CN113400645A - 一种可调打印平台及其调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可调打印平台及其调试方法，所述打印平台包括安装平台、缸体、成型基板、活塞、调节机构和刮刀机构；安装平台与缸体连接，活塞位于缸体内且沿缸体上下运动，安装平台在缸体的上方对应活塞开设让位孔，成型基板通过调节机构与活塞连接，调节机构用以使成型基板的顶面与活塞的顶面平行，成型基板的顶面与安装平台的上表面平齐，刮刀机构与安装平台的上表面连接，刮刀机构用以实现打印材料的铺覆和刮平。本发明的可调打印平台，通过下置螺栓盲孔的成型基板，将成型基板固定到连接机构，以保障成型基板上表面无孔洞，消除了成型基板表面孔洞对成形面积的影响，增大了设备的可打印面积，提高了设备的打印效率与材料的利用率。

Description

一种可调打印平台及其调试方法

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，特别涉及一种可调打印平台及其调试方法。

背景技术

近年来，随着3D技术的迅猛发展，医学和组织工程领域开始越来越多地使用3D打印技术。3D生物打印技术作为一种新兴技术，利用活体细胞、细胞外基质和液态生物材料等形成的混合“生物墨水”直接打印材料-细胞一体化支架，以构建复杂的内部组织结构。此技术可于时间和空间上精确、按需沉积不同种类的生物材料，在制造任意复杂形状结构的同时，有效制定孔隙率、孔径大小等尺寸参数，促进细胞增殖和组织再生。

区别于传统金属粉末、陶瓷浆料，3D生物打印打印的生物材料通常体积较小且价格昂贵。因此对于生物材料打印，传统的成型基板再诸多方面存在着待改进的地方。

由于生物打印通常体积较小，故生物3D打印机的成形面积相比传统3D打印小数倍。而传统成型基板表面有用于安装的孔洞，孔洞会缩小打印的成形面积，限制了可打印面积。通常传统打印机需在打印工件前对成型基板表面进行底层材料铺覆，底层材料的铺覆会造成材料的浪费，这个缺陷在打印昂贵生物材料是尤为突出。

除此之外，传统成型基板与活塞直接机械链接，不具备可调平功能，导致成型基板与安装平台表面具有较大的平行度误差，降低打印精度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可调打印平台，能够保障成型基板与安装平台表面平齐，解决了现有的成型基板与安装平台表面具有较大的平行度误差的问题，提高打印精度。

本发明的另一目的为：提供一种上述可调打印平台的调试方法。

本发明的技术方案为：一种可调打印平台，包括安装平台、缸体、成型基板、活塞、调节机构和刮刀机构；

所述安装平台与缸体连接，活塞位于缸体内且沿缸体上下运动，安装平台在缸体的上方对应活塞开设让位孔，成型基板通过调节机构与活塞连接，调节机构用以使成型基板的顶面与活塞的顶面平行，成型基板的顶面与安装平台的上表面平齐，刮刀机构与安装平台的上表面连接，刮刀机构用以实现打印材料的铺覆和刮平。

进一步，所述调节机构包括连接块、调平螺栓、调平顶杆和旋转蜗杆，所述连接块与成型基板连接，所述活塞的顶面设有多个螺栓盲孔，所述连接块的顶面开设有活动槽，调平螺栓的一端为头部，头部位于活动槽内，另一端穿过连接块与活塞上的螺栓盲孔连接，调平螺栓的头部为涡轮状齿，旋转蜗杆位于活动槽内且与涡轮状齿啮合，连接块沿旋转蜗杆的轴向开设定位槽，定位槽一端与外界连通，另一端与活动槽连接，通过调节旋转蜗杆使涡轮状齿旋转，从而调节调平螺杆拧入活塞上的螺栓盲孔的长度，实现成型基板表面与活塞表面之间夹角的调节，调节顶杆的两端分别与连接块和活塞连接。

进一步，所述旋转蜗杆设有内六角孔，内六角扳手穿过定位槽调节旋转蜗杆。

进一步，所述成型基板的顶面平滑设置，成型基板的底面设有三个螺栓盲孔，三个螺栓盲孔的分布与正三角形的三个顶点分布一致，固定螺栓穿过连接块与成型基板上的螺栓盲孔连接。

进一步，所述活塞的顶面设有三个螺栓盲孔，三个螺栓盲孔的分布与正三角形的三个顶点分布一致。

进一步，所述缸体与活塞同轴心设置，活塞的轴心处设有螺纹盲孔，调节顶杆的一端与活塞轴心处的螺纹盲孔连接，另一端与连接块连接。通过调节顶杆顶住活塞与连接板，限制连接板的轴向位移。

进一步，所述活塞的外周套设多个密封圈，多个密封圈分别抵接缸体的内壁。通过设置密封圈防止活塞运动时，缸体内浆料泄露和防止外界异物进入。

进一步，所述刮刀机构包括刮刀移动导轨、移动块和刮刀，所述刮刀移动导轨与安装平台的顶面连接，移动块与刮刀移动导轨滑动连接，刮刀与移动块连接。

本发明的另一技术方案为，上述可调打印平台的调试方法，包括以下步骤：

步骤S1：校正安装平台的水平度，包括X轴和Y轴的水平度，使安装平台表面水平；

步骤S2：安装活塞，活塞固定在升降机构上，活塞可在缸体内表面上下垂直运动；

步骤S3：控制升降机构使活塞上升，使活塞的顶面高于安装平台的表面；

步骤S4：将调节机构安装至活塞上，再将成型基板安装至调节机构，调节调节机构使得成型基板的顶面与活塞的顶面平行；

步骤S5：控制升降机构使得活塞下降，直至成型基板的顶面与安装平台的表面平齐，完成调平。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本发明的可调打印平台，通过下置螺栓盲孔的成型基板，将成型基板固定到连接机构，以保障成型基板上表面无孔洞，消除了成型基板表面孔洞对成形面积的影响，增大了设备的可打印面积，提高了设备的打印效率与材料的利用率。

本发明的可调打印平台，通过调节旋转蜗杆和调平螺栓，能够保障成型基板与安装表面具有一定的平行度，提高打印精度。

附图说明

图1为本发明的可调打印平台的结构示意图。

图2为本发明的调节结构与活塞的装配示意图。

安装平台1、缸体2、成型基板3、活塞4、密封圈5、连接块61、调平螺栓62、调平顶杆63、旋转蜗杆64、活动槽65、定位槽66、固定螺栓67、刮刀移动导轨71、移动块72、刮刀73。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1和图2所示，本实施例提供一种可调打印平台，包括安装平台1、缸体2、成型基板3、活塞4、调节机构和刮刀机构。

如图1和图2所示，安装平台与缸体连接，活塞位于缸体内且沿缸体上下运动，缸体与活塞同轴心设置，缸体与活塞同轴心设置，活塞的外周套设多个密封圈5，多个密封圈分别抵接缸体的内壁，升降机构带动活塞在缸体内垂直上下运动，安装平台在缸体的上方对应活塞开设让位孔。

如图1和图2所示，调节机构包括连接块61、调平螺栓62、调平顶杆63和旋转蜗杆64，连接块与成型基板连接，活塞的顶面设有多个螺栓盲孔，连接块的顶面开设有活动槽65，调平螺栓的一端为头部，头部位于活动槽内，另一端穿过连接块与活塞上的螺栓盲孔连接，调平螺栓的头部为涡轮状齿，旋转蜗杆位于活动槽内且与涡轮状齿啮合，连接块沿旋转蜗杆的轴向开设定位槽66，定位槽一端与外界连通，另一端与活动槽连接，通过限位槽和成型基板的下表面限制旋转蜗杆的轴向位移的径向位移，使得旋转蜗杆只能转动。在本实施例中，旋转蜗杆设有内六角孔，内六角扳手穿过定位槽调节旋转蜗杆。通过调节旋转蜗杆使涡轮状齿旋转，从而调节调平螺杆拧入活塞上的螺栓盲孔的长度，实现成型基板表面与活塞表面之间夹角的调节。

如图1和图2所示，在本实施例中，成型基板的顶面平滑设置，成型基板的底面设有三个螺栓盲孔，三个螺栓盲孔的分布与正三角形的三个顶点分布一致，固定螺栓67穿过连接块与成型基板上的螺栓盲孔连接，活塞的顶面设有三个螺栓盲孔，三个螺栓盲孔的分布与正三角形的三个顶点分布一致。

活塞的轴心处设有螺纹盲孔，调节顶杆的一端与活塞轴心处的螺纹盲孔连接，另一端与连接块连接。

如图1和图2所示，刮刀机构包括刮刀移动导轨71、移动块72和刮刀73，所述刮刀移动导轨与安装平台的顶面连接，移动块与刮刀移动导轨滑动连接，刮刀与移动块连接，刮刀机构用以实现打印材料的铺覆和刮平。

上述可调打印平台的调试方法，包括以下步骤：

步骤S1：校正安装平台的水平度，包括X轴和Y轴的水平度，使安装平台表面水平；

步骤S2：安装活塞，活塞固定在升降机构上，活塞可在缸体内表面上下垂直运动；

步骤S3：控制升降机构使活塞上升，使活塞的顶面高于安装平台的表面；

步骤S4：将调节机构安装至活塞上，调平螺栓和旋转蜗杆安装至活动槽内，连接块的轴心处安装调平顶杆；

再将成型基板与连接块连接，调节调节机构使得成型基板的顶面与活塞的顶面平行，具体为：校正成型基板表面任意两颗调平螺栓直线方向上的水平度，将水平仪放置在任意两颗调平螺栓直线方向上，通过松紧该两颗调平螺栓，使成型基板在任意所选两颗调平螺栓直线方向上水平，重复上述步骤，使得成型基板上任意两颗调平螺栓直线方向上水平，连续多次测量直至测得任意所选方向上水平度为0；

步骤S5：控制升降机构使得活塞下降，直至成型基板的顶面与安装平台的表面平齐，完成调平。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (9)

1.一种可调打印平台，其特征在于，包括安装平台、缸体、成型基板、活塞、调节机构和刮刀机构；

所述安装平台与缸体连接，活塞位于缸体内且沿缸体上下运动，安装平台在缸体的上方对应活塞开设让位孔，成型基板通过调节机构与活塞连接，调节机构用以使成型基板的顶面与活塞的顶面平行，成型基板的顶面与安装平台的上表面平齐，刮刀机构与安装平台的上表面连接，刮刀机构用以实现打印材料的铺覆和刮平。

2.根据权利要求1所述的可调打印平台，其特征在于，所述调节机构包括连接块、调平螺栓、调平顶杆和旋转蜗杆，所述连接块与成型基板连接，所述活塞的顶面设有多个螺栓盲孔，所述连接块的顶面开设有活动槽，调平螺栓的一端为头部，头部位于活动槽内，另一端穿过连接块与活塞上的螺栓盲孔连接，调平螺栓的头部为涡轮状齿，旋转蜗杆位于活动槽内且与涡轮状齿啮合，连接块沿旋转蜗杆的轴向开设定位槽，定位槽一端与外界连通，另一端与活动槽连接，通过调节旋转蜗杆使涡轮状齿旋转，从而调节调平螺杆拧入活塞上的螺栓盲孔的长度，实现成型基板表面与活塞表面之间夹角的调节，调节顶杆的两端分别与连接块和活塞连接。

3.根据权利要求2所述的可调打印平台，其特征在于，所述旋转蜗杆设有内六角孔，内六角扳手穿过定位槽调节旋转蜗杆。

4.根据权利要求2所述的可调打印平台，其特征在于，所述成型基板的顶面平滑设置，成型基板的底面设有三个螺栓盲孔，三个螺栓盲孔的分布与正三角形的三个顶点分布一致，固定螺栓穿过连接块与成型基板上的螺栓盲孔连接。

5.根据权利要求2所述的可调打印平台，其特征在于，所述活塞的顶面设有三个螺栓盲孔，三个螺栓盲孔的分布与正三角形的三个顶点分布一致。

6.根据权利要求2所述的可调打印平台，其特征在于，所述缸体与活塞同轴心设置，活塞的轴心处设有螺纹盲孔，调节顶杆的一端与活塞轴心处的螺纹盲孔连接，另一端与连接块连接。

7.根据权利要求1所述的可调打印平台，其特征在于，所述活塞的外周套设多个密封圈，多个密封圈分别抵接缸体的内壁。

8.根据权利要求1所述的可调打印平台，其特征在于，所述刮刀机构包括刮刀移动导轨、移动块和刮刀，所述刮刀移动导轨与安装平台的顶面连接，移动块与刮刀移动导轨滑动连接，刮刀与移动块连接。

9.一种权利要求1-8任一所述的可调打印平台的调试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：校正安装平台的水平度，包括X轴和Y轴的水平度，使安装平台表面水平；

步骤S2：安装活塞，活塞固定在升降机构上，活塞可在缸体内表面上下垂直运动；

步骤S3：控制升降机构使活塞上升，使活塞的顶面高于安装平台的表面；

步骤S4：将调节机构安装至活塞上，再将成型基板安装至调节机构，调节调节机构使得成型基板的顶面与活塞的顶面平行；

步骤S5：控制升降机构使得活塞下降，直至成型基板的顶面与安装平台的表面平齐，完成调平。

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