本發(fā)明屬于3d打印，具體涉及一種柵格式熱床基板、3d打印機(jī)及方法。

背景技術(shù)：

1、目前的3d打印機(jī)，無論是fdm（熔融沉積技術(shù)）的3d打印機(jī)、sla（光固化成型）的3d打印機(jī)、還是slm（選區(qū)燒結(jié)技術(shù)）的3d打印機(jī)，在打印過程中為了保證工件與基板的附著力和防止工件翹邊變形，在基板加熱的同時(shí)還會(huì)在基板上涂抹一層平臺(tái)膠水，本文以fdm為例說明問題。

2、由于平臺(tái)膠水和基板加熱的雙重作用，3d打印機(jī)在打印工件的過程中能夠保持固定位置和打印形態(tài)。每打印一層，基板下降一層，經(jīng)過多層疊加后，最終形成所需工件。打印完成后，主機(jī)控制系統(tǒng)關(guān)閉基板的加熱單元，在基板加熱單元停止加熱后，基板的溫度逐漸下降，由于基板存在一定溫度，工件不能剝離熱床，在經(jīng)過一定的冷卻時(shí)間后，溫度下降至常溫，但由于平臺(tái)膠水的作用，工件依然需要很難度才能從基板上剝離。

3、現(xiàn)階段主要采取的方式有：①、平臺(tái)采用玻璃材料為基板，打印時(shí)涂抹膠水并加熱玻璃基板，打印完成后用鏟刀強(qiáng)制剝離；②、平臺(tái)采用pei磁性薄膜基板吸附在鐵基運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，同時(shí)對(duì)平臺(tái)進(jìn)行加熱，打印完成后，取下pei磁性薄膜，采取折彎的方式取下工件；③、在基板上粘貼紙膠帶，加熱時(shí)紙膠帶粘性較大，打印完成后，基板降溫，用鏟刀將工件鏟下。

4、然而，如上幾種方法主要針對(duì)的是小型桌面式3d打印機(jī)打印的小型工件。對(duì)于大型工業(yè)機(jī)而言，打印的工件大，要求尺寸精度高，外觀無變形，同時(shí)打印機(jī)上取下工件時(shí)不能損壞工件。

5、基于以上原因，大型3d打印機(jī)在打印過程中要求所打印的工件在基板上的附著力強(qiáng)。然而，由于大型工件的附著力強(qiáng)，附著面積大，導(dǎo)致打印完成后難以拆除，暴力拆除的手段很容易對(duì)工件造成破壞，甚至進(jìn)一步造成工件的精度損失，同時(shí)等待降溫的過程也間接導(dǎo)致打印效率下降。因此，打印過程中要求附著力強(qiáng)，打印完成后又要求附著力迅速減小甚至消失的矛盾一直存在于大型工業(yè)3d打印機(jī)中。

6、綜上所述，目前的大型3d打印機(jī)的打印基板設(shè)計(jì)是極為不合理的，存在較大生產(chǎn)缺陷的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種柵格式熱床基板、3d打印機(jī)及方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)的大型工業(yè)3d打印機(jī)打印完成后工件拆除時(shí)間長、拆除難度大的技術(shù)缺陷。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，提供了一種柵格式熱床基板，包括：

4、支撐主體；

5、柵格組件，安裝于所述支撐主體的頂部，且沿支撐主體通長方向依次間隔設(shè)置多個(gè)；

6、定位組件，安裝于支撐主體相對(duì)的兩側(cè)，用于對(duì)多個(gè)所述柵格組件進(jìn)行定位；

7、導(dǎo)向組件，安裝于所述定位組件上，所述導(dǎo)向組件的頂部安裝有按壓組件；

8、控制裝置，與所述按壓組件電性連接，其中，所述控制裝置用于控制所述按壓組件通過定位組件沿支撐主體通長方向位移的同時(shí)，并將多個(gè)所述柵格組件依次向下按壓，以使柵格組件頂部與打印工件分離。

9、進(jìn)一步地，所述柵格組件包括柵格板，所述柵格板底部對(duì)稱設(shè)有復(fù)位單元，所述柵格板相對(duì)的兩側(cè)設(shè)有滾動(dòng)件；

10、所述支撐主體頂部相對(duì)的兩端開設(shè)有定位孔，所述復(fù)位單元安裝于所述定位孔中；

11、所述定位組件包括后梳形板和前梳形板，所述后梳形板和前梳形板上均開設(shè)有橢圓孔，所述滾動(dòng)件的端部穿過所述橢圓孔向外延伸至與導(dǎo)向組件上的按壓組件配合。

12、進(jìn)一步地，所述復(fù)位單元為復(fù)位彈簧或彈力球。

13、進(jìn)一步地，所述滾動(dòng)件為軸承或滾輪。

14、進(jìn)一步地，所述導(dǎo)向組件包括導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌安裝于后梳形板和前梳形板遠(yuǎn)離支撐主體的一側(cè)，所述導(dǎo)軌上滑動(dòng)連接有滑塊；

15、所述按壓組件包括電機(jī)、皮帶輪和凸臺(tái)板，所述電機(jī)安裝于前梳形板的端部，且位于支撐主體的一側(cè)，所述皮帶輪安裝于后梳形板的兩端和前梳形板的兩端；

16、所述后梳形板兩端和前梳形板兩端上的皮帶輪之間通過傳動(dòng)皮帶連接，所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端與前梳形板一端上的皮帶輪連接，電機(jī)的另一端通過傳動(dòng)軸與后梳形板一端上的皮帶輪連接；

17、所述凸臺(tái)板安裝于滑塊側(cè)面，所述凸臺(tái)板的端部與滾動(dòng)件配合。

18、進(jìn)一步地，所述凸臺(tái)板包括水平端和接觸端，所述凸臺(tái)板的水平端與滑塊側(cè)面連接，所述凸臺(tái)板的接觸端與滾動(dòng)件配合。

19、進(jìn)一步地，所述后梳形板兩端和前梳形板的兩端還設(shè)有位置傳感器，所述位置傳感器用于檢測凸臺(tái)板的位置。

20、進(jìn)一步地，所述位置傳感器的檢測端位于凸臺(tái)板的下方。

21、第二方面，提供了一種3d打印機(jī)，包括打印機(jī)主體，所述打印機(jī)主體上安裝有x軸運(yùn)動(dòng)組件、z軸運(yùn)動(dòng)組件和熱床運(yùn)動(dòng)框架，所述x軸運(yùn)動(dòng)組件的頂部安裝有y軸運(yùn)動(dòng)組件；

22、所述熱床運(yùn)動(dòng)框架設(shè)置于打印機(jī)主體的中部，所述熱床運(yùn)動(dòng)框架的頂部安裝有加熱裝置以及如上所述的基板；

23、所述z軸運(yùn)動(dòng)組件與熱床運(yùn)動(dòng)框架連接，用于帶動(dòng)熱床運(yùn)動(dòng)框架沿打印機(jī)主體的頂部或底部位移。

24、第三方面，提供了一種柵格式熱床基板使用方法，所述方法是采用如上所述的基板進(jìn)行的，包括：

25、在支撐主體的頂部布置多個(gè)柵格組件，以使多個(gè)所述柵格組件之間組成的平臺(tái)能夠承放打印工件；

26、利用位置傳感器，檢測按壓組件初始位置，根據(jù)檢測到的所述按壓組件初始位置，確定按壓組件的移動(dòng)方向；

27、操控控制裝置控制按壓組件位移，將多個(gè)柵格組件依次向下按壓，以使多個(gè)柵格組件的頂部與所述打印工件分離。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

29、1、通過在支撐主體的頂部依次間隔設(shè)置多個(gè)柵格組件，并通過定位組件對(duì)柵格組件進(jìn)行定位，使每個(gè)柵格組件相互之間形成了一個(gè)承放平臺(tái)，在工件打印過程中，可以對(duì)工件進(jìn)行可靠的支撐，確保工件表面無缺陷或損傷；其次，當(dāng)工件打印完成后，利用導(dǎo)向組件和按壓組件的配合，可使每個(gè)柵格組件能夠有效的與工件的底部進(jìn)行分離，使工件可以快速地從柵格組件的頂部拆除，既提高了拆除效率，又避免了對(duì)工件造成破壞，解決了現(xiàn)有大型3d打印機(jī)工件拆除時(shí)間長和拆除難度大的技術(shù)缺陷。

30、2、通過在每個(gè)柵格板的頂部對(duì)稱安裝復(fù)位單元，當(dāng)單獨(dú)的一個(gè)柵格板被向下按壓后，能夠快速的回到其作業(yè)高度，確保后續(xù)工件的正常打印。其次，柵格板相對(duì)的兩側(cè)設(shè)置的滾動(dòng)件與按壓組件配合，使得按壓組件沿導(dǎo)向組件移動(dòng)并依次按壓柵格組件時(shí)，滾動(dòng)件能夠順暢地滾動(dòng)，降低了能量損失和機(jī)械部件的磨損，延長了設(shè)備的使用壽命。

31、3、復(fù)位單元的選用可以根據(jù)打印工件的重量來決定，當(dāng)打印的工件重量較輕時(shí)，可采用彈力球作為復(fù)位單元；當(dāng)打印的工件重量較重時(shí)，可采用復(fù)位彈簧進(jìn)行復(fù)位作業(yè)。

32、4、由于不同類型的滾動(dòng)件的使用周期和可靠性不同，采用軸承作業(yè)滾動(dòng)件進(jìn)行使用，在一定程度上可以確保滾動(dòng)的可靠性，而采用滾輪作為滾動(dòng)件進(jìn)行使用，可在一定程度上延長按壓組件的使用周期。

33、5、通過采用雙向同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶輪帶動(dòng)兩個(gè)滑塊在導(dǎo)軌上進(jìn)行滑動(dòng)，可確保兩個(gè)滑塊滑動(dòng)的同步，提高柵格組件與工件底部分離的一致性和可靠性。

34、6、凸臺(tái)板的水平端與滑塊側(cè)面連接，確保了凸臺(tái)板在滑塊上的穩(wěn)定安裝和精確定位，當(dāng)滑塊在導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)，凸臺(tái)板能夠隨之移動(dòng)并保持相對(duì)位置不變，從而保證了按壓組件對(duì)柵格組件按壓的準(zhǔn)確性和一致性；凸臺(tái)板的接觸端與滾動(dòng)件配合，使得按壓力能夠直接且均勻地作用于滾動(dòng)件上，其受力均勻性直接影響到柵格組件的復(fù)位效果和打印工件的平整度，凸臺(tái)板的接觸端使得按壓力能夠更有效地傳遞到柵格組件上，提高了按壓效果。

35、7、精確的位置控制有助于生產(chǎn)效率和準(zhǔn)確性，同時(shí)，精確的位置控制還可以減少因位置偏差導(dǎo)致的打印工件質(zhì)量問題，提高產(chǎn)品的合格率。

36、8、由于位置傳感器直接安裝在凸臺(tái)板下方，因此可以實(shí)時(shí)獲取凸臺(tái)板的位置信息，并立即反饋給控制裝置，能夠迅速響應(yīng)位置變化，調(diào)整電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，從而確保按壓操作的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。