CN208827146U - 一种3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种3D打印机，其包括打印机头、底座、工作板台、杆体和顶起执行机构；所述工作板台上设置有多个轴孔；所述杆体可伸缩滑动地设置在所述轴孔上；杆体相对所述工作板台移动，杆体顶部伸出所述轴孔的上方口沿或者退出轴孔内；所述杆体顶部伸出所述轴孔时，杆体的顶部突出工作板台的上方工作台面，进而迫使工作台面上的被打印工件与工作板台分离；所述杆体的顶面上设置有可与被打印工件粘结的粘接涂层；工作板台敷设有防粘涂层。本实用新型结构简单，使用非常方便，能够快速实现被打印工件与工作台面的剥离，拆取简单、工作效率非常高。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其是涉及一种可实现工件自动剥离的3D打印机。
背景技术
目前3D打印机作为一种新兴的设备，本质上还是一种打印设备，随着科学技术的不断提升，3D打印机的功能范围也越来越宽广。
在3D打印机中，作为承接物料的加工台一直在打印机中占据着及其重要的位置，但是目前加工平台在工作时存在打印物品拆取困难、工作效率低等难题，针对以上问题，急需在原有加工台的基础上进行创新设计，以提高工作效率并且保护物品。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种3D打印机，以解决上述背景技术中提出成品拆取困难的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种3D打印机，包括：打印机头、底座、工作板台、杆体和顶起执行机构；
所述打印机头包括有物料输送机构及成型喷嘴；
所述工作板台为板状，设置在所述底座上；
所述工作板台上设置有多个轴孔；
所述杆体可伸缩滑动地设置在所述轴孔上；
所述顶起执行机构设置在底座上，用于驱动所述杆体和/或工作板台上下移动，杆体相对所述工作板台移动，杆体顶部伸出所述轴孔的上方口沿或者退出轴孔内；所述杆体顶部伸出所述轴孔时，杆体的顶部突出工作板台的上方工作台面，进而迫使工作台面上的被打印工件与工作板台分离；
所述杆体的顶面上设置有可与被打印工件粘结的粘接涂层；
所述工作板台的工作台面上敷设有防粘涂层。
本实用新型结构简单，使用非常方便，能够快速实现被打印工件与工作台面的剥离，拆取简单、工作效率非常高。在利用顶杆将工件托起时，工件与杆体粘接在一起，使得工件稳固升起并和3D 打印机的工作板台顺利分离。
进一步地，所述粘接涂层为不干胶层。
进一步地，所述杆体的顶部设置有由橡胶材料制成的弹性缓冲部；所述粘接涂层设置在弹性缓冲部的顶面上。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述3D打印机还包括托板；
所述工作板台与所述底座间隔设置；
所述托板设置在所述工作板台与所述底座之间，托板与所述工作板台间距可调，多个所述杆体设置在所述托板上。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述托板可上下移动(即可靠近或远离所述工作板台)地设置在所述底座上，所述顶起执行机构通过所述托板迫使所述杆体沿所述轴孔滑动。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述工作板台可上下移动 (即可靠近或远离所述底座)地设置在所述底座上，所述顶起执行机构与所述工作板台连接，用于迫使工作板台抬起或者落下。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述托板和所述工作板台分别可上下移动(即可靠近或远离所述底座)地设置在所述底座上，所述顶起执行机构分别与所述托板和所述工作板台连接，用于调节所述托板和所述工作板台之间的间隔距离，进而迫使所述杆体伸出所述轴孔或者退出轴孔内。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述顶起执行机构包括电机和传动机构。
其中电机通过传动机构与所述工作板台和/或托板连接。
其中传动机构优选地为丝杠传动副。
当工作板台与所述托板同时可移动设置时，丝杠传动副包括第一丝杠传动副和第二丝杠传动副，其中电机可以为一个单电机，单电机通过第一丝杠传动副与所述工作板台连接，单电机通过第二丝杠传动副与所述托板连接，第一丝杠传动副和第二丝杠传动副的传动方向相反，传动时，所述工作板台与所述托板同步反向运动；
另外，电机也可以为两个，包括第一电机和第二电机，第一电机和第二电机分别通过第一丝杠传动副和第二丝杠传动副与所述工作板台与所述托板连接；两个电机分别独立控制所述工作板台与所述托板的移动。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述托板为板状体，托板与所述工作板台平行设置。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述3D打印机还包括用于所述托板和或所述工作板台移动导向的导向结构。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述导向结构包括导向柱，导向柱与所述轴孔平行设置，所述托板和/或所述工作板台上设置有与所述导向柱导向配合的导向孔。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述导向柱设置在所述工作板台与所述底座之间的间隔内。
当然，导向结构形式很多，例如还可以是设置在所述工作板台与所述底座之间的间隔内各种形式的轨道，所述托板和/或所述工作板台可上下滑动地设置在该轨道上；或者，设置在托板和/或所述工作板台上的导向销轴，在底座上设置有与导向销轴滑动配合的导向孔。
其中，防粘涂层均匀地覆盖在工作台面上，可以有效防止打印材料与工作板台粘连，避免工件定型与工作板台脱离时发生破损，设置破损工作板台的平整性。
防粘涂层形式很多，例如为特氟龙防粘涂层、纳米GN-205高温不粘涂层、陶瓷材料制成的防粘涂层，或者为镍铬合金制成的防粘涂层等。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述轴孔均匀呈矩阵方式均匀布设。
在上述任一技术方案中，进一步地，还包括弹性复位件，弹性复位件设置在所述托板与所述工作板台之间，弹性复位件的自身弹力趋向于迫使所述托板远离所述工作板台进而使得所述杆体顶端退回所述轴孔内。
其中，优选地，所述弹性复位件为压缩螺旋弹簧、橡胶弹簧或者气弹簧等。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述杆体顶面与所述工件的总黏结力不小于黏结破坏载荷力，其中，黏结破坏载荷力为工件打印和被顶起过程中，趋向于迫使工件相对于所述杆体移动的力，具体而言：
fb·A·F≥P
P-黏结破坏载荷力，N；黏结破坏载荷力与打印速度、材料粘性正相关；
A-黏结面积，mm2；
假设有X个杆体与工件接触，黏结面积A＝X·S
S-杆体顶面面积,S＝π·r2
r-杆体直径；
fb-粘接涂层的黏结系数；
F为被打印物体的重量。
本实用新型提供的3D打印机，结构简单，使用非常方便，能够快速实现被打印工件与工作台面的剥离，拆取简单、工作效率非常高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的3D打印机第一状态下的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的3D打印机第二状态下的结构示意图；
图3为本实用新型实施例中杆体的结构示意图；
图4为本实用新型实施例中工作板台的局部剖视图；
图5为本实用新型实施例中工作板台的俯视图。
附图标记：
1-工件；10-底座；20-工作板台；21-轴孔；22-防粘涂层；30- 杆体；31-托板；30a-粘接涂层；30b-弹性缓冲部；40-导向柱；50- 打印机头；51-成型喷嘴。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合具体的实施方式对本实用新型做进一步的解释说明。
如图1和2所示，本实施例公开了一种3D打印机，包括：打印机头50、底座10、工作板台20、杆体30以及顶起执行机构(未示出)；打印机头50包括有物料输送机构(未示出)及成型喷嘴51。
所述工作板台20为板状，设置在所述底座10上。
所述工作板台20上设置有多个轴孔21；所述杆体30可伸缩滑动地设置在所述轴孔21上。
所述顶起执行机构设置在底座10上，用于驱动所述杆体30和 /或工作板台20上下移动，杆体30相对所述工作板台20移动伸出所述轴孔21的上方口沿或者退出轴孔21内；所述杆体30伸出所述轴孔21时，杆体30的顶部突出工作板台20的上方工作台面，进而迫使工作台面上的工件1与工作板台20分离。
本实用新型结构简单，使用非常方便，能够快速实现被打印工件与工作台面的剥离，拆取简单、工作效率非常高。
如图3所示，所述杆体30的顶面上设置有可与被打印工件粘结的粘接涂层30a。
其中优选地，所述粘接涂层30a为不干胶层。
另外，所述杆体的顶部设置有由橡胶材料制成的弹性缓冲部 30b；所述粘接涂层设置在弹性缓冲部30b的顶面上。
本实用新型结构简单，在利用顶杆将工件托起时，工件与杆体粘接在一起，使得工件稳固升起并和3D打印机的工作板台顺利分离，分离效率更高。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述剥离机构还包括托板 31。
所述工作板台20与所述底座10间隔设置；所述托板31设置在所述工作板台20与所述底座10之间，托板31与所述工作板台 20间距可调，多个所述杆体30设置在所述托板31上。
在本实施例中，杆体30与托板31一体设置，当然实际应用中，两者更优选地可采用分体设置，杆体通过紧固件或者紧固方式设置在托板上。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述托板31可上下移动 (即可靠近或远离所述工作板台20)地设置在所述底座10上，所述顶起执行机构通过所述托板31迫使所述杆体30沿所述轴孔21 滑动。
其中，所述顶起执行机构包括电机和传动机构。电机通过传动机构与托板31连接。其中传动机构优选地为丝杠传动副。
托板通过传动螺母套设在丝杠上，电机带动丝杠转动，进而可以驱动托板上下移动。
为实现杆体的伸出或退回轴孔，还可以采用工作板台移动的方式，具体而言，所述工作板台20可上下移动(即可靠近或远离所述底座10)地设置在所述底座10上，所述顶起执行机构与所述工作板台20连接，用于迫使工作板台20抬起或者落下。
或者，所述托板31和所述工作板台20同时分别相向移动，所述顶起执行机构分别与所述托板31和所述工作板台20连接，用于调节所述托板31和所述工作板台20之间的间隔距离，进而迫使所述杆体30伸出所述轴孔21或者退出轴孔21内。
当工作板台20与所述托板31同时可移动设置时，丝杠传动副包括第一丝杠传动副和第二丝杠传动副，其中电机可以为一个单电机，所述单电机通过第一丝杠传动副与所述工作板台20连接，所述单电机通过第二丝杠传动副与所述托板31连接，第一丝杠传动副和第二丝杠传动副的传动方向相反，传动时，所述工作板台20 与所述托板31同步反向运动；
另外，电机也可以为两个，包括第一电机和第二电机，第一电机通过第一丝杠传动副与所述工作板台20连接，第二电机通过第二丝杠传动副与所述托板31连接；两个电机分别独立控制所述工作板台20与所述托板31的移动。
其中，所述托板31为板状体，托板31与所述工作板台20平行设置。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述剥离机构还包括用于所述托板31和或所述工作板台20移动导向的导向结构。
在本实施例中，所述导向结构包括导向柱40，导向柱40与所述轴孔21平行设置，所述托板31上设置有与所述导向柱导向配合的导向孔。
当然，导向结构形式很多，例如还可以是设置在所述工作板台 20与所述底座10之间的间隔内各种形式的轨道，所述托板31和/ 或所述工作板台20可上下滑动地设置在该轨道上；或者，设置在托板31和/或所述工作板台20上的导向销轴，在底座10上设置有与导向销轴滑动配合的导向孔。
在上述任一技术方案中，进一步地，如图4所示，所述工作板台20的工作台面上敷设有防粘涂层22。
其中，防粘涂层22均匀地覆盖在工作台面上，可以有效防止打印材料与工作板台20粘连，避免工件定型与工作板台20脱离时发生破损，设置破损工作板台20的平整性。
防粘涂层形式很多，例如为特氟龙防粘涂层、纳米GN-205高温不粘涂层、陶瓷材料制成的防粘涂层，或者为镍铬合金制成的防粘涂层等。
在上述任一技术方案中，进一步地，如图5所示，所述轴孔21 均匀呈矩阵方式均匀布设。
其中，所述杆体顶面与所述工件的总黏结力不小于黏结破坏载荷力，其中，黏结破坏载荷力为工件打印和被顶起过程中，趋向于迫使工件相对于所述杆体移动的力具体而言：
fb·A·F≥P
P-黏结破坏载荷力，N；黏结破坏载荷力与打印速度、材料粘性正相关；
A-黏结面积，mm2；
假设有X个杆体与工件接触，黏结面积A＝X·S
S-杆体顶面面积,S＝π·r2
r-杆体直径；
fb-粘接涂层的黏结系数；
F为被打印物体的重量。
本实用新型提供的3D打印机，结构简单，使用非常方便，能够快速实现被打印工件与工作台面的剥离，拆取简单、工作效率非常高。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种3D打印机，其特征在于，包括：打印机头、底座、工作板台、杆体和顶起执行机构；
所述打印机头包括有物料输送机构及成型喷嘴；
所述工作板台为板状，设置在所述底座上；
所述工作板台上设置有多个轴孔；
所述杆体可伸缩滑动地设置在所述轴孔上；
所述顶起执行机构设置在底座上，用于驱动所述杆体和/或工作板台上下移动，杆体相对所述工作板台移动，杆体顶部伸出所述轴孔的上方口沿或者退出轴孔内；所述杆体顶部伸出所述轴孔时，杆体的顶部突出工作板台的上方工作台面，进而迫使工作台面上的被打印工件与工作板台分离；
所述杆体的顶部设置有由橡胶材料制成的弹性缓冲部；
所述弹性缓冲部的顶面上设置有粘接涂层；
所述工作板台的工作台面上敷设有防粘涂层。
2.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述粘接涂层为不干胶层。
3.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述3D打印机还包括托板；
所述工作板台与所述底座间隔设置；
所述托板设置在所述工作板台与所述底座之间，托板与所述工作板台间距可调，多个所述杆体设置在所述托板上。
4.根据权利要求3所述的3D打印机，其特征在于，所述托板可上下移动地设置在所述底座上，所述顶起执行机构通过所述托板迫使所述杆体沿所述轴孔滑动。
5.根据权利要求3所述的3D打印机，其特征在于，所述工作板台可上下移动地设置在所述底座上，所述顶起执行机构与所述工作板台连接，用于迫使工作板台抬起或者落下。
6.根据权利要求3所述的3D打印机，其特征在于，所述托板和所述工作板台分别可上下移动地设置在所述底座上，所述顶起执行机构分别与所述托板和所述工作板台连接，用于调节所述托板和所述工作板台之间的间隔距离，进而迫使所述杆体伸出所述轴孔或者退出轴孔内。
7.根据权利要求6所述的3D打印机，其特征在于，所述顶起执行机构包括电机和传动机构；
传动机构为丝杠传动副；
所述丝杠传动副包括第一丝杠传动副和第二丝杠传动副，所述电机为一个单电机，所述单电机通过所述第一丝杠传动副与所述工作板台连接，所述单电机通过所述第二丝杠传动副与所述托板连接，第一丝杠传动副和第二丝杠传动副的传动方向相反，传动时，所述工作板台与所述托板同步反向运动。
8.根据权利要求3所述的3D打印机，其特征在于，所述托板为板状体，所述托板与所述工作板台平行设置。
9.根据权利要求3所述的3D打印机，其特征在于，所述3D打印机还包括用于所述托板和或所述工作板台移动导向的导向结构。
10.根据权利要求3所述的3D打印机，其特征在于，还包括弹性复位件，弹性复位件设置在所述托板与所述工作板台之间，弹性复位件的自身弹力趋向于迫使所述托板远离所述工作板台进而使得所述杆体顶端退回所述轴孔内。
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