发明内容
基于此,有必要针对现有技术中的3DP打印设备占地空间较大,且打印完的产品吊装不便,同时容易在打印设备周围产生粉尘影响打印环境的问题,提供一种能够有效降低3DP打印设备的安装高度以减少安装占地空间,且能够降低吊装打印产品的难度及可有效改善打印设备所处的打印环境的落地式3DP打印设备。
一种落地式3DP打印设备,包括:若干构造组件、铺粉组件以及喷墨组件;每一所述构造组件包括工作箱与举升件,所述工作箱包括底板以及滑动连接于所述底板上的侧板,所述底板用于固定安装于地基表面,所述侧板用于滑动设置于地基凹槽内,所述举升件连接所述侧板及地基凹槽的侧壁,用于驱动所述侧板相对所述底板上下滑动;所述铺粉组件包括第一驱动件以及设置于所述第一驱动件的铺粉件,所述第一驱动件至少连接一所述构造组件的工作箱的侧板;所述喷墨组件包括第二驱动件以及安装于所述第二驱动件的喷墨件,所述第二驱动件至少连接一所述构造组件的工作箱的侧板。
在其中一个实施例中,所述第二驱动件包括支撑框架以及分别安装于所述支撑框架的X轴运动模块与Y轴运动模块,所述支撑框架设置于所述工作箱的侧板上。
在其中一个实施例中,所述第二驱动件还包括丝杠机构,所述丝杠机构驱动连接所述X轴运动模块与所述Y轴运动模块。
在其中一个实施例中,所述第一驱动件为丝杠机构或齿轮齿条机构。
在其中一个实施例中,所述铺粉组件与所述喷墨组件的数量均具有多个,每一所述构造组件的工作箱上对应安装一所述喷墨组件与一所述铺粉组件。
在其中一个实施例中,所述侧板为矩形板或曲面板。
在其中一个实施例中,所述侧板铰接于所述底板上。
在其中一个实施例中,所述底板与所述侧板之间设置有密封件。
在其中一个实施例中,所述密封件包括毛毡或密封胶条。
在其中一个实施例中,所述举升件包括相互连接的丝杠与螺母,所述丝杠用于安装在地基凹槽的侧壁,所述螺母安装于所述工作箱的侧板上。
上述落地式3DP打印设备,通过将若干构造组件中的工作箱的侧板滑动安装于地基凹槽内,将工作箱的底板固定设置于地基表面,并使用举升件驱动工作箱的侧板沿底板上下滑动,从而使得打印产品在完成每一层打印后,通过控制侧板上升预设层厚高度,从而使得安装于侧板上的铺粉组件与喷墨组件相应上升相应高度,从而完成产品逐层打印成型。这样通过将工作箱的侧板滑动设置于地基凹槽内,从而极大地降低了整台3DP打印设备的安装占地高度,从而有利于提高3DP打印设备的安装便捷性;并且通过设置若干个构造组件,有利于提高3DP打印设备的打印效率。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在一实施例中,一种落地式3DP打印设备包括:若干构造组件、铺粉组件以及喷墨组件;每一所述构造组件包括工作箱与举升件,所述工作箱包括底板以及滑动连接于所述底板上的侧板,所述底板用于固定安装于地基表面,所述侧板用于滑动设置于地基凹槽内,所述举升件连接所述侧板及地基凹槽的侧壁,用于驱动所述侧板相对所述底板上下滑动;所述铺粉组件包括第一驱动件以及设置于所述第一驱动件的铺粉件,所述第一驱动件至少连接一所述构造组件的工作箱的侧板;所述喷墨组件包括第二驱动件以及安装于所述第二驱动件的喷墨件,所述第二驱动件至少连接一所述构造组件的工作箱的侧板。
所述落地式3DP打印设备,通过将若干构造组件中的工作箱的侧板滑动安装于地基凹槽内,将工作箱的底板固定设置于地基表面,并使用举升件驱动工作箱的侧板沿底板上下滑动,从而使得打印产品在完成每一层打印后,通过控制侧板上升预设层厚高度,从而使得安装于侧板上的铺粉组件与喷墨组件相应上升相应高度,从而完成产品逐层打印成型。这样通过将工作箱的侧板滑动设置于地基凹槽内,从而极大地降低了整台3DP打印设备的安装占地高度,从而有利于提高3DP打印设备的安装便捷性;并且通过设置若干个构造组件,有利于提高3DP打印设备的打印效率。
下面结合具体实施例对所述落地式3DP打印设备进行说明,以进一步理解所述落地式3DP打印设备的发明构思。在一实施例中,请参阅图1,所述的落地式3DP打印设备10包括:若干构造组件100、铺粉组件200以及喷墨组件300;所述构造组件100用于安装于地基上,所述铺粉组件200与所述喷墨组件300均安装于所述构造组件100上。其中,所述构造组件100一方面用于承载打印成型产品,另一方面用于驱动提升或降低所述铺粉组件200与所述喷墨组件300的安装高度,从而实现在Z轴方向的打印任务,所述铺粉组件200与所述喷墨组件300为实现产品沿X轴、Y轴方向的打印任务,即在所述构造组件100、所述铺粉组件200以及所述喷墨组件300的共同作用下实现三维产品打印工作。
具体地,请参阅图1,每一所述构造组件100包括工作箱110与举升件120,所述工作箱110包括底板111以及滑动连接于所述底板111上的侧板112,所述底板111用于固定安装于地基20表面,所述侧板112用于滑动设置于地基20凹槽内,所述举升件120连接所述侧板112及地基20凹槽的侧壁,用于驱动所述侧板112相对所述底板111上下滑动。在其中一实施例中,所述底板111为具有一定厚度的矩形板。这样,打印产品可以在所述底板111上平稳地成型。在其中一实施例中,所述侧板112为矩形板或曲面板。例如,所述侧板112与所述底板111构成的所述工作箱110可以是具有开口的鼓型、方形以及菱形等,即所述侧板112的形状不做具体限制,可以是任何一种形状。在其中一实施例中,所述侧板112铰接于所述底板111上。这样,通过铰接连接方式有利于快速连接组装所述工作箱110,也便于所述侧板112能够稳定地沿所述底板111上下滑动。应该理解的是,选择所述3DP打印设备的安装地基,并在该地基的周缘开设与所述侧板112结构一致的凹槽,其中将所述底板111固定安装于地基20的表面,将所述侧板112部分插设于地基20的凹槽内,通过控制所述侧板112沿地基凹槽上下滑动,以实现调整所述侧板112的安装高度。在其中一实施例中,所述举升件120包括相互连接的丝杠与螺母,所述丝杠用于安装在地基凹槽的侧壁,所述螺母安装于所述工作箱的侧板上。即所述侧板112通过所述举升件120实现由地基凹槽滑动上升或下降,具体所述举升件120的驱动连接方式通过丝杆驱动方式实现。这样,所述工作箱的底板111固定在水平面上不动,而工作箱的侧板112沿着Z向做往返运动,降低了设备相对地平面的高度,减少了设备对厂房高度的要求;且由于工作箱底板111固定在水平面不动,使得打印完成后产品模型相对于地面的势能为零,降低了人为吊装模型时的危险性,而且降低了模型因跌落等原因损坏模型的可能性;同时使得未参与打印的粉末在清理工序时更容易收集,进而降低粉末因跌落而造成扬尘的可能性,有利于改善设备所处空间的环境质量。另外,由于3DP打印设备大部分是沉在地基中的,而大地又是吸收波的最好介质,因此可以减少设备受到振动、电磁干扰等的困扰。
为了保证所述工作箱的底板与所述工作箱的侧板在做相对滑动过程中具有严格的密封性,在其中一实施例中,所述底板111与所述侧板112之间设置有密封件。进一步地,所述密封件包括毛毡或密封胶条。即通过使用毛毡或密封胶条等做成夹层夹持在所述底板111与所述侧板112之间,以实现有效密封所述底板111与所述侧板112之间的缝隙。
请继续参阅图1,所述铺粉组件200包括第一驱动件210以及设置于所述第一驱动件的铺粉件220,所述第一驱动件210至少连接一所述构造组件100的工作箱的侧板112。其中,所述铺粉件220结构可参阅现有技术中的3D打印机用的铺砂器或铺粉器机构,在此不再赘述。具体通过将盛放于其中的铺粉材料根据程序控制逐层铺设下落于所述工作箱的底板111的表面,在此过程中通过所述第一驱动件210驱动所述铺粉件220完成在所述底板111的表面全面铺粉。在其中一实施例中,所述第一驱动件210为气缸机构或液压机构或电机机构。在其中一实施例中,所述第一驱动件210为丝杠机构或齿轮齿条机构。进一步地,通过将所述第一驱动件210与所述工作箱的侧板112连接。这样当所述工作箱的侧板112在地基凹槽上下滑动时,则相应地可使得所述第一驱动件210的安装高度同步上升或下降,继而带动与所述第一驱动件210连接的所述铺粉件220随之上升或下降。
请继续参阅图1,所述喷墨组件300包括第二驱动件310以及安装于所述第二驱动件的喷墨件320,所述第二驱动件310至少连接一所述构造组件的工作箱的侧板112。其中,所述喷墨件320内盛放有粘结剂,通过程序控制逐层喷射于铺设在所述工作箱的底板111上的粉层,与粉层中原混合的粘结剂发生化学反应粘结凝固。所述喷墨件320的机构可参阅现有技术中的3D打印机中的打印头结构,在此不再赘述。在其中一实施例中,所述第二驱动件310包括支撑框架311以及分别安装于所述支撑框架的X轴运动模块312与Y轴运动模块313,所述支撑框架311设置于所述工作箱的侧板112上。所述第二驱动件310还包括丝杠机构,所述丝杠机构驱动连接所述X轴运动模块与所述Y轴运动模块。应该理解的是,通过将所述支撑框架311设置于所述工作箱的侧板112上,这样通过驱动所述侧板112上下滑动,从而可实现连接于所述侧板112上的所述支撑框架311上下移动,继而带动所述X轴运动模块312与所述Y轴运动模块313上下滑动。这样,通过所述举升件120控制所述工作箱的侧板112上下滑动,从而可实现连接于所述侧板112上的所述铺粉组件200与所述喷墨组件300上下滑动,从而实现3DP打印设备沿Z轴上下移动,从而与所述铺粉组件200与所述喷墨组件300分别同时形成的X轴与Y轴方向的运动,形成三维打印模式,从而可在所述工作箱的底板上形成立体结构的三维打印产品。
需要说明的是,通过设置若干所述构造组件100,可以在工作车间选择一安装地基设置一个或多个工作箱。具体地,所述第一驱动件210至少连接一所述构造组件的工作箱的侧板112;所述第二驱动件至少连接一所述构造组件的工作箱的侧板。即一个工作箱110对应安装一所述铺粉组件200与一所述喷墨组件300;或者多个工作箱110对应安装一所述铺粉组件200与一所述喷墨组件300。即使用一套铺粉组件200与喷墨组件300进行一箱打印操作或多箱打印操作。为了进一步提高打印效率,在其中一实施例中,所述铺粉组件200与所述喷墨组件300的数量均具有多个,每一所述构造组件100的工作箱上对应安装一所述喷墨组件200与一所述铺粉组件300。即在地基上设置多个工作箱时,每一个工作箱110对应安装一套所述铺粉组件200与所述喷墨组件300,从而可实现集中多个产品打印操作。本案优选使用一箱对应一套铺粉组件200与喷墨组件300及多箱对应一套铺粉组件200与喷墨组件300。若在多个工作箱上对应每一箱设置一套铺粉组件200与喷墨组件300,会造成3DP打印设备打印头数量较多,不便于维护的问题。
请参阅图2和图3,在其中一实施例中,所述落地式3DP打印设备的打印工作过程具体如下:
在设备打印初始状态时,所述工作箱约3/4的侧板沉落在地基以下,而安装承载铺粉组件以及喷墨组件的部分处于地面以上;打印过程中,所述工作箱的的侧板112在举升件作用下下降至最底点,如图2所示,所述铺粉件220在铺第一驱动件210带动下沿Y向运行至另一端后返回至出发点,完成一次铺粉;此时所述喷墨件320在所述第二驱动件310的的带动下沿XY/>X/>Y,完成一次喷墨并返回至原始点;后续打印过程中,所述工作箱的侧板112在举升件120带动下上升一个层厚,依此循环,直至所述工作箱的侧板112在举升件120的作用下上升至最高点后完成整个打印过程,如图3所示。
上述落地式3DP打印设备,通过将若干构造组件100中的工作箱的侧板滑动安装于地基凹槽内,将工作箱的底板111固定设置于地基表面,并使用举升件120驱动工作箱的侧板沿底板上下滑动,从而使得打印产品在完成每一层打印后,通过控制侧板上升预设层厚高度,从而使得安装于侧板上的铺粉组件200与喷墨组件300相应上升相应高度,从而完成产品逐层打印成型。这样通过将工作箱的侧板滑动设置于地基凹槽内,从而极大地降低了整台3DP打印设备的安装占地高度,从而有利于提高3DP打印设备的安装便捷性;并且通过设置若干个构造组件,有利于提高3DP打印设备的打印效率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。