申请/专利权人：苏州倍丰智能科技有限公司

申请日：2019-06-24

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN110153427B

主分类号：B22F3/105

分类号：B22F3/105;B33Y30/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.08.26#著录事项变更;2019.09.17#实质审查的生效;2019.08.23#公开

摘要：本申请涉及3D打印设备领域，具体而言，涉及一种3D打印升降台及3D打印成型舱。3D打印升降台包括底座、打印平台、剪叉式连杆和驱动装置，剪叉式连杆连接在底座和打印平台之间，驱动装置用于驱动剪叉式连杆伸缩，以使打印平台能够靠近或远离底座；3D打印成型舱包括3D打印升降台和壳体，壳体与底座连接，打印平台和剪叉式连杆设置在壳体内，壳体顶部设有开口，开口用于容许3D打印机的打印头伸入。本申请通过设置剪叉式连杆连接底座与打印平台，利用剪叉式连杆伸缩以驱动打印平台升降，剪叉式连杆的伸缩受打印平台侧向受力的影响较小，保证打印平台的水平度，使打印平台能够平稳升降。

主权项：1.一种3D打印升降台，其特征在于，包括底座、打印平台、剪叉式连杆和驱动装置，剪叉式连杆连接在底座和打印平台之间，驱动装置用于驱动剪叉式连杆伸缩，以使打印平台能够靠近或远离底座；所述打印平台的底面设有第一导轨，所述底座上设置有第二导轨，剪叉式连杆的一端设置有两个滑块、另一端设有两个滑座，所述滑块与所述第一导轨滑动配合，所述滑座与所述第二导轨滑动配合；所述驱动装置包括电机和丝杠，所述电机与所述丝杠传动连接，所述丝杠上形成有方向相反的第一螺纹和第二螺纹，两个所述滑座套设在所述丝杠上且分别与所述第一螺纹和所述第二螺纹配合；所述底座上设置有两个固定支座，所述丝杠的两端分别通过轴承安装在两个所述固定支座上；所述底座上设有导向座，所述导向座设有导向槽，所述导向槽沿所述剪叉式连杆的伸缩方向延伸；所述剪叉式连杆设有凸起的限位块，所述限位块与所述导向槽滑动配合；所述底座固定有平行于所述剪叉式连杆的伸缩方向的导向柱，所述导向座设有用于容纳所述导向柱的导向孔；所述导向座与所述底座通过第一弹性件连接，所述第一弹性件使所述导向座具有沿所述导向柱远离所述底座的趋势；所述打印平台的底部设有用于容许所述导向柱通过的限位孔；所述打印平台底部设有测量组件，所述测量组件包括距离传感器，所述距离传感器用于测量所述打印平台相对于所述底座的实时高度。

全文数据：一种3D打印升降台及3D打印成型舱技术领域本申请涉及3D打印设备领域，具体而言，涉及一种3D打印升降台及3D打印成型舱。背景技术目前市场上金属3D打印设备的成型平台升降装置大多是采用电机驱动单向丝杠带动平台的升降运动。丝杠在上下往复移动平台工作时，如果平台上一侧重量较重，丝杠侧向受力，会对丝杠传动造成影响，导致平台不平稳，平台的水平度出现偏差。发明内容本申请旨在提供一种3D打印升降台及3D打印成型舱，以实现3D打印平台平稳升降。本申请的实施例是这样实现的：第一方面，本申请实施例提供一种3D打印升降台，其包括底座、打印平台、剪叉式连杆和驱动装置，剪叉式连杆连接在底座和打印平台之间，驱动装置用于驱动剪叉式连杆伸缩，以使打印平台能够靠近或远离底座。本申请通过设置剪叉式连杆连接底座与打印平台，利用剪叉式连杆伸缩以驱动打印平台升降，剪叉式连杆的伸缩受打印平台侧向受力的影响较小，保证打印平台的水平度，使打印平台能够平稳升降。在本申请的一种实施例中，可选地，所述打印平台的底面设有第一导轨，所述底座上设置有第二导轨，剪叉式连杆的一端设置有两个滑块、另一端设有两个滑座，所述滑块与所述第一导轨滑动配合，所述滑座与所述第二导轨滑动配合；所述驱动装置包括电机和丝杠，所述电机与所述丝杠传动连接，所述丝杠上形成有方向相反的第一螺纹和第二螺纹，两个所述滑座套设在所述丝杠上且分别与所述第一螺纹、所述第二螺纹配合。通过设置电机驱动的丝杠，丝杠的两个反向螺纹两端分别设置滑座，当丝杠转动时，两个滑座相背或相向转动，以使剪叉式连杆的端部开合，第一导轨、第二导轨辅助引导剪叉式连杆两端的滑动方向，提高升降稳定性。打印平台传来的力的方向不在丝杠的轴向上，不会导致丝杠出现侧向受力的情况，提高打印平台升降平稳度，保持打印平台的水平度。在本申请的一种实施例中，可选地，所述底座上设置有两个固定支座，所述丝杠的两端分别通过轴承安装在两个所述固定支座上。通过在底座上设置固定支座，固定支座提供支撑丝杠的力，增加丝杠的受力点，丝杠转动更稳定。在本申请的一种实施例中，可选地，所述底座上设有导向座，所述导向座设有导向槽，所述导向槽沿所述剪叉式连杆的伸缩方向延伸；所述剪叉式连杆设有凸起的限位块，所述限位块与所述导向槽滑动配合。通过在底座上设置有导向槽的导向座，在剪叉式连杆伸缩时，限位块在导向槽内滑动，在竖直方向上为剪叉式连杆提供导向和支持，提高剪叉式连杆在升降时的侧向稳定性，防止剪叉式连杆侧向倾斜。在本申请的一种实施例中，可选地，所述底座固定有平行于所述剪叉式连杆的伸缩方向的导向柱，所述导向座设有用于容纳所述导向柱的导向孔；所述导向座与所述底座通过第一弹性件连接，所述第一弹性件使所述导向座具有沿所述导向柱远离所述底座的趋势。通过在底座上设置导向柱和第一弹性件来安装导向座，不仅使导向座在保持竖向导向作用，还使限位块在接触导向槽的底端时能软着陆，限位块接触导向槽时，第一弹性件能够起到缓冲作用，减少打印平台震动对水平度的影响，减少打印平台震动对上部承载的打印产品的影响。在本申请的一种实施例中，可选地，所述底座上设有多个第二弹性件，所述多个第二弹性件设置于所述打印平台在所述底座上的投影范围内，所述多个第二弹性件相对于所述投影范围的平面中心点呈中心对称布置。通过在打印平台底部设置多个第二弹性件，第二弹性件起到限制打印平台继续下降的限位作用，以及缓冲的作用，多个第二弹性件中心对称布置使得打印平台的受力均衡，以保证打印平台平稳度和水平度。在本申请的一种实施例中，可选地，所述打印平台的底部设有用于容许所述导向柱通过的限位孔。通过设置限位孔，导向柱41与限位孔配合进一步提高打印平台在下降缓冲过程中的稳定性。在本申请的一种实施例中，可选地，所述打印平台底部设有测量组件，所述测量组件包括距离传感器，所述距离传感器用于测量所述打印平台相对于所述底座的实时高度。通过设置距离传感器，可以获取打印平台的实时高度，以便于监控打印平台的高度，并进行调节。在本申请的一种实施例中，可选地，所述电机固定安装于所述底座上，所述电机的输出杆设有主动轮，所述丝杠的一端伸出所述固定支座并设有从动轮，所述主动轮与所述从动轮通过皮带传动。通过设置主动轮、从动轮、皮带组件传动连接电机与丝杠，方便分别更换、维修电机和丝杠。第二方面，本申请实施例提供一种3D打印成型舱，其包括：前述的3D打印升降台；壳体，所述壳体与所述底座连接，所述打印平台和所述剪叉式连杆设置在所述壳体内，所述壳体顶部设有开口，所述开口用于容许3D打印机的打印头伸入。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1为本申请实施例提供的3D打印升降台的结构示意图；图2为本申请实施例提供的3D打印升降台第一视角的爆炸图；图3为本申请实施例提供的3D打印升降台第二视角的爆炸图；图4为本申请实施例提供的导向座的外部结构示意图；图5为本申请实施例提供的导向座的内部结构示意图；图6为本申请实施例提供的3D打印成型舱的外部结构示意图；图7为本申请实施例提供的3D打印成型舱的内部结构示意图。图标：10－底座；11－第二导轨；12－电机；13－丝杠；14－固定支座；15－第一滑座；16－第二滑座；17－皮带张紧轮；20－打印平台；21－第一导轨；22－第一滑块；23－第二滑块；24－限位座；31－剪叉式连杆；32－第一连接轴；33－第二连接轴；34－限位块；40－导向座；41－导向柱；42－第一弹性件；43－第二弹性件；44－导向槽；50－测量组件；60－壳体。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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申请中的具体含义。实施例本申请实施例提供一种3D打印升降台，用于实现打印平台平稳升降，降低打印平台的水平度偏差。参照附图1所示，该3D打印升降台包括打印平台20和剪叉式连杆31。参照附图2和附图3所示，剪叉式连杆31包括一端的两个第一支脚和另一端的两个第二支脚，当两个第二支脚开合时，剪叉式连杆31伸缩，且两个第一支脚随之开合。参照附图2所示，剪叉式连杆31包括多对剪叉杆。一对剪叉杆包括第一杆体和第二杆体，第一杆体与第二杆体的中点交叉且在中点位置通过第一连接轴32铰接。相邻的剪叉杆的第一杆体、第二杆体的端部通过第二连接轴33铰接。上述的剪叉式连杆31的数量可以为多个，多个剪叉式连杆31的第一连接轴32、第二连接轴33对应且共轴。如附图2所示，本实施例中采用两个剪叉式连杆31，两个剪叉式连杆31完全相同，两个剪叉式连杆31共用第一连接轴32和第二连接轴33。打印平台20的底部设有第一导轨21，第一导轨21内设有第一滑块22和第二滑块23，两个第一支脚分别与第一滑块22、第二滑块23通过转轴连接。第一滑块22、第二滑块23的位置相对于打印平台20的平面中心点对称。剪叉式连杆31的第二支脚连接有驱动装置，驱动装置用于驱动第二支脚开合以使剪叉式连杆31伸缩，第二支脚开合时，第一滑块22、第二滑块23在两个第一支脚的传动下分别沿第一导轨21滑动，且第一滑块22、第二滑块23的滑动轨迹对称，也就是说第一滑块22、第二滑块23在移动过程中始终相对于打印平台20的平面中心点对称。本申请通过设置剪叉式连杆31伸缩来驱动打印平台20升降，剪叉式连杆31的第一支脚始终相对于打印平台20的平面中心点对称，从而打印平台20的着力点对称，打印平台20受力平衡，保证打印平台20的水平度，使打印平台20能够平稳升降。参照附图1、2、3，该3D打印升降台还包括底座10，底座10设置于打印平台20的底面相对的一侧，用于固定安装驱动装置和剪叉式连杆31。底座10上设有第二导轨11和两个固定支座14，两个固定支座14设置于第二导轨11的两端，第二导轨11内滑动设置有第一滑座15和第二滑座16。剪叉式连杆31的两个第二支脚分别与第一滑座15、第二滑座16通过转轴连接。驱动装置包括电机12和丝杠13。丝杠13的两端分别与两个固定支座14轴承连接，且丝杠13穿过第一滑座15和第二滑座16，第一滑座15与丝杠13的一端螺纹配合，第二滑座16与丝杠13的另一端螺纹配合。电机12固定安装于底座10上，且电机12的输出杆与丝杠13传动连接。参见附图3，电机12的输出杆设有主动轮，丝杠13的一端伸出固定支座14并设有从动轮，主动轮与从动轮通过皮带传动。电机12驱动丝杠13转动，使第一滑座15与第二滑座16相背或相向转动，从而实现剪叉式连杆31的两个第二支脚开合，实现剪叉式连杆31伸缩，且保证第一支脚在第一导轨21内对称运动。打印平台20传来的力的方向不在丝杠13的轴向上，不会导致丝杠13出现侧向受力的情况，提高打印平台20升降平稳度，保持打印平台20的水平度。参照附图2、附图3所示，底座10上设有导向座40，导向座40用于在剪叉式连杆31伸缩升降时辅助导向，以进一步提高剪叉式连杆31的稳定性。导向座40上设有导向槽44，剪叉式连杆31设有凸起的限位块34，该限位块34与导向槽44滑动配合。可选地，剪叉式连杆31的第一连接轴32沿轴向延伸并在端部形成限位块34。在剪叉式连杆31伸缩时，限位块34在导向槽44内滑动，在竖直方向上为剪叉式连杆31提供导向和支持，提高剪叉式连杆31在侧向上的稳定性。可选地，导向座40包括两个，两个导向座40相对于第二导轨11对称设置。参照附图4和附图5所示，底座10上固定有第一弹性件42和导向柱41，第一弹性件42的弹性伸缩方向与导向柱41平行，导向柱41与剪叉式连杆31的伸缩方向平行。导向座40与底座10通过第一弹性件42连接，导向座40内部设有导向孔，导向柱41插入导向孔内，且导向柱41能在导向孔内滑动。第一弹性件42使导向座40具有沿导向柱41远离底座10的趋势。当剪叉式连杆31收缩时，限位块34跟随下降，限位块34沿导向槽44移动，当限位块34移动至导向槽44的底端时，导向座40受力具有沿导向柱41靠近底座10的趋势，第一弹性件42受力起到缓冲效果。打印平台20底部设有限位座24，该限位座24设有限位孔，限位孔朝向打印平台20的一端封闭、朝向底座10的一端设开口，打印平台20下降至靠近底座10压缩第一弹性件42，并致使导向柱41从导向孔伸出时，导向柱41插入限位孔。导向柱41与限位孔配合进一步提高打印平台20在下降缓冲过程中的稳定性。参照附图4，底座10上设有第二弹性件43，第二弹性件43的数量为两个及两个以上，所有的第二弹性件43设置于打印平台20在底座10上的投影范围内，且这些第二弹性件43相对于该投影范围的平面中心点呈中心对称布置。当打印平台20下降至靠近底座10时，打印平台20的底面压缩第二弹性件43，第二弹性件43起到限制打印平台20继续下降的作用，以及缓冲的作用。多个第二弹性件43中心对称布置使得打印平台20的受力均衡，以保证打印平台20平稳度和水平度。本实施例中，第一弹性件42、第二弹性件43采用氮气弹簧。在其他实施例中，第一弹性件42、第二弹性件43还可以采用其他材质或其他结构。为监控上述的打印平台20的高度，打印平台20底部设有测量组件50，该测量组件50为距离传感器，距离传感器用于测量打印平台20相对于底座10的高度。参照附图3所示，测量组件50与其中一个第一支脚连接，即测量组件50设置于第一滑块22或第二滑块23上。本申请还提供一种3D打印成型舱，如附图6和附图7所示，该成型舱包括壳体60，上述的3D打印升降台设置于壳体60内部，壳体60顶部设置有开口。3D打印机的打印头从壳体60顶部的开口进入壳体60，并在打印平台20上方进行打印。该壳体60的侧壁设有竖向滑槽，打印平台20能沿竖向滑槽移动。壳体60的侧壁上还设有安装座，所述安装座上设有皮带张紧轮17，该皮带张紧轮17的转轴与丝杠13和电机12的输出杆平行。以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

权利要求：1.一种3D打印升降台，其特征在于，包括底座、打印平台、剪叉式连杆和驱动装置，剪叉式连杆连接在底座和打印平台之间，驱动装置用于驱动剪叉式连杆伸缩，以使打印平台能够靠近或远离底座。2.根据权利要求1所述的一种3D打印升降台，其特征在于：所述打印平台的底面设有第一导轨，所述底座上设置有第二导轨，剪叉式连杆的一端设置有两个滑块、另一端设有两个滑座，所述滑块与所述第一导轨滑动配合，所述滑座与所述第二导轨滑动配合；所述驱动装置包括电机和丝杠，所述电机与所述丝杠传动连接，所述丝杠上形成有方向相反的第一螺纹和第二螺纹，两个所述滑座套设在所述丝杠上且分别与所述第一螺纹和所述第二螺纹配合。3.根据权利要求2所述的一种3D打印升降台，其特征在于，所述底座上设置有两个固定支座，所述丝杠的两端分别通过轴承安装在两个所述固定支座上。4.根据权利要求3所述的一种3D打印升降台，其特征在于，所述底座上设有导向座，所述导向座设有导向槽，所述导向槽沿所述剪叉式连杆的伸缩方向延伸；所述剪叉式连杆设有凸起的限位块，所述限位块与所述导向槽滑动配合。5.根据权利要求4所述的一种3D打印升降台，其特征在于，所述底座固定有平行于所述剪叉式连杆的伸缩方向的导向柱，所述导向座设有用于容纳所述导向柱的导向孔；所述导向座与所述底座通过第一弹性件连接，所述第一弹性件使所述导向座具有沿所述导向柱远离所述底座的趋势。6.根据权利要求3所述的一种3D打印升降台，其特征在于，所述底座上设有多个第二弹性件，所述多个第二弹性件设置于所述打印平台在所述底座上的投影范围内，所述多个第二弹性件相对于所述投影范围的平面中心点呈中心对称布置。7.根据权利要求5所述的一种3D打印升降台，其特征在于，所述打印平台的底部设有用于容许所述导向柱通过的限位孔。8.根据权利要求1所述的一种3D打印升降台，其特征在于，所述打印平台底部设有测量组件，所述测量组件包括距离传感器，所述距离传感器用于测量所述打印平台相对于所述底座的实时高度。9.根据权利要求3所述的一种3D打印升降台，其特征在于，所述电机固定安装于所述底座上，所述电机的输出杆设有主动轮，所述丝杠的一端伸出所述固定支座并设有从动轮，所述主动轮与所述从动轮通过皮带传动。10.一种3D打印成型舱，其特征在于，包括：权利要求1－9任一项所述的3D打印升降台；壳体，所述壳体与所述底座连接，所述打印平台和所述剪叉式连杆设置在所述壳体内，所述壳体顶部设有开口，所述开口用于容许3D打印机的打印头伸入。

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