CN106696294B - 打印平台支撑模块及其适用的三维打印机 - Google Patents
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Abstract
Description
打印平台支撑模块及其适用的三维打印机
技术领域
[0001] 本发明关于一种三维打印机及其打印平台支撑模块，尤指一种可调整其上的打印 平板的表面角度以及可将其上的打印平板拆卸的打印平台支撑模块及其适用的三维打印 机。
背景技术
[0002] 近年来，随着工业技术的提升，三维打印的成本大幅降低，促使三维打印机趋于普 及。现有技术的三维打印机通常将打印平台固定在机台上，以避免打印平台在打印的过程 中因振动而松脱或偏移。此外，为便于将成品取出，通常会将在打印平台上设置加热装置以 及温度传感器，且由于加热装置及温度传感器上通常连接许多导线，因此，现有技术的三维 打印机将打印平台固定设置在三维打印机的机台上。
[0003] 然而，为有效利用空间以及降低打印机的成本，现有技术的三维打印机的内部空 间较为狭小，导致在取出打印成品、清洁打印平台或更换贴附胶膜等动作上较为不方便，且 需要耗费较多的时间，无法有效率的进行下一个模型的打印作业。
[0004] 此外，现有技术的三维打印机并未提供简单可靠的打印平台平行度调整与校正结 构，使打印平台无法与打印喷头的移动平面相互平行，导致成品出现瑕疵。
[0005] 有鉴于此，如何发展一种三维打印机及其打印平台支撑模块，以解决现有技术的 缺陷，实为相关技术领域者目前迫切需要解决的课题。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种三维打印机及其打印平台支撑模块，通过增设可拆卸 的打印平板以及相关的固定结构，以解决现有的三维打印机需要耗费较多的时间在取出打 印成品、清洁打印平台或更换贴附胶膜等动作上，并可以有效率地进行下一个模型的打印 作业。
[0007] 本发明的另一目的在于提供一种三维打印机及其打印平台支撑模块，通过增设可 拆卸的打印平台以及可调校的固定结构，以当可拆卸式打印平板固定至机台上时，实现可 拆卸式打印平板与喷头的移动平面相互平行的状态，并有效地避免成品出现瑕疵。
[0008] 根据本发明的构想，本发明的一较广实施方式为提供一种打印平台支撑模块，适 用于三维打印机。打印平台支撑模块包括打印平台支撑架、打印平台、加热组件、调整模块 以及打印平板。打印平台固设于打印平台支撑架。加热组件设置于打印平台。调整模块设置 于打印平台且包括多个锁固单元。打印平板具有相对设置的工作表面及设置表面，设置表 面抵顶于加热组件，且打印平板通过多个锁固单元的锁固与解锁作动而可拆卸地设置于打 印平台上。
[0009] 在一可选的实施例中，当每一该锁固单元被调整至一第一位置时，该工作表面分 别抵顶于该多个锁固单元，使该打印平板固定于该打印平台上，以及当该多个锁固单元的 至少部分被调整至一第二位置时，该打印平板的该工作表面与该多个锁固单元分离，使该 打印平板可拆卸于该打印平台，其中当该多个锁固单元的至少部分被分别调整至一校正位 置时，该打印平板的该工作表面可调整平行于该三维打印机的一打印喷头的一移动平面。 [0010]在一可选的实施例中，该加热组件包括一缓冲垫片、一加热板以及一隔热板，该缓 冲垫片设置于该打印平台，该隔热板贴合于该缓冲垫片，该加热板贴合于该隔热板，且该缓 冲垫片处于一压缩状态，以通过该缓冲垫片推抵该加热板，使该加热板抵顶于该打印平板 的该设置表面。
[0011]在一可选的实施例中，该加热组件包括一缓冲垫片及一加热板，该缓冲垫片设置 于该打印平台，该加热板贴合于该缓冲垫片，且该缓冲垫片系处于一压缩状态，以通过该缓 冲垫片推抵该加热板，使该加热板抵顶于该打印平板的该设置表面。
[0012]在一可选的实施例中，该打印平板由玻璃所构成。
[0013]在一可选的实施例中，该打印平台包括多个第一设置孔以及多个固定螺丝，且每 一该固定螺丝分别耦合于对应的该第一设置孔以及该打印平台支撑架，使该打印平台固设 于该打印平台支撑架。
[0014]在一可选的实施例中，该调整模块还包括多个导轨，该多个导轨设置于该打印平 台的两相对侧缘，以导引与限制该打印平板的位置。
[0015]在一可选的实施例中，该打印平台包括多个第二设置孔，该调整模块还包括多个 弹性板件，每一该弹性板件包括一折曲端部及一本体，每一该弹性板件的该本体与对应的 该第二设置孔相耦合，且该弹性板件的该折曲端部抵顶于该打印平板的该设置表面。
[0016]在一可选的实施例中，该调整模块还包括多个固定座以及多个弹簧，每一该固定 座设置于对应的该第二设置孔，每一该锁固单元与对应的该固定座相耦合，每一该弹簧位 于对应的该锁固单元与该固定座之间，以抵顶于对应的该固定座及锁固单元。
[0017]根据本发明的构想，本发明的另一较广实施方式为提供一种三维打印机，包括基 座、框架、驱动模块、打印喷头以及打印平台支撑模块。框架固设于基座。驱动模块设置于框 架。打印喷头设置于驱动模块，以通过驱动模块带动打印喷头移动。打印平台支撑模块包括 打印平台支撑架、打印平台、加热组件、调整模块以及打印平板。打印平台固设于打印平台 支撑架。加热组件设置于打印平台上。调整模块设置于打印平台，且调整模块包括多个锁固 单元。打印平板具有相对设置的工作表面及设置表面，设置表面抵顶于加热组件，且打印平 板通过多个锁固单元的锁固与解锁作动而可拆卸地设置于打印平台上。
附图说明
[0018]图1为本发明较佳实施例的三维打印机的结构示意图。
[0019]图2为本发明较佳实施例的三维打印机的局部结构示意图。
[0020]图3A为本发明较佳实施例的三维打印机的锁固单元于锁固作动时的局部剖面示 意图。
[0021]图3B为本发明较佳实施例的三维打印机的锁固单元于解锁作动时的局部剖面示 意图。
[0022]图4为本发明较佳实施例所示的弹性板件的示意图。
[0023]图5为图1所示的三维打印机的部分结构示意图。
[0024]其中，附图标记说明如下： L0025」1:二维打印机 [0026] 10:基座
[0027] 11:框架
[0028] 12:驱动模块
[0029] 13:打印喷头
[0030] 14:打印平台支撑模块 [0031] 15:内部空间
[0032] 141:打印平台支撑架
[0033] 1411:支撑臂
[0034] 1412:滑块
[0035] 1413:横梁
[0036] 142 :打印平台
[0037] 1421:第一设置孔
[0038] 1422:第二设置孔
[0039] 143:加热组件
[0040] 1431:缓冲垫片
[0041] 1432:隔热板
[0042] 1433:加热板
[0043] 144:调整模块
[0044] 1441、1441a、1441b:锁固单元
[0045] 1442:弹性板件
[0046] 1442a:折曲端部
[0047] 1442b:本体
[0048] 1442c:贯穿通孔
[0049] 1443:导轨
[0050] 1444:固定座
[0051] 1445:弹簧
[0052] 1446:螺帽
[0053] 145:打印平板
[0054] 146:固定螺丝
具体实施方式
[0055]体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的 是本发明能够在不同的方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明 及附图在本质上系当作说明之用，而非架构于限制本发明。
[0056]图1为本发明较佳实施例的三维打印机的结构示意图。如图1所示，三维打印机1包 括基座10、框架11、驱动模块I2、打印喷头13及打印平台支撑模块14。框架11固定设置于基 座10,驱动模块I2固定设置于框架11，以通过基座1〇、框架n以及驱动模块12定义出内部空 间I5。打印喷头I3设置于驱动模块12,以通过驱动模块12带动打印喷头13移动，使打印喷头 13可选择性地移动到内部空间15中的指定位置。打印平台支撑模块i 4包括打印平台支撑架 141、打印平台142、加热组件143、调整模块144以及打印平板145。打印平台支撑架141可移 动地设置于框架11，使打印平台支撑架141可沿着框架11升降，以将打印平台支撑架141固 定在适当的高度。打印平台142包括多个第一设置孔1421及多个第二设置孔1422,且打印平 台142通过第一设置孔1421固定设置于打印平台支撑架141。于本实施例中，打印平台支撑 架141包括两个支撑臂1411、三个滑块1412以及一个横梁1413,三个滑块1412分别套设于对 应之框架11并通过横梁1413相连接，两个支撑臂1411系分别设置于两侧之滑块1412,且打 印平台142系固定设置于两个支撑臂1411，以通过两个支撑臂1411支撑打印平台142,并让 打印平台142随着打印平台支撑架141进行升降。于本实施例中，三维打印机丨采用熔融沉积 式(Fused deposition modeling，FDM)的架构，且驱动模块12为钢绳传动系统，以通过钢绳 传动系统12将打印喷头13移动至指定位置，并将塑料原料加热挤压至打印平板145上。
[0057]请参阅图1并配合图2。图2为本发明较佳实施例的三维打印机的局部结构示意图。 为便于说明加热组件143的结构，图2为将打印平板145拆卸后的示意图。于本实施例中，力口 热组件143设置于打印平台142,并利用例如黏着剂使加热组件143贴合于打印平台142,但 不以此为限。调整模块144包括多个锁固单元1441，且每一个锁固单元1441分别与对应的第 二设置孔1422耦合，使多个锁固单元1441分别固定设置于打印平台142上的特定位置。
[0058]请参阅图1并配合图3A及图3B，其中图3A为本发明较佳实施例的三维打印机的锁 固单元于锁固作动时的局部剖面示意图；以及图3B为本发明较佳实施例的三维打印机的锁 固单元于解锁作动时的局部剖面示意图。打印平板145具有相对设置的工作表面S1及设置 表面S2,工作表面S1与打印喷头13相对，用以承载打印进行中的模型或打印完成的成品，设 置表面S2抵顶于加热组件143,以通过加热组件143支撑打印平板145,并让打印平板145充 分地与加热组件143相接触，以达到良好的加热效果。于本实施例中，加热组件143包括温度 传感器(未图标），因此借着让打印平板145充分地与加热组件143相接触，使温度传感器所 量测到打印平板145的温度较准确。如图1及图3A所示，当每一个锁固单元1441被调整至第 一位置时，工作表面S1分别抵顶于多个锁固单元1441，使打印平板145固定于打印平台142 上。如图1及图3B所示，当多个锁固单元1441的至少部分锁固单元1441被调整至第二位置 时，打印平板145的工作表面S1与多个锁固单元144 la分离，使打印平板145可拆卸于打印平 台142。换言之，打印平板145通过多个锁固单元1441的锁固作动与解锁作动而可拆卸地设 置于打印平台上。举例来说，当图1所示位于打印平台142同一侧的两个锁固单元1441a被调 整至图3B所示的第二位置，且图1所示的其他两个锁固单元1441b依然保持图3A所示的第一 位置时，打印平板145便可轻易地被取出。
[0059] 如图3A所示，于本实施例中，加热组件143包括缓冲垫片1431、隔热板1432以及加 热板1433。缓冲垫片1431设置于打印平台142,隔热板1432贴合于缓冲垫片1431。加热板 1433为软板，以通过将加热板1433贴合于隔热板1432使加热板1433平整摊开。然而，加热组 件143所包含的组件并不以此为限，于另一些实施例中，缓冲垫片1431选用耐高温的材质， 于此实施例中，加热板1433可直接贴合于缓冲垫片1431。其次，缓冲垫片1431选用弹性材质 为较佳，于一些实施例中，缓冲垫片1431由高分子材料所构成，且打印平板145由玻璃所构 成，但不以此为限。当打印平板145设置于加热组件143上且多个锁固单元1441被调整至第 一位置时，缓冲垫片1431处于压缩状态，以通过缓冲垫片1431推抵加热板1433,使加热板 1433抵顶于打印平板145的设置表面S2。
[0060] 请参阅第3A图及3B图并配合图4,其中图4为本发明较佳实施例所示的弹性板件的 示意图。如图3A、图3B及图4所示，调整模块144还包括多个弹性板件1442，且每一个弹性板 件1442包括折曲端部1442a及本体1442b，每一个弹性板件1442的本体1442b具有贯穿通孔 1442c且通过本体1442b的贯穿通孔1442c与对应的第二设置孔1422相耦合，其中弹性板件 1442的折曲端部1442a抵顶于打印平板145的设置表面S2,以进一步使打印平板145抵顶于 多个锁固单元1441。由此，打印平板145的工作表面S1是否与打印喷头13的移动平面相平行 即受到多个锁固单元1441的位置所影响。当多个锁固单元1441的至少部分被分别调整至一 校正位置时，打印平板145的工作表面S1可调整平行于三维打印机1的打印喷头13的移动平 面，以避免打印的产品发生瑕疵。也就是说，若使用者将多个锁固单元1441调整至第一位置 时发现打印平板145的工作表面S1并未与打印喷头13的移动平面相平行，使用者可通过调 整多个锁固单元1441的位置来调整打印平板145的工作表面S1的倾斜程度。于本实施例中， 锁固单元1441的数量以4个为较佳，可以较简便且快速的方式将打印平板145调整至与打印 喷头13约略平行的状态，但不以此为限，亦可减少锁固单元1441的数量至3个以节省成本， 或增加锁固单元1441的数量至5个或6个，以使打印平板145更为平稳。
[0061] 请再参阅图1并配合图2,调整模块144还包括多个导轨1443,多个导轨1443的数量 以2个为较佳，且分别设置于打印平台142的两相对侧缘，导轨1443用以导引与限制打印平 板145的位置，以辅助打印平板145的设置。请再参阅第3A图及第3B图，调整模块144还包括 多个固定座1444及多个弹簧1445,每一个固定座1444设置于对应的第二设置孔1422,且每 一个固定座1444与一螺帽1446相配合，以避免固定座1444松脱。较佳地，每一个锁固单元 1441与对应的固定座1444相耦合，以通过镶嵌于第二设置孔1422的固定座1444将弹性板件 1442及弹簧1445稳固地固定于打印平板145上，避免弹性板件1442及弹簧1445在使用过程 中松脱。再者，每一个弹簧1445位于对应知固定座1444与对应的锁固单元1441之间，且每一 个弹簧1445抵顶于对应的固定座1444及对应的锁固单元1441并且处于压缩状态，因此，可 通过弹簧1445产生一预力，降低调整锁固单元1441的过程中受到螺纹间的余隙影响，以提 高调整打印平板145与打印喷头13之间的平行精确度。
[0062]图5为图1所示的三维打印机的部分结构示意图。如图5所示，于本实施例中，打印 平台支撑模块14还包括多个固定螺丝146,且每一固定螺丝分别耦合于对应的打印平台142 的第一设置孔1421以及打印平台支撑架141，使打印平台142固定设置于打印平台支撑架 141，且多个固定螺丝146的数量以3个较佳，即通过其中两个固定螺丝146将打印平台142锁 固于其中一个支撑臂1411，再通过剩余的固定螺丝146将打印平台142锁固于另一个支撑臂 1411〇
[0063]综上所述，本发明的三维打印机及其打印平台支撑模块通过增设可拆卸的打印平 板以及相关的固定结构，以解决现有的三维打印机需要耗费较多的时间在取出打印成品、 清洁打印平台或更换贴附胶膜等动作上，并可以有效率地进行下一个模型的打印作业。另 一方面，通过增设可拆卸的打印平台以及可调校的固定结构，以当可拆卸式打印平板固定 至机台上时，实现可拆卸式打印平板与喷头的移动平面相互平行的状态，并有效地避免成 品出现严重瑕疵。
[0064]本发明得由熟习此技术之人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所 欲保护者。
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