CN111805906A - 打印底板固定装置及3d打印工作台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种打印底板固定装置及具有其的3D打印工作台，打印底板固定装置包括基架、升降平台、第一扣合机构和第二扣合机构，升降平台的上表面设有底板安装区，第一扣合机构的结构和第二扣合机构的结构左右对称，第一扣合机构包括第一杠杆组件、第一挡块、第一钩体、第二挡块和第三挡块，第一杠杆组件包括第一横杆、第一铰座和第一弹性构件。升降平台向上升起时，两个钩头会互相远离且向上移动，可把打印底板放在底板安装区，然后升降平台下降，两个钩头互相靠近且向下移动，即完成打印底板的固定，反之即可取下打印底板；安装或拆卸打印底板时简单方便，省时省力。

Description

打印底板固定装置及3D打印工作台

技术领域

本发明涉及3D打印设备领域，特别涉及一种打印底板固定装置及3D打印工作台。

背景技术

对于应用熔融沉积制造技术的3D打印机，如蜡型3D打印机，其打印时，先把打印底板安装到3D打印机上，然后进行打印，打印完成后把打印底板和打印在打印底板上的蜡型一起从3D打印机上取下，进行后续的处理。

打印底板安装在打印机的工作台上时，需要保证打印底板与工作台台面贴合；现有的3D打印机一般都是在工作台的四个角上设置四个内螺纹孔，打印底板上相应的位置设置通孔，然后通过螺栓把打印底板固定安装在工作台上，这种方式虽然能保证打印底板与工作台面贴合，但安装和拆卸费时费力，效率低下。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种打印底板固定装置及3D打印工作台。

根据本发明第一方面实施例的打印底板固定装置，包括基架、升降平台、第一扣合机构和第二扣合机构，所述升降平台的上表面设有底板安装区，所述第一扣合机构和所述第二扣合机构互为中心对称，所述第一扣合机构包括：第一杠杆组件，包括第一横杆、第一铰座和第一弹性构件，所述第一横杆设于所述升降平台下方，所述第一铰座设于所述第一横杆与所述升降平台之间，所述第一铰座与所述第一横杆固接，所述第一铰座与所述升降平台铰接，铰接处的铰轴前后延伸设置，所述第一弹性构件设于所述第一横杆与所述升降平台之间，所述第一弹性构件的两端分别与所述第一横杆和所述升降平台连接；第一挡块，所述第一挡块设于所述基架上，所述第一挡块设于所述第一铰座右方，所述第一挡块设于所述第一横杆上方，所述第一挡块与所述第一横杆触接；第一钩体，包括钩头、钩身和钩尾，所述第一钩体设于所述第一铰座左方，所述钩尾与所述第一横杆铰接，铰接处的铰轴前后延伸设置，所述钩头设于所述底板安装区的左侧，所述钩头朝向所述底板安装区，所述钩身从左至右向下倾斜设置，所述钩头固设于所述钩身的顶部，所述钩尾固设于所述钩身的底部；第二挡块，所述第二挡块设于所述升降平台上，所述第二挡块设于所述钩身的下侧，所述第二挡块与所述钩身触接；第三挡块，所述第三挡块设于所述升降平台上，所述第三挡块设于所述钩身的上侧。

根据本发明第一方面实施例的打印底板固定装置，至少具有如下技术效果：升降平台向上升起时，以第一扣合机构为例，第一横杆碰触第一挡块后，升降平台继续上升，则第一横杆会顺时针转动，使得钩尾相对于升降平台向上移动，由于钩身是从左至右向下倾斜设置的且钩身上侧设有第三挡块，则第一钩体会向上移动同时逆时针转动，钩头从右至左向上倾斜移动，同理，升降平台下降时，在第一弹性构件的作用下第一横杆逆时针转动，钩头从左至右向下倾斜移动；第一扣合机构和第二扣合机构左右对称，则升降平台向上升起时，两个钩头会互相远离且向上移动，可把打印底板放在底板安装区，然后升降平台下降，两个钩头互相靠近且向下移动，即完成打印底板的固定，反之即可取下打印底板；安装或拆卸打印底板时简单方便，省时省力。

根据本发明的一些实施例，所述升降平台上固设有前靠档和后靠档，所述前靠档和所述后靠档分别设于所述底板安装区的前侧、后侧。

根据本发明的一些实施例，所述第一弹性构件为第一弹簧，所述第一弹簧竖向设置，所述第一弹簧的顶端设于所述升降平台底部，所述第一弹簧的底端设于所述第一横杆上，所述第一弹簧设于所述第一铰座与所述第一钩体之间。

根据本发明的一些实施例，还包括靠档组件，所述靠档组件包括：固定靠档，所述固定靠档设于所述升降平台上，所述固定靠档设于所述底板安装区左侧或右侧；活动靠档，包括靠档上段、靠档中段和靠档下段，所述靠档上段设于所述底板安装区旁侧，所述底板安装区设于所述靠档上段和所述固定靠档之间，所述靠档中段与所述升降平台转动连接，转动连接处的转轴称为第一转轴，所述第一转轴前后延伸设置；以所述升降平台的升降区域为内侧，所述靠档下段设于所述靠档中段的外侧，所述靠档上段固设于所述靠档中段的顶部，所述靠档下段固设于所述靠档中段的底部；第四挡块，所述第四挡块设于所述基架上，所述第四挡块设于所述靠档下段的上侧；第二弹性构件，所述第二弹性构件的一端固设于所述升降平台上，所述第二弹性构件的另一端固设于所述靠档上段或所述靠档下段上。

根据本发明的一些实施例，所述第二弹性构件为第二拉簧，所述第二拉簧横向设置，所述第二拉簧的一端设于所述升降平台的底部，所述第二拉簧的另一端设于所述靠档上段上。

根据本发明的一些实施例，所述第一转轴与所述升降平台固接，所述靠档中段具有第一抵接面和第二抵接面，所述第一抵接面设于所述第一转轴上侧且与所述第一转轴触接，所述第二抵接面设于所述第一转轴外侧且与所述第一转轴触接。

根据本发明第二方面实施例的3D打印工作台，包括工作台面以及上述的打印底板固定装置，所述工作台面横向设置，所述工作台面设于所述基架上，所述工作台面上设有上下贯穿的第一通孔，所述升降平台设于所述第一通孔内，第一通孔的内侧壁与所述升降平台之间设有第一间隙，所述升降平台底部设有驱动所述升降平台升降的直线驱动器。

根据本发明第二方面实施例的3D打印工作台，至少具有如下技术效果：通过使用打印底板固定装置，安装或拆卸打印底板时简单方便；工作台面能对设于其下方的构件起保护作用，阻挡杂物掉入3D打印工作台内。

根据本发明的一些实施例，所述升降平台的升降区域称为升降通道，所述第一挡块设于所述升降通道外侧。

根据本发明的一些实施例，所述直线驱动器为电动推杆。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的3D打印工作台的结构主视图；

图2是本发明实施例的3D打印工作台的结构俯视图；

图3是本发明实施例的打印底板固定装置的第一使用状态的结构示意图；

图4是本发明实施例的打印底板固定装置的第二使用状态的结构示意图；

图5是图2的B方向的示意图；

图6是图1中的升降平台的结构左视示意图；

图7是图5中A部分的放大示意图。

附图标记：

基架110、底座120、工作台面130、电动推杆140、升降平台150、第四挡块160、第一挡块170、打印底板190、

第一横杆210、第一铰座220、钩头231、钩身232、钩尾233、第一弹性构件240、

固定靠档310、第二弹性构件320、靠档上段331、靠档中段332、靠档下段333、第二抵接面334、第一抵接面335、

后靠档410、前靠档420、第一间隙510、第一转轴610、第二挡块620、第三挡块630。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面参考图1至图7描述根据本发明实施例的打印底板固定装置及3D打印工作台。

根据本发明第一方面实施例的打印底板固定装置，包括基架110、升降平台150、第一扣合机构和第二扣合机构，升降平台150的上表面设有底板安装区，第一扣合机构和第二扣合机构互为中心对称，第一扣合机构包括第一杠杆组件、第一挡块170、第一钩体、第二挡块620和第三挡块630，第一杠杆组件包括第一横杆210、第一铰座220和第一弹性构件240，第一横杆210设于升降平台150下方，第一铰座220设于第一横杆210与升降平台150之间，第一铰座220与第一横杆210固接，第一铰座220与升降平台150铰接，铰接处的铰轴前后延伸设置，第一弹性构件240设于第一横杆210与升降平台150之间，第一弹性构件240的两端分别与第一横杆210和升降平台150连接；第一挡块170设于基架110上，第一挡块170设于第一铰座220右方，第一挡块170设于第一横杆210上方，第一挡块170与第一横杆210触接；第一钩体包括钩头231、钩身232和钩尾233，第一钩体设于第一铰座220左方，钩尾233与第一横杆210铰接，铰接处的铰轴前后延伸设置，钩头231设于底板安装区的左侧，钩头231朝向底板安装区，钩身232从左至右向下倾斜设置，钩头231固设于钩身232的顶部，钩尾233固设于钩身232的底部；第二挡块620设于升降平台150上，第二挡块620设于钩身232的下侧，第二挡块620与钩身232触接；第三挡块630设于升降平台150上，第三挡块630设于钩身232的上侧。

例如，如图1和图2所示，基架110呈竖向设置的方框状，升降平台150呈矩形板状，升降平台150在基架110内侧升降；蜡型3D打印机的打印过程为，打印喷头在X-Y轴运动系统的带动下按照路径在打印底板190上打印出一层蜡膜，然后升降平台150沿Z轴下降一层的高度，然后打印喷头进行下一层蜡膜的打印，就此往复；升降平台150是本领域常用的装置，本领域技术人员可根据实际需要设置气缸、液压缸、直线电机、电推杆或其他驱动机构达到升降的目的；第一扣合机构可设于第二扣合机构前方，第一扣合机构和第二扣合机构前后错位，以第一扣合机构为例，第一横杆210和第一铰座220可为一体成型构件，第一横杆210和第一铰座220整体呈倒置的“T”形，第一铰座220的顶部与升降平台150的底部铰接，第一横杆210的右端与第一挡块170触接，第一横杆210的左端与第一钩体底部铰接，第二挡块620、第三挡块630和钩尾233均设于升降平台150下侧，升降平台150升降时第二挡块620、第三挡块630和钩尾233均不会碰触到基架110，升降顺畅；升降平台150和基架110可一同设于一个底座120上，也可分别固定在地面上。

升降平台150向上升起时，以第一扣合机构为例，第一横杆210碰触第一挡块170后，升降平台150继续上升，则第一横杆210会顺时针转动，使得钩尾233相对于升降平台150向上移动，由于钩身232是从左至右向下倾斜设置的且钩身232上侧设有第三挡块630，则第一钩体会向上移动同时逆时针转动，钩头231从右至左向上倾斜移动，同理，升降平台150下降时，在第一弹性构件240的作用下第一横杆210逆时针转动，钩头231从左至右向下倾斜移动；第一扣合机构和第二扣合机构左右对称，则升降平台150向上升起时，两个钩头231会互相远离且向上移动，此状态称为第一使用状态，如图3所示，可把打印底板190放在底板安装区，然后升降平台150下降，两个钩头231互相靠近且向下移动，此状态称为第二使用状态，如图4所示，即完成打印底板190的固定，钩头231会对打印底板190施加向下的力，使得打印底板190紧贴在打印平台的上表面，打印底板190的左右两侧受力平衡，不会出现一侧受力过大导致另一侧翘起的情况；反之，需要拆卸打印底板190时，升降平台150向上升起，即可取下打印底板190，而且可以直接垂直向上地提起打印底板190，能轻柔地取下打印底板190，防止取下打印底板190的过程中因碰撞震动而损坏打印完成的工件；安装或拆卸打印底板190时简单方便，省时省力。

在本发明的一些实施例中，升降平台150上固设有前靠档420和后靠档410，前靠档420和后靠档410分别设于底板安装区的前侧、后侧。这样能对打印底板190的前后位置进行定位，防止打印底板190前后偏移、超出底板安装区的范围，前靠档420和后靠档410可焊接固定在升降平台150上；前靠档420、后靠档410可分别设置一个，也可根据实际需要设置多个，如图2所示，前靠档420有两个、分别设于底板安装区的左前角、右前角，后靠档410有两个、分别设于底板安装区的左后角、右后角，这样对打印底板190的定位更准确。

在本发明的一些实施例中，第一弹性构件240为第一弹簧，第一弹簧竖向设置，第一弹簧的顶端设于升降平台150底部，第一弹簧的底端设于第一横杆210上，第一弹簧设于第一铰座220与第一钩体之间。第一弹簧的顶端可与升降平台150底部抵接或固接、第一弹簧底端可与第一横杆210抵接或固接，以第一扣合机构为例，使得第一横杆210有逆时针转动的趋势即可；第一弹性构件240也可为拉簧、设置在第一挡块170与铰座之间，第一弹性构件240还可为扭簧、弹片或其他合适的构件。

在本发明的一些实施例中，还包括靠档组件，靠档组件包括固定靠档310、活动靠档、第四挡块160和第二弹性构件320，固定靠档310设于升降平台150上，固定靠档310设于底板安装区左侧或右侧；活动靠档包括靠档上段331、靠档中段332和靠档下段333，靠档上段331设于底板安装区旁侧，底板安装区设于靠档上段331和固定靠档310之间，靠档中段332与升降平台150转动连接，转动连接处的转轴称为第一转轴610，第一转轴610前后延伸设置；以升降平台150的升降区域为内侧，靠档下段333设于靠档中段332的外侧，靠档上段331固设于靠档中段332的顶部，靠档下段333固设于靠档中段332的底部；第四挡块160设于基架110上，第四挡块160设于靠档下段333的上侧；第二弹性构件320的一端固设于升降平台150上，第二弹性构件320的另一端固设于靠档上段331或靠档下段333上。如图5所示，固定靠档310固定焊接在升降平台150的右端，活动靠档设置在升降平台150的左端；升降平台150上升时，活动靠档逆时针转动，靠档上段331不再紧贴底板安装区，此时可放入打印底板190，升降平台150下降时，活动靠档在第二弹性构件320的作用下顺时针转动，靠档上段331从左至右抵住打印底板190，完成打印底板190的固定；其中，第四靠档和第二扣合机构的第一靠档可为同一构件；固定靠档310固定在升降平台150的左端，活动靠档设置在升降平台150的右端亦可。

在本发明的一些实施例中，第二弹性构件320为第二拉簧，第二拉簧横向设置，第二拉簧的一端设于升降平台150的底部，第二拉簧的另一端设于靠档上段331上。第二拉簧的左端可与靠档上段331固接或勾接，第二拉簧的右端可与升降平台150的底部固接或勾接；第二弹性构件320可为扭簧、弹片、弹簧或其他合适的构件，使得活动靠档有顺时针转动的趋势即可。

在本发明的一些实施例中，第一转轴610与升降平台150固接，靠档中段332具有第一抵接面335和第二抵接面334，第一抵接面335设于第一转轴610上侧且与第一转轴610触接，第二抵接面334设于第一转轴610外侧且与第一转轴610触接。这样结构简单，需要拆卸活动靠档时，只需取下第二拉簧，即可从升降平台150左侧取下活动靠档，便于活动靠档的拆装；如图6和图7所示，可在升降平台150底部设置一块竖向设置的钢板，钢板上开设第二通孔和第三通孔，第一扣合机构的第一钩体可穿过第二通孔，第二通孔的上沿为第三挡块630，第二通孔的下沿为第二挡块620，第三通孔的下沿为第一转轴610，第二拉簧可穿过第三通孔；此外，靠档中段332也可与升降平台150铰接，第一转轴610即为铰轴。

根据本发明第二方面实施例的3D打印工作台，包括工作台面130以及上述的打印底板固定装置，工作台面130横向设置，工作台面130设于基架110上，工作台面130上设有上下贯穿的第一通孔，升降平台150设于第一通孔内，第一通孔的内侧壁与升降平台150之间设有第一间隙510，升降平台150底部设有驱动升降平台150升降的直线驱动器。

例如，如图1和图2所示，工作台面130设置在基架110的顶部，第一钩体和活动靠档均穿过第一间隙510，通过使用打印底板固定装置，安装或拆卸打印底板190时简单方便；工作台面130能对设于其下方的构件起保护作用，阻挡杂物掉入3D打印工作台内；应用到3D打印机上，由于打印底板190能随升降平台150升降，则3D打印机的打印喷头只需作平面运动，而无需上下移动，结构合理，打印喷头的移动灵活迅速。

在本发明的一些实施例中，升降平台150的升降区域称为升降通道，第一挡块170设于升降通道外侧。这样第一挡块170不会阻挡升降平台150的下降，升降平台150可下降到打印台面下方，升降平台150的行程较大，能打印竖向尺寸较大的工件。

在本发明的一些实施例中，直线驱动器为电动推杆140。电动推杆140竖向设置，电动推杆140的主体可固定在地面上或与基架110一同固定在一个底座120上，电动推杆140的活动端固定设置于升降平台150的底部，则电动推杆140可驱动升降平台150进行上下运动；电动推杆140可设于第一扣合组件和第二扣合组件之间，第一扣合组件和第二扣合组件以电动推杆140的轴线为中心轴呈中心对称；当然，直线驱动器也可为伺服气缸、伺服液压缸、直线电机或其他合适的装置。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种打印底板固定装置，其特征在于：包括基架、升降平台、第一扣合机构和第二扣合机构，所述升降平台的上表面设有底板安装区，所述第一扣合机构和所述第二扣合机构互为中心对称，所述第一扣合机构包括：

第一杠杆组件，包括第一横杆、第一铰座和第一弹性构件，所述第一横杆设于所述升降平台下方，所述第一铰座设于所述第一横杆与所述升降平台之间，所述第一铰座与所述第一横杆固接，所述第一铰座与所述升降平台铰接，铰接处的铰轴前后延伸设置，所述第一弹性构件设于所述第一横杆与所述升降平台之间，所述第一弹性构件的两端分别与所述第一横杆和所述升降平台连接；

第一挡块，所述第一挡块设于所述基架上，所述第一挡块设于所述第一铰座右方，所述第一挡块设于所述第一横杆上方，所述第一挡块与所述第一横杆触接；

第一钩体，包括钩头、钩身和钩尾，所述第一钩体设于所述第一铰座左方，所述钩尾与所述第一横杆铰接，铰接处的铰轴前后延伸设置，所述钩头设于所述底板安装区的左侧，所述钩头朝向所述底板安装区，所述钩身从左至右向下倾斜设置，所述钩头固设于所述钩身的顶部，所述钩尾固设于所述钩身的底部；

第二挡块，所述第二挡块设于所述升降平台上，所述第二挡块设于所述钩身的下侧，所述第二挡块与所述钩身触接；

第三挡块，所述第三挡块设于所述升降平台上，所述第三挡块设于所述钩身的上侧。

2.根据权利要求1所述的打印底板固定装置，其特征在于：所述升降平台上固设有前靠档和后靠档，所述前靠档和所述后靠档分别设于所述底板安装区的前侧、后侧。

3.根据权利要求1所述的打印底板固定装置，其特征在于：所述第一弹性构件为第一弹簧，所述第一弹簧竖向设置，所述第一弹簧的顶端设于所述升降平台底部，所述第一弹簧的底端设于所述第一横杆上，所述第一弹簧设于所述第一铰座与所述第一钩体之间。

4.根据权利要求1所述的打印底板固定装置，其特征在于：还包括靠档组件，所述靠档组件包括：

固定靠档，所述固定靠档设于所述升降平台上，所述固定靠档设于所述底板安装区左侧或右侧；

活动靠档，包括靠档上段、靠档中段和靠档下段，所述靠档上段设于所述底板安装区旁侧，所述底板安装区设于所述靠档上段和所述固定靠档之间，所述靠档中段与所述升降平台转动连接，转动连接处的转轴称为第一转轴，所述第一转轴前后延伸设置；以所述升降平台的升降区域为内侧，所述靠档下段设于所述靠档中段的外侧，所述靠档上段固设于所述靠档中段的顶部，所述靠档下段固设于所述靠档中段的底部；

第四挡块，所述第四挡块设于所述基架上，所述第四挡块设于所述靠档下段的上侧；

第二弹性构件，所述第二弹性构件的一端固设于所述升降平台上，所述第二弹性构件的另一端固设于所述靠档上段或所述靠档下段上。

5.根据权利要求4所述的打印底板固定装置，其特征在于：所述第二弹性构件为第二拉簧，所述第二拉簧横向设置，所述第二拉簧的一端设于所述升降平台的底部，所述第二拉簧的另一端设于所述靠档上段上。

6.根据权利要求5所述的打印底板固定装置，其特征在于：所述第一转轴与所述升降平台固接，所述靠档中段具有第一抵接面和第二抵接面，所述第一抵接面设于所述第一转轴上侧且与所述第一转轴触接，所述第二抵接面设于所述第一转轴外侧且与所述第一转轴触接。

7.一种3D打印工作台，其特征在于：包括工作台面以及如权利要求1至6中任一项所述的打印底板固定装置，所述工作台面横向设置，所述工作台面设于所述基架上，所述工作台面上设有上下贯穿的第一通孔，所述升降平台设于所述第一通孔内，第一通孔的内侧壁与所述升降平台之间设有第一间隙，所述升降平台底部设有驱动所述升降平台升降的直线驱动器。

8.根据权利要求7所述的3D打印工作台，其特征在于：所述升降平台的升降区域称为升降通道，所述第一挡块设于所述升降通道外侧。

9.根据权利要求7所述的3D打印工作台，其特征在于：所述直线驱动器为电动推杆。

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