3D打印工作箱及3D打印机的制作方法

本发明涉及3d打印技术领域，特别是涉及一种3d打印工作箱及3d打印机。

背景技术：

目前，3d打印设备工作箱由底板和四周侧壁构成，底板可在3d打印设备举升机构作用下沿工作箱侧壁升降运动。3d打印设备在打印完成后需要进行清砂操作，具体过程如下：输送机构将工作箱输送至清砂站进行砂料清理，在工作箱到达清砂站后，清砂站的举升机构开始动作，将工作箱底板顶起，工作箱内的砂芯及散沙随工作箱底板一同上升；上升过程中工作箱内的散沙掉落至清砂站四周的砂斗中进行收集，砂芯通过吊运装置进行清理。然而，对于大尺寸的工作箱而言，位于工作箱中心部位的散沙无法掉落至清砂站四周的砂斗中，需要人工清理，且清理过程会产生扬尘，会造成环境污染，且影响设备的自动化运行。

技术实现要素：

基于此，有必要针对大尺寸工作箱在清砂时需要人工进行彻底清扫处理，导致环境污染严重，工作效率较低的问题，提供一种适用于大尺寸工作箱快速清砂的3d打印工作箱及3d打印机。

一种3d打印工作箱，所述的3d打印工作箱包括：箱体框架；下活动底板，所述下活动底板包括若干顺次连接的正向梯形板，各所述正向梯形板沿同一水平面活动安装于所述箱体框架内；上活动底板，所述上活动底板包括若干顺次连接的反向梯形板，各所述反向梯形板沿同一水平面活动安装于所述箱体框架内，各所述正向梯形板与各所述反向梯形板相互叠加对位设置；以及举升机构，所述举升机构包括打印顶升件与清砂顶升件，所述打印顶升件与各所述正向梯形板连接，所述清砂顶升件与各所述反向梯形板连接。

在其中一个实施例中，所述打印顶升件包括横梁与支柱，各所述正向梯形板顺次安装于所述横梁上，所述支柱安装于所述横梁背离安装所述正向梯形板的一侧。

在其中一个实施例中，所述箱体框架包括侧板以及安装于所述侧板上的固定板，所述底板贯穿开设有活动区，相互对位设置的各所述正向梯形板与各所述反向梯形板均活动安装于所述固定板上。

在其中一个实施例中，所述固定板上安装有支撑梁，且所述支撑梁穿过所述活动区安装。

在其中一个实施例中，所述箱体框架与所述下活动底板的各所述正向梯形板之间设置有密封件。

在其中一个实施例中，相邻设置的所述正向梯形板与所述反向梯形板之间形成的下砂缝隙的宽度为80mm～100mm。

在其中一个实施例中，相邻两个所述正向梯形板之间的形成的楔形角小于100度。

在其中一个实施例中，所述正向梯形板与对应设置的所述反向梯形板之间的调整间距为90mm～105mm。

在其中一个实施例中，各所述正向梯形板之间相互间隔设置，且相邻两个所述正向梯形板之间设置有连接件和/或各所述反向梯形板之间相互间隔设置，且相邻两个所述反向梯形板之间设置有所述连接件。

一种3d打印机，所述3d打印机包括任一项所述的3d打印工作箱。

上述3d打印工作箱及3d打印机，通过在箱体框架内设置相互叠加对位设置的正向梯形板与反向梯形板，在打印过程中通过控制打印顶升件以实现与其连接的各所述正向梯形板根据打印要求下降一定高度，与其对应的反向梯形板在自重力的作用下跟随下降，以实现工作箱跟随下降；并通过设置清砂顶升件与反向梯形板连接，可实现通过控制清砂顶升件顶起反向梯形板，从而实现顶升清砂效果。这样，通过设置相互叠加对位的正向梯形板与反向梯形板，从而可控制实现打印与清砂，并适用于对大尺寸工作箱进行彻底的自动化清理效果。

附图说明

图1为一实施例的3d打印工作箱的立体结构示意图；

图2为另一实施例的3d打印工作箱的立体结构示意图；

图3为图2所示的3d打印工作箱的布局结构放大图；

图4为一实施例的3d打印工作箱的部分结构示意大图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一实施方式中，一种3d打印工作箱，所述的3d打印工作箱包括：箱体框架；下活动底板，所述下活动底板包括若干顺次连接的正向梯形板，各所述正向梯形板沿同一水平面活动安装于所述箱体框架内；上活动底板，所述上活动底板包括若干顺次连接的反向梯形板，各所述反向梯形板沿同一水平面活动安装于所述箱体框架内，各所述正向梯形板与各所述反向梯形板相互对位设置；以及举升机构，所述举升机构包括打印顶升件与清砂顶升件，所述打印顶升件与各所述正向梯形板连接，所述清砂顶升件与各所述反向梯形板连接。

在另一实施方式中，一种3d打印机，所述3d打印机包括3d打印工作箱，所述的3d打印工作箱包括：箱体框架；下活动底板，所述下活动底板包括若干顺次连接的正向梯形板，各所述正向梯形板沿同一水平面活动安装于所述箱体框架内；上活动底板，所述上活动底板包括若干顺次连接的反向梯形板，各所述反向梯形板沿同一水平面活动安装于所述箱体框架内，各所述正向梯形板与各所述反向梯形板相互对位设置；以及举升机构，所述举升机构包括打印顶升件与清砂顶升件，所述打印顶升件与各所述正向梯形板连接，所述清砂顶升件与各所述反向梯形板连接。

所述3d打印工作箱及3d打印机，通过在箱体框架内设置相互叠加对位设置的正向梯形板与反向梯形板，在打印过程中通过控制打印顶升件以实现与其连接的各所述正向梯形板根据打印要求下降一定高度，与其对应的反向梯形板在自重力的作用下跟随下降，以实现工作箱跟随下降；并通过设置清砂顶升件与反向梯形板连接，可实现通过控制清砂顶升件顶起反向梯形板，从而实现顶升清砂效果。这样，通过设置相互叠加对位的正向梯形板与反向梯形板，从而可控制实现打印与清砂，并适用于对大尺寸工作箱进行彻底的自动化清理效果。

下面结合具体实施例对所述3d打印工作箱进行说明，以进一步理解所述3d打印工作箱的发明构思。

请参阅图1至图3，一种3d打印工作箱10，所述的3d打印工作箱包括：箱体框架100；下活动底板200，所述下活动底板包括若干顺次连接的正向梯形板210，各所述正向梯形板沿同一水平面活动安装于所述箱体框架100内；上活动底板300，所述上活动底板包括若干顺次连接的反向梯形板310，各所述反向梯形板沿同一水平面活动安装于所述箱体框架内，各所述正向梯形板210与各所述反向梯形板310相互叠加对位设置；以及举升机构400，所述举升机构包括打印顶升件410与清砂顶升件，所述打印顶升件410与各所述正向梯形板210连接，所述清砂顶升件与各所述反向梯形板310连接。

具体地，下活动底板200与上活动底板300相互叠加设置，通过将相互叠加设置的下活动底板200与上活动底板300容置于箱体框架100内以构成3d打印工作箱。

在其中一实施例中，所述箱体框架100包括侧板110以及安装于所述侧板上的固定板120，所述固定板120贯穿开设有活动区，相互对位设置的各所述正向梯形板210与各所述反向梯形板310均活动安装于所述固定板120上。即，打印工作箱的箱体结构通过相互围绕设置的侧板形成贯穿结构的箱体框架，并在箱体框架的底部设置具有活动区的固定板120以形成能够承载打印产品的箱体框架100。

在其中一实施例中，所述固定板120上安装有支撑梁130，且所述支撑梁130穿过所述活动区安装。这样，通过设置支撑梁130，从而实现对活动安装于固定板上的各所述正向梯形板210与各所述反向梯形板310进行稳定支撑，避免由于成型产品重量较大而导致正向梯形板210与反向梯形板310受力难以承受一定承载力，通过设置支撑梁130，可有效耐受一定的承载力。

在打印状态下，若干顺次连接的正向梯形板210与若干顺次连接的反向梯形板310通过相互叠加对位设置，这样在正常打印工作过程中，正向梯形板210与反向梯形板310相互靠近贴合形成一体式打印底板。根据打印要求，控制打印顶升件410下降一定的高度，从而带动与其连接的正向梯形板210向下下降一定高度，在重力作用下，于正向梯形板210对应设置的反向梯形板310跟随下降，从而使得打印产品成型于由若干正向梯形板210与若干反向梯形板310组成的打印底板上。

在其中一实施例中，所述打印顶升件410包括横梁411与支柱412，各所述正向梯形板210顺次安装于所述横梁411上，所述支柱412安装于所述横梁背离安装所述正向梯形210板的一侧。这样，通过设置横梁411，从而使得所有正向梯形板210集中安装于横梁上，从而实现统一控制各个正向梯形板210能够统一按照相同高度升降，有利于平稳地根据打印要求控制升降操作。

当打印结束后，需要对打印工作箱进行清砂处理，通过将打印工作箱转运至清砂站开始清砂操作，具体地，通过控制清砂顶升件将与其连接的反向梯形板310沿垂直方向顶起，从而使得在打印状态下相互贴合的正向梯形板210与反向梯形板310相互分离以形成下砂缝隙。

需要说明的是，打印顶升件410与正向梯形板210的连接关系包括固定连接与接触性连接，具体可根据打印工作箱的成型尺寸选择使用。在本案中，针对大尺寸工作箱可以选择适用接触性连接方案，这样使得打印结束之后，工作箱移动至清砂站进行清砂时，不会因为设置固定连接的打印顶升件410而影响到采用清砂顶升件顶升反向梯形板310而影响清砂操作。相应地，所述清砂顶升件与各所述反向梯形板310接触性连接，这样工作箱清砂接触后，脱离清砂顶升件将打印工作箱运输至下一工位。

在其中一实施例中，各所述正向梯形板210之间相互间隔设置，且相邻两个所述正向梯形板210之间设置有连接件。即，各个正向梯形板210通过连接串接成一体结构。这样，通过连接件将各个正向梯形板210顺次连接成一体式结构。

在其中一实施例中，各所述反向梯形板310之间相互间隔设置，且相邻两个所述反向梯形板之间设置有所述连接件。即，各个反向梯形板310通过连接串接成一体结构。这样，通过连接件将各个反向梯形板310顺次连接成一体式结构。

在其中一实施例中，各所述正向梯形板210之间相互间隔设置，且相邻两个所述正向梯形板之间设置有连接件，各所述反向梯形板310之间相互间隔设置，且相邻两个所述反向梯形板之间设置有所述连接件。即，各正向梯形板210与各反向梯形板310均采用连接件串接而成。需要说明的是，也可以选择其他连接方式实现对各正向梯形板210与各反向梯形板310的连接。

在其中一实施例中，连接件包括卡接快或连接链。也就是说，各正向梯形板210彼此相间隔设置，相邻两个正向梯形板210的间隔距离是反向梯形板310的短边间距；各反向梯形板310彼此相互间隔设置，相邻两个反向梯形板310的间隔距离是正向梯形板210的短边间距。

上述3d打印工作箱，通过在箱体框架内设置相互叠加对位设置的正向梯形板与反向梯形板，在打印过程中通过控制打印顶升件以实现与其连接的各所述正向梯形板根据打印要求下降一定高度，与其对应的反向梯形板在自重力的作用下跟随下降，以实现工作箱跟随下降；并通过设置清砂顶升件与反向梯形板连接，可实现通过控制清砂顶升件顶起反向梯形板，从而实现顶升清砂效果。这样，通过设置相互叠加对位的正向梯形板与反向梯形板，从而可控制实现打印与清砂，并适用于对大尺寸工作箱进行彻底的自动化清理效果。

为了控制正向梯形板与所述反向梯形板在打印过程中能够同步实现下降，在其中一实施例中，所述正向梯形板210与对应设置的所述反向梯形板310之间的调整间距为90mm～105mm。优选地，所述正向梯形板与对应设置的所述反向梯形板之间的调整间距为95mm。需要说明的是，正向梯形板210与对应设置的所述反向梯形板310之间的调整间距是沿垂直方向的高度距离。发明人通过反复验证发现，通过控制正向梯形板210与对应设置的反向梯形板310之间的调整间距为90mm～105mm时，能够保证在打印顶升件控制下降的过程中，反向梯形板310能够跟随正向梯形板210随位下降，而不会在其之间形成下落缝隙，有效避免下降过程中发生漏砂问题。

在其中一实施例中，所述箱体框架100与所述下活动底板的各所述正向梯形板210之间设置有密封件。在一具体实施例中，密封件为毛毡。由于正向梯形板210与侧板之间设置密封件，从而在打印顶升件控制正向梯形板210下降时，毛毡与侧板之间形成摩擦力会控制下降速度变慢，此时反向梯形板310由于承载于正向梯形板210上部，在正向梯形板210下降时会在自重力作用下降，该下降速度同步于正向梯形板210克服摩擦力的下降速度，从而实现正向梯形板210与反向梯形板310无缝斜街，保证打印过程中不漏砂。

请参阅图4，在其中一实施例中，相邻两个所述正向梯形板形成的楔形角为小于100度。优选地，相邻两个所述正向梯形板形成的楔形角为为50度～90度。在一具体实施例中，相邻两个所述正向梯形板形成的楔形角为为85度。发明人通过实验无数次验证得到，当控制调节相邻两个所述正向梯形板形成的楔形角小于100度时可保证清砂顺畅。更进一步地，如果该楔形角设立相对更小一些时，下砂效果将更加顺畅，有利于有效清理砂箱内的余砂。

在另一实施例中，一种3d打印机，所述3d打印机包括3d打印工作箱10，所述的3d打印工作箱包括：箱体框架100；下活动底板200，所述下活动底板包括若干顺次连接的正向梯形板210，各所述正向梯形板沿同一水平面活动安装于所述箱体框架100内；上活动底板300，所述上活动底板包括若干顺次连接的反向梯形板310，各所述反向梯形板沿同一水平面活动安装于所述箱体框架内，各所述正向梯形板210与各所述反向梯形板310相互叠加对位设置；以及举升机构400，所述举升机构包括打印顶升件410与清砂顶升件，所述打印顶升件410与各所述正向梯形板210连接，所述清砂顶升件与各所述反向梯形板310连接。

上述3d打印机，通过在打印工作箱的箱体框架内设置相互叠加对位设置的正向梯形板与反向梯形板，在打印过程中通过控制打印顶升件以实现与其连接的各所述正向梯形板根据打印要求下降一定高度，与其对应的反向梯形板在自重力的作用下跟随下降，以实现工作箱跟随下降；并通过设置清砂顶升件与反向梯形板连接，可实现通过控制清砂顶升件顶起反向梯形板，从而实现顶升清砂效果。这样，通过设置相互叠加对位的正向梯形板与反向梯形板，从而可控制实现打印与清砂，该打印机尤其适用于对大尺寸工作箱进行彻底的自动化清理效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。