一种3D打印自动取物与卷贴纸装置及其工作方法与流程

本发明涉及一种3d打印自动取物与卷贴纸装置及其工作方法。

背景技术：

目前的3d打印技术较为成熟，市面上的3d打印设备多种多样，各有各的优势。但是就现有的3d打印设备而言，其打印结束后仍然需要人工操作将打印好的产品从设备上取下，然后再人工进行粘贴新的美纹纸，该过程不仅操作繁琐，而且耗时长，大大增加了3d打印技术的用时。

为了解决现有3d打印技术用时长的问题，现有技术往往是针对特定的3d打印设备进行轻微自动化的改进，然而对于同类型的3d打印设备却不能进行通用，适用性较差，且针对特定3d打印设备进行改进时将耗费巨大的人力、物力，成本过高。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对以上不足之处，提供一种3d打印自动取物与卷贴纸装置及其工作方法，不仅结构合理、适用性好，而且高效便捷。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种3d打印自动取物与卷贴纸装置，包括用以设置在3d打印机喷头下方的水平支撑板，所述水平支撑板上设有由横移机构驱动沿横向平移的打印平台，水平支撑板的后端部固联有上端具有敞口的储物箱，水平支撑板的后端上侧设有由升降机构驱动升降的竖向支撑板，所述竖向支撑板的后侧面下端固联有用以当打印平台朝向3d打印机喷头平移时将产品铲落至储物箱内的推铲；所述竖向支撑板的前侧面下端固联有用以压紧在打印平台表面的且卷绕有美纹纸的卷贴辊，所述卷贴辊上的美纹纸随着打印平台朝向3d打印机喷头平移时黏贴在打印平台的表面，卷贴辊的前侧设有用以将美纹纸切断的切割装置。

进一步的，所述打印平台的下端设有与水平支撑板沿横向滑动连接的横向滑槽；所述横移机构包括对称设置在水平支撑板下侧左右两端的第一齿轮齿条组件，所述第一齿轮齿条组件包含相啮合的第一齿条与第一齿轮，所述第一齿条沿横向固联在横向滑槽的内侧壁下端，所述第一齿轮水平设置且由竖设在水平支撑板下侧的横移电机驱动旋转。

进一步的，所述第一齿轮齿条组件还包括用于安装横移电机的第一电机架，所述第一电机架呈l型，第一电机架的水平边与储物箱的前侧固联，第一电机架的竖直板与水平支撑板的底面固联；所述储物箱的上端开设有两个以利于打印平台的左端和右端分别穿过的槽口。

进一步的，所述竖向支撑板的前侧面左右两端下部分别设有向下倾斜的支撑悬臂；所述卷贴辊设于左右两端的支撑悬臂之间，卷贴辊的辊轴端部支撑悬臂转动连接；所述切割装置包括纵向设置的切割锯条及对称设置在切割锯条左右两端的丝杆机构，所述丝杆机构包括驱动电机、丝杆以及螺母，所述丝杆为前端高、后端低的倾斜状，驱动电机通过传动件与丝杆的下端相连接，所述螺母与丝杆螺接，螺母的外壁与切割锯条的端部固联。

进一步的，所述推铲的宽度大于打印平台的宽度，推铲的底面左右两端分别固联有第二电机架，所述驱动电机倾斜安装在第二电机架上；所述丝杆的上、下两端分别设有丝杆支撑座，位于上端的丝杆支撑座与支撑悬臂固联，位于下端的丝杆支撑座经一支撑杆与竖向支撑板固联。

进一步的，所述升降机构包括对称设于竖向支撑板左右两侧的第二齿轮齿条组件，所述第二齿轮齿条组件包括相啮合的第二齿条与第二齿轮，所述第二齿条沿竖向固联在竖向支撑板的侧面，所述第二齿轮竖向设置在储物箱的前侧且经由横设在储物箱内部上端的升降电机驱动旋转。

进一步的，所述储物箱的前侧面左右两端分别固联有导向块，所述导向块上设有沿竖向贯穿的竖向滑槽；所述竖向支撑板的底面左右两端分别设于竖向滑杆，所述竖向滑杆与第二齿条均伸入竖向滑槽并构成滑动副。

进一步的，所述推铲的底面与竖向支撑板的底面齐平，推铲的铲面为向前侧凹的圆弧面。

为了实现上述目的，本发明采用的另一种技术方案是：一种3d打印自动取物与卷贴纸装置的工作方法，包含如下步骤：

初始状态时，打印平台位于3d打印机喷头的下方，竖向支撑板位于最上端，3d打印机喷头在打印平台上打印产品；

步骤s1：在打印结束后，横移电机启动并通过第一齿轮和第一齿条驱动打印平台连同打印好的产品横移至储物箱上侧，接着升降电机启动并通过第二齿轮和第二齿条驱动竖向支撑板下降至推铲的底面与打印平台的顶面相齐平；

步骤s2：横移电机反向启动并通过第一齿轮和第一齿条驱动打印平台朝向3d打印机喷头平移，在平移过程中推铲将打印平台上的美纹纸和打印好的产品铲落至储物箱内；同时在移动过程中由于卷贴辊压在打印平台上，卷贴辊上的美纹纸随着打印平台的移动黏贴在在打印平台的表面；

步骤s3：在打印平台平移至初始位置时，驱动电机启动，驱动电机通过丝杆和螺母驱动切割锯条向下移动至切断美纹纸；

步骤s4：驱动电机反向启动并通过丝杆和螺母驱动切割锯条向上移动至原处；升降电机反向启动并通过第二齿轮和第二齿条驱动竖向支撑板上升至初始位置；

步骤s5：3d打印机喷头继续在打印平台上打印产品，重复上述步骤s1～s4。

与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明结构简单、合理，可适用于大多数的3d打印设备，适用性好；同时能够自动将3d打印产品从打印平台上取下，并在打印平台的表面黏贴新的美纹纸，使用方便，有效提高工作效率，降低人工劳动强度。

附图说明：

图1是本发明实施例的立体构造示意图一；

图2是本发明实施例的立体构造示意图二；

图3是本发明实施例的主视构造示意图；

图4是本发明实施例的仰视构造示意图；

图5是竖向支撑板与切割装置的装配的立体构造示意图一；

图6是图5中的a处放大示意图；

图7是竖向支撑板与切割装置的装配的立体构造示意图二；

图8是图7中的b处放大示意图；

图9是竖向支撑板与切割装置的装配的侧视剖面示意图；

图10是储物箱的立体构造示意图一；

图11是储物箱的立体构造示意图二；

图12是打印平台与横移机构的装配构造示意图；

图13本发明实施例的运作过程图一；

图14本发明实施例的运作过程图二；

图15本发明实施例的运作过程图三。

图中：

1-水平支撑板；2-横移机构；3-打印平台；4-储物箱；5-竖向支撑板；6-升降机构；7-推铲；8-卷贴辊；9-横向滑槽；10-第一齿条；11-第一齿轮；12-横移电机；13-第一电机架；14-槽口；15-支撑悬臂；16-切割装置；17-切割锯条；18-驱动电机；19-丝杆；20-螺母；21-第二齿条；22-第二齿轮；23-升降电机；24-第三电机架；25-导向块；26-竖向滑槽；27-竖向滑杆；28-第二电机架；29-丝杆支撑座；30-支撑杆。

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1～12所示，本发明一种3d打印自动取物与卷贴纸装置，包括用以设置在3d打印机喷头下方的水平支撑板1，所述水平支撑板1上设有由横移机构2驱动沿横向平移的打印平台3，水平支撑板1的后端部固联有上端具有敞口的储物箱4，水平支撑板1的后端上侧设有由升降机构6驱动升降的竖向支撑板5，所述竖向支撑板5的后侧面下端固联有用以当打印平台3朝向3d打印机喷头平移时将产品铲落至储物箱4内的推铲7；所述竖向支撑板5的前侧面下端固联有用以压紧在打印平台3表面的且卷绕有美纹纸的卷贴辊8，所述卷贴辊8上的美纹纸随着打印平台3朝向3d打印机喷头平移时黏贴在打印平台的表面，以便为下一次打印产品做准备，卷贴辊的前侧设有用以将美纹纸切断的切割装置。

本实施例中，所述打印平台3的下端设有与水平支撑板1沿横向滑动连接的横向滑槽9；所述横移机构2包括对称设置在水平支撑板1下侧左右两端的第一齿轮齿条组件，所述第一齿轮齿条组件包含相啮合的第一齿条10与第一齿轮11，所述第一齿条10沿横向固联在横向滑槽9的内侧壁下端，所述第一齿轮11水平设置且由竖设在水平支撑板1下侧的横移电机12驱动旋转。使用时，横移电机驱动第一齿轮旋转，由于第一齿轮与第一齿条相啮合，第一齿轮的旋转运动即可转换为驱动第一齿条沿横向移动，第一齿条由于与打印平台固联，进而可实现打印平台沿横向平移运动。

本实施例中，所述第一齿轮齿条组件还包括用于安装横移电机11的第一电机架12，所述第一电机架12呈l型，第一电机架12的水平边与储物箱4的前侧固联，第一电机架12的竖直板与水平支撑板1的底面固联；第一电机架采用l型，且固定在水平支撑板与储物箱之间，可起到提高水平支撑板的结构强度的效果；所述储物箱的上端开设有两个以利于打印平台的左端和右端分别穿过的槽口。

本实施例中，所述竖向支撑板5的前侧面左右两端下部分别设有向下倾斜的支撑悬臂15；所述卷贴辊8设于左右两端的支撑悬臂15之间，卷贴辊8的辊轴端部支撑悬臂15转动连接；所述切割装置16包括纵向设置的切割锯条17及对称设置在切割锯条17左右两端的丝杆机构，所述丝杆机构包括驱动电机18、丝杆19以及螺母20，所述丝杆19为前端高、后端低的倾斜状，驱动电机18通过联轴器与丝杆19的下端相连接，所述螺母20与丝杆19螺接，螺母20的外壁与切割锯条17的端部焊接。使用时，驱动电机驱动丝杆旋转，由于螺母与切割锯条固联且与丝杆相螺接，即可将丝杆的旋转运动转换为螺母的上下运动，进而通过螺母带动切割锯条上下运动。

本实施例中，所述升降机构6包括对称设于竖向支撑板5左右两侧的第二齿轮齿条组件，所述第二齿轮齿条组件包括相啮合的第二齿条21与第二齿轮22，所述第二齿条21沿竖向固联在竖向支撑板5的侧面，所述第二齿轮22竖向设置在储物箱4的前侧且经由横设在储物箱4内部上端的升降电机23驱动旋转；进一步的，所述储物箱4的内部前侧左右两端上部分别固联有呈l型的第三电机架24，所述升降电机23安装在第三电机架24上。使用时，升降电机启动，由于第二齿轮与第二齿条相啮合，第二齿轮的旋转运动即可转换为驱动第二齿条沿竖向移动，第二齿条由于与竖向支撑板固联，进而可实现带动竖向支撑板沿竖向升降。

本实施例中，所述储物箱4的前侧面左右两端分别固联有导向块25，所述导向块25上设有沿竖向贯穿的竖向滑槽26；所述竖向支撑板5的底面左右两端分别设于竖向滑杆27，所述竖向滑杆27与第二齿条21均伸入竖向滑槽26并构成滑动副；利用竖向滑杆与导向块上竖向滑槽滑动配合，可对竖向支撑板的升降起到导向作用。

本实施例中，所述推铲7的宽度大于打印平台3的宽度，推铲7的底面左右两端分别固联有第二电机架28，所述驱动电机18倾斜安装在第二电机架28上；所述丝杆19的上、下两端分别设有丝杆支撑座29，位于上端的丝杆支撑座29与支撑悬臂15固联，位于下端的丝杆支撑座29经一支撑杆30与竖向滑杆27固联。

本实施例中，所述推铲的底面与竖向支撑板的底面齐平，推铲的铲面为向前侧凹的圆弧面。

本实施例中，卷贴辊包括辊轴及可套设在辊轴外侧的辊筒，辊筒的两端通过轴挡圈实现轴向定位，辊轴的端部通过轴承固设在支撑悬臂上。

具体实施过程：

初始状态时，如图13所示，水平支撑板1安装在现有3d打印设备上且位于3d打印机喷头的下方，打印平台3也同样位于3d打印机喷头的下方，竖向支撑板5位于最上端，打印平台3的表面黏贴有美纹纸，3d打印机喷头在打印平台上打印产品；

工作时：（1）在打印结束后，横移电机12启动并通过第一齿轮11和第一齿条10驱动打印平台3连同打印好的产品横移至储物箱1上侧，如图14所示，接着升降电机23启动并通过第二齿轮22和第二齿条21驱动竖向支撑板5下降至推铲7的底面与打印平台3的顶面相齐平；（2）横移电机12反向启动并通过第一齿轮11和第一齿条10驱动打印平台3朝向3d打印机喷头平移，在平移过程中推铲7将打印平台3上的美纹纸和打印好的产品铲落至储物箱4内；同时在移动过程中由于卷贴辊8压在打印平台3上，卷贴辊8上的美纹纸随着打印平台的移动黏贴在在打印平台3的表面，为下一次打印做准备，如图15所示；（3）在打印平台平3移至初始位置时（即3d打印机喷头的下方），驱动电机18启动，驱动电机18通过丝杆19和螺母20驱动切割锯条17向下移动至切断美纹纸；（4）驱动电机18反向启动并通过丝杆19和螺母20驱动切割锯条17向上移动至原处；升降电机23反向启动并通过第二齿轮22和第二齿条21驱动竖向支撑板5上升至初始位置；（5）3d打印机喷头继续在打印平台3上打印产品，重复上述步骤s1～s4。

本发明采用的另一种技术方案是：一种3d打印自动取物与卷贴纸装置的工作方法，包含如下步骤：

初始状态时，打印平台位于3d打印机喷头的下方，竖向支撑板位于最上端，3d打印机喷头在打印平台上打印产品；

步骤s1：在打印结束后，横移电机12启动并通过第一齿轮11和第一齿条10驱动打印平台3连同打印好的产品横移至储物箱4上侧，接着升降电机23启动并通过第二齿轮22和第二齿条21驱动竖向支撑板5下降至推铲7的底面与打印平台3的顶面相齐平；

步骤s2：横移电机12反向启动并通过第一齿轮11和第一齿条10驱动打印平台3朝向3d打印机喷头平移，在平移过程中推铲7将打印平台3上的美纹纸和打印好的产品铲落至储物箱4内；同时在移动过程中由于卷贴辊8压在打印平台3上，卷贴辊8上的美纹纸随着打印平台3的移动黏贴在在打印平台3的表面；

步骤s3：在打印平台3平移至初始位置时，驱动电机18启动，驱动电机18通过丝杆19和螺母20驱动切割锯条17向下移动至切断美纹纸；

步骤s4：驱动电机18反向启动并通过丝杆19和螺母20驱动切割锯条17向上移动至原处；升降电机23反向启动并通过第二齿轮22和第二齿条21驱动竖向支撑板5上升至初始位置；

步骤s5：3d打印机喷头继续在打印平台3上打印产品，重复上述步骤s1～s4。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。