CN106426913A - 3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种3D打印机，3D打印机包括：基板(1)；喷头，用于将打印材料喷涂在所述基板(1)上；承载平台(2)，具有用于承载所述基板(1)的承载面，所述承载平台(2)包括磁性部，所述磁性部能够吸引所述基板(1)，以将所述基板(1)吸附在所述承载平台(2)的承载面。应用本申请的技术方案，磁性部将基板(1)吸附在承载平台(2)的承载面上，使得基板(1)与承载面贴合，基板(1)的各个部位均能受力，有利于解决现有技术中存在的基板(1)容易变形的问题。

Description

3D打印机

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体而言，涉及一种3D打印机。

背景技术

采用FDM(熔融沉积成型)工艺的3D打印技术是目前应用范围最广、操作最简便的成型技术之一。3D打印技术的工作原理是喷头将熔融后的打印材料(例如丝状热塑性材料)逐层喷涂以堆积成型。3D打印技术具有成本较低、工艺简单、易于操作等特点，因此被广泛用于产品设计外观验证、内饰件快速原型模具等领域。

3D打印机包括用于承载所要打印的产品的承载平台。承载平台包括基座、安装在基座上的基板以及铺设在基板上的打印底板。在打印前，将打印固定在基板上。打印过程中，喷头相对于基板移动，以将打印材料在基板上的逐层堆积成型。打印完成后，将打印成型的产品连同基板从承载平台上取出，然后将打印成型的产品与基板分离。

保证承载平台的稳定性对打印的精度有着重要的影响。在打印前，调整承载平台的水平度是打印前序工作的关键步骤，承载平台的水平度也是影响打印质量的关键因素。

现有技术中，固定基板与承载平台的方法包括以下几种：

第一，基板的四周通过锁扣与承载平台连接。

第二，如图1和2所示，承载平台包括底板1’和分别设置在底板1的两侧的两个立板2’，每个立板2’上均设置有滑道3’，基板包括基板本体4’和设置在基板本体4的侧边上的凸出部5’，凸出部5’插设在滑道3’中，以将基板安装在承载平台上。

第三，如图3所示，承载平台6’具有负压腔，负压腔室通过管路9’与负压泵10’连接，承载平台6’的上表面上设置有与负压腔相通的孔，基板7’盖设在承载平台6’的上表面上，喷头8’能够相对于基板7’移动，以通过在基板7’上喷涂打印材料打印出所需产品。

上述的第一和第二两种固定方式对小型打印幅面的基板还行之有效，但是对于大型打印幅面的基板，尤其是封闭式加热的成型空间，基板会因重力或温度的因素产生变形，保证不了基板的水平度及打印过程的稳定性。进一步地，第一和第二两种固定方式存在装配误差，装配误差也将会降低基板的稳定性，从而大大增加了最终打印件成型效果的不确定性。

上述的第三种固定方式，需要增加额外的负压泵10’以及相应的管路9’，并且基板在磨损以后，负压系统的密封性受到影响，负压系统无法再将基板吸附在承载平台上。

发明内容

本发明旨在提供一种3D打印机，以改善现有技术中存在的基板在打印过程中容易变形的问题。

根据本发明实施例的一个方面，本发明提供了一种3D打印机，包括：

基板；

喷头，用于将打印材料喷涂在基板上；

承载平台，具有用于承载基板的承载面，承载平台包括磁性部，磁性部能够吸引基板，以将基板吸附在承载平台的承载面。

可选地，磁性部包括电磁线圈。

可选地，还包括用于调节承载平台的水平度的水平调节部。

可选地，水平调节部包括用于支撑承载平台的至少三个支撑件，三个支撑件在承载面上的投影不在同一条直线上，支撑件能够沿竖直方向移动。

可选地，至少三个支撑件沿承载平台的中心的周向布置。

可选地，承载平台上设置有与支撑件相适配的孔，孔能够限制承载平台相对于支撑件沿水平方向移动。

可选地，还包括设置在承载平台下方的基座，支撑件相对于基座沿竖直方向移动。

可选地，支撑件呈柱状。

可选地，支撑件与基座螺纹配合，以使支撑件能够相对于基座沿竖直方向移动。

可选地，基座与承载平台连接在一起。

应用本申请的技术方案，磁性部将基板吸附在承载平台的承载面上，使得基板与承载面贴合，基板的各个部位均能受力，有利于解决现有技术中存在的基板容易变形的问题。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了一种现有技术的3D打印机的承载平台的结构示意图；

图2示出了与图1所示承载平台相配合的基板的结构示意图；

图3示出了另一种现有技术的3D打印机的打印平台的结构示意图；

图4示出了本发明的实施例的3D打印机的打印平台的结构示意图；

图5示出了图4所示的打印平台的分体结构示意图；

图6示出了图4所示的打印平台的另一角度的分体结构示意图；

图7示出了本发明实施例的3D打印机的打印平台的基座的结构示意图；

图8示出了本发明实施例的3D打印机的支撑件和第一底托的结构示意图；

图9示出了本发明实施例的3D打印机的连接部件与第二底托的结构示意图；以及

图10示出了发明实施例的3D打印机的基座与承载平台的连接结构示意图。

图中：1’、底板；2’、立板；3’、滑道；4’、基板本体；5’、凸出部；6’、承载平台；7’、基板；8’、喷头；9’、管路；10’、负压泵；1、基板；2、承载平台；21、承载平台本体；22、第一底托；23、第二底托；24、限位件；25、孔；26、第二螺纹孔；3、支撑件；4、基座；41、第一杆体；42、第二杆体；43、第一连接件；44、第二连接件；45、第一螺纹孔；46、第三螺纹孔；47、凸块；5、连接部件；6、螺母。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例的3D打印机包括喷头和基板，喷头能够相对于基板移动以在将打印材料喷涂在基板上形成所要打印的产品。3D打印机还包括用于承载基板的承载平台。

图4示出了本实施例的3D打印机的打印平台的结构示意图，图5示出了本实施例的打印平台的分解示意图，图6示出了图5的另一角度的结构示意图。

结合图4至图6所示，本实施例的3D打印机的打印平台包括基板1和用于承载基板1的承载平台2。承载平台2具有用于承载基板1的承载面，承载平台2包括能够吸引基板1的磁性部，以将基板1吸附在承载平台2的承载面上。

本实施例中，承载面为平面。还可以优选地，承载平台2的承载面为与基板1相适配的弧形面等。

可选地，磁性部包括电磁线圈。在需要将基板1固定在承载平台2上时，电磁线圈接通电源以将基板1吸附在承载平台2上。在完成打印后需要将基板1从承载平台2上取下时，断开电磁线圈与电源的连接，基板1可以与承载平台分离。

本实施例中，承载平台2包括承载平台本体21和设置在承载平台本体21上的限位件24，

本实施例中，3D打印机还包括用于调节承载平台的水平度的水平调节部。

本实施例中水平调节部包括用于支撑承载平台2的至少三个支撑件3，三个支撑件3在承载面内的投影不在同一条直线上，支撑件3能够沿竖直方向移动。

部分的支撑件3沿竖直方向移动能够调节承载平台2相对于水平面的角度，因此通过调节支撑件3的高度可以调节承载平台2的水平度。

本实施例中，至少三个支撑件3沿承载平台2的中心的周向布置，以提高承载平台2的稳定性。

参见图5、6、8和10，承载平台2上设置有与支撑件3相适配的孔25，孔25能够限制承载平台2相对于支撑件3沿水平方向移动。

可选地，孔25为光孔，因此在调节承载平台2的水平度的过程中支撑件3能够顺利地相对于承载平台2运动。

承载平台2包括承载平台本体21和连接在承载平台本体21下方的第一底托22。孔25设置在第一底托22上。图8示出了第一底托22与支撑件3相配合的结构示意图。

第一底托22包括与承载平台本体21的下表面相贴合的第一板体和设置在第一板体下方的第一凸出部，孔25设置在第一凸出部上。

本实施例中，3D打印机还包括设置在承载平台2下方的基座4，支撑件3能够相对于基座4沿竖直的方向移动，以调节承载平台2的水平度。图7示出了本实施例的基座4的结构示意图。

本实施例中，支撑件3包括沿竖直方向延伸的螺纹段，基座4与支撑件3的螺纹段螺纹配合，以使支撑件3能够沿竖直方向移动。

支撑件3的用于支撑承载平台2的上端面为球面的一部分，因此在调节承载平台2的水平度的过程中支撑件3能够顺利地相对于承载平台2运动。

可选地，支撑件3包括第一螺栓。

参见图7所示，基座4上设置有与支撑件3相适配的第一螺纹孔45，第一螺纹孔45的轴线是竖直的，支撑件3与第一螺纹孔45螺纹配合，以使支撑件3能够沿竖直方向移动。

可选地，基座4包括基座本体和连接在基座本体上的第一连接件43，第一螺纹孔45设置在第一连接件43上。可选地，第一连接件43与基座本体焊接。

第一连接件43贴附在基座本体的上方，基座本体上设置有与第一螺纹孔45同轴、且允许支撑件3穿过的第一通孔。支撑件3穿过第一通孔后与第一螺纹孔45螺纹配合，以使支撑件3能够沿竖直方向移动。

3D打印机还包括用于连接基座4与承载平台2的连接部件5，以使承载平台2相对于基座4固定。连接部件5与基座4螺纹配合，并与承载平台2螺纹连接。

承载平台2上设置有与连接部件5相配合的第二螺纹孔26，基座4上设置有与连接部件5相配合的第三螺纹孔46。在水平调节部将承载平台2调节至水平后，采用连接部件5将基座4与承载平台2连接，以将承载平台2与基座4连接在一起。

连接部件5包括第二螺栓。第二螺栓依次穿过第三螺纹孔46和第二螺纹孔26，第二螺纹孔26和第三螺纹孔46均与第二螺栓螺纹配合。可选地，第二螺栓上还设置有螺母6，螺母6与第二螺母螺纹配合、并与承载平台2相抵接，以使第二螺栓与承载平台2连接牢固。

承载平台2包括承载平台本体21和连接在承载平台本体21下方的第二底托23，第二螺纹孔26设置在第二底托23上。

第二底托23包括与承载平台本体21的下表面相贴合的第二板体和设置在第二板体下方的第二凸出部。第二螺纹孔26设置在第二凸出部上。第二板体与承载平台本体21相连接。

参见图7、9和10，基座4包括基座本体和连接在基座本体上的第二连接件44，第三螺纹孔46设置在第二连接件44上。

可选地，第二连接件44贴附在基座本体的上方，基座本体上设置有与第三螺纹孔46同轴、且允许连接部件5穿过的第二通孔。连接部件5穿过第二通孔后与第三螺纹孔46配合、然后与第二螺纹孔26配合，以将承载平台2与基座4连接在一起。

基座本体包括两个第一杆体41和多个第二杆体42。两个第一杆体41平行、且间隔设置。第二杆体42的两端分别与两个第一杆体41连接。

可选地，第二杆体42的端部与第一杆体焊接。

第一杆体41的侧壁上设置有凸块47，第二杆体42的端部位于凸块47的上方。

可选地，凸块47与第一杆体41焊接；第二杆体42的端部与凸块47焊接，以将第一杆体41和第二杆体42连接在一起。可选地，第二杆体42的端部与第一杆体41焊接。

在3D打印机装配调试阶段，首先将基座4与3D打印机Z轴运动机构连接，Z轴运动机构用于驱动基座4和承载平台2沿竖直方向移动。

然后，通过水平调节部将承载平台2调节至水平。然后，通过连接部件5将基座4和承载平台2连接在一起，从而实现基座4和承载平台2的刚性连接。

在3D打印机预打印阶段，将基板1放置于承载平台2上，通过限位块24限制基板1的位置，然后承载平台2的电磁线圈接通电源，电磁线圈产生磁感应线，电磁线圈将基板1吸附在承载平台上。

然后，3D打印机开始打印工作；打印工作完成后，断开电磁线圈与电源的连接，通过基板1上的手柄取下基板1与打印成型的产品，然后将打印成型的产品与基板1分离。

本实施例的3D打印机的具有以下的技术效果：

1、通过控制电磁线圈是否与电源接通即可控制基板是否固定在承载平台2上，因此基板1的固定与拆卸均非常方便。进一步地，本实施例的基板1固定结构简单，有利于3D打印机的维护。

2、3D打印机包括用于调节承载平台2的水平度的水平调节部，水平调节部将承载平台2调整至水平后，连接部件5将基座4和承载平台2连接在一起。因此，本实施例的3D打印机能够将基板1调整至水平、并且将基板1保持在水平状态，有利于提高打印质量。

3、由于水平调节部将承载平台2调整至水平后，连接部件5将承载平台2与基板1连接在一起，以保证承载平台2用于承载基板1的平面处于水平位置，基板1的拆卸不会对承载平台2的水平度产生影响，因此，将承载平台2调整至水平后，可以进行多次打印操作，不需要每次操作都调整基板1的水平度。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3D打印机，其特征在于，包括：

基板(1)；

喷头，用于将打印材料喷涂在所述基板(1)上；

承载平台(2)，具有用于承载所述基板(1)的承载面，所述承载平台(2)包括磁性部，所述磁性部能够吸引所述基板(1)，以将所述基板(1)吸附在所述承载平台(2)的承载面。

2.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述磁性部包括电磁线圈。

3.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，还包括用于调节所述承载平台(2)的水平度的水平调节部。

4.根据权利要求3所述的3D打印机，其特征在于，所述水平调节部包括用于支撑所述承载平台的至少三个支撑件(3)，三个所述支撑件(3)在承载面上的投影不在同一条直线上，所述支撑件(3)能够沿竖直方向移动。

5.根据权利要求4所述的3D打印机，其特征在于，所述至少三个支撑件(3)沿所述承载平台(2)的中心的周向布置。

6.根据权利要求4所述的3D打印机，其特征在于，所述承载平台(2)上设置有与所述支撑件(3)相适配的孔(25)，所述孔(25)能够限制所述承载平台(2)相对于所述支撑件(3)沿水平方向移动。

7.根据权利要求3所述的3D打印机，其特征在于，还包括设置在所述承载平台(2)下方的基座(4)，所述支撑件(3)相对于基座(4)沿竖直方向移动。

8.根据权利要求7所述的3D打印机，其特征在于，所述支撑件(3)呈柱状。

9.根据权利要求7所述的3D打印机，其特征在于，所述支撑件(3)与所述基座(4)螺纹配合，以使所述支撑件(3)能够相对于所述基座(4)沿竖直方向移动。

10.根据权利要求7所述的3D打印机，其特征在于，所述基座(4)与所述承载平台(2)连接在一起。