CN113427756A - 一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备，属于3D打印技术领域。一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备，包括工作箱，工作箱内固定连接有第一安装块，第一安装块上固定连接有工作台，工作台上设有固定机构，固定机构上设有清理机构，清理机构上设有顶出机构；本发明设置固定机构在进行打印工作时不需要对工作台持续加热，节约了能源，设置清理机构使得制品在打印完成之后刮板自动推进将工作台上的残屑刮下，防止了残屑在工作台上停留时间过长出现固化难以清除的情况发生，设置顶出机构使得制品在加工完成之后矩形块上升降制品顶出，使得制品脱离工作台，且两组矩形块上升顺序不同，使得制品底部产生拧力，更有利于制品的脱离。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备。
背景技术
熔融沉积成型是最常见的三维打印技术之一，主要原理是通过将低熔点的热塑性材料熔化成半液体，并通过一定压力挤压出喷头，在相对低温的平台上按预定轨迹层层堆积，形成成品。
模型翘曲是影响FDM成型精度的一个重要原因，发生翘曲的原因是三维打印过程中热塑材料由喷头挤出到打印平台后，经熔融状态到冷却的过程中，会发生体积收缩，紧贴平台的部分底层材料向上卷曲，一旦发生翘曲现象，翘曲的模型和喷嘴的垂直高度发生变化，造成打印失败，因此，防止翘曲是保证高精度三维打印非常关键的一环，目前主要通过改变平台以及打印环境的温度来防止翘曲现象，此种方法需要对平台不断进行加热，浪费能源，且制品完成之后台面上会有残胶，通常都是用手工清理，手工清理不仅费时费力且从制品取出到清理残渣中间存在一定时间，剩余的残渣可能随之间推移固化程度变高，更难以清除，且制品完成后与台面粘连牢固，手动用力取出费力且容易损坏制品。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中对台面加热防止制品翘曲浪费能源，台面残留物清理费时费力以及手动取下制品费力且容易损坏的问题，而提出的一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备，包括工作箱，所述工作箱上滑动连接有第一固定架，所述第一固定架上固定连接有导向杆，所述导向杆上滑动连接有安装座，所述安装座底部固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆远离安装座的一端固定连接有喷头，所述工作箱内固定连接有第一安装块，所述第一安装块上固定连接有工作台，所述工作台上设有固定机构，所述固定机构上设有清理机构，所述清理机构上设有顶出机构。
第一固定架在工作箱上滑动实现喷头X轴方向的移动，安装座在导杆上滑动实现喷头Y轴方向移动，电动伸缩杆伸缩实现喷头Z轴方向移动，在进行打印工作时顶板与工作台贴合，顶板上的锥形块插入工作台上的锥形孔内并且锥形块伸出的高度略高于工作台的台面，此时注入到工作台上的打印材料便会附着在工作台的台面以及锥形块伸出的部分，从而增加打印材料与工作台之间的摩擦力，防止打印出来的制品出现翘曲的情况，当制品打印完成后顶板远离工作台，顶出机构工作将制品顶出与工作台脱离，清理机构再将工作台上的碎屑刮下。
为了节约能源并防止制品翘曲，优选的，所述固定机构包括顶板，所述工作箱内固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有螺纹杆，所述顶板底部固定连接有螺纹筒，所述螺纹杆螺纹连接在螺纹筒内，所述顶板上固定连接有锥形块，所述工作台上开设有锥形孔，所述锥形块滑动连接在锥形孔内。
为了及时将工作台上的残屑去除，优选的，所述清理机构包括刮板，所述刮板与工作台贴合，所述顶板上固定连接有第一齿条，所述工作箱内转动连接有第一转轴，所述第一转轴上同轴固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮与第一齿条啮合，所述工作箱内转动连接有第二转轴，所述第二转轴上固定连接有第二齿轮，所述第二转轴上固定连接有空心条，所述第一转轴上固定连接有连杆，所述连杆上远离第一转轴的一端固定连接有圆柱块，所述圆柱块滑动连接在空心条内，所述工作箱上滑动连接有第二齿条，所述第二齿条与第二齿轮啮合，所述刮板固定连接在第二齿条上。
为了便于制品的取出，优选的，所述顶出机构包括矩形块，所述矩形块滑动连接在工作台上，所述工作台内滑动连接有楔块，所述楔块与矩形块贴合，所述楔块上固定连接有圆柱杆，所述圆柱杆滑动连接在工作台上，所述圆柱杆上远离楔块的一端固定连接有第二安装块，所述第二安装块的底部与第一安装块贴合，所述第二安装块的顶部固定连接有弧形块，所述刮板与弧形块相抵，所述弧形块上固定连接有直伸缩杆，所述直伸缩杆远离第二安装块的一端固定连接在第一安装块上，所述直伸缩杆上套接有弹簧，所述弹簧的两端分别于第一安装块和第二安装块相抵。
为了使得刮下的残屑不停留在工作台上，优选的，所述工作箱上固定连接有第三安装块，所述第三安装块内固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有驱动轴，所述驱动轴上固定连接有叶片，所述第一安装块上固定连接有用于控制第二电机的压敏开关，所述第二安装块与压敏开关相抵。
为了使得第二齿条的定位牢固，优选的，所述工作箱内固定连接有支撑杆，所述支撑杆上开设有与第二齿条配合的槽。
为了使得制品更容易被取下，进一步的，所述矩形块的数量具体为两组，且两组所述矩形块对称分布在工作台上。
为了使得矩形块上升时保持平衡，进一步的，所述楔块的数量具体为两组，且两组所述楔块对称分布在矩形块的两侧。
与现有技术相比，本发明提供了一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备，具备以下有益效果：
1、该可防止制品翘曲变形的三维打印设备，通过设置固定机构在进行打印工作时顶板与工作台贴合，顶板上的锥形块插入工作台上的锥形孔内并且锥形块伸出的高度略高于工作台的台面，此时注入到工作台上的打印材料便会附着在工作台的台面以及锥形块伸出的部分，从而增加打印材料与工作台之间的摩擦力，防止打印出来的制品出现翘曲的情况，不需要对工作台持续加热，节约了能源。
2、该可防止制品翘曲变形的三维打印设备，通过设置清理机构使得制品在打印完成之后刮板自动推进将工作台上的残屑刮下，省时省力，且对台面的清理紧随制品的取出，从而防止了残屑在工作台上停留时间过长出现固化难以清除的情况发生，且清理掉的残屑及时被旋转的叶片吹落，使得残屑不停留在工作台上。
3、该可防止制品翘曲变形的三维打印设备，通过设置顶出机构使得制品在加工完成之后矩形块上升降制品顶出，使得制品脱离工作台，且两组矩形块上升顺序不同，使得制品底部产生拧力，更有利于制品的脱离。
附图说明
图1为本发明提出的一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备的结构示意图一；
图2为本发明提出的一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备的结构示意图二；
图3为本发明提出的一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备清理机构的结构示意图；
图4为本发明提出的一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备顶板的结构示意图；
图5为本发明提出的一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备工作台的结构示意图；
图6为本发明提出的一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备顶出机构的结构示意图；
图7为本发明提出的一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备叶片的结构示意图。
图中：1、工作箱；101、第一固定架；1011、导向杆；1012、安装座；1013、喷头；1014、电动伸缩杆；102、第三安装块；103、支撑杆；2、第一电机；201、螺纹杆；2011、螺纹筒；2012、顶板；2013、锥形块；2014、锥形孔；3、工作台；301、第一安装块；3011、压敏开关；3012、第二电机；3013、驱动轴；3014、叶片；302、矩形块；3021、楔块；3022、圆柱杆；3023、弧形块；3024、第二安装块；3025、直伸缩杆；3026、弹簧；4、第一齿条；401、第一齿轮；4011、第一转轴；4012、连杆；4013、圆柱块；5、第二齿轮；501、第二转轴；5011、空心条；502、第二齿条；503、刮板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
实施例：
参照图1-7，一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备，包括工作箱1，工作箱1上滑动连接有第一固定架101，第一固定架101上固定连接有导向杆1011，导向杆1011上滑动连接有安装座1012，安装座1012底部固定连接有电动伸缩杆1014，电动伸缩杆1014远离安装座1012的一端固定连接有喷头1013，工作箱1内固定连接有第一安装块301，第一安装块301上固定连接有工作台3，工作台3上设有固定机构，固定机构上设有清理机构，清理机构上设有顶出机构。
第一固定架101在工作箱1上滑动实现喷头1013X轴方向的移动，安装座1012在导杆1011上滑动实现喷头1013Y轴方向移动，电动伸缩杆1014伸缩实现喷头1013Z轴方向移动，在进行打印工作时顶板2012与工作台3贴合，顶板2012上的锥形块2013插入工作台3上的锥形孔2014内并且锥形块2013伸出的高度略高于工作台3的台面，此时注入到工作台3上的打印材料便会附着在工作台3的台面以及锥形块2013伸出的部分，从而增加打印材料与工作台3之间的摩擦力，防止打印出来的制品出现翘曲的情况，当制品打印完成后顶板2012远离工作台3，顶出机构工作将制品顶出与工作台3脱离，清理机构再将工作台3上的碎屑刮下。
参照图1-7，固定机构包括顶板2012，工作箱1内固定连接有第一电机2，第一电机2的输出端固定连接有螺纹杆201，顶板2012底部固定连接有螺纹筒2011，螺纹杆201螺纹连接在螺纹筒2011内，顶板2012上固定连接有锥形块2013，工作台3上开设有锥形孔2014，锥形块2013滑动连接在锥形孔2014内。
在进行工作时顶板2012与工作台3贴合，顶板2012上的锥形块2013插入工作台3上的锥形孔2014内并且锥形块2013伸出的高度略高于工作台3的台面，此时注入到工作台3上的打印材料便会附着在工作台3的台面以及锥形块2013伸出的部分，从而增加打印材料与工作台3之间的摩擦力，防止打印出来的制品出现翘曲的情况。
参照图1-7，清理机构包括刮板503，刮板503与工作台3贴合，顶板2012上固定连接有第一齿条4，工作箱1内转动连接有第一转轴4011，第一转轴4011上同轴固定连接有第一齿轮401，第一齿轮401与第一齿条4啮合，工作箱1内转动连接有第二转轴501，第二转轴501上固定连接有第二齿轮5，第二转轴501上固定连接有空心条5011，第一转轴4011上固定连接有连杆4012，连杆4012上远离第一转轴4011的一端固定连接有圆柱块4013，圆柱块4013滑动连接在空心条5011内，工作箱1上滑动连接有第二齿条502，第二齿条502与第二齿轮5啮合，刮板503固定连接在第二齿条502上，工作箱1内固定连接有支撑杆103，支撑杆103上开设有与第二齿条502配合的槽。
当打印完成之后控制第一电机2工作此时螺纹杆201转动，从而螺纹筒2011向下运动，顶板2012离开工作台3的底面，同时锥形块2013脱离制品，此时第一齿条4跟随顶板2012同步向下运动，与第一齿条4啮合的第一齿轮401转动，从而第一转轴4011转动，此时固定连接在第一转轴4011上的连杆4012进行摆动，从而圆柱块4013在空心条5011内滑动，此时空心条5011也进行摆动，从而第二转轴501旋转，此时固定连接在第二转轴501上的第二齿轮5转动，从而与第二齿轮5啮合的第二齿条502移动，此时刮板503便进行移动从而将工作台3上残留的制品碎屑刮下，当在进行打印工作时顶板3山上升，从而第一齿条4向上运动，使得刮板503回到原来位置。
参照图1-7，顶出机构包括矩形块302，矩形块302滑动连接在工作台3上，工作台3内滑动连接有楔块3021，楔块3021与矩形块302贴合，楔块3021上固定连接有圆柱杆3022，圆柱杆3022滑动连接在工作台3上，圆柱杆3022上远离楔块3021的一端固定连接有第二安装块3024，第二安装块3024的底部与第一安装块301贴合，第二安装块3024的顶部固定连接有弧形块3023，刮板503与弧形块3023相抵，弧形块3023上固定连接有直伸缩杆3025，直伸缩杆3025远离第二安装块3024的一端固定连接在第一安装块301上，直伸缩杆3025上套接有弹簧3026，弹簧3026的两端分别于第一安装块301和第二安装块3024相抵，矩形块302的数量具体为两组，且两组矩形块302对称分布在工作台3上，楔块3021的数量具体为两组，且两组楔块3021对称分布在矩形块302的两侧。
当刮板503在滑动对工作台3进行清洁工作时接触到弧形块3023，此时弧形块3023便被推动向外滑动，从而固定连接在弧形块3023上的第二安装块3024向外滑动，此时圆柱杆3022便从工作台3内抽出，从而楔块3021滑动，此时矩形块302边进行上升，从而附着在工作台3上的制品被上升的矩形块302顶起，此时便能将制品取下，由于弧形块3023在水平方向上处于矩形块302的前方，从而刮板503首先接触到弧形块3023使得矩形板302抬升，而当刮板503继续运行不在接触到弧形块3023时弹簧3026弹性释放使得楔块3021向内滑动，矩形块302下降，从而矩形块不会影响刮板503的推进，同样在刮板503返回的过程中首先经过矩形块302之后才会接触到弧形块3023，两组矩形块302升起顺序不同，从而使得制品底部产生拧力，更利于制品与工作台3的台面脱离，两组楔块3021能使得矩形块302的抬升保持平衡，避免矩形块302卡住。
参照图1-7，工作箱1上固定连接有第三安装块102，第三安装块102内固定连接有第二电机3012，第二电机3012的输出端固定连接有驱动轴3013，驱动轴3013上固定连接有叶片3014，第一安装块301上固定连接有用于控制第二电机3012的压敏开关3011，第二安装块3024与压敏开关3011相抵。
在第二安装块3024向外滑动时接触到压敏开关3011，从而第二电机3012工作，此时驱动轴3013转动，从而叶片3014旋转将工作台3上被刮板503刮下的碎屑吹走。
工作原理：本发明中，第一固定架101在工作箱1上滑动实现喷头1013X轴方向的移动，安装座1012在导杆1011上滑动实现喷头1013Y轴方向移动，电动伸缩杆1014伸缩实现喷头1013Z轴方向移动，在进行打印工作时顶板2012与工作台3贴合，顶板2012上的锥形块2013插入工作台3上的锥形孔2014内并且锥形块2013伸出的高度略高于工作台3的台面，此时注入到工作台3上的打印材料便会附着在工作台3的台面以及锥形块2013伸出的部分，从而增加打印材料与工作台3之间的摩擦力，防止打印出来的制品出现翘曲的情况，当打印完成之后控制第一电机2工作此时螺纹杆201转动，从而螺纹筒2011向下运动，顶板2012离开工作台3的底面，同时锥形块2013脱离制品，此时第一齿条4跟随顶板2012同步向下运动，与第一齿条4啮合的第一齿轮401转动，从而第一转轴4011转动，此时固定连接在第一转轴4011上的连杆4012进行摆动，从而圆柱块4013在空心条5011内滑动，此时空心条5011也进行摆动，从而第二转轴501旋转，此时固定连接在第二转轴501上的第二齿轮5转动，从而与第二齿轮5啮合的第二齿条502移动，此时刮板503便进行移动从而将工作台3上残留的制品碎屑刮下，当在进行打印工作时顶板3山上升，从而第一齿条4向上运动，使得刮板503回到原来位置，当刮板503在滑动对工作台3进行清洁工作时接触到弧形块3023，此时弧形块3023便被推动向外滑动，从而固定连接在弧形块3023上的第二安装块3024向外滑动，此时圆柱杆3022便从工作台3内抽出，从而楔块3021滑动，此时矩形块302边进行上升，从而附着在工作台3上的制品被上升的矩形块302顶起，此时便能将制品取下，由于弧形块3023在水平方向上处于矩形块302的前方，从而刮板503首先接触到弧形块3023使得矩形板302抬升，而当刮板503继续运行不在接触到弧形块3023时弹簧3026弹性释放使得楔块3021向内滑动，矩形块302下降，从而矩形块不会影响刮板503的推进，同样在刮板503返回的过程中首先经过矩形块302之后才会接触到弧形块3023，两组矩形块302升起顺序不同，从而使得制品底部产生拧力，更利于制品与工作台3的台面脱离，两组楔块3021能使得矩形块302的抬升保持平衡，避免矩形块302卡住，在第二安装块3024向外滑动时接触到压敏开关3011，从而第二电机3012工作，此时驱动轴3013转动，从而叶片3014旋转将工作台3上被刮板503刮下的碎屑吹走。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备，包括工作箱(1)，所述工作箱(1)上滑动连接有第一固定架(101)，所述第一固定架(101)上固定连接有导向杆(1011)，所述导向杆(1011)上滑动连接有安装座(1012)，所述安装座(1012)底部固定连接有电动伸缩杆(1014)，所述电动伸缩杆(1014)远离安装座(1012)的一端固定连接有喷头(1013)，其特征在于：所述工作箱(1)内固定连接有第一安装块(301)，所述第一安装块(301)上固定连接有工作台(3)，所述工作台(3)上设有固定机构，所述固定机构上设有清理机构，所述清理机构上设有顶出机构。
2.根据权利要求1所述的一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备，其特征在于，所述固定机构包括顶板(2012)，所述工作箱(1)内固定连接有第一电机(2)，所述第一电机(2)的输出端固定连接有螺纹杆(201)，所述顶板(2012)底部固定连接有螺纹筒(2011)，所述螺纹杆(201)螺纹连接在螺纹筒(2011)内，所述顶板(2012)上固定连接有锥形块(2013)，所述工作台(3)上开设有锥形孔(2014)，所述锥形块(2013)滑动连接在锥形孔(2014)内。
3.根据权利要求2所述的一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备，其特征在于，所述清理机构包括刮板(503)，所述刮板(503)与工作台(3)贴合，所述顶板(2012)上固定连接有第一齿条(4)，所述工作箱(1)内转动连接有第一转轴(4011)，所述第一转轴(4011)上同轴固定连接有第一齿轮(401)，所述第一齿轮(401)与第一齿条(4)啮合，所述工作箱(1)内转动连接有第二转轴(501)，所述第二转轴(501)上固定连接有第二齿轮(5)，所述第二转轴(501)上固定连接有空心条(5011)，所述第一转轴(4011)上固定连接有连杆(4012)，所述连杆(4012)上远离第一转轴(4011)的一端固定连接有圆柱块(4013)，所述圆柱块(4013)滑动连接在空心条(5011)内，所述工作箱(1)上滑动连接有第二齿条(502)，所述第二齿条(502)与第二齿轮(5)啮合，所述刮板(503)固定连接在第二齿条(502)上。
4.根据权利要求3所述的一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备，其特征在于，所述顶出机构包括矩形块(302)，所述矩形块(302)滑动连接在工作台(3)上，所述工作台(3)内滑动连接有楔块(3021)，所述楔块(3021)与矩形块(302)贴合，所述楔块(3021)上固定连接有圆柱杆(3022)，所述圆柱杆(3022)滑动连接在工作台(3)上，所述圆柱杆(3022)上远离楔块(3021)的一端固定连接有第二安装块(3024)，所述第二安装块(3024)的底部与第一安装块(301)贴合，所述第二安装块(3024)的顶部固定连接有弧形块(3023)，所述刮板(503)与弧形块(3023)相抵，所述弧形块(3023)上固定连接有直伸缩杆(3025)，所述直伸缩杆(3025)远离第二安装块(3024)的一端固定连接在第一安装块(301)上，所述直伸缩杆(3025)上套接有弹簧(3026)，所述弹簧(3026)的两端分别于第一安装块(301)和第二安装块(3024)相抵。
5.根据权利要求4所述的一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备，其特征在于，所述工作箱(1)上固定连接有第三安装块(102)，所述第三安装块(102)内固定连接有第二电机(3012)，所述第二电机(3012)的输出端固定连接有驱动轴(3013)，所述驱动轴(3013)上固定连接有叶片(3014)，所述第一安装块(301)上固定连接有用于控制第二电机(3012)的压敏开关(3011)，所述第二安装块(3024)与压敏开关(3011)相抵。
6.根据权利要求3所述的一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备，其特征在于，所述工作箱(1)内固定连接有支撑杆(103)，所述支撑杆(103)上开设有与第二齿条(502)配合的槽。
7.根据权利要求4所述的一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备，其特征在于，所述矩形块(302)的数量具体为两组，且两组所述矩形块(302)对称分布在工作台(3)上。
8.根据权利要求7所述的一种可防止制品翘曲变形的三维打印设备，其特征在于，所述楔块(3021)的数量具体为两组，且两组所述楔块(3021)对称分布在矩形块(302)的两侧。
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Cited By (3)
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| CN116604817B (zh) * | 2023-06-10 | 2024-01-23 | 中山迈想科技有限公司 | 一种提高光固化树脂成型质量的3d打印设备及其使用方法 |
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