CN205615017U - 一种桌面型3d打印机多功能底板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种桌面型3D打印机多功能底板，包括加热板、保温感应板、绝热板、支撑板以及托板和支架；最上层为保温感应板，保温感应板下面是加热板，加热板下面是绝热板，绝热板下面是支撑板，支撑板下面是托板和支架；保温感应板上安装LED灯，加热板为网状空心结构内部安装电阻丝，支撑板内部设置测重感应装置和定位系统；本实用新型能够在打印3D制品时，对底板进行温度测量和控制，对制品的重量进行称量，控制打印速度，同时能够跟踪底板坐标，有效控制打印精度。

Description

一种桌面型 3D 打印机多功能底板

技术领域

本实用新型属于3D打印增材制造技术领域，特别是涉及一种桌面型3D打印机多功能底板。

背景技术

3D打印技术，即增材制造技术，是近年来迅速发展起来的革命性先进绿色智能制造技术。它是一种基于离散和堆积原理的制造技术，它将零件的三维计算机辅助设计（CAD）模型按一定方式离散，成为可加工的离散面、离散线和离散点，而后采用物理或化学手段，将这些离散的面、线段和点堆积而成零件形状。3D打印技术通过叠加成型方法能够自动而迅速地将设计的三维CAD模型转化为具有一定结构和功能的原型或直接制造零件。3D打印技术的实现，可以大大拓展产品创意与创新空间；极大缩短新产品研发周期，降低研发成本；简化制造环节，提高产品质量与可靠性；可以制造出一些传统工艺无法加工的零部件，甚至能够支撑个性化定制等高级创新模式的实现。与传统的制造方法相比，该技术具有生产周期短、精密程度高、成本低的优势，并且可以灵活地改变设计方案，实现柔性生产，在新产品的开发中具有广阔的应用前景。目前，3D打印技术主要应用于传统制造业、医疗行业、文物保护行业、建筑设计行业和配件饰品行业，在航空、航天、兵器、医疗、生物、考古、电子产品、艺术设计、动漫等领域得到广泛应用。

随着3D打印技术的发展，3D打印设备也快速发展。桌面型3D打印机是一种利用ABS、PLA等作为原材料的热熔成形方法的打印设备。该技术利用普通打印机的原理，利用计算机处理好数据，把原料装入机身，通过控制主板的控制，用打印头将原料一层一层累积起来，最后将计算机上的设计图变成实物。桌面3D打印机中的底板是成形制品的工作平台，是3D打印机内部的重要零部件。3D打印机工作时，底板的温度，底板上制品的重量，底板的坐标等对成形制品的质量具有重要影响。

目前桌面型3D打印机底板仍然存在以下缺陷：

（1）桌面型3D打印机底板只有加热功能，而且加热温度稳定性差，制品与底板接触位置容易产生取翘；

（2）桌面型3D打印机底板没有制品重量测量装置，不能实现对产品质量进行实时监控；

（3）桌面型3D打印机底板没有定位系统，不能实时跟踪底板的坐标，难以控制打印精度。

因此开发桌面型3D打印机多功能底板，实现3D打印过程中底板温度的精确控制，解决3D打印过程中制品与底板接触位置制品边部翘曲的难题；实时监控产品重量和底板的坐标，控制产品打印精度，对提高产品质量具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种桌面型3D打印机多功能底板，具有加热、感应称重、测量定位、LED照明等功能，实现了3D过程中底板的准确定位，解决了3D打印过程中制品与底板接触位置制品边部翘曲的难题，提高了制品的打印质量。

本实用新型为了实现上述目的所采用的技术方案是：

一种桌面型3D打印机多功能底板，包括加热板、保温感应板、绝热板、支撑板以及托板和支架；所述加热板为网状空心结构内部安装电阻丝，用于底板加热，所述加热板上面安装保温感应板，保温感应板内部安装有电阻测温系统，主要由测温热电偶丝和温度转换器组成，用于底板保温和测温，保温感应板上还安装有用于照明的LED灯，加热板下面安装用于隔热和保温的绝热板，绝热板下面安装支撑板，支撑板内部设置测重感应装置和定位系统，所述测重感应装置主要由称重传感器弹性体、应变计桥路以及重量转换器组成，用于测量底板上产品的实时重量，所述定位系统主要包括激光发射器、光电式传感器和坐标转换器，用于调整底板坐标，支撑板下面设置有用于支撑和固定的托板和支架；

所述加热板为铝、陶瓷玻璃或铸铁材质；所述加热板外部的长度为50-2000mm，宽度为50-2000mm，厚度为5-20mm；

所述保温感应板内部安装电阻测温系统，与3D打印机的控制系统连接，实现对加热板温度的测量与控制；所述电阻测温系统主要由测温热电偶构成；所述保温感应板的长度为50-2000mm，宽度为50-2000mm，厚度为5-20mm；

所述绝热板为硅酸铝或耐高温树脂材质；所述绝热板长度为50-2000mm，宽度为50-2000mm，厚度为5-20mm；

所述支撑板采用铝、树脂或塑料材质；所述支撑板的长度为50-2000mm，宽度为50-2000mm，厚度为5-20mm；

所述托板和支架采用45号钢或不锈钢材质。

本实用新型的有益效果为：

（1）能够准确控制桌面型3D打印机底板温度，避免了制品与底板接触位置产生翘曲；

（2）实现了桌面型3D打印机底板对制品的称重功能，能够对打印制品重量进行实时监控，调节打印速度；

（3）实现了桌面型3D打印机底板的精确定位，能够实时跟踪底板坐标，有效控制打印精度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中加热板的结构示意图；

图3是本实用新型中保温感应板的结构示意图；

图4是本实用新型中支撑板结构示意图；

图5是本实用新型中测重感应装置的结构示意图；

图6是本实用新型中光电式传感器的结构示意图；

图中：1、加热板；2、保温感应板；3、绝缘板；4、支撑板；5、托板；6、支架；7、LED灯；8、控制系统；9、测重感应装置；10电阻丝；11、测温热电偶丝；12、温度转换器；13、称重传感器弹性体；14、应变计桥路；15、重量转换器；16、激光发射器；17、光电式传感器；18、坐标转换器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步阐述，

如图1所示，本实用新型包括加热板1、保温感应板2、绝热板3、支撑板4以及托板5和支架6；所述加热板1为网状空心结构内部安装电阻丝10，用于底板加热，所述加热板1上面安装保温感应板2，用于底板保温和测温，保温感应板2上安装用于照明的LED灯7，加热板1下面安装用于隔热和保温的绝热板3，绝热板3下面安装支撑板4，支撑板4内部设置测重感应装置9和定位系统，所述测重感应装置9用于测量底板上产品的实时重量，所述定位系统用于调整底板坐标，支撑板4下面设置有用于支撑和固定的托板5和支架6。

如图2所示，加热板1内部为空心的网状结构，且安装有电阻丝10用于给底板进行快速高效的加热，加热板1的材质可选铝、陶瓷玻璃面板、铸铁，加热板1的外部尺寸长度为50-2000mm，宽度为50-2000mm，厚度为5-20mm。

加热板1上面的保温感应板2，如图3所示，内部安装有电阻测温系统，主要由测温热电偶丝11和温度转换器12组成，当加热板温度变化时，测温热电偶丝11电阻发生变化，从而引起电流变化，经过温度转化器12将电信号转化为温度信号，实现对加热板1温度的测量，同时将温度信号反馈到打印机的控制系统8，从而实现对加热板1温度的控制；保温感应板2的外部尺寸为：长度为50-2000mm；宽度为50-2000mm；厚度为5-20mm；保温感应板2上还装有LED灯7，对打印机的箱体内部进行照明。

加热板1下面安装有绝热板3，实现对加热板1的保温，绝热板3的材质可选用硅酸铝、耐高温树脂等材料，绝热板3外部尺寸为：长度50-2000mm；宽度50-2000mm；厚度5-20mm。

绝热板3下面安装支撑板4，如图4所示，支撑板4内部为空心结构，安装有测重感应装置9和定位系统，测重感应装置9如图5所示，主要由称重传感器弹性体13、应变计桥路14以及重量转换器15等零部件组成，在重力作用下称重传感器弹性体13产生形变，贴附于称重传感器弹性体13上的应变计桥路14失去平衡，输出与重量数值成正比例的电信号，电信号经过重量转换器15转变为数字信号，实现对底板上产品重量进行实时测量，并将信号及时反馈给打印机的控制系统8，从而调节打印速度；定位系统主要包括激光发射器16、光电式传感器17和坐标转换器18，支撑板4前面和侧面同时安装激光发射器16，发出的激光照射到打印机机箱内部固定的光电式传感器17，光电式传感器17为板片状，如图6所示，光电式传感器17内部安装光感应元件，当激光束移动时，激光束照到不同位置的光感应元件，受到激光照射的元件将坐标信号发送到坐标转换器18，完成对激光坐标的定位，进而实时对底板进行定位，并将底板坐标信息反馈到控制系统8，从而准确调整底板的坐标，实现制品的高精度打印；支撑板4材质可选用塑料板、树脂板、铝板等，支撑板4外部尺寸为：长度50-2000mm；宽度50-2000mm；厚度5-20mm。

托板5和支架6对底板起支撑和固定作用，托板5和支架6的材质可选45号钢、不锈钢等。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种桌面型3D打印机多功能底板，其特征在于：包括加热板、保温感应板、绝热板、支撑板以及托板和支架；所述加热板为网状空心结构内部安装电阻丝，用于底板加热，所述加热板上面安装保温感应板，保温感应板由测温热电偶丝和温度转换器组成，用于底板的测温和保温，保温感应板上还安装有用于照明的LED灯，加热板下面安装用于隔热和保温的绝热板，绝热板下面安装支撑板，支撑板内部设置测重感应装置和定位系统，所述测重感应装置由称重传感器弹性体、应变计桥路以及重量转换器组成，用于测量底板上产品的实时重量，所述定位系统主要包括激光发射器、光电式传感器和坐标转换器，用于调整底板坐标，支撑板下面设置有用于支撑和固定的托板和支架。

2.根据权利要求１所述的一种桌面型3D打印机多功能底板，其特征在于：所述加热板为铝、陶瓷玻璃或铸铁材质；所述加热板外部的长度为50-2000mm，宽度为50-2000mm，厚度为5-20mm。

3.根据权利要求1所述的一种桌面型3D打印机多功能底板，其特征在于：所述保温感应板内部安装电阻测温系统，与3D打印机的控制系统连接，实现对加热板温度的测量与控制；所述保温感应板的长度为50-2000mm，宽度为50-2000mm，厚度为5-20mm。

4.根据权利要求1所述的一种桌面型3D打印机多功能底板，其特征在于：所述绝热板为硅酸铝或耐高温树脂材质；所述绝热板长度为50-2000mm，宽度为50-2000mm，厚度为5-20mm。

5.根据权利要求1所述的一种桌面型3D打印机多功能底板，其特征在于：所述支撑板采用铝、树脂或塑料材质；所述支撑板的长度为50-2000mm，宽度为50-2000mm，厚度为5-20mm。

6.根据权利要求1所述的一种桌面型3D打印机多功能底板，其特征在于：所述托板和支架采用45号钢或不锈钢材质。