CN206589335U - 斜拔式3d打印装置盛液机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种斜拔式3D打印装置盛液机构，包括用于盛放打印溶液的物料槽，用于驱动物料槽转动的转动组件，用于推/拉物料槽的斜拔组件，以及用于处理打印溶液的刮刀组件；所述物料槽底部为完全透明或者部分区域透明的底板，3D打印装置曝光机构的曝光口与3D打印装置打印平台相对应，曝光固化的光通过透明的物料槽底部直射打印平台。本实用新型所述的3D打印装置盛液机构，可打印高粘度的打印溶液，具有打印速度快、精度高、使用寿命长等特点。

Description

斜拔式3D打印装置盛液机构

技术领域

本实用新型涉及一种斜拔式3D打印装置盛液机构，属于打印设备技术领域。

背景技术

3D打印装置又称三维打印机，是一种采用累积制造技术（即快速成形技术）的机器，它的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器按照程序把产品一层层造出来。目前，常规的3D打印装置在打印过程中，都只能打印粘度较低的树脂溶液，当打印溶液粘稠度较高时，盛液机构内的打印溶液表面很难做到平整，从而导致打印精度低或者无法打印。

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种斜拔式3D打印装置盛液机构，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种斜拔式3D打印装置盛液机构，可实现高粘度溶液的打印，具有打印速度快、精度高、使用寿命长等特点。

为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：

斜拔式3D打印装置盛液机构，包括用于盛放打印溶液的物料槽，用于驱动物料槽转动的转动组件，用于推/拉物料槽的斜拔组件，以及用于处理打印溶液的刮刀组件；所述物料槽底部为完全透明或者部分区域透明的底板，3D打印装置曝光机构的曝光口与3D打印装置打印平台相对应，曝光固化的光通过透明的物料槽底部直射打印平台。

作为优选，所述转动组件包括转盘轴承、轴承固定座和驱动电机，所述物料槽固定安装在转盘轴承上，所述轴承固定座固定安装在斜拔组件上，所述转盘轴承与转动电机相连，通过转动电机的带动，转盘轴承可在轴承固定座上自由转动，进而带动物料槽旋转。

作为优选，所述斜拔组件包括安装底板，所述安装底板通过连接件安装在机座面板上，所述轴承固定座固定安装在安装底板上，所述安装底板与连接件相对的侧边设有一拉杆，拉杆与斜拔电机相连，通过拉杆的上升或下降可以使安装底板沿着连接件转动。

作为优选，所述斜拔组件的连接件为转轴或者合页。

作为优选，所述拉杆的两侧进一步设有限位杆，防止安装底板回复到初始位置复位过度。

作为优选，所述刮刀组件包括支架、刮片和调节器，所述支架固定在安装底板上，刮片通过弹性件与支架相连，且位于物料槽内；所述调节器安装在支架上且位于刮片上方，通过调节器调节刮片底部与物料槽底之间的距离。

作为优选，所述刮刀顶部两侧各通过一个弹簧与支架相连，刮刀的正反面分别设有导向块，所述导向块固定在支架上，导向块上设有导向凹部或导向凸部，刮刀的正反面设有与所述导向块导向凹部或导向凸部相对应的导向凸部或导向凹部，通过导向凹部和导向凸部的配合，使刮刀可沿着导向块稳定滑动。

作为优选，所述支架为可活动结构，包括固定安装在安装底板上的下支架，和活动安装在下支架上端的上支架，所述上支架水平设置，刮片和调节器安装在上支架上，所述上支架可沿下支架顶部自由转动，方便刮片、调节器的安装和调整。

作为优选，所述下支架顶部设有一水平托板，所述托板与上支架通过磁铁相互吸合，保证上支架的稳固性。

作为优选，所述刮刀的正面或反面还安装有一挡板，所述挡板与刮刀围合后形成一储存打印溶液的容纳腔，所述挡板的下底边低于或等于刮刀的下底边。

作为优选，所述刮片与3D打印装置打印平台之间呈70~150°角设置。

作为优选，所述物料槽的透明底板上设有软性薄膜。

作为优选，所述软性薄膜为特氟龙膜，在软性薄膜与物料槽透明底板之间设有硅胶层或菲林膜。双层透明材料复合而成，在保证高透光率下的情况下，还具有良好的弹性和脱膜效果。

作为优选，所述特氟龙膜层厚度为0.1~0.2mm；所述硅胶层厚度为0.5~1.5mm；所述菲林膜厚度为0.1~0.2mm。

作为优选，所述物料槽为圆形。

本实用新型所述的斜拔式3D打印装置盛液机构可用于粘度较高的打印溶液，如陶瓷浆料等。打印过程中，物料槽匀速转动，刮刀随物料槽转动均匀刮平打印溶液，并通过调节器可精确调节刮刀与物料槽底间距，保证每一层固化厚度均匀精准；通过斜拔组件，可以使物料槽与打印平台固化层快速脱离，不会因为物料槽转动产生摩擦力，大幅度提高树脂框透明底板上软性薄膜的使用寿命；而且在物料槽转动过程中，打印平台可多次上升、下降（刮刀可以保证打印平台下降位置均已刮平），可大幅度提高打印速度。打印平台与刮片之间呈70~150°角设置，可以使物料槽被固化区域360度随机打印，延长物料槽透明软性薄膜的使用寿命。

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。

附图说明

图1为本实施例的斜拔式3D打印装置立体结构图一；

图2为本实施例的斜拔式3D打印装置立体结构图二；

图3为本实施例的斜拔式3D打印装置立体结构图三（打印平台上升，刮刀组件非工作状态）；

图4为本实施例盛液机构转动组件立体图；

图5为本实施例盛液机构刮刀组件立体图。

具体实施方式

本实施例所述的盛液机构应用于一种斜拔式3D打印装置，如图1-3所示，一种斜拔式3D打印装置，包括机座1，设置在机座1内的曝光机构2、控制机构3，以及设置在机座面板11上的打印机构4和盛液机构5，其中，所述打印机构4包括模组41、滑动安装在模组41上的打印平台42，在本实施例中，所述打印平台42通过垂直设置在模组41上的丝杠实现上下滑动，打印平台42与丝杠相连，丝杠与丝杠电机相连，通过丝杠电机驱动丝杠转动，进而带动打印平台42移动，在打印过程中，打印平台42可自由上升/下降。所述控制机构3采用微处理器控制，控制机构3分别与曝光机构2、打印机构3和盛液机构4相连，用于控制各个机构的动作。所述曝光机构2包括投影仪，所述投影仪采用DLP投影仪，投影仪的曝光口与打印平台42相对应。

所述盛液机构5包括用于盛放打印溶液的圆形物料槽51，用于驱动物料槽51转动的转动组件，用于拉动/推动物料槽51的斜拔组件57，以及用于处理打印溶液的刮刀组件56。如图2所示，所述物料槽51底部为完全透明或者部分区域透明的底板511，底板511可以采用玻璃、塑料或者其他全透明材质。所述底板511上设有一层厚度均匀的软性薄膜，在本实施例中，所述软性薄膜为特氟龙膜，在软性薄膜与物料槽透明底板之间设有菲林膜，菲林膜的设置可以防止底板511与特氟龙膜之间产生气泡。特氟龙膜和菲林膜均为透明材料，在保证高透光率下的情况下，还具有良好的弹性和脱膜效果。所述特氟龙膜厚度为0.1~0.2mm，所述菲林膜厚度为0.1~0.2mm，投影仪曝光固化的光通过透明的物料槽51底部直射打印平台42。此外，也可以在软性薄膜与物料槽透明底板之间设置硅胶层，通过硅胶层可以使软性薄膜与物料槽透明底板两者有很好的粘结性，不产生气泡。

如图4所示，所述转动组件包括转盘轴承52、轴承固定座53和驱动电机54，所述物料槽51固定安装在转盘轴承52上，所述轴承固定座53通过转盘底座55固定安装在机座1的上面板11上，所述驱动电机54采用齿轮电机，转盘轴承52的内圈设有从齿轮521，齿轮电机54上设有主齿轮541，通过主齿轮541和从齿轮521的配合，使转盘轴承52可在轴承固定座53上自由转动，进而带动物料槽51在机座1上旋转。

所述斜拔组件57包括安装底板571，所述安装底板571通过连接件572安装在机座面板11上，所述轴承固定座53固定安装在安装底板571上，所述安装底板571与连接件572相对的侧边设有一拉杆573，拉杆573与斜拔电机574相连，通过拉杆573的上升或下降可以使安装底板571沿着连接件572转动。所述连接件572具体可以采用转轴或者合页。为防止安装底板571回复到初始位置复位过度，所述拉杆573的两侧进一步设有限位杆575。

如图5所示，所述刮刀组件56包括刮片561、调节器562（本实施例为2个平行安装的千分尺）和支架，所述支架为可活动结构，包括固定安装在安装底板571上的下支架563，和活动安装在下支架563上端的上支架564，所述上支架564水平设置，刮片561和调节器562安装在上支架564上，所述上支架564可沿下支架563顶部自由转动，方便刮片561、调节器562的安装和调整。所述下支架563顶部设有一水平托板567，所述托板567与上支架564通过磁铁568相互吸合，保证上支架564的稳固性。

所述刮片561通过弹性件与上支架564相连，且位于物料槽51内；所述调节器562安装在上支架564上且位于刮片561上方，通过调节器562可调节刮片561底部与物料槽51底之间的距离。在本实施例中，为实现刮片561的稳定安装，所述刮刀561顶部两侧各通过一个弹簧565与上支架564相连，刮刀561的正反面分别设有导向块566，所述导向块566固定在上支架564上，导向块566上设有导向凹部，刮刀561的正反面设有与所述导向块导向凹部相对应的导向凸部（如导向销、导向筋等），通过导向凹部和导向凸部的配合，使刮刀561可沿着导向块566稳定滑动。所述打印平台42与刮片561之间呈70~150°角设置，这样设置可以使物料槽51被固化区域360度随机打印，延长物料槽51透明软性薄膜的使用寿命。

所述刮刀561的正面或反面还安装有一挡板569，所述挡板569与刮刀561围合后形成一容纳腔560，所述挡板569的下底边一般低于或等于刮刀的下底边。所述容纳腔560可储存打印溶液。

上述斜拔式3D打印装置的打印方法，包括如下步骤：

步骤1、控制机构3控制曝光机构2、打印机构4、盛液机构5开始工作，通过调节器562调节刮片561与物料槽51底部透明软性薄膜上表面的间距，物料槽51匀速转动，刮片561将物料槽51内的打印溶液刮成一个平整的打印层，打印层厚度为一个固化层或略大于一个固化层的厚度（考虑到打印溶液未固化时容易因打印平台42下降挤压而变薄），物料槽51停止转动；

步骤2、打印平台42下降至物料槽51底部，此时，打印平台42下表面与物料槽51透明软性薄膜上表面的间距为单层打印的厚度，投影仪通过透明底板和透明软性薄膜向打印平台42投射投影图像，使投影范围内的打印溶液固化并粘贴在打印平台42上；

步骤3、固化结束后，斜拔组件57开始动作，斜拔电机574拉动安装底板571，使其朝一侧倾斜，进而使打印平台42的固化层与物料槽51底脱离，脱离后，打印平台42上升，斜拔电机574将拉杆573向上推，使物料槽51恢复到初始位置，物料槽51继续转动，物料槽51匀速转动速度一般为0.2~5转/分，刮片561在物料槽51转动过程中将被打印后的区域刮平，刮平整后物料槽51停止转动，物料槽51停顿时间根据固化时间而定，一般为0.5~10秒；

步骤4、打印平台42再次下降至物料槽51底部，重复步骤2-3进行第二层打印，直至打印结束。

本实施例所述的斜拔式3D打印装置可用于粘度较高的打印溶液，如陶瓷浆料等，可打印陶瓷3D物品。打印过程中，物料槽51匀速转动，刮刀561随物料槽51转动均匀刮平打印溶液，保证固化层的平整度，刮刀561同时通过调节器精确调节其底边与物料槽51底的间距，保证每一层固化厚度均匀精准；通过斜拔组件57，可以使物料槽51与打印平台42固化层快速脱离，不会因为物料槽51转动产生摩擦力，大幅度提高物料槽51透明底板上软性薄膜的使用寿命；而且在物料槽51转动过程中，打印平台42可多次上升、下降（刮刀可以保证打印平台下降位置均已刮平），可大幅度提高打印速度。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (10)

1.斜拔式3D打印装置盛液机构，其特征在于：包括用于盛放打印溶液的物料槽，用于驱动物料槽转动的转动组件，用于推/拉物料槽的斜拔组件，以及用于处理打印溶液的刮刀组件；所述物料槽底部为完全透明或者部分区域透明的底板，3D打印装置曝光机构的曝光口与3D打印装置打印平台相对应，曝光固化的光通过透明的物料槽底部直射打印平台。

2.如权利要求1所述的斜拔式3D打印装置盛液机构，其特征在于：所述转动组件包括转盘轴承、轴承固定座和驱动电机，所述物料槽固定安装在转盘轴承上，所述轴承固定座固定安装在斜拔组件上，所述转盘轴承与转动电机相连，通过转动电机的带动，转盘轴承可在轴承固定座上自由转动，进而带动物料槽旋转；所述物料槽为圆形。

3.如权利要求2所述的斜拔式3D打印装置盛液机构，其特征在于：所述斜拔组件包括安装底板，所述安装底板通过连接件安装在机座面板上，所述轴承固定座固定安装在安装底板上，所述安装底板与连接件相对的侧边设有一拉杆，拉杆与斜拔电机相连，通过拉杆的上升或下降使安装底板沿着连接件转动。

4.如权利要求3所述的斜拔式3D打印装置盛液机构，其特征在于：所述斜拔组件的连接件为转轴或者合页；所述拉杆的两侧进一步设有限位杆。

5.如权利要求1所述的斜拔式3D打印装置盛液机构，其特征在于：所述刮刀组件包括支架、刮片和调节器，所述支架固定在安装底板上，刮片通过弹性件与支架相连，且位于物料槽内；所述调节器安装在支架上且位于刮片上方，通过调节器调节刮片底部与物料槽底之间的距离；所述打印平台与刮片之间呈70~150°角设置。

6.如权利要求5所述的斜拔式3D打印装置盛液机构，其特征在于：所述刮刀顶部两侧各通过一个弹簧与支架相连，刮刀的正反面分别设有导向块，所述导向块固定在支架上，导向块上设有导向凹部或导向凸部，刮刀的正反面设有与所述导向块导向凹部或导向凸部相对应的导向凸部或导向凹部，通过导向凹部和导向凸部的配合，使刮刀沿着导向块稳定滑动。

7.如权利要求5所述的斜拔式3D打印装置盛液机构，其特征在于：所述支架为可活动结构，包括固定安装在安装底板上的下支架，和活动安装在下支架上端的上支架，所述上支架水平设置，刮片和调节器安装在上支架上，所述上支架可沿下支架顶部自由转动；所述下支架顶部设有一水平托板，所述托板与上支架通过磁铁相互吸合。

8.如权利要求7所述的斜拔式3D打印装置盛液机构，其特征在于：所述刮刀的正面或反面还安装有一挡板，所述挡板与刮刀围合后形成一储存打印溶液的容纳腔，所述挡板的下底边低于或等于刮刀的下底边。

9.如权利要求1所述的斜拔式3D打印装置盛液机构，其特征在于：所述物料槽的透明底板上覆盖有软性薄膜。

10.如权利要求9所述的斜拔式3D打印装置盛液机构，其特征在于：所述软性薄膜为特氟龙膜，在软性薄膜与物料槽透明底板之间设有硅胶层或菲林膜；所述特氟龙膜层厚度为0.1~0.2mm；所述硅胶层厚度为0.5~1.5mm；所述菲林膜厚度为0.1~0.2mm。