CN104723557B - 3d打印平台限向调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了3D打印平台限向调节装置，包括底座和工作平台固定架，底座上设有安装座；工作平台固定架的顶面为用于安装工作平台的顶面，底面包括与安装座的顶面相匹配的椭球冠凸面；安装座的顶面为与工作平台固定架底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面；椭球冠凸面和椭球冠凹面的横切面为椭圆形，工作平台固定架底面上的椭球冠凸面可限向转动的安放在安装座的椭球冠凹面上。本发明可精准实现3D打印平台在X轴和Y轴方向的限向调节，减少了多位置调节和方位调节多向性带来的操作干扰，大为简化了平台方位调节的操作，降低了平台方位调节操作的复杂性和多样性，高效便捷，具有很高的实用性。

Description

3D 打印平台限向调节装置

技术领域

本发明涉及一种平台调节装置，具体涉及一种3D打印机上的平台调节装置。

背景技术

现有3D打印机尤其是桌面级3D打印机的打印平台，是将可移走的工作平台如做工板固定在3D打印机内部的工作平台固定架上，形成3D打印平台。3D打印平台在工作之前和工作之间需要进行位置校准（通常为校准到水平位置）工作，来修正工作平台在安装或工作震动中产生的偏移，如果存在问题需要进行打印平台的方位调节。

现有的3D打印机上打印平台的方位调节，通过旋拧打印平台周边的起到固定和调节作用的螺丝来实现，这种调节只能实现细微的调整，而且很容易出现多个调节螺丝不协调的问题。

以方形的打印平台为例，在打印平台的四个角附近均有一调节螺丝，可以调节所在位置做功板和工作平台固定架的相对距离，从而间接调整做功板与打印机喷头的相对距离。如校准后发现某个角位置较低则需要进行打印平台的调节，旋拧对应该角的调节螺丝后，为了使得打印平台保持良好的平衡性，被影响到的其余角对应的调节螺丝甚至所有的调节螺丝都需要精准调整以配合完成打印平台调节功能，否则打印平台的平面无法调整至所需的水平位置，并可能导致打印平台高低不平、翘起、部分区域无支撑力或支撑力过大，然而因为调节螺丝之间存在的相互影响，逐一调节各个调节螺丝使其较为精准的配合每一次的调整是很难实现的，这一调整相对而言比较粗糙且繁琐，严重影响3D打印的精度和稳定度。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种3D打印平台限向调节装置，以实现便捷地、高精度的打印平台的限向调节。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的3D打印平台限向调节装置，包括底座和工作平台固定架；

所述底座上设有呈椭球冠状的安装座；

所述工作平台固定架的顶面为用于安装工作平台的顶面，底面包括与安装座的顶面相匹配的椭球冠凸面；

工作平台固定架底面的椭球冠凸面安放在顶面与之适配构成第一球铰副的安装座上；所述椭球冠凸面的横切面为椭圆形。

优选的，还包括手轮和过渡块；

所述手轮包括杆部及设于杆部一端的端盖；所述过渡块中部设有第一穿孔，所述安装座中部设有第二穿孔，所述工作平台固定架底面的中部设有第三开口；所述手轮，通过其杆部依次穿过第一穿孔、第二穿孔后与内壁上设有内螺纹的第三开口螺纹连接，与工作平台固定架连接；

所述安装座的底面为椭球冠凸面，顶面为与工作平台固定架底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面；

所述过渡块与安装座底面接触部位形成的面，为与安装座底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面；

所述第二穿孔的孔径，大于手轮杆部位于该第二穿孔中的部位的直径。

作为另一种优选，还包括手轮、过渡块和紧固螺母；

所述手轮包括杆部及设于杆部一端的端盖；所述过渡块中部设有第一穿孔，所述安装座中部设有第二穿孔，所述工作平台固定架中部设有第三穿孔；所述手轮，通过其杆部依次穿过第一穿孔、第二穿孔、第三穿孔后与紧固螺母螺纹连接，与工作平台固定架连接；

所述安装座的底面为椭球冠凸面，顶面为与工作平台固定架底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面；

所述过渡块与安装座底面接触部位形成的面，为与安装座底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面；

所述第二穿孔的孔径，大于杆部位于该第二穿孔中的部位的直径。

优选的，所述底座上还设有用于连接3D打印机框架的连接臂。

本发明同时提供的另一种3D打印平台限向调节装置，包括底座和工作平台固定架，所述底座上设有安装座；

所述工作平台固定架的顶面为用于安装工作平台的顶面，底面包括与安装座的顶面相匹配的椭球冠凸面；

所述安装座的顶面为与工作平台固定架底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面；

所述椭球冠凸面和椭球冠凹面的横切面为椭圆形，所述工作平台固定架底面上的椭球冠凸面可限向转动的安放在安装座的椭球冠凹面上。

优选的，还包括过渡块和手轮，所述底座上还设有用于连接3D打印机框架的连接臂；

所述手轮包括杆部及设于杆部一端的端盖；

所述安装座的底面为椭球冠凸面；

所述过渡块与安装座底面接触部位形成的顶面，为与安装座底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面；

所述过渡块中部设有第一穿孔，所述安装座中部设有第二穿孔，所述工作平台固定架中部设有第三开口；

所述手轮杆部依次穿过第一穿孔、第二穿孔后与第三开口配合，使得手轮与工作平台固定架固定连接；

所述第二穿孔的孔径，大于杆部位于该第二穿孔中的部位的直径。

优选的，所述手轮，通过其杆部依次穿过第一穿孔、第二穿孔后与内壁上设有内螺纹的第三开口螺纹连接，与工作平台固定架固定连接。

作为另一种优选方案，本装置还包括紧固螺母；所述手轮，通过其杆部依次穿过第一穿孔、第二穿孔、第三穿孔后与紧固螺母螺纹连接，与工作平台固定架固定连接。

有益效果：本发明提供的3D打印平台限向调节装置，结构精巧合理，其工作平台固定架底面上的椭球冠凸面安放在与之适配的安装座顶面的椭球冠凹面内，因为椭球冠凸面和椭球冠凹面的横切面为椭圆形，所以工作平台固定架底面只能在安装座顶面限向转动，该限向转动仅限椭圆形两个对称轴对应的方向。

当底座上安装座横切面的两条对称线对准3D打印所需的X轴和Y轴方向（X轴和Y轴为水平方向上相互垂直的两个方向，Z轴为垂直方向）安装在3D打印机内后，上述限向转动的方向即根据安装座的位置对准了X轴和Y轴方向。因为在进行打印平台的方位校准和平台调节时，通常校准和调节的目的是修正工作平台在安装或工作震动中产生的偏移达到水平方位，在工作平台如做工板稳固安装在工作平台固定架上，且安装座横切面的两条对称线对准3D打印所需的X轴和Y轴方向的前提下，只需要X轴和Y轴两个方位的调节即可实现打印平台的方位调节功能，因此本发明提供的技术方案限定X轴和Y轴两个方位的转动调节，能很好地规避全方位调节所带来的众多不需要方位的转动，减少了方位调节多向性带来的操作干扰，大为简化了平台方位调节的操作，高效便捷。

本发明更进一步的，通过一个手轮即可实现工作平台固定架相对安装座的方向和位置调节，从而间接地实现了固定在工作平台固定架上的工作平台的方位调节。在本发明提供的技术方案中，工作平台如做工板只需在安装到工作平台固定架上时调整好其与工作平台固定架的相对位置，在需进行打印平台的方位调节时，只需通过调节手轮，就能一步式地便捷地实现3D打印平台的限向方位调节，相对背景技术中的多位置或多点调节，进一步简化了平台方位调节的操作，降低了操作的复杂性和多样性，高效便捷，具有很高的实用性。

附图说明

图1是实施例1用于安装工作平台的结构示意装配图；

图2是图1的结构示意总装图；

图3是实施例1的结构示意总装图；

图4是实施例1的结构示意主视图；

图5是实施例1的结构示意仰视图；

图6是实施例1的结构示意俯视图；

图7是图6的C-C向剖视图；

图8是图6的B-B向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。

实施例 1 ：本实施例1提供的3D打印平台限向调节装置，其结构示意总装图如图3所示、结构示意主视图如图4所示、结构示意仰视图如图5所示、结构示意俯视图如图6所示，图6的C-C向剖视图如图7所示，B-B向剖视图如图8所示，该装置包括底座1、工作平台固定架2、手轮4和过渡块3；

本装置用于安装工作平台5的结构示意装配图如图1所示，结构示意总装图如图2所示，工作平台5通过螺栓或者固定夹等方式固定设置在工作平台固定架2的顶面。

如图1、图7、图8所示，所述底座1上设有呈椭球冠状的安装座12；所述工作平台固定架2的顶面为用于安装工作平台5的顶面，底面包括与安装座12的顶面相匹配的椭球冠凸面。所述安装座12的底面为椭球冠凸面，顶面为与工作平台固定架2底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面。所述工作平台固定架2底面上的椭球冠凸面可限向转动的安放在安装座12的椭球冠凹面上。本文中椭球冠凸面、椭球冠凹面的横切面为椭圆形。

如图1所示，在本实施例1中，所述过渡块3与安装座12底面接触部位形成的顶面，为与安装座12底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面，过渡块3的该顶面上设有若干槽孔。当然过渡块3的该顶面也可以为一个整面，也可以为由若干加强筋交错设置形成的与安装座12底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面。

如图1所示，所述手轮4包括杆部41及设于杆部41一端的端盖42；所述过渡块3中部设有第一穿孔31，所述安装座12中部设有第二穿孔11，所述工作平台固定架2底面的中部设有第三开口；如图7、图8所示，所述手轮4，通过其杆部41依次穿过第一穿孔31、第二穿孔11后与内壁上设有内螺纹的第三开口螺纹连接，与工作平台固定架2连接，所述第二穿孔11的孔径，大于手轮4杆部41位于该第二穿孔中的部位的直径，使得工作平台固定架2底面的椭球冠凸面安放在顶面与之适配构成第一球铰副的安装座12上，且手轮4与工作平台固定架2相对松开时可在第二穿孔内调整，使工作平台固定架2底面上的椭球冠凸面安放在安装座12的椭球冠凹面上可限向转动调整。

本实施例1中，手轮的端盖42面向过渡块3的面上设有滑动槽，过渡块3的底面可相对端盖转动的安放在该滑动槽中，其中部设有的第一穿孔31穿过手轮的杆部41。当然手轮的端盖42面向过渡块3的面上也可以不设滑动槽，只要过渡块3的底面相对端盖与之接触的面可转动即可。上述滑动槽为优选设计，可对过渡块3相对端盖的转动起到限位作用。

所述底座1上还设有用于连接3D打印机框架的连接臂13。

实施例2：与实施例1结构基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：

还包括紧固螺母；所述工作平台固定架2中部设有第三穿孔21；所述手轮4，通过其杆部41依次穿过第一穿孔31、第二穿孔11、第三穿孔21后与紧固螺母（图中未示出）螺纹连接，与工作平台固定架2连接。

以实施例1为例，在工作平台5如做工板稳固安装在工作平台固定架2上形成3D打印平台，及底座1上安装座12顶面或底面横切面的两条对称线对准3D打印所需的X轴和Y轴方向安装在3D打印机内的前提下，本发明提供的3D打印平台限向调节装置的工作过程和原理为：旋拧手轮4使得手轮端盖42、过渡块3、安装座12和工作平台固定架2之间相对松散；因为手轮4上的杆部与工作平台固定架2的连接，使得手轮4与工作平台固定架2连接后两者只会在A-A方向（如图1所示）上发生位置偏移，其余方向不会产生偏移，此时通过调整手轮4的杆部位于安装座12的第二穿孔11中的位置，或者通过调整工作平台固定架2底面的第三开口相对安装座12的第二穿孔11的位置，就会使得工作平台固定架2相对安装座12滑动产生位置偏移。

此时，因本发明中工作平台固定架2底面上的椭球冠凸面安放在与之适配的安装座12顶面的椭球冠凹面内，且过渡块3与安装座12底面接触部位形成的顶面，为与安装座12底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面，而椭球冠凸面和椭球冠凹面的横切面为椭圆形，这种结构设计使得上述工作平台固定架2相对安装座12发生的位置偏移存在限向，即调整时，工作平台固定架2的底面只能沿着安装座12顶面横切面的两个对称轴相对安装座12顶面滑动位移（或称摆动位移，对应两对称轴可滑动或可摆动位移的两个方向分别与Z轴形成的面相互垂直），同样过渡块3的顶面只能沿着安装座12底面横切面的两个对称轴相对安装座12底面的滑动位移（或称摆动位移，对应两对称轴可滑动或可摆动位移的两个方向分别与Z轴形成的面相互垂直）。在这个限向的结构设计下，调整好工作平台固定架2的底面相对安装座12顶面的位置，及过渡块3的顶面相对安装座12底面的位置后，反向旋拧手轮4，紧固过渡块3、安装座12和工作平台固定架2之间的连接，即可精准便捷地实现3D打印平台的一步式限向调节。

在3D打印平台的方位校准和平台调节时，通常校准和调节的目的是修正工作平台在安装或工作震动中产生的偏移达到水平方位（当然也可以是其他方位），在工作平台如做工板稳固安装在工作平台固定架的前提下，只需要X轴和Y轴两个方位的调节即可实现打印平台的方位调节。如不采用本发明提供的上述椭球冠凹/凸面的设计方案，而是采用标准圆球的球冠凹面与球冠凸面的配合，即球冠凸面安放在与之适配的安装座顶面的球冠凹面内，那么工作平台固定架底面在安装座顶面就不是限向转动，而是全方位转动调节，这样给3D打印平台的方位调节带来了很多的不确定性和可能性。在本例中，安装座12顶面或底面横切面的两条对称线已事先对准了3D打印所需的X轴和Y轴方向，则本调节装置限向调节的方位对准了X轴和Y轴方向。因此本发明提供的限向调节装置，可以精准地实现了3D打印平台在X轴和Y轴方向的限向调节，且很好地规避全方位调节所带来的众多不需要方位的转动，减少了方位调节多向性带来的操作干扰，大为简化了平台方位调节的操作，高效便捷。

同时进一步地，在本发明提供的技术方案中，工作平台如做工板只需在安装到工作平台固定架上时调整好其与工作平台固定架的相对位置，在需进行打印平台的方位调节时，只需通过调节手轮，就能一步式便捷地实现打印平台的限向方位调节，相对背景技术中的多位置或多点调节，进一步降低了平台方位调节操作的复杂性，高效便捷，具有很高的实用性。

以上实施列对本发明不构成限定，相关工作人员在不偏离本发明技术思想的范围内，所进行的多样变化和修改，均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种3D打印平台限向调节装置，其特征在于：包括底座和工作平台固定架；

所述底座上设有呈椭球冠状的安装座；

所述工作平台固定架的顶面为用于安装工作平台的顶面，底面包括与安装座的顶面相匹配的椭球冠凸面；

工作平台固定架底面的椭球冠凸面安放在顶面与之适配构成第一球铰副的安装座上；所述椭球冠凸面的横切面为椭圆形。

2.根据权利要求1所述的3D打印平台限向调节装置，其特征在于：还包括手轮和过渡块；

所述手轮包括杆部及设于杆部一端的端盖；所述过渡块中部设有第一穿孔，所述安装座中部设有第二穿孔，所述工作平台固定架底面的中部设有第三开口；所述手轮，通过其杆部依次穿过第一穿孔、第二穿孔后与内壁上设有内螺纹的第三开口螺纹连接，与工作平台固定架连接；

所述安装座的底面为椭球冠凸面，顶面为与工作平台固定架底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面；

所述过渡块与安装座底面接触部位形成的面，为与安装座底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面；

所述第二穿孔的孔径，大于手轮杆部位于该第二穿孔中的部位的直径。

3.根据权利要求1所述的3D打印平台限向调节装置，其特征在于：还包括手轮、过渡块和紧固螺母；

所述手轮包括杆部及设于杆部一端的端盖；所述过渡块中部设有第一穿孔，所述安装座中部设有第二穿孔，所述工作平台固定架中部设有第三穿孔；所述手轮，通过其杆部依次穿过第一穿孔、第二穿孔、第三穿孔后与紧固螺母螺纹连接，与工作平台固定架连接；

所述安装座的底面为椭球冠凸面，顶面为与工作平台固定架底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面；

所述过渡块与安装座底面接触部位形成的面，为与安装座底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面；

所述第二穿孔的孔径，大于杆部位于该第二穿孔中的部位的直径。

4.根据权利要求1或2或3所述的3D打印平台限向调节装置，其特征在于：所述底座上还设有用于连接3D打印机框架的连接臂。

5.一种3D打印平台限向调节装置，其特征在于：包括底座和工作平台固定架，所述底座上设有安装座；

所述工作平台固定架的顶面为用于安装工作平台的顶面，底面包括与安装座的顶面相匹配的椭球冠凸面；

所述安装座的顶面为与工作平台固定架底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面；

所述椭球冠凸面和椭球冠凹面的横切面为椭圆形，所述工作平台固定架底面上的椭球冠凸面可限向转动的安放在安装座的椭球冠凹面上。

6.根据权利要求5所述的3D打印平台限向调节装置，其特征在于：还包括过渡块和手轮，所述底座上还设有用于连接3D打印机框架的连接臂；

所述手轮包括杆部及设于杆部一端的端盖；

所述安装座的底面为椭球冠凸面；

所述过渡块与安装座底面接触部位形成的顶面，为与安装座底面的椭球冠凸面相适配的椭球冠凹面；

所述过渡块中部设有第一穿孔，所述安装座中部设有第二穿孔，所述工作平台固定架中部设有第三开口；

所述手轮杆部依次穿过第一穿孔、第二穿孔后与第三开口配合，使得手轮与工作平台固定架固定连接；

所述第二穿孔的孔径，大于杆部位于该第二穿孔中的部位的直径。

7.根据权利要求6所述的3D打印平台限向调节装置，其特征在于：所述手轮，通过其杆部依次穿过第一穿孔、第二穿孔后与内壁上设有内螺纹的第三开口螺纹连接，与工作平台固定架固定连接。

8.根据权利要求6所述的3D打印平台限向调节装置，其特征在于：还包括紧固螺母；所述手轮，通过其杆部依次穿过第一穿孔、第二穿孔、第三穿孔后与紧固螺母螺纹连接，与工作平台固定架固定连接。