CN107599375A - 一种3d打印机的出货辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及3D打印技术领域，公开了一种3D打印机的出货辅助系统，包括打印箱、载物平台、驱动装置、第二壳体和自动回位装置，载物平台布置于打印箱内，驱动装置布置于打印箱下方的第二壳体内，自动回位装置布置于第二壳体内驱动装置以外，驱动装置能驱动载物平台由打印箱内出，自动回位装置能将移出的载物平台推回打印箱内。由此，在载物平台上打印完产品后，驱动装置能推动载物平台由打印箱内移出，从而便于操作人员取出产品，无需再开盖取货，提高了工作效率，另外，载物平台还能在自动回位装置的作用下自动复位，复位后又可开启下一次产品的打印。

Description

一种3D打印机的出货辅助系统

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其涉及一种3D打印机的出货辅助系统。

背景技术

3D打印即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

目前的3D打印机，在打印完产品后，需要手动打开盖子将成型的产品取出，显得较为麻烦，也不够自动化，导致效率较低，且增加了操作人员的工作量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种3D打印机的出货辅助系统，当产品打印完成后，能将载物平台移动至机器外部，方便操作人员取出产品，从而提高工作效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种3D打印机的出货辅助系统，包括：

打印箱，该打印箱包括第一打印箱和第二打印箱，第一、第二打印箱呈左右对称布置；其中，第一打印箱的左侧设置有第一出货口，第二打印箱的右侧设置有第二出货口；

载物平台，该载物平台包括第一载物平台和第二载物平台，第一、第二载物平台分别布置于所述的第一、第二打印箱内；第一载物平台的下表面通过第一支撑板与第一支脚固定，第二载物平台的下表面通过第二支撑板与第二支脚固定；第一支脚的底部设置有第一滑轮，第二支脚的底部设置有第二滑轮；

驱动装置，该驱动装置包括第一壳体、齿杆、第一推杆、第二推杆、第一弹簧、第二弹簧、第一齿轮、第二齿轮、第一皮带轮、第二皮带轮和皮带；所述的齿杆横向布置于所述的第一壳体内；所述的第一推杆固定于所述齿杆的左侧，所述的第二推杆固定于所述齿杆的右侧，其中，第一推杆由所述第一壳体左侧的第一孔伸出，第二推杆由所述第一壳体右侧的第二孔伸出，且第一推杆的左端部靠近于所述第一支脚的右侧，所述第二推杆的右端部靠近于所述第二支脚的左侧；所述的第一弹簧外套于所述的第一推杆，且一端顶靠在所述第一壳体左侧的内壁上，另一端顶靠在所述齿杆左侧的端面上；所述的第二弹簧外套于所述的第二推杆，且一端顶靠在所述第一壳体右侧的内壁上，另一端顶靠在所述齿杆右侧的端面上；所述的第一齿轮与第二齿轮水平间隔布置，且均啮合于所述的齿杆，其中，第一齿轮和第二齿轮上齿牙的跨度相同，且均为齿轮周长的6/10～9/10，并且，第一齿轮和第二齿轮同齿杆的啮合关系同步；所述的第一皮带轮与所述的第一齿轮固定连接，所述的第二皮带轮与所述的第二齿轮固定连接；所述的皮带套于所述的第一皮带轮和第二皮带轮之间；

第二壳体，该第二壳体位于所述第一打印箱和第二打印箱的下部，且所述的第一壳体位于该第二壳体内；

自动回位装置，该自动回位装置包括第一自动回位装置和第二自动回位装置；所述的第一自动回位装置包括第三推杆、第一缸筒和第三弹簧，所述的第一缸筒固定于所述第二壳体左侧的内壁上，所述的第三弹簧置于所述的第一缸筒内，所述第三推杆的左端部位于第一缸筒内第三弹簧的右侧，第三推杆的右端部靠近于所述第一支脚的左侧；所述的第二自动回位装置包括第四推杆、第二缸筒和第四弹簧，所述的第二缸筒固定于所述第二壳体右侧的内壁上，所述的第四弹簧置于所述的第二缸筒内，所述第四推杆的右端部位于第二缸筒内第四弹簧的左侧，第四推杆的左端部靠近于所述第二支脚的右侧。

进一步的，所述第二壳体底部的左侧设置有供所述第一滑轮左右滑行的第一轨道，底部的右侧设置有供所述第二滑轮左右滑行的第二轨道。

进一步的，所述第一打印箱的底部设置有供所述第一支脚左右移动的第一条形口，所述第二打印箱的底部设置有供所述第二支脚左右移动的第二条形口。

进一步的，所述的第一推杆和第三推杆，在靠近于所述第一支脚的端部上设置有弯向第一支脚的弧形推板；所述的第二推杆和第四推杆，在靠近于所述第二支脚的端部上同样设置有弯向第二支脚的弧形推板。

进一步的，所述第一齿轮和第二齿轮上齿牙的跨度均为齿轮周长的4/5。

进一步的，所述第一壳体顶部的内壁上设置有横向延伸的滑槽，对应该滑槽，在所述齿杆的顶部固定有可沿该滑槽左右移动的滑块。

进一步的，所述的第一皮带轮为主动轮，由电机驱动；所述的第二皮带轮为从动轮。

进一步的，所述电机的启停由控制器控制。

本发明的工作原理：

在初始状态时，第一齿轮和第二齿轮的无齿牙部分与齿杆对应，齿杆则位于第一壳体内的中部位置，第一载物平台和第二载物平台分别位于第一打印箱和第二打印箱内，处于待打印状态。

左侧的第一载物平台出货及自动复位：

第一打印箱内的产品打印成型后，需要将产品送出第一打印箱以外时，电机由初始状态启动，驱动第一皮带轮向第一方向转动，第一皮带轮通过皮带带动第二皮带轮同步转动，两个皮带轮的转动再带动第一齿轮和第二齿轮同步转动，第一齿轮和第二齿轮的转动带动齿杆向左侧移动，齿杆通过第一推杆端部的弧形推板将第一支脚沿第一轨道向左侧推动，从而带动第一支脚上方的第一支撑板和第一载物平台向左移动，当第一载物平台由第一出货口移出后，电机停止转动，操作人员可直接将该平台上的产品取下。另外，第一支脚向左侧移动时会通过第三推杆端部的弧形推板推动第三推杆向左移动并压缩第三弹簧；同时，齿杆也会压缩第一弹簧。

上述电机停止转动是为了留存一定的时间，便于从第一载物平台上取下货物，之后，电机微动，继续向第一方向转动，直至两个齿轮无齿牙的部分经过齿杆时电机停止，此时，齿杆由于不受齿轮上齿牙的限制，因此，在第一弹簧的作用下，齿杆及其两端的推杆会自动复位，同时，第三弹簧也会释放压力，进而推动第一支脚向右侧移动，使第一载物平台自动复位，由此，所有的部件均恢复至初始状态，之后，可继续在第一平台上打印产品。

右侧的第二载物平台出货及自动复位：

与第一载物平台出货同理，电机同样由初始状态启动，驱动第一皮带轮向第二方向转动，两个皮带轮带动两个齿轮同步转动，进而带动齿杆向右侧移动，从而第二推杆将第二支脚沿第二轨道向右侧推动，带动第二载物平台向右移动，当第二载物平台由第二出货口移出后，电机停止转动，操作人员可直接将该平台上的产品取下。之后，电机再向第二方向微动，与上述第一载物平台的自动恢复同理，直至两个齿轮无齿牙的部分经过齿杆时电机停止，在第二弹簧的作用下，齿杆及其两端的推杆会自动复位，在第四弹簧释放压力的作用下，第二载物平台自动复位，由此，所有的部件均恢复至初始状态，之后，可继续在第二平台上打印产品。

本发明的有益效果是：依据上述工作原理可知，在任意一个载物平台上打印完产品后，驱动装置都能推动载物平台由打印箱移出，从而便于操作人员取出产品，无需再开盖取货，提高了工作效率。另外，载物平台还能在自动回位装置的作用下自动复位，复位后又可开启下一次产品的打印。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中驱动装置的放大图；

图3为图1中A-A向视图；

图4为图2中B-B向视图，该图未示出第一壳体；

图中，11-第一打印箱，12-第二打印箱，111-第一出货口，112-第一条形口，121-第二出货口，122-第二条形口；

21-第一载物平台，22-第一支撑板，23-第一支脚，24-第一滑轮，25第二载物平台-，26-第二支撑板，27-第二支脚，28-第二滑轮；

31-第一壳体，32-齿杆，311-第一孔，312-第二孔,313-滑槽，321-滑块，331-第一推杆，332-第二推杆，341-第一弹簧，342-第二弹簧， 351-第一齿轮，352-第二齿轮，353-齿牙，361-第一皮带轮，362-第二皮带轮，37-皮带；

4-第二壳体，41-第一轨道，42-第二轨道；

51-第一自动回位装置，52-第二自动回位装置， 511-第三推杆，512-第一缸筒，513-第三弹簧，521-第四推杆，522-第二缸筒，523-第四弹簧；

6-弧形推板；

7-电机；

81-第一打印机，82-第二打印机。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1-图4所示，一种3D打印机的出货辅助系统，包括打印箱、载物平台、驱动装置、第二壳体和自动回位装置。

所述的打印箱包括第一打印箱11和第二打印箱12，第一、第二打印箱11、12呈左右对称布置；其中，第一打印箱11的左侧设置有第一出货口111，第二打印箱12的右侧设置有第二出货口121；

所述的载物平台包括第一载物平台21和第二载物平台25，第一、第二载物平台21、25分别布置于所述的第一、第二打印箱11、12内；第一载物平台21的下表面通过第一支撑板22与第一支脚23固定，第二载物平台25的下表面通过第二支撑板26与第二支脚27固定；第一支脚23的底部设置有第一滑轮24，第二支脚27的底部设置有第二滑轮28；

所述的驱动装置包括第一壳体31、齿杆32、第一推杆331、第二推杆332、第一弹簧341、第二弹簧342、第一齿轮351、第二齿轮352、第一皮带轮361、第二皮带轮362和皮带37；所述的齿杆32横向布置于所述的第一壳体31内；所述的第一推杆331固定于所述齿杆32的左侧，所述的第二推杆332固定于所述齿杆32的右侧，其中，第一推杆331由所述第一壳体31左侧的第一孔311伸出，第二推杆332由所述第一壳体31右侧的第二孔312伸出，且第一推杆331的左端部靠近于所述第一支脚23的右侧，所述第二推杆332的右端部靠近于所述第二支脚27的左侧；所述的第一弹簧341外套于所述的第一推杆331，且一端顶靠在所述第一壳体31左侧的内壁上，另一端顶靠在所述齿杆32左侧的端面上；所述的第二弹簧342外套于所述的第二推杆332，且一端顶靠在所述第一壳体31右侧的内壁上，另一端顶靠在所述齿杆32右侧的端面上；所述的第一齿轮351与第二齿轮352水平间隔布置，且均啮合于所述的齿杆32，其中，第一齿轮351和第二齿轮352上齿牙353的跨度相同，且均为齿轮周长的6/10～9/10，并且，第一齿轮351和第二齿轮352同齿杆32的啮合关系同步；所述的第一皮带轮361与所述的第一齿轮351固定连接，所述的第二皮带轮362与所述的第二齿轮352固定连接；所述的皮带37套于所述的第一皮带轮361和第二皮带轮362之间；

所述的第二壳体4位于所述第一打印箱11和第二打印箱12的下部，且所述的第一壳体31位于该第二壳体4内；

所述的自动回位装置包括第一自动回位装置51和第二自动回位装置52；所述的第一自动回位装置51包括第三推杆511、第一缸筒512和第三弹簧513，所述的第一缸筒512固定于所述第二壳体4左侧的内壁上，所述的第三弹簧513置于所述的第一缸筒512内，所述第三推杆511的左端部位于第一缸筒512内第三弹簧513的右侧，第三推杆511的右端部靠近于所述第一支脚23的左侧；所述的第二自动回位装置52包括第四推杆521、第二缸筒522和第四弹簧523，所述的第二缸筒522固定于所述第二壳体4右侧的内壁上，所述的第四弹簧523置于所述的第二缸筒522内，所述第四推杆521的右端部位于第二缸筒522内第四弹簧523的左侧，第四推杆521的左端部靠近于所述第二支脚27的右侧。

为了防止第一滑轮24和第二滑轮28移动时跑偏，所述第二壳体4底部的左侧设置有供所述第一滑轮24左右滑行的第一轨道41，底部的右侧设置有供所述第二滑轮28左右滑行的第二轨道42。

为了进一步对第一支脚23和第二支脚27的移动限位，所述第一打印箱11的底部设置有供所述第一支脚23左右移动的第一条形口112，所述第二打印箱12的底部设置有供所述第二支脚27左右移动的第二条形口122。

为了能更好地推动第一支脚23或第二支脚27，所述的第一推杆331和第三推杆511，在靠近于所述第一支脚23的端部上设置有弯向第一支脚23的弧形推板6；所述的第二推杆332和第四推杆521，在靠近于所述第二支脚27的端部上同样设置有弯向第二支脚27的弧形推板6。

优选地，所述第一齿轮351和第二齿轮352上齿牙353的跨度均为齿轮周长的4/5。

为了对齿杆32的移动进行限为，防止跑偏，所述第一壳体31顶部的内壁上设置有横向延伸的滑槽313，对应该滑槽313，在所述齿杆32的顶部固定有可沿该滑槽313左右移动的滑块321。

优选地，所述的第一皮带轮361为主动轮，由电机7驱动；所述的第二皮带轮362为从动轮。所述电机7的启停以及正反转由控制器(图中未示出)控制。

本发明的工作原理：

在初始状态时，第一齿轮351和第二齿轮352的无齿牙353部分与齿杆32对应，齿杆32则位于第一壳体31内的中部位置，第一载物平台21和第二载物平台25分别位于第一打印箱11和第二打印箱12内，处于待打印状态，如图1和图2所示。如图1，第一打印箱11和第二打印箱12的上方分别设置有第一打印机81和第二打印机82。

左侧的第一载物平台出货及自动复位，如下：

第一打印箱11内的产品打印成型后，需要将产品送出第一打印箱11以外时，电机7由初始状态启动，驱动第一皮带轮361向图1中逆时针方向转动，第一皮带轮361通过皮带37带动第二皮带轮362同步转动，两个皮带轮361、362的转动再带动第一齿轮351和第二齿轮352同步转动，第一齿轮351和第二齿轮352的转动带动齿杆32向左侧移动，齿杆32通过第一推杆331端部的弧形推板6将第一支脚23沿第一轨道41向左侧推动，从而带动第一支脚23上方的第一支撑板22和第一载物平台21向左移动，当第一载物平台21由第一出货口111移出后，电机7停止转动，操作人员可直接将该平台上的产品取下。另外，第一支脚23向左侧移动时会通过第三推杆511端部的弧形推板6推动第三推杆511向左移动并压缩第三弹簧513；同时，齿杆32也会压缩第一弹簧341。

上述电机7停止转动是为了留存一定的时间，便于从第一载物平台21上取下货物，之后，电机7微动，继续向逆时针方向转动，直至两个齿轮351、352无齿牙353的部分经过齿杆32时电机7停止，此时，齿杆32由于不受齿轮上齿牙的限制，因此，在第一弹簧341的作用下，齿杆32及其两端的推杆会自动复位，同时，第三弹簧513也会释放压力，进而推动第一支脚23向右侧移动，使第一载物平台21自动复位，由此，所有的部件均恢复至初始状态，之后，可继续在第一平台21上打印产品。

右侧的第二载物平台出货及自动复位，如下：

与第一载物平台出货同理，电机7同样由初始状态启动，驱动第一皮带轮361向图1中顺时针方向转动，两个皮带轮361、362带动两个齿轮351、352同步转动，进而带动齿杆32向右侧移动，从而第二推杆332将第二支脚27沿第二轨道42向右侧推动，带动第二载物平台25向右移动，当第二载物平台25由第二出货口121移出后，电机7停止转动，操作人员可直接将该平台上的产品取下。之后，电机7再向顺时针方向微动，直至两个齿轮351、352无齿牙353的部分经过齿杆32时电机停止，与上述第一载物平台的自动恢复同理，此时，在第二弹簧342的作用下，齿杆及其两端的推杆会自动复位，在第四弹簧523释放压力的作用下，第二载物平台25自动复位，由此，所有的部件均恢复至初始状态，之后，可继续在第二平台25上打印产品。

Claims (8)

1.一种3D打印机的出货辅助系统，其特征在于，包括：

打印箱，该打印箱包括第一打印箱（11）和第二打印箱（12），第一、第二打印箱（11、12）呈左右对称布置；其中，第一打印箱（11）的左侧设置有第一出货口（111），第二打印箱（12）的右侧设置有第二出货口（121）；

载物平台，该载物平台包括第一载物平台（21）和第二载物平台（25），第一、第二载物平台（21、25）分别布置于所述的第一、第二打印箱（11、12）内；第一载物平台（21）的下表面通过第一支撑板（22）与第一支脚（23）固定，第二载物平台（25）的下表面通过第二支撑板（26）与第二支脚（27）固定；第一支脚（23）的底部设置有第一滑轮（24），第二支脚（27）的底部设置有第二滑轮（28）；

驱动装置，该驱动装置包括第一壳体（31）、齿杆（32）、第一推杆（331）、第二推杆（332）、第一弹簧（341）、第二弹簧（342）、第一齿轮（351）、第二齿轮（352）、第一皮带轮（361）、第二皮带轮（362）和皮带（37）；所述的齿杆（32）横向布置于所述的第一壳体（31）内；所述的第一推杆（331）固定于所述齿杆（32）的左侧，所述的第二推杆（332）固定于所述齿杆（32）的右侧，其中，第一推杆（331）由所述第一壳体（31）左侧的第一孔（311）伸出，第二推杆（332）由所述第一壳体（31）右侧的第二孔（312）伸出，且第一推杆（331）的左端部靠近于所述第一支脚（23）的右侧，所述第二推杆（332）的右端部靠近于所述第二支脚（27）的左侧；所述的第一弹簧（341）外套于所述的第一推杆(331)，且一端顶靠在所述第一壳体（31）左侧的内壁上，另一端顶靠在所述齿杆（32）左侧的端面上；所述的第二弹簧（342）外套于所述的第二推杆(332)，且一端顶靠在所述第一壳体（31）右侧的内壁上，另一端顶靠在所述齿杆（32）右侧的端面上；所述的第一齿轮（351）与第二齿轮（352）水平间隔布置，且均啮合于所述的齿杆（32），其中，第一齿轮（351）和第二齿轮（352）上齿牙(353)的跨度相同，且均为齿轮周长的6/10～9/10，并且，第一齿轮（351）和第二齿轮（352）同齿杆（32）的啮合关系同步；所述的第一皮带轮（361）与所述的第一齿轮（351）固定连接，所述的第二皮带轮（362）与所述的第二齿轮（352）固定连接；所述的皮带（37）套于所述的第一皮带轮（361）和第二皮带轮（362）之间；

第二壳体，该第二壳体（4）位于所述第一打印箱（11）和第二打印箱（12）的下部，且所述的第一壳体（31）位于该第二壳体（4）内；

自动回位装置，该自动回位装置包括第一自动回位装置（51）和第二自动回位装置（52）；所述的第一自动回位装置（51）包括第三推杆（511）、第一缸筒（512）和第三弹簧（513），所述的第一缸筒（512）固定于所述第二壳体（4）左侧的内壁上，所述的第三弹簧（513）置于所述的第一缸筒（512）内，所述第三推杆（511）的左端部位于第一缸筒（512）内第三弹簧（513）的右侧，第三推杆（511）的右端部靠近于所述第一支脚（23）的左侧；所述的第二自动回位装置（52）包括第四推杆（521）、第二缸筒（522）和第四弹簧（523），所述的第二缸筒（522）固定于所述第二壳体（4）右侧的内壁上，所述的第四弹簧（523）置于所述的第二缸筒（522）内，所述第四推杆（521）的右端部位于第二缸筒（522）内第四弹簧（523）的左侧，第四推杆（521）的左端部靠近于所述第二支脚（27）的右侧。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印机的出货辅助系统，其特征在于，所述第二壳体（4）底部的左侧设置有供所述第一滑轮（24）左右滑行的第一轨道（41），底部的右侧设置有供所述第二滑轮（28）左右滑行的第二轨道（42）。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印机的出货辅助系统，其特征在于，所述第一打印箱（11）的底部设置有供所述第一支脚（23）左右移动的第一条形口（112），所述第二打印箱（12）的底部设置有供所述第二支脚（27）左右移动的第二条形口（122）。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印机的出货辅助系统，其特征在于，所述的第一推杆（331）和第三推杆（511），在靠近于所述第一支脚（23）的端部上设置有弯向第一支脚（23）的弧形推板（6）；所述的第二推杆（332）和第四推杆（521），在靠近于所述第二支脚（27）的端部上同样设置有弯向第二支脚（27）的弧形推板（6）。

5.根据权利要求1所述的一种3D打印机的出货辅助系统，其特征在于，所述第一齿轮（351）和第二齿轮（352）上齿牙(353)的跨度均为齿轮周长的4/5。

6.根据权利要求1所述的一种3D打印机的出货辅助系统，其特征在于，所述第一壳体（31）顶部的内壁上设置有横向延伸的滑槽（313），对应该滑槽（313），在所述齿杆（32）的顶部固定有可沿该滑槽（313）左右移动的滑块（321）。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种3D打印机的出货辅助系统，其特征在于，所述的第一皮带轮（361）为主动轮，由电机（7）驱动；所述的第二皮带轮（362）为从动轮。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种3D打印机的出货辅助系统，其特征在于，所述电机（7）的启停由控制器控制。