TW201706141A - 列印平台支撐模組及其適用之三維列印機 - Google Patents

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Abstract

本案係關於一種適用於三維列印機之列印平台支撐模組。列印平台支撐模組包括列印平台支撐架、列印平台、加熱組件、調整模組以及列印平板。列印平台固設於列印平台支撐架。加熱組件設置於列印平台。調整模組設置於列印平台且包括複數個鎖固單元。列印平板具有相對設置之工作表面及設置表面，設置表面係抵頂於加熱組件，且列印平板係藉由複數個鎖固單元之鎖固與解鎖作動而可拆卸地設置於列印平台上。

Description

列印平台支撐模組及其適用之三維列印機
本案係關於一種三維列印機及其列印平台支撐模組，尤指一種可調整其上之列印平板之表面角度以及可將其上之列印平板拆卸之列印平台支撐模組及其適用之三維列印機。
近年來，隨著工業技術的提升，三維列印的成本大幅降低，促使三維列印機趨於普及。習用技藝之三維列印機通常將列印平台固定在機台上，以避免列印平台在列印的過程中因振動而鬆脫或偏移。此外，為便於將成品取出，通常會將在列印平台上設置加熱裝置以及溫度感測器，且由於加熱裝置及溫度感測器上通常連接許多導線，因此，習用技藝之三維列印機係將列印平台固定設置在三維列印機的機台上。
然而，為有效利用空間以及降低列印機之成本，習用技藝之三維列印機之內部空間較為狹小，導致在取出列印成品、清潔列印平台或更換貼附膠膜等動作上較為不方便，且需要耗費較多的時間，無法有效率的進行下一個模型的列印作業。
此外，習用技藝之三維列印機並未提供簡單可靠的列印平台平行度調整與校正結構，使列印平台無法與列印噴頭的移動平面相互平行，導致成品出現瑕疵。
有鑑於此，如何發展一種三維列印機及其列印平台支撐模組，以解決習用技術的缺失，實為相關技術領域者目前迫切需要解決的課題。
本案之目的在於提供一種三維列印機及其列印平台支撐模組，藉由增設可拆卸之列印平板以及相關的固定結構，俾解決習用之三維列印機需要耗費較多的時間在取出列印成品、清潔列印平台或更換貼附膠膜等動作上，並可以有效率地進行下一個模型的列印作業。
本案之另一目的在於提供一種三維列印機及其列印平台支撐模組，藉由增設可拆卸之列印平台以及可調校的固定結構，以當可拆卸式列印平板固定至機台上時，實現可拆卸式列印平板與噴頭的移動平面相互平行的狀態，並有效地避免成品出現瑕疵。
根據本案之構想，本案之一較廣實施態樣為提供一種列印平台支撐模組，適用於三維列印機。列印平台支撐模組包括列印平台支撐架、列印平台、加熱組件、調整模組以及列印平板。列印平台固設於列印平台支撐架。加熱組件設置於列印平台。調整模組設置於列印平台且包括複數個鎖固單元。列印平板具有相對設置之工作表面及設置表面，設置表面係抵頂於加熱組件，且列印平板係藉由複數個鎖固單元之鎖固與解鎖作動而可拆卸地設置於列印平台上。
根據本案之構想，本案之另一較廣實施態樣為提供一種三維列印機，包括基座、框架、驅動模組、列印噴頭以及列印平台支撐模組。框架固設於基座。驅動模組設置於框架。列印噴頭設置於驅動模組，以藉由驅動模組帶動列印噴頭移動。列印平台支撐模組包括列印平台支撐架、列印平台、加熱組件、調整模組以及列印平板。列印平台固設於列印平台支撐架。加熱組件設置於列印平台上。調整模組設置於列印平台，且調整模組包括複數個鎖固單元。列印平板具有相對設置之工作表面及設置表面，設置表面係抵頂於加熱組件，且列印平板係藉由複數個鎖固單元之鎖固與解鎖作動而可拆卸地設置於列印平台上。
1‧‧‧三維列印機 10‧‧‧基座 11‧‧‧框架 12‧‧‧驅動模組 13‧‧‧列印噴頭 14‧‧‧列印平台支撐模組 15‧‧‧內部空間 141‧‧‧列印平台支撐架 1411‧‧‧支撐臂 1412‧‧‧滑塊 1413‧‧‧橫樑 142‧‧‧列印平台 1421‧‧‧第一設置孔 1422‧‧‧第二設置孔 143‧‧‧加熱組件 1431‧‧‧緩衝墊片 1432‧‧‧隔熱板 1433‧‧‧加熱板 144‧‧‧調整模組 1441、1441a、1441b‧‧‧鎖固單元 1442‧‧‧彈性板件 1442a‧‧‧折曲端部 1442b‧‧‧本體 1442c‧‧‧貫穿通孔 1443‧‧‧導軌 1444‧‧‧固定座 1445‧‧‧彈簧 1446‧‧‧螺帽 145‧‧‧列印平板 146‧‧‧固定螺絲
第1圖係為本案較佳實施例之三維列印機之結構示意圖。 第2圖係為本案較佳實施例之三維列印機之局部結構示意圖。 第3A圖係為本案較佳實施例之三維列印機之鎖固單元於鎖固作動時之局部剖面示意圖。 第3B圖係為本案較佳實施例之三維列印機之鎖固單元於解鎖作動時之局部剖面示意圖。 第4圖係為本案較佳實施例所示之彈性板件之示意圖。 第5圖係為第1圖所示之三維列印機之部分結構示意圖。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用，而非架構於限制本案。
第1圖係為本案較佳實施例之三維列印機之結構示意圖。如第1圖所示，三維列印機1包括基座10、框架11、驅動模組12、列印噴頭13及列印平台支撐模組14。框架11固定設置於基座10，驅動模組12固定設置於框架11，以藉由基座10、框架11以及驅動模組12定義出內部空間15。列印噴頭13設置於驅動模組12，以藉由驅動模組12帶動列印噴頭13移動，使列印噴頭13可選擇性地移動到內部空間15中之指定位置。列印平台支撐模組14包括列印平台支撐架141、列印平台142、加熱組件143、調整模組144以及列印平板145。列印平台支撐架141係可移動地設置於框架11，使列印平台支撐架141可沿著框架11升降，以將列印平台支撐架141固定在適當的高度。列印平台142包括複數個第一設置孔1421及複數個第二設置孔1422，且列印平台142係藉由第一設置孔1421固定設置於列印平台支撐架141。於本實施例中，列印平台支撐架141包括兩個支撐臂1411、三個滑塊1412以及一個橫樑1413，三個滑塊1412係分別套設於對應之框架11並藉由橫樑1413相連接，兩個支撐臂1411係分別設置於兩側之滑塊1412，且列印平台142係固定設置於兩個支撐臂1411，以藉由兩個支撐臂1411支撐列印平台142，並讓列印平台142隨著列印平台支撐架141進行升降。於本實施例中，三維列印機1係採用熔融沉積式(Fused deposition modeling，FDM)的架構，且驅動模組12係為鋼繩傳動系統，以藉由鋼繩傳動系統12將列印噴頭13移動至指定位置，並將塑膠原料加熱擠壓至列印平板145上。
請參閱第1圖並配合第2圖。第2圖係為本案較佳實施例之三維列印機之局部結構示意圖。為便於說明加熱組件143之結構，第2圖係為將列印平板145拆卸後之示意圖。於本實施例中，加熱組件143設置於列印平台142，並利用例如黏著劑使加熱組件143貼合於列印平台142，但不以此為限。調整模組144係包括複數個鎖固單元1441，且每一個鎖固單元1441係分別與對應之第二設置孔1422耦合，使複數個鎖固單元1441分別固定設置於列印平台142上之特定位置。
請參閱第1圖並配合第3A圖及第3B圖，其中第3A圖係為本案較佳實施例之三維列印機之鎖固單元於鎖固作動時之局部剖面示意圖；以及第3B圖係為本案較佳實施例之三維列印機之鎖固單元於解鎖作動時之局部剖面示意圖。列印平板145具有相對設置之工作表面S1及設置表面S2，工作表面S1係與列印噴頭13相對，用以承載列印進行中之模型或列印完成之成品，設置表面S2係抵頂於加熱組件143，以藉由加熱組件143支撐列印平板145，並讓列印平板145充分地與加熱組件143相接觸，以達到良好的加熱效果。於本實施例中，加熱組件143係包括溫度感測器(未圖示)，因此藉著讓列印平板145充分地與加熱組件143相接觸，使溫度感測器所量測到列印平板145之溫度較準確。如第1圖及第3A圖所示，當每一個鎖固單元1441被調整至第一位置時，工作表面S1係分別抵頂於複數個鎖固單元1441，使列印平板145固定於列印平台142上。如第1圖及第3B圖所示，當複數個鎖固單元1441之至少部分鎖固單元1441被調整至第二位置時，列印平板145之工作表面S1係與複數個鎖固單元1441a分離，使列印平板145可拆卸於列印平台142。換言之，列印平板145係藉由複數個鎖固單元1411之鎖固作動與解鎖作動而可拆卸地設置於列印平台上。舉例來說，當第1圖所示位於列印平台142同一側之兩個鎖固單元1441a被調整至第3B圖所示之第二位置，且第1圖所示之其他兩個鎖固單元1441b依然保持第3A圖所示之第一位置時，列印平板145便可輕易地被取出。
如第3A圖所示，於本實施例中，加熱組件143包括緩衝墊片1431、隔熱板1432以及加熱板1433。緩衝墊片1431設置於列印平台142，隔熱板1432貼合於緩衝墊片1431。加熱板1433係為軟板，以藉由將加熱板1433貼合於隔熱板1432使加熱板1433平整攤開。然而，加熱組件143所包含之元件並不以此為限，於另一些實施例中，緩衝墊片1431係選用耐高溫之材質，於此實施例中，加熱板1433係可直接貼合於緩衝墊片1431。其次，緩衝墊片1431係選用彈性材質為較佳，於一些實施例中，緩衝墊片1431係由高分子材料所構成，且列印平板145係由玻璃所構成，但不以此為限。當列印平板145設置於加熱組件143上且複數個鎖固單元1441被調整至第一位置時，緩衝墊片1431係處於壓縮狀態，以藉由緩衝墊片1431推抵加熱板1433，使加熱板1433抵頂於列印平板145之設置表面S2。
請參閱第3A圖及3B圖並配合第4圖，其中第4圖係為本案較佳實施例所示之彈性板件之示意圖。如第3A圖、第3B圖及第4圖所示，調整模組144更包括複數個彈性板件1442，且每一個彈性板件1442包括折曲端部1442a及本體1442b，每一個彈性板件1442之本體1442b係具有貫穿通孔1442c且藉由本體1442b之貫穿通孔1442c與對應之第二設置孔1422相耦合，其中彈性板件1442之折曲端部1442a係抵頂於列印平板145之設置表面S2，以進一步使列印平板145抵頂於複數個鎖固單元1441。藉此，列印平板145之工作表面S1是否與列印噴頭13之移動平面相平行即受到複數個鎖固單元1441之位置所影響。當複數個鎖固單元1441之至少部分被分別調整至一校正位置時，列印平板145之工作表面S1係可調整平行於三維印表機1之列印噴頭13之移動平面，以避免列印之產品發生瑕疵。也就是說，若使用者將複數個鎖固單元1441調整至第一位置時發現列印平板145之工作表面S1並未與列印噴頭13之移動平面相平行，使用者可藉由調整複數個鎖固單元1441之位置來調整列印平板145之工作表面S1之傾斜程度。於本實施例中，鎖固單元1441之數量以4個為較佳，可以較簡便且快速的方式將列印平板145調整至與列印噴頭13約略平行之狀態，但不以此為限，亦可減少鎖固單元1441之數量至3個以節省成本，或增加鎖固單元1441之數量至5個或6個，以使列印平板145更為平穩。
請再參閱第1圖並配合第2圖，調整模組144更包括複數個導軌1443，複數個導軌1443之數量係以2個為較佳，且分別設置於列印平台142之兩相對側緣，導軌1443係用以導引與限制列印平板145之位置，以輔助列印平板145之設置。請再參閱第3A圖及第3B圖，調整模組144更包括複數個固定座1444及複數個彈簧1445，每一個固定座1444係設置於對應之第二設置孔1422，且每一個固定座1444係與一螺帽1446相配合，以避免固定座1444鬆脫。較佳地，每一個鎖固單元1441係與對應之固定座1444相耦合，以藉由鑲嵌於第二設置孔1422之固定座1444將彈性板件1442及彈簧1445穩固地固定於列印平板145上，避免彈性板件1442及彈簧1445在使用過程中鬆脫。再者，每一個彈簧1445係位於對應知固定座1444與對應之鎖固單元1441之間，且每一個彈簧1445係抵頂於對應之固定座1444及對應之鎖固單元1441並且處於壓縮狀態，因此，可藉由彈簧1445產生一預力，降低調整鎖固單元1441的過程中受到螺紋間的餘隙影響，以提高調整列印平板145與列印噴頭13之間的平行精確度。
第5圖係為第1圖所示之三維列印機之部分結構示意圖。如第5圖所示，於本實施例中，列印平台支撐模組14更包括複數個固定螺絲146，且每一固定螺絲分別耦合於對應之列印平台142之第一設置孔1421以及列印平台支撐架141，使列印平台142固定設置於列印平台支撐架141，且複數個固定螺絲146之數量以3個較佳，即藉由其中兩個固定螺絲146將列印平台142鎖固於其中一個支撐臂1411，再藉由剩餘之固定螺絲146將列印平台142鎖固於另一個支撐臂1411。
綜上所述，本案之三維列印機及其列印平台支撐模組藉由增設可拆卸之列印平板以及相關的固定結構，俾解決習用之三維列印機需要耗費較多的時間在取出列印成品、清潔列印平台或更換貼附膠膜等動作上，並可以有效率地進行下一個模型的列印作業。另一方面，藉由增設可拆卸之列印平台以及可調校的固定結構，以當可拆卸式列印平板固定至機台上時，實現可拆卸式列印平板與噴頭的移動平面相互平行的狀態，並有效地避免成品出現嚴重瑕疵。
本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
1‧‧‧三維列印機
10‧‧‧基座
11‧‧‧框架
12‧‧‧驅動模組
13‧‧‧列印噴頭
14‧‧‧列印平台支撐模組
141‧‧‧列印平台支撐架
1411‧‧‧支撐臂
1412‧‧‧滑塊
1413‧‧‧橫樑
142‧‧‧列印平台
1421‧‧‧第一設置孔
1422‧‧‧第二設置孔
143‧‧‧加熱組件
144‧‧‧調整模組
1441、1441a、1441b‧‧‧鎖固單元
1442‧‧‧彈性板件
1442a‧‧‧折曲端部
1442b‧‧‧本體
1442c‧‧‧貫穿通孔
1443‧‧‧導軌
145‧‧‧列印平板
146‧‧‧固定螺絲
15‧‧‧內部空間

Claims (10)

  1. 一種列印平台支撐模組，適用於一三維列印機，該列印平台支撐模組包括： 　一列印平台支撐架； 　一列印平台，固設於該列印平台支撐架； 　一加熱組件，設置於該列印平台上； 　一調整模組，設置於該列印平台，且包括複數個鎖固單元；以及 　一列印平板，具有相對設置之一工作表面及一設置表面，該設置表面係抵頂於該加熱組件，且該列印平板係藉由該複數個鎖固單元之鎖固與解鎖作動而可拆卸地設置於該列印平台上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之列印平台支撐模組，其中當每一該鎖固單元被調整至一第一位置時，該工作表面係分別抵頂於該複數個鎖固單元，使該列印平板固定於該列印平台上，以及當該複數個鎖固單元之至少部分係被調整至一第二位置時，該列印平板之該工作表面係與該複數個鎖固單元分離，使該列印平板可拆卸於該列印平台，其中當該複數個鎖固單元之至少部分被分別調整至一校正位置時，該列印平板之該工作表面係可調整平行於該三維印表機之一列印噴頭之一移動平面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之列印平台支撐模組，其中該加熱組件係包括一緩衝墊片、一加熱板以及一隔熱板，該緩衝墊片設置於該列印平台，該隔熱板貼合於該緩衝墊片，該加熱板貼合於該隔熱板，且該緩衝墊片係處於一壓縮狀態，以藉由該緩衝墊片推抵該加熱板，使該加熱板抵頂於該列印平板之該設置表面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之列印平台支撐模組，其中該加熱組件係包括一緩衝墊片及一加熱板，該緩衝墊片設置於該列印平台，該加熱板貼合於該緩衝墊片，且該緩衝墊片係處於一壓縮狀態，以藉由該緩衝墊片推抵該加熱板，使該加熱板抵頂於該列印平板之該設置表面。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之列印平台支撐模組，其中該列印平板係由玻璃所構成。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之列印平台支撐模組，其中該列印平台包括複數個第一設置孔以及複數個固定螺絲，且每一該固定螺絲係分別耦合於對應之該第一設置孔以及該列印平台支撐架，使該列印平台固設於該列印平台支撐架。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之列印平台支撐模組，其中該調整模組更包括複數個導軌，該複數個導軌係設置於該列印平台之兩相對側緣，以導引與限制該列印平板之位置。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之列印平台支撐模組，其中該列印平台包括複數個第二設置孔，該調整模組更包括複數個彈性板件，每一該彈性板件包括一折曲端部及一本體，每一該彈性板件之該本體係與對應之該第二設置孔相耦合，且該彈性板件之該折曲端部係抵頂於該列印平板之該設置表面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之列印平台支撐模組，其中該調整模組更包括複數個固定座以及複數個彈簧，每一該固定座係設置於對應之該第二設置孔，每一該鎖固單元係與對應之該固定座相耦合，每一該彈簧係位於對應之該鎖固單元與該固定座之間，以抵頂於對應之該固定座及鎖固單元。
  10. 一種三維列印機，包括： 一基座； 一框架，固設於該基座； 一驅動模組，設置於該框架； 一列印噴頭，設置於該驅動模組，以藉由該驅動模組帶動該列印噴頭移動；以及 一列印平台支撐模組，包括： 　一列印平台支撐架； 　一列印平台，固設於該列印平台支撐架； 　一加熱組件，設置於該列印平台上； 　一調整模組，設置於該列印平台，且包括複數個鎖固單元；以及 　一列印平板，具有相對設置之一工作表面及一設置表面，該設置表面係抵頂於該加熱組件，且該列印平板係藉由該複數個鎖固單元之鎖固與解鎖作動而可拆卸地設置於該列印平台上。
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