CN115071132A - 一种平台自清理3d打印机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及3D打印机设计领域，具体公开了一种平台自清理3D打印机，包括机箱、打印平台和刮除组件，机箱内设置有两个第一滑轨；打印平台安装有支架，支架滑动设置在第一滑轨上，打印平台在支架的带动下可伸出于机箱外或收入于机箱内；打印平台转动设置在支架上，以使打印平台在伸出于机箱外后可旋转；打印平台中安装有电热板；刮除组件包括底座和多个刮刀，多个刮刀安装在底座上且沿前后方向间隔排布；刮刀前后方向的两侧均设置有刀刃，刀刃与靠近刀刃一侧的作业面所在的平面贴合；本申请的平台自清理3D打印机能够自动清理打印平台上残留的打印耗材，有利于实现不间断连续作业。

Description

一种平台自清理3D打印机

技术领域

本发明涉及3D打印机设计领域，具体涉及一种平台自清理3D打印机。

背景技术

现有技术中大部分3D打印机在完成一次打印作业后，其打印平台的表面往往还残留有打印耗材，导致打印平面不洁净和不平整，因此每次打印结束后，用户都需要手动清理打印平面，才能够进行下一次打印作业，手动清理给用户带来不便且耗时较长，较长的准备时间无疑会降低作业效率，并且无法实现不间断连续作业。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本申请的目的在于提供一种平台自清理3D打印机，能够自动清理打印平台上残留的打印耗材，有利于实现不间断连续作业。

本申请的技术方案如下：

一种平台自清理3D打印机，包括：

机箱，所述机箱内设置有两个沿前后方向延伸且平行设置的第一滑轨；

打印平台，所述打印平台沿左右方向的两侧均安装有支架，每个所述支架均滑动设置在对应的一个所述第一滑轨上，所述打印平台在所述支架的带动下可沿前后方向往复移动并伸出于所述机箱外或收入于所述机箱内；所述打印平台转动设置在所述支架上，以使所述打印平台在伸出于所述机箱外后可绕平行于左右方向的旋转轴旋转；所述打印平台包括上下方向两侧的作业面和设置在内部的夹层，所述夹层中安装有电热板，所述电热板用于加热所述作业面；

刮除组件，所述刮除组件包括底座和多个刮刀，多个所述刮刀安装在所述底座上且沿前后方向间隔排布；所述刮刀前后方向的两侧均设置有刀刃，所述刀刃沿左右方向延伸且长度大于或等于所述作业面的横向边长，所述刀刃与靠近所述刀刃一侧的所述作业面所在的平面贴合。

本申请提供的平台自清理3D打印机利用电热板和刮刀，配合打印平台沿前后方向的运动实现自动清理作业面上残留的打印耗材，进一步结合设有双面作业面的打印平台，进而实现不间断连续作业的效果。

进一步的，所述第一滑轨包括沿上下方向间隔设置的两个齿带，两个所述齿带平行设置且分别连接有一个第一驱动电机，所述第一驱动电机用于驱动所述齿带移动，且同一个所述第一滑轨中的两个所述齿带分别连接的两个所述第一驱动电机的旋向相反；

所述支架包括主承重梁和两个齿轮，两个所述齿轮均固定设置在所述主承重梁上且啮合在对应的所述第一滑轨上的两个所述齿带之间，所述齿带用于驱动所述齿轮以带动所述主承重梁沿前后方向往复移动。

设置两个齿轮能够增加力臂长度，防止打印平台和支架整体的重心前移后发生倾斜。

进一步的，所述支架还包括第二驱动电机和传动皮带，所述传动皮带的一端与所述第二驱动电机连接，所述传动皮带的另一端与所述打印平台连接，所述第二驱动电机用于驱动所述传动皮带移动以带动所述打印平台绕平行于左右方向的旋转轴旋转。

利用皮带轮传动结构则确保传动稳定，有利于准确平稳地控制打印平台转动。

进一步的，所述机箱内还设置有两个沿前后方向延伸且平行设置的第二滑轨；所述支架还包括副承重梁，所述副承重梁与所述主承重梁固定连接，且所述副承重梁滑动设置在所述第二滑轨上，所述副承重梁可沿前后方向往复移动。

有效增加打印平台移动时的稳定性和支架的使用寿命。

进一步的，所述主承重梁上设置有插销和第三驱动电机，所述第三驱动电机与所述插销连接且用于驱动所述插销沿前后方向往复移动；所述插销位于所述打印平台的后侧，所述打印平台的前后两侧均设置有沿前后方向延伸的定位孔，所述插销可插入到所述定位孔中。

进一步的，所述定位孔的两端均设置有喇叭形的凹腔，所述凹腔朝外的一端的开口直径大于所述插销的直径。

进一步的，所述插销朝向所述凹腔的端面设置有圆角或倒角。

进一步的，所述底座滑动设置在所述机箱内，所述底座可沿前后方向往复移动并可从所述机箱中拆离。

进一步的，所述底座的前侧设置有凹式拉手。

进一步的，所述机箱外设置有多个第三滑轨，多个所述第三滑轨分成两组对称设置在所述机箱的左右两侧，每组包括两个对称设置在所述机箱的上下两侧的所述第三滑轨，所述第三滑轨平行于前后方向，且所述第三滑轨的其中一端位于所述机箱的前侧；每组所述第三滑轨之间滑动设置有防护门，所述防护门可沿所述第三滑轨的长度方向往复滑动，且在所述防护门滑动至所述第三滑轨位于所述机箱的前侧的一端时，所述防护门可旋转并盖合在所述机箱的前侧面上以封闭所述机箱的内部，或敞开所述机箱的内部。

本发明的有益效果：本申请的平台自清理3D打印机在完成一次打印作业后，通过滑轨和支架的配合驱动打印平台弹出机箱并翻转180°，直接利用下侧作业面进行下一次打印作业，而残留在上侧作业面的打印耗材在电热板的加热效果下软化，随着滑轨和支架的配合驱动打印平台收入机箱的过程中，刮刀将软化的打印耗材从下侧作业面上刮除，达到清理下侧作业面的效果，如此往复循环使用，实现不间断连续作业的效果；

此外，刮刀设置有双向刀刃，打印平台弹出机箱的过程中也会再次对下侧作业面再一次刮擦清理，有利于提高清理效果；

另外，在电热板的加热效果下，也有利于用户从上侧作业面上取出打印件。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种平台自清理3D打印机的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的一种平台自清理3D打印机在打印平台伸出机箱时的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的一种平台自清理3D打印机的侧面剖视图。

图4为本申请实施例中打印平台的结构示意图。

图5为图4中标号为a的局部结构示意图。

图6为本申请实施例提供的一种平台自清理3D打印机的局部剖视图。

图7为图6中标号为b的局部结构示意图。

图8为本申请实施例中机箱的局部剖视图。

图9为本申请实施例中刮除组件的结构示意图。

标号说明：

100、机箱；110、第一滑轨；111、齿带；120、第一驱动电机；130、第二滑轨；140、第三滑轨；150、防护门；200、打印平台；210、作业面；220、电热板；230、定位孔；231、凹腔；300、支架；310、主承重梁；311、插销；320、齿轮；330、第二驱动电机；340、传动皮带；350、副承重梁；410、底座；411、凹式拉手；420、刮刀。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，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，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

需要说明的是，下文所述的“前后方向”、“左右方向”和“上下方向”以附图1中的标注的箭头作为参考。

在某些实施例中，参考附图1和附图2，一种平台自清理3D打印机，包括：

机箱100，机箱100内设置有两个沿前后方向延伸且平行设置的第一滑轨110；

打印平台200，打印平台200沿左右方向的两侧均安装有支架300，每个支架300均滑动设置在对应的一个第一滑轨110上，打印平台200在支架300的带动下可沿前后方向往复移动并伸出于机箱100外或收入于机箱100内；打印平台200转动设置在支架300上，以使打印平台200在伸出于机箱100外后可绕平行于左右方向的旋转轴旋转；打印平台200包括上下方向两侧的作业面210和设置在内部的夹层，夹层中安装有电热板220，电热板220用于加热作业面210；

刮除组件，刮除组件包括底座410和多个刮刀420，多个刮刀420安装在底座410上且沿前后方向间隔排布；刮刀420前后方向的两侧均设置有刀刃，刀刃沿左右方向延伸且长度大于或等于作业面210的横向边长，刀刃与靠近刀刃一侧的作业面210所在的平面贴合。

本实施例中，打印平台200的上下两侧面均设置有作业面210。在进行打印时，电热板220并不制热，且所有刮刀420均用于承托打印平台200以确保打印平台200不会发生转动；当初次打印完成后，直接控制打印平台200伸出至机箱100外，用户取出打印件后，控制电热板220制热，在加热一段时间后再控制打印平台200转动180°以将整个打印平台200翻面，从而利用另一面的作业面210进行下一次打印作业，而在控制打印平台200收入至机箱100的过程中，残留在下侧的作业面210（即原作业面210）的耗材受热软化并与刮刀420发生刮擦，从而被刮除，而当第二次打印完成后，则控制电热板220再次制热，在加热一段时间后再控制打印平台200伸出至机箱100外，一方面因为刮刀420的两侧均有刀刃，因此在伸出过程中，若下侧的作业面210仍然残留有耗材，则残留的耗材会再次被软化并再次与刮刀420刮擦，从而再一次清理下侧的作业面210；另一方面因作业面210被加热，位于上侧作业面210的打印件也容易被用户取出。

以此设计实现作业面210全自动清理的效果，而打印平台200双面作业面210的设计配合可旋转的打印平台200从而实现不间断连续作业的效果。

需要说明的是，刀刃的长度大于或等于作业面210的横向边长（横向边长即沿左右方向延伸的边长）能够确保刀刃能够经过作业面210各个位置从而刮除残留在各个位置的打印耗材。

在某些实施例中，参考附图3和附图6，第一滑轨110包括沿上下方向间隔设置的两个齿带111，两个齿带111平行设置且分别连接有一个第一驱动电机120，第一驱动电机120用于驱动齿带111移动，且同一个第一滑轨110中的两个齿带111分别连接的两个第一驱动电机120的旋向相反；

支架300包括主承重梁310和两个齿轮320，两个齿轮320均固定设置在主承重梁310上且啮合在对应的第一滑轨110上的两个齿带111之间，齿带111用于驱动齿轮320以带动主承重梁310沿前后方向往复移动。

本实施例中，上下对称的齿带111共同啮合并驱动同侧的两个齿轮320以实现驱动打印平台200沿前后方向的移动；而设置两个齿轮320能够增加力臂长度，防止打印平台200和支架300整体的重心前移后发生倾斜。

在某些实施例中，参考附图3，支架300还包括第二驱动电机330和传动皮带340，传动皮带340的一端与第二驱动电机330连接，传动皮带340的另一端与打印平台200连接，第二驱动电机330用于驱动传动皮带340移动以带动打印平台200绕平行于左右方向的旋转轴旋转。

本实施例中，第二驱动电机330和传动皮带340安装在支架300上跟随支架300移动，而利用皮带轮传动结构则确保传动稳定，有利于准确平稳地控制打印平台200转动。

在某些实施例中，参考附图6和附图8，机箱100内还设置有两个沿前后方向延伸且平行设置的第二滑轨130；支架300还包括副承重梁350，副承重梁350与主承重梁310固定连接，且副承重梁350滑动设置在第二滑轨130上，副承重梁350可沿前后方向往复移动。

本实施例中，通过设置第二滑轨130和副承重梁350，能够避免打印平台200移动时晃动，有效增加打印平台200移动时的稳定性，同时能够分摊主承重梁310的受力，从而延长支架300的使用寿命，提高可靠性。

在某些实施例中，主承重梁310，参考附图4、附图6和附图7，主承重梁上设置有插销311和第三驱动电机，第三驱动电机与插销311连接且用于驱动插销311沿前后方向往复移动；插销311位于打印平台200的后侧，打印平台200的前后两侧均设置有沿前后方向延伸的定位孔230，插销311可插入到定位孔230中。

本实施例中，当打印平台200完成转动后，控制插销311插入到临近的定位孔230中从而锁定打印平台200，避免打印平台200意外发生转动。

在某些实施例中，参考附图5，定位孔230的两端均设置有喇叭形的凹腔231，凹腔231朝外的一端的开口直径大于插销311的直径。

因为插销311与定位孔230之间会存在一定程度的位置误差，本实施例通过设置凹腔231，插销311伸入至凹腔231中时在凹腔231的弧型周面的导向作用下即能够顺利对准插入到定位孔230中。

在某些实施例中，插销311朝向凹腔231的端面设置有圆角或倒角。

圆角或倒角能够减少与凹腔231的弧型周面接触时的摩擦力，插销311更容易插入到定位孔230中，同时也能够避免与凹腔231的弧型周面刮擦导致插销311或凹腔231损伤。

在某些实施例中，参考附图1、附图6、附图8和附图9，底座410滑动设置在机箱100内，底座410可沿前后方向往复移动并可从机箱100中拆离。可拆卸的底座410便于用户装拆刮除组件，方便维修或更换刮除组件。

在某些实施例中，参考附图9，底座410的前侧设置有凹式拉手411。方便用户用手拉出刮除组件。

在某些实施例中，参考附图1和附图2，机箱100外设置有多个第三滑轨140，多个第三滑轨140分成两组对称设置在机箱100的左右两侧，每组包括两个对称设置在机箱100的上下两侧的第三滑轨140，第三滑轨140平行于前后方向，且第三滑轨140的其中一端位于机箱100的前侧；每组第三滑轨140之间滑动设置有防护门150，防护门150可沿第三滑轨140的长度方向往复滑动，且在防护门150滑动至第三滑轨140位于机箱100的前侧的一端时，防护门150可旋转并盖合在机箱100的前侧面上以封闭机箱100的内部，或敞开机箱100的内部。

本实施例中，用户打开防护门150后能够将防护门150滑动至机箱100的左右两侧，从而减少防护门150打开时所占用的空间。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以上述所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种平台自清理3D打印机，其特征在于，包括：

机箱（100），所述机箱（100）内设置有两个沿前后方向延伸且平行设置的第一滑轨（110）；

打印平台（200），所述打印平台（200）沿左右方向的两侧均安装有支架（300），每个所述支架（300）均滑动设置在对应的一个所述第一滑轨（110）上，所述打印平台（200）在所述支架（300）的带动下可沿前后方向往复移动并伸出于所述机箱（100）外或收入于所述机箱（100）内；所述打印平台（200）转动设置在所述支架（300）上，以使所述打印平台（200）在伸出于所述机箱（100）外后可绕平行于左右方向的旋转轴旋转；所述打印平台（200）包括上下方向两侧的作业面（210）和设置在内部的夹层，所述夹层中安装有电热板（220），所述电热板（220）用于加热所述作业面（210）；

刮除组件，所述刮除组件包括底座（410）和多个刮刀（420），多个所述刮刀（420）安装在所述底座（410）上且沿前后方向间隔排布；所述刮刀（420）前后方向的两侧均设置有刀刃，所述刀刃沿左右方向延伸且长度大于或等于所述作业面（210）的横向边长，所述刀刃与靠近所述刀刃一侧的所述作业面（210）所在的平面贴合。

2.根据权利要求1所述的平台自清理3D打印机，其特征在于，所述第一滑轨（110）包括沿上下方向间隔设置的两个齿带（111），两个所述齿带（111）平行设置且分别连接有一个第一驱动电机（120），所述第一驱动电机（120）用于驱动所述齿带（111）移动，且同一个所述第一滑轨（110）中的两个所述齿带（111）分别连接的两个所述第一驱动电机（120）的旋向相反；

所述支架（300）包括主承重梁（310）和两个齿轮（320），两个所述齿轮（320）均固定设置在所述主承重梁（310）上且啮合在对应的所述第一滑轨（110）上的两个所述齿带（111）之间，所述齿带（111）用于驱动所述齿轮（320）以带动所述主承重梁（310）沿前后方向往复移动。

3.根据权利要求2所述的平台自清理3D打印机，其特征在于，所述支架（300）还包括第二驱动电机（330）和传动皮带（340），所述传动皮带（340）的一端与所述第二驱动电机（330）连接，所述传动皮带（340）的另一端与所述打印平台（200）连接，所述第二驱动电机（330）用于驱动所述传动皮带（340）移动以带动所述打印平台（200）绕平行于左右方向的旋转轴旋转。

4.根据权利要求3所述的平台自清理3D打印机，其特征在于，所述机箱（100）内还设置有两个沿前后方向延伸且平行设置的第二滑轨（130）；所述支架（300）还包括副承重梁（350），所述副承重梁（350）与所述主承重梁（310）固定连接，且所述副承重梁（350）滑动设置在所述第二滑轨（130）上，所述副承重梁（350）可沿前后方向往复移动。

5.根据权利要求2所述的平台自清理3D打印机，其特征在于，所述主承重梁（310）上设置有插销（311）和第三驱动电机，所述第三驱动电机与所述插销（311）连接且用于驱动所述插销（311）沿前后方向往复移动；所述插销（311）位于所述打印平台（200）的后侧，所述打印平台（200）的前后两侧均设置有沿前后方向延伸的定位孔（230），所述插销（311）可插入到所述定位孔（230）中。

6.根据权利要求5所述的平台自清理3D打印机，其特征在于，所述定位孔（230）的两端均设置有喇叭形的凹腔（231），所述凹腔（231）朝外的一端的开口直径大于所述插销（311）的直径。

7.根据权利要求6所述的平台自清理3D打印机，其特征在于，所述插销（311）朝向所述凹腔（231）的端面设置有圆角或倒角。

8.根据权利要求1所述的平台自清理3D打印机，其特征在于，所述底座（410）滑动设置在所述机箱（100）内，所述底座（410）可沿前后方向往复移动并可从所述机箱（100）中拆离。

9.根据权利要求8所述的平台自清理3D打印机，其特征在于，所述底座（410）的前侧设置有凹式拉手（411）。

10.根据权利要求1所述的平台自清理3D打印机，其特征在于，所述机箱（100）外设置有多个第三滑轨（140），多个所述第三滑轨（140）分成两组对称设置在所述机箱（100）的左右两侧，每组包括两个对称设置在所述机箱（100）的上下两侧的所述第三滑轨（140），所述第三滑轨（140）平行于前后方向，且所述第三滑轨（140）的其中一端位于所述机箱（100）的前侧；每组所述第三滑轨（140）之间滑动设置有防护门（150），所述防护门（150）可沿所述第三滑轨（140）的长度方向往复滑动，且在所述防护门（150）滑动至所述第三滑轨（140）位于所述机箱（100）的前侧的一端时，所述防护门（150）可旋转并盖合在所述机箱（100）的前侧面上以封闭所述机箱（100）的内部，或敞开所述机箱（100）的内部。

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