有用于承載基板的承載面,承載平臺包括磁性部,磁性部能夠吸引基板,以將基板吸附在承載平臺的承載面。
可選地,磁性部包括電磁線圈。
可選地,還包括用于調(diào)節(jié)承載平臺的水平度的水平調(diào)節(jié)部。
可選地,水平調(diào)節(jié)部包括用于支撐承載平臺的至少三個(gè)支撐件,三個(gè)支撐件在承載面上的投影不在同一條直線上,支撐件能夠沿豎直方向移動。
可選地,至少三個(gè)支撐件沿承載平臺的中心的周向布置。
可選地,承載平臺上設(shè)置有與支撐件相適配的孔,孔能夠限制承載平臺相對于支撐件沿水平方向移動。
可選地,還包括設(shè)置在承載平臺下方的基座,支撐件相對于基座沿豎直方向移動。
可選地,支撐件呈柱狀。
可選地,支撐件與基座螺紋配合,以使支撐件能夠相對于基座沿豎直方向移動。
可選地,基座與承載平臺連接在一起。
應(yīng)用本申請的技術(shù)方案,磁性部將基板吸附在承載平臺的承載面上,使得基板與承載面貼合,基板的各個(gè)部位均能受力,有利于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的基板容易變形的問題。
通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會變得清楚。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1示出了一種現(xiàn)有技術(shù)的3D打印機(jī)的承載平臺的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2示出了與圖1所示承載平臺相配合的基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3示出了另一種現(xiàn)有技術(shù)的3D打印機(jī)的打印平臺的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4示出了本發(fā)明的實(shí)施例的3D打印機(jī)的打印平臺的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5示出了圖4所示的打印平臺的分體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6示出了圖4所示的打印平臺的另一角度的分體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7示出了本發(fā)明實(shí)施例的3D打印機(jī)的打印平臺的基座的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8示出了本發(fā)明實(shí)施例的3D打印機(jī)的支撐件和第一底托的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9示出了本發(fā)明實(shí)施例的3D打印機(jī)的連接部件與第二底托的結(jié)構(gòu)示意圖;以及
圖10示出了發(fā)明實(shí)施例的3D打印機(jī)的基座與承載平臺的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1’、底板;2’、立板;3’、滑道;4’、基板本體;5’、凸出部;6’、承載平臺;7’、基板;8’、噴頭;9’、管路;10’、負(fù)壓泵;1、基板;2、承載平臺;21、承載平臺本體;22、第一底托;23、第二底托;24、限位件;25、孔;26、第二螺紋孔;3、支撐件;4、基座;41、第一桿體;42、第二桿體;43、第一連接件;44、第二連接件;45、第一螺紋孔;46、第三螺紋孔;47、凸塊;5、連接部件;6、螺母。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。以下對至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的,決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本實(shí)施例的3D打印機(jī)包括噴頭和基板,噴頭能夠相對于基板移動以在將打印材料噴涂在基板上形成所要打印的產(chǎn)品。3D打印機(jī)還包括用于承載基板的承載平臺。
圖4示出了本實(shí)施例的3D打印機(jī)的打印平臺的結(jié)構(gòu)示意圖,圖5示出了本實(shí)施例的打印平臺的分解示意圖,圖6示出了圖5的另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖。
結(jié)合圖4至圖6所示,本實(shí)施例的3D打印機(jī)的打印平臺包括基板1和用于承載基板1的承載平臺2。承載平臺2具有用于承載基板1的承載面,承載平臺2包括能夠吸引基板1的磁性部,以將基板1吸附在承載平臺2的承載面上。
本實(shí)施例中,承載面為平面。還可以優(yōu)選地,承載平臺2的承載面為與基板1相適配的弧形面等。
可選地,磁性部包括電磁線圈。在需要將基板1固定在承載平臺2上時(shí),電磁線圈接通電源以將基板1吸附在承載平臺2上。在完成打印后需要將基板1從承載平臺2上取下時(shí),斷開電磁線圈與電源的連接,基板1可以與承載平臺分離。
本實(shí)施例中,承載平臺2包括承載平臺本體21和設(shè)置在承載平臺本體21上的限位件24,
本實(shí)施例中,3D打印機(jī)還包括用于調(diào)節(jié)承載平臺的水平度的水平調(diào)節(jié)部。
本實(shí)施例中水平調(diào)節(jié)部包括用于支撐承載平臺2的至少三個(gè)支撐件3,三個(gè)支撐件3在承載面內(nèi)的投影不在同一條直線上,支撐件3能夠沿豎直方向移動。
部分的支撐件3沿豎直方向移動能夠調(diào)節(jié)承載平臺2相對于水平面的角度,因此通過調(diào)節(jié)支撐件3的高度可以調(diào)節(jié)承載平臺2的水平度。
本實(shí)施例中,至少三個(gè)支撐件3沿承載平臺2的中心的周向布置,以提高承載平臺2的穩(wěn)定性。
參見圖5、6、8和10,承載平臺2上設(shè)置有與支撐件3相適配的孔25,孔25能夠限制承載平臺2相對于支撐件3沿水平方向移動。
可選地,孔25為光孔,因此在調(diào)節(jié)承載平臺2的水平度的過程中支撐件3能夠順利地相對于承載平臺2運(yùn)動。
承載平臺2包括承載平臺本體21和連接在承載平臺本體21下方的第一底托22???5設(shè)置在第一底托22上。圖8示出了第一底托22與支撐件3相配合的結(jié)構(gòu)示意圖。
第一底托22包括與承載平臺本體21的下表面相貼合的第一板體和設(shè)置在第一板體下方的第一凸出部,孔25設(shè)置在第一凸出部上。
本實(shí)施例中,3D打印機(jī)還包括設(shè)置在承載平臺2下方的基座4,支撐件3能夠相對于基座4沿豎直的方向移動,以調(diào)節(jié)承載平臺2的水平度。圖7示出了本實(shí)施例的基座4的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)施例中,支撐件3包括沿豎直方向延伸的螺紋段,基座4與支撐件3的螺紋段螺紋配合,以使支撐件3能夠沿豎直方向移動。
支撐件3的用于支撐承載平臺2的上端面為球面的一部分,因此在調(diào)節(jié)承載平臺2的水平度的過程中支撐件3能夠順利地相對于承載平臺2運(yùn)動。
可選地,支撐件3包括第一螺栓。
參見圖7所示,基座4上設(shè)置有與支撐件3相適配的第一螺紋孔45,第一螺紋孔45的軸線是豎直的,支撐件3與第一螺紋孔45螺紋配合,以使支撐件3能夠沿豎直方向移動。
可選地,基座4包括基座本體和連接在基座本體上的第一連接件43,第一螺紋孔45設(shè)置在第一連接件43上??蛇x地,第一連接件43與基座本體焊接。
第一連接件43貼附在基座本體的上方,基座本體上設(shè)置有與第一螺紋孔45同軸、且允許支撐件3穿過的第一通孔。支撐件3穿過第一通孔后與第一螺紋孔45螺紋配合,以使支撐件3能夠沿豎直方向移動。
3D打印機(jī)還包括用于連接基座4與承載平臺2的連接部件5,以使承載平臺2相對于基座4固定。連接部件5與基座4螺紋配合,并與承載平臺2螺紋連接。
承載平臺2上設(shè)置有與連接部件5相配合的第二螺紋孔26,基座4上設(shè)置有與連接部件5相配合的第三螺紋孔46。在水平調(diào)節(jié)部將承載平臺2調(diào)節(jié)至水平后,采用連接部件5將基座4與承載平臺2連接,以將承載平臺2與基座4連接在一起。
連接部件5包括第二螺栓。第二螺栓依次穿過第三螺紋孔46和第二螺紋孔26,第二螺紋孔26和第三螺紋孔46均與第二螺栓螺紋配合??蛇x地,第二螺栓上還設(shè)置有螺母6,螺母6與第二螺母螺紋配合、并與承載平臺2相抵接,以使第二螺栓與承載平臺2連接牢固。
承載平臺2包括承載平臺本體21和連接在承載平臺本體21下方的第二底托23,第二螺紋孔26設(shè)置在第二底托23上。
第二底托23包括與承載平臺本體21的下表面相貼合的第二板體和設(shè)置在第二板體下方的第二凸出部。第二螺紋孔26設(shè)置在第二凸出部上。第二板體與承載平臺本體21相連接。
參見圖7、9和10,基座4包括基座本體和連接在基座本體上的第二連接件44,第三螺紋孔46設(shè)置在第二連接件44上。
可選地,第二連接件44貼附在基座本體的上方,基座本體上設(shè)置有與第三螺紋孔46同軸、且允許連接部件5穿過的第二通孔。連接部件5穿過第二通孔后與第三螺紋孔46配合、然后與第二螺紋孔26配合,以將承載平臺2與基座4連接在一起。
基座本體包括兩個(gè)第一桿體41和多個(gè)第二桿體42。兩個(gè)第一桿體41平行、且間隔設(shè)置。第二桿體42的兩端分別與兩個(gè)第一桿體41連接。
可選地,第二桿體42的端部與第一桿體焊接。
第一桿體41的側(cè)壁上設(shè)置有凸塊47,第二桿體42的端部位于凸塊47的上方。
可選地,凸塊47與第一桿體41焊接;第二桿體42的端部與凸塊47焊接,以將第一桿體41和第二桿體42連接在一起??蛇x地,第二桿體42的端部與第一桿體41焊接。
在3D打印機(jī)裝配調(diào)試階段,首先將基座4與3D打印機(jī)Z軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)連接,Z軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動基座4和承載平臺2沿豎直方向移動。
然后,通過水平調(diào)節(jié)部將承載平臺2調(diào)節(jié)至水平。然后,通過連接部件5將基座4和承載平臺2連接在一起,從而實(shí)現(xiàn)基座4和承載平臺2的剛性連接。
在3D打印機(jī)預(yù)打印階段,將基板1放置于承載平臺2上,通過限位塊24限制基板1的位置,然后承載平臺2的電磁線圈接通電源,電磁線圈產(chǎn)生磁感應(yīng)線,電磁線圈將基板1吸附在承載平臺上。
然后,3D打印機(jī)開始打印工作;打印工作完成后,斷開電磁線圈與電源的連接,通過基板1上的手柄取下基板1與打印成型的產(chǎn)品,然后將打印成型的產(chǎn)品與基板1分離。
本實(shí)施例的3D打印機(jī)的具有以下的技術(shù)效果:
1、通過控制電磁線圈是否與電源接通即可控制基板是否固定在承載平臺2上,因此基板1的固定與拆卸均非常方便。進(jìn)一步地,本實(shí)施例的基板1固定結(jié)構(gòu)簡單,有利于3D打印機(jī)的維護(hù)。
2、3D打印機(jī)包括用于調(diào)節(jié)承載平臺2的水平度的水平調(diào)節(jié)部,水平調(diào)節(jié)部將承載平臺2調(diào)整至水平后,連接部件5將基座4和承載平臺2連接在一起。因此,本實(shí)施例的3D打印機(jī)能夠?qū)⒒?調(diào)整至水平、并且將基板1保持在水平狀態(tài),有利于提高打印質(zhì)量。
3、由于水平調(diào)節(jié)部將承載平臺2調(diào)整至水平后,連接部件5將承載平臺2與基板1連接在一起,以保證承載平臺2用于承載基板1的平面處于水平位置,基板1的拆卸不會對承載平臺2的水平度產(chǎn)生影響,因此,將承載平臺2調(diào)整至水平后,可以進(jìn)行多次打印操作,不需要每次操作都調(diào)整基板1的水平度。
以上所述僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。