CN104589654B - 三维打印机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三维打印机，包括打印头、成型座、移动电机组件和耗材供给电机，打印头用于挤出成像材料，成型座用于承载成像材料，移动电机组件用于移动打印头，耗材供给电机用于驱动成像材料输送到打印头中，其中，成型座包括加热板、钢板和玻璃板，钢板设置在加热板上，钢板上的外缘设置有加强筋，加强筋围成凹槽，玻璃板设置在凹槽中，玻璃板朝向打印头的端面和凹槽的底壁之间的距离大于或等于加强筋朝向打印头的端面和凹槽的底壁之间的距离，钢板上设置有邻接在加强筋与玻璃板侧壁之间的固定件。在钢板的外缘设置加强筋，可防止钢板变形和使玻璃板的受热更加均匀，从而提高成像品质。

Description

三维打印机

技术领域

本发明涉及三维成像领域，尤其涉及一种三维打印机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，是一种利用快速成型技术的机器，以数字模型文件为基础，采用成型材料，通过逐层打印的方式来构造三维的实体。在打印前，需要利用计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导3D打印机逐层打印。3D打印机在产品制造业获得了广泛的应用，3D打印机的工作原理和传统打印机基本相同，由控制组件、机械组件、打印头、耗材（即成型材料）和介质等组成，打印原理也基本类似。

现有的三维打印机一般将打印头挤出的成型材料放置在成型座上，成型座包括加热板、铝板和玻璃板，加热板、铝板和玻璃板的形状和尺寸大致相同，为了将加热板产生的热量更加均匀地传递到玻璃板上，所以在玻璃板和加热板之间设置导热率良好的铝板，通过铝板将热量均匀地传递至玻璃板上。然而，在加热板持续地对铝板加热后，铝板的外缘容易变形，而变形后的铝板将有一部分无法与玻璃板良好地接触，继而导致玻璃板受热不均，继而影响打印的模型质量。

另外，现有的加热板、铝板和玻璃板之间是通过夹子进行固定，由于夹子的需要在玻璃板表面上邻接才能实现夹合，这样便容易导致打印头在玻璃板表面上移动时与夹子发生碰撞，这样对开发者和用户造成不便，也存在打印头损坏的隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止钢板变形和可使玻璃板受热均匀的三维打印机。

为了实现本发明的目的，本发明提供一种三维打印机，包括打印头、成型座、移动电机组件和耗材供给电机，打印头用于挤出成像材料，成型座用于承载成像材料，移动电机组件用于移动打印头，耗材供给电机用于驱动成像材料输送到打印头中，其中，成型座包括加热板、钢板和玻璃板，钢板设置在加热板上，钢板上的外缘设置有加强筋，加强筋围成凹槽，玻璃板设置在凹槽中，玻璃板朝向打印头的端面和凹槽的底壁之间的距离大于或等于加强筋朝向打印头的端面和凹槽的底壁之间的距离，钢板上设置有邻接在加强筋与玻璃板侧壁之间的固定件。

由上述方案可见，由于受热铝板的外缘和中心存在温度差，所以铝板的外缘相对于钢板的中心更为容易发生形变，所以本发明将在钢板的外缘设置加强筋，从而可防止钢板的外缘发生形变，继而防止钢板变形，使得钢板能够与玻璃板良好地接触，玻璃板的受热更加均匀，同时将玻璃板的水平高度高于加强筋的水平高度地设置，使得打印头在玻璃板外表面移动时将不存在任何阻挡打印头的物体，从而能够避免采用夹子固定方式的碰撞。

更进一步的方案是，固定件为弹片，弹片的第一端与加强筋固定连接，弹片的第二端与玻璃板抵接。

更进一步的方案是，弹片为拱形弹片。

由上可见，采用拱形弹片作为固定件能够方便地将玻璃板固定在凹槽内。

更进一步的方案是，固定件为橡胶，橡胶的第一端与加强筋固定连接，橡胶的第二端与玻璃板抵接。

由上可见，采用具有弹性的橡胶作为固定件，可能够方便地对玻璃板进行固定。

更进一步的方案是，固定件焊接在加强筋的内侧。

更进一步的方案是，固定件设置有第一定位孔，加强筋设置有第二定位孔，螺钉穿过第一定位孔和第二定位孔。

更进一步的方案是，加强筋设置有卡槽，固定件设置在卡槽内。

更进一步的方案是，固定件通过粘合方式与加强筋固定连接。

由上可见，对于固定件的安装方式，可采用焊接、粘合、螺钉或卡槽等不同方式进行安装。

附图说明

图1是本发明三维打印机实施例的结构图。

图2是本发明三维打印机实施例中成型座的结构图。

图3是本发明三维打印机实施例中成型座的分解图。

图4是本发明三维打印机实施例中成型座的剖视图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参照图1，图1是三维打印机1的结构图。三维打印机1包括壳体11，壳体11围成用于三维成像的空腔，在该空腔内安装有X轴移动电机121、Y轴移动电机122和Z轴移动电机123，Z轴移动电机123安装在空腔的底部，在Z轴移动电机123上连接有螺杆17，在空腔的底壁还安装有导杆，在导杆上安装有Z轴移动支架16，在该Z轴移动支架16上设置有成型座2，由于Z轴移动支架16与螺杆17螺纹啮合，所以当Z轴移动电机123工作时，将带动螺杆17旋转，继而使得成型座2在Z轴移动电机123的驱动下在Z轴方向上移动。

Y轴移动电机122安装在空腔的侧壁上，在侧壁上固定设置有导杆，在导杆上设置有Y轴移动支架，Y轴移动电机通过皮带与Y轴移动支架连接，当Y轴移动电机122转动时，将通过皮带带动Y轴移动支架沿着导杆滑动，即Y轴移动支架在Y轴移动电机122的驱动下在Y轴方向上移动。

在Y轴移动支架上安装有X轴移动电机121和两根导杆，两根导杆分别设置在X轴移动电机121的两侧，在两根导杆上设置有打印头14，在打印头的上端设置有进料端，该进料端用于接收成像丝料15。进料端上设置有耗材供给电机13，耗材供给电机13用于驱动成像材料15输送到打印头14中，在打印头14的下端设置有出料口，该出料口用于在成型座2上挤出成像材料。X轴移动电机121通过皮带与打印头14连接，当X轴移动电机121转动时，将通过皮带带动打印头14沿着导杆滑动，即打印头14在X轴移动电机121的驱动下在X轴方向上移动。X轴移动电机121、Y轴移动电机122和Z轴移动电机123组成了本实施例的移动电机组件。

参照图2和图3，图2是成型座2的结构图，图3是成型座2的结构分解图。成型座2包括加热板21、钢板22和玻璃板23，加热板21、钢板22和玻璃板23均大致呈矩形设置，加热板21接收三维打印机1供给的电源并发出热量，钢板22设置在加热板21上，钢板22与加热板21邻接并接收加热板21产生的热量。

钢板22在四周的外缘上朝向打印头14地设置有加强筋221，四个加强筋221围成了凹槽，凹槽具有一朝向打印头14的底壁224，在底壁224上还设置有多个连接孔222，多个连接孔222用于与加热板21固定连接。在加强筋221朝内的端面上设置有固定件223，在本实施例中，固定件223采用拱形弹片结构，拱形弹片的两个外端部与加强筋221固定连接，拱形弹片的中部用于玻璃板23弹性抵接。

参照图4，图4是成型座2的剖视图。将玻璃板23安装到凹槽中后，由于固定件223位于玻璃板23和加强筋221之间，所以作为固定件223的拱形弹片的中部与玻璃板23的侧壁弹性抵接，使得玻璃板23在相对于固定件223的另一侧与相对一侧的加强筋221邻接，从而实现玻璃板23的位置固定。玻璃板23朝向打印头14的端面231和底壁224之间的距离为L1，加强筋221朝向打印头14的端面225和底壁224之间的距离为L2，L1等于L2。当然，亦可将L1设置成大于L2，L1大于等于L2均可使得打印头在玻璃板外表面移动时将不存在任何阻挡打印头的物体。

在上述三维打印机实施例中，还可以将固定件设置为橡胶，该橡胶可采用耐高温材料制作而成的固定件，并将橡胶的第一端通过粘合的方式与加强筋221固定连接，橡胶的第二端则可与玻璃板23弹性抵接，从而实现玻璃板23的位置固定。

另外，固定件的连接方式可采用焊接、粘合、螺钉或卡槽等不同方式进行安装，具体地，当固定件采用金属弹片时，可采用焊接方式将金属弹片焊接在加强筋朝向凹槽一侧的内侧侧壁上，继而实现金属弹片与加强筋的固定连接，或在金属弹片开设第一定位孔和在加强筋开设第二定位孔，通过螺钉穿过第一定位孔和第二定位孔后与螺母固定连接，同样可实现金属弹片与加强筋之间的固定连接，又或者在加强筋上开设卡槽，将金属弹片设置在卡槽内，亦可实现金属弹片的固定连接，又或者通过粘合的方式实现金属弹片与加强筋之间的固定连接。上述的加强筋和固定件的连接方式均可实现本发明的目的。

由上可见，在钢板的外缘设置加强筋，从而可防止钢板的外缘发生形变，继而防止钢板变形，使得钢板能够与玻璃板良好地接触，玻璃板的受热更加均匀，同时将玻璃板的水平高度高于加强筋的水平高度地设置，使得打印头在玻璃板外表面移动时将不存在任何阻挡打印头的物体，从而能够避免采用夹子固定方式的碰撞。

Claims (8)

1.三维打印机，包括

打印头，所述打印头用于挤出成像材料;

成型座，所述成型座用于承载所述成像材料；

移动电机组件，所述移动电机组件用于移动所述打印头;

耗材供给电机，所述耗材供给电机用于驱动所述成像材料输送到所述打印头中；

其特征在于：

所述成型座包括加热板、钢板和玻璃板，所述钢板设置在所述加热板上，所述钢板上的外缘设置有四个加强筋，四个所述加强筋围成凹槽，所述玻璃板设置在所述凹槽中，所述玻璃板朝向所述打印头的端面和所述凹槽的底壁之间的距离大于或等于所述加强筋朝向所述打印头的端面和所述凹槽的底壁之间的距离，所述钢板上设置有弹性抵接在所述加强筋朝内的端面与所述玻璃板侧壁之间的固定件。

2.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于：

所述固定件为弹片，所述弹片的第一端与所述加强筋固定连接，所述弹片的第二端与所述玻璃板抵接。

3.根据权利要求2所述的三维打印机，其特征在于：

所述弹片为拱形弹片。

4.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于：

所述固定件为橡胶，所述橡胶的第一端与所述加强筋固定连接，所述橡胶的第二端与所述玻璃板抵接。

5.根据权利要求1至3任一项所述的三维打印机，其特征在于：

所述固定件焊接在所述加强筋的内侧。

6.根据权利要求1至3任一项所述的三维打印机，其特征在于：

所述固定件设置有第一定位孔，所述加强筋设置有第二定位孔，螺钉穿过所述第一定位孔和所述第二定位孔。

7.根据权利要求1至4任一项所述的三维打印机，其特征在于：

所述加强筋设置有卡槽，所述固定件设置在所述卡槽内。

8.根据权利要求1至4任一项所述的三维打印机，其特征在于：

所述固定件通过粘合方式与所述加强筋固定连接。