CN212242161U - 一种可替换成型缸的打印装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及3D打印领域，具体公开了一种可替换成型缸的打印装置，包括支架、成型腔、送粉机构、升降机构、顶杆、托盘、XY轴驱动平台和打印头，在升降机构升起托盘时，成型缸自然会进入成型腔内，打印头开始工作；当制作完成，托盘下降到某个高度后成型缸无法下降，这时托盘与成型缸完成分离。内部具有模型的成型缸可以经由运输平台转移走，新的成型缸又可以重新经由运输平台的另一侧送入托盘的上方，托盘重新把新的成型缸置入成型腔内，开始新一轮的加工。整个流程符合连续生产理念，生产效率高。

Description

一种可替换成型缸的打印装置

技术领域

本实用新型属于3D打印领域，特别涉及一种可替换成型缸的打印装置。

背景技术

常规的3D打印机包括成型腔、成型缸、送粉机构、打印头和驱动打印头的驱动系统，成型缸位于成型腔内，打印头在成型缸内逐层移动打印。现有技术中，有成型缸与整个3D打印装置为整体的方案，也有成型缸与整个3D打印装置可拆卸更换的方案。

成型缸固定布置，体积越大越难清理，而且清理时不能加工，耽误时间。现有技术一般是把成型缸设计成小车的方式推出来，成本较高，大尺寸的话还需要单独设计行走驱动。现有技术（一种用于3D打印机的成型缸装置，CN109203469A）也仅仅做到了让成型缸可以更换，仍然存在较大的提高设备生产效率的空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可替换成型缸的打印装置，进一步提高更换成型缸的效率，向连续生产方式靠拢。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种可替换成型缸的打印装置，包括支架、成型腔、XY轴驱动平台和加工部件，所述支架支撑起成型腔，所述XY轴驱动平台和所述加工部件安装在成型腔的内部，所述XY轴驱动平台带动所述加工部件在成型腔内移动，所述成型腔的底部设置第一通孔；还包括托盘，用于承托成型缸，所述托盘的尺寸小于第一通孔使得托盘能够进入成型腔，所述托盘的底部设置第二通孔，所述第二通孔的尺寸小于成型缸；还包括升降机构，所述升降机构位于托盘的下方，所述升降机构带动托盘进出成型腔；还包括顶杆，所述顶杆布置于第二通孔的正下方，所述顶杆的尺寸小于第二通孔，所述托盘持续下降后被顶杆穿过，此时顶杆限制成型缸下降的最低高度；还包括运输平台，所述运输平台的高度平齐顶杆的上表面，使得成型缸能够平移离开或到达顶杆的上方。

作为上述方案的改进，所述托盘的中间为凹坑，所述凹坑的内壁尺寸等于成型腔的外壁尺寸，此时第二通孔位于凹坑的中间位置；凹坑用于夹持成型缸的四周，限制成型缸在其他方向的自由度。在其他方案中，托盘可以直接是一个平板结构。

作为上述方案的改进，所述运输平台为滚筒输送线或输送带。

作为上述方案的改进，所述顶杆的上表面设置有输送方向与运输平台相同的滚轮，减少摩擦力，方便成型缸移动。在其他方案中，也可设置若干条棱台，通过减少接触面减少摩擦力。

作为上述方案的改进，所述升降机构包括两根导向轴、一根阻尼轴和一根驱动轴，两根所述导向轴均可伸缩，所述阻尼轴用于减缓托盘的升降速度，所述驱动轴提供动力，两个导向轴位于托盘的对角线上，阻尼轴和驱动轴位于托盘的另一对角线上。由于只需要抬起托盘，升降机构可选其他的方案，比如仅仅具有一根驱动轴布置在托盘的下方。

作为上述方案的改进，所述第一通孔的内壁设有一圈橡胶密封条，所述橡胶密封条之间限定的通孔尺寸小于托盘的外侧尺寸，使得第一通孔与托盘直接贴合紧密，减少连接处的空隙。

作为上述方案的改进，所述托盘为钣金件，所述托盘的外侧为方形，所述凹坑为方形，所述第一通孔为方形，所述第二通孔为圆形，所述顶杆为圆柱结构。在其他方案中，第二通孔为格栅结构，此时顶杆的上端也有对应地设置若干凸起，确保顶杆的上表面有部分能穿过托盘临时托起成型缸。

作为上述方案的改进，所述加工部件为打印头或激光器，如果是打印头的话XY轴驱动平台逐层带动其逐层移动；如果是激光器的话，可以将XY轴驱动平台替换为固定平台（或XY轴驱动平台自锁），靠振镜调整激光位置，完成增材加工。

本实用新型具有如下有益效果：在升降机构升起托盘时，成型缸自然会进入成型腔内，打印头开始工作；当制作完成，托盘下降到某个高度后成型缸无法下降，这时托盘与成型缸完成分离。内部具有模型的成型缸可以经由运输平台转移走，新的成型缸又可以重新经由运输平台的另一侧送入托盘的上方，托盘重新把新的成型缸置入成型腔内，开始新一轮的加工。整个流程符合连续生产理念，生产效率高。

附图说明

图1是一种实施例下成型缸位于成型腔内的示意图；

图2是一种实施例下成型缸正在下降的示意图；

图3是一种实施例下成型缸准备进入运输平台的示意图。

附图标记说明：10、支架；20、成型腔；30、成型缸；41、导向轴；42、驱动轴；50、运输平台；60、托盘；70、顶杆；81、第一通孔；82、第二通孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参照图1至图3，本实用新型公开了一种可替换成型缸的打印装置，包括支架10、成型腔20、送粉机构、XY轴驱动平台和打印头，本申请的主要点在于优化放入成型缸30的方案。

支架10作为承载主体，支撑成型腔20，一般为立柱造型，四根柱子均匀地布置在成型腔20的下侧。成型腔20的内部给XY轴驱动平台和打印头提供活动空间，XY轴驱动平台带动打印头在水平面内运动即可。其中送粉机构用于往打印头输送原料。上述零部件为现有技术，这里不再赘述。

成型腔20的底部设置第一通孔81，用于从下方进入成型缸30；第一通孔81的尺寸适配成型缸30的尺寸。由于成型缸30一般为立方体结构，所以第一通孔81为矩形。打印装置还包括托盘60和支撑所述托盘60的升降机构，在升降机构的带动下，托盘60从下方进出成型腔20；将成型缸30安装在托盘60下，成型缸30自然能够进出成型腔20。

托盘60为钣金件，包括一个平板和垂直布置在平板四周的挡板，所述托盘60的外侧为方形，所述凹坑为方形（如果成型缸30的外径为圆，那凹坑也需要做成圆槽）。所述凹坑的内壁尺寸等于成型腔20的外壁尺寸，此时第二通孔82位于凹坑的中间位置；凹坑用于夹持成型缸30的四周，限制成型缸30在其他方向的自由度；凹坑在底面或侧壁布置防滑橡胶，进一步避免成型缸30意外偏转。一般来说，凹坑的深度为2-6cm即可稳定地托住成型缸30的底部了。托盘60的中间位置设置第二通孔82，此时托盘60主要依靠四周的接触面承托成型缸30，确保第二通孔82的尺寸小于成型缸30的尺寸即可。本实施例中，托盘60也要进出成型腔20，所以第一通孔81的尺寸适配托盘60。由于托盘60的面积大于成型缸30，所以第一通孔81主要适配托盘60即可。

升降机构包括两根导向轴41、一根阻尼轴和一根驱动轴42，两根所述导向轴41均可伸缩（具备精度高的优点即可），所述阻尼轴用于减缓托盘60的升降速度，所述驱动轴42提供动力，两个导向轴41位于托盘60的对角线上，阻尼轴和驱动轴42位于托盘60的另一对角线上。如果托盘60为圆形，那两根导向轴41、一根阻尼轴和一根驱动轴42分别位于两条相互垂直的直径端点，容易保持受力平衡。

打印装置还包括顶杆70。顶杆70固定在第二通孔82的正下方，所述顶杆70的尺寸小于第二通孔82，所述托盘60持续下降后被顶杆70穿过，此时顶杆70限制成型缸30下降的最低高度。图中可以看到，托盘60可以持续下降，而成型缸30下降到底部贴合顶杆70后不再下降。

打印装置还包括运输平台50，所述运输平台50的高度平齐顶杆70的上表面，使得成型缸30能够平移离开或到达顶杆70的上方。以图中左右方向为基准，可以理解为，新的成型缸30布置在左边，右边为内部装有模型的成型缸30，成型缸30依次经过顶杆70，同时被顶杆70往上托起送入成型腔20。所述顶杆70的上表面设置有输送方向与运输平台50相同的滚轮，方便推动成型缸30移动。

作为优选，所述第一通孔81的内壁设有一圈橡胶密封条，所述橡胶密封条之间限定的通孔尺寸小于托盘60的外侧尺寸，使得第一通孔81与托盘60直接贴合紧密，减少连接处的空隙。

如图1所示，在升降机构升起托盘60时，成型缸30自然会进入成型腔20内，打印头开始工作；如图3所示，当制作完成，托盘60下降到某个高度后成型缸30无法下降，这时托盘60与成型缸30完成分离，托盘60的最上端需要低于运输平台50。内部具有模型的成型缸30可以经由运输平台50转移走，新的成型缸30又可以重新经由运输平台50的另一侧送入托盘60的上方，托盘60重新把新的成型缸30置入成型腔20内，开始新一轮的加工。整个流程符合连续生产理念，生产效率高。

Claims (8)

1.一种可替换成型缸的打印装置，包括支架、成型腔、XY轴驱动平台和加工部件，所述支架支撑起成型腔，所述XY轴驱动平台和所述加工部件安装在成型腔的内部，所述XY轴驱动平台带动所述加工部件在成型腔内移动，其特征在于：所述成型腔的底部设置第一通孔；

还包括托盘，用于承托成型缸，所述托盘的尺寸小于第一通孔使得托盘能够进入成型腔，所述托盘的底部设置第二通孔，所述第二通孔的尺寸小于成型缸；

还包括升降机构，所述升降机构位于托盘的下方，所述升降机构带动托盘进出成型腔；

还包括顶杆，所述顶杆布置于第二通孔的正下方，所述顶杆的尺寸小于第二通孔，所述托盘持续下降后被顶杆穿过，此时顶杆限制成型缸下降的最低高度；

还包括运输平台，所述运输平台的高度平齐顶杆的上表面，使得成型缸能够平移离开或到达顶杆的上方。

2.根据权利要求1所述的可替换成型缸的打印装置，其特征在于：所述托盘的中间为凹坑，所述凹坑的内壁尺寸等于成型腔的外壁尺寸，此时第二通孔位于凹坑的中间位置。

3.根据权利要求2所述的可替换成型缸的打印装置，其特征在于：所述运输平台为滚筒输送线。

4.根据权利要求3所述的可替换成型缸的打印装置，其特征在于：所述顶杆的上表面设置有输送方向与运输平台相同的滚轮。

5.根据权利要求1所述的可替换成型缸的打印装置，其特征在于：所述升降机构包括两根导向轴、一根阻尼轴和一根驱动轴，两根所述导向轴均可伸缩，所述阻尼轴用于减缓托盘的升降速度，所述驱动轴提供动力，两个导向轴位于托盘的对角线上，阻尼轴和驱动轴位于托盘的另一对角线上。

6.根据权利要求2所述的可替换成型缸的打印装置，其特征在于：所述第一通孔的内壁设有一圈橡胶密封条，所述橡胶密封条之间限定的通孔尺寸小于托盘的外侧尺寸。

7.根据权利要求6所述的可替换成型缸的打印装置，其特征在于：所述托盘为钣金件，所述托盘的外侧为方形，所述凹坑为方形，所述第一通孔为方形，所述第二通孔为圆形，所述顶杆为圆柱结构。

8.根据权利要求1至7任一项所述的可替换成型缸的打印装置，其特征在于：所述加工部件为打印头或激光器。

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