用于三维打印机的打印件定位平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于三维打印机的打印件定位平台。包括可相互分离的用于承载打印物体的托盘和托盘支撑部，其中所述托盘包括至少第一定位件以及第二定位件，所述第一定位件以及第二定位件对称地位于所述托盘上与放置所打印物体的侧面相对的另一侧；所述托盘支撑部包括支撑板以及支架，用于对所述托盘进行支撑及定位；所述支撑板设有至少第三定位件以及第四定位件，分别与所述第一定位件和所述第二定位件相配合以固定所述托盘；支架，用于承载所述托盘支撑板并将所述定位平台与所述三维打印机相连，包括底座以及分别连接于所述底座两侧的支撑臂和靠背，所述支撑臂用于支撑所述支撑板，所述靠背用于将所述支架固定在所述三维打印机上。
【专利说明】用于三维打印机的打印件定位平台
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及三维打印机，特别是一种用于三维打印机的定位平台。
【背景技术】
[0002]三维打印是一种快速成形技术，以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用，比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件等，已经有使用这种技术打印而成的零部件。随着三维打印的应用越来越广泛，对三维打印机进行改良的需求也是多种多样的。
[0003]三维打印机的打印平台表面需要覆盖一层耐热的平台贴膜，且其需要时常更换。然而，目前的三维打印机的打印平台是固定于打印机内部的，无法轻松地被取出，导致对平台贴膜的替换工作只能在打印机内部进行，造成了操作上的不便。此外，由于三维打印机常设置能够使打印平台移动的传动装置，而在精密的三维打印的过程中打印平台位置的稳定性也是不可或缺的。
[0004]因此，需要一种用于三维打印机的定位平台，以克服打印平台取出不方便的问题，同时确保三维打印的过程中置物平台的稳定性。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种用于三维打印机的打印件定位平台。包括可相互分离的用于承载打印物体的托盘和托盘支撑部，其中所述托盘包括至少第一定位件以及第二定位件，所述第一定位件以及第二定位件对称地位于所述托盘上与放置所打印物体的侧面相对的另一侧；所述托盘支撑部包括支撑板以及支架，用于对所述托盘进行支撑及定位；所述支撑板设有至少第三定位件以及第四定位件，分别与所述第一定位件和所述第二定位件相配合以固定所述托盘；支架，用于承载所述托盘支撑板并将所述定位平台与所述三维打印机相连，包括底座以及分别连接于所述底座两侧的支撑臂和靠背，所述支撑臂用于支撑所述支撑板，所述靠背用于将所述支架固定在所述三维打印机上。
[0006]优选地，所述托盘为表面光滑的平板，并在承载打印物体的一侧表面铺设打印贴膜。
[0007]优选地，所述托盘为圆形、正方形或矩形。
[0008]优选地，所述第一定位件以及第二定位件为凸起的磁铁块，所述第三定位件以及第四定位件为相应的凹槽。
[0009]优选地，所述第一定位件以及第二定位件为凹槽，所述第三定位件以及第四定位件为相应的凸起的磁铁块。
[0010]优选地，所述支撑臂呈工字形形状，包括相互平行的第一支撑臂和第二支撑臂，以及加在第一支撑臂和第二支撑臂之间的第三支撑臂。
[0011]优选地，所述每个支撑臂上设置有至少一个螺合结构，以对支撑板进行多点式固定。
[0012]优选地，所述底座上设置有螺纹通孔，以在其内部穿过Z轴传动装置，通过Z轴传动装置带动而使所述支架沿Z轴上下移动。
[0013]优选地，所述靠背包括至少一个固定件用于将所述支架固定在三维打印机上。
[0014]优选地，还包括至少第五定位件以及第六定位件，分别与所述第一定位件和所述第三定位件、以及所述第二定位件和所述第四定位件相配合以辅助定位并固定所述托盘。
[0015]根据本实用新型的用于三维打印机的定位平台，在进行三维打印时能够保证托盘在传动中的稳定性，同时，能够人为地克服磁铁吸力将托盘从托盘支持部上取下，以便于对平台贴膜的更换。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]参考随附的附图，本实用新型更多的目的、功能和优点将通过本实用新型实施方式的如下描述得以阐明，其中:
[0017]图1示意性示出了应用本实用新型的定位平台的三维打印机的整体结构图。
[0018]图2a_2c示意性示出了本实用新型的定位平台的整体结构图。其中，图2a为定位平台的立体图，图2b为图2a中按Z方向观察的定位平台俯视图，图2c为图2a中按与Z方向相反的方向观察的定位平台仰视图。
[0019]图3示意性示出了本实用新型的定位平台所包含的托盘的示意图。
[0020]图4a_4b示意性示出了托盘支持部的结构图。其中，图4a为托盘支持部的立体图，图4b为从图4a中V方向观察的支架的仰视图。
[0021]图5示意性示出了托盘以及支撑板的侧视图。
[0022]图6示意性示出了根据本实用新型另一实施例的托盘以及支撑板的侧视图。
【具体实施方式】
[0023]通过参考示范性实施例，本实用新型的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本实用新型并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本实用新型的具体细节。
[0024]在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
[0025]图1示意性示出了应用本实用新型的定位平台的三维打印机100的整体结构图。如图1所示，应用本实用新型的定位平台的三维打印机100包括:支撑框101、X轴传动装置102、Y轴传动装置103、打印头104、Z轴传动装置105，以及用于盛放打印产品的定位平台106。
[0026]其中，支撑框101，其由四个竖直的片状直角支撑柱，以及在三维打印机100的顶部连接成正方形的四个水平的支撑住组成；x轴传动装置102以及Y轴传动装置103，分别用于使打印头104在X轴以及Y轴上进行移动；Z轴传动装置105用于使定位平台106在竖直方向上下移动。定位平台106在竖直方向的移动，配合打印头104在X轴以及Y轴上的移动，得以完成在定位平台106上的三维打印作业。
[0027]图2示意性示出了根据本实用新型一个实施例的定位平台106的整体结构图。其中，图2a为定位平台的立体图，图2b为图2a中按Z方向观察的定位平台俯视图，图2c为图2a中按与Z方向相反的方向观察的定位平台仰视图。图3示意性示出了本实用新型的定位平台所包含的托盘的示意图。图4示意性示出了托盘支持部的结构图。其中图4a为托盘支持部的立体图，图4b为从图4a中Z’方向观察的支架仰视图。图5示意性示出了托盘以及支撑板的侧视图及拼接原理。以下，参照图2?图5对定位平台106进行描述。
[0028]如图2a所示，定位平台106包括:托盘201以及对托盘201起支撑及定位作用的托盘支持部202。其中托盘支持部202包括支撑板203以及固定支撑板203的支架204 (参见图2c)。具体地:
[0029]托盘201，优选为表面光滑的平板，在上表面铺设打印贴膜(未图示)后可用于三维打印产品的盛放。另外，托盘201优选为圆形、正方形或矩形板状结构，主体材质为耐热度高且平整性好的材料，例如玻璃。托盘201长L优选为25?30cm，宽W优选为25?30cm。本实施例中，托盘201以及后述的托盘支持部202分别设有2组定位件。其中位于托盘201的2个定位件分别与位于后述托盘支持部202 (支撑板203)的2个定位件的结构相互配合，以固定托盘201以及支撑板203彼此之间的位置。托盘201为平面板状，可以是任意形状，例如圆形、正方形或矩形等。
[0030]根据本实用新型的一个实施例，如图2b所示，在托盘201背对放置打印件的一侧对称地凸出设有大小相同的第一定位件206a以及第二定位件206b，用于分别通过与位于后述支撑板203的第三定位件207a以及第四定位件207b之间相互作用力而固定彼此的位置。第一定位件206a以及第二定位件206b对称地位于所述托盘上与放置所打印物体的侧面相对的另一侧。第一定位件206a以及第二定位件206b优选为凸起的磁铁块。其中，第一定位件206a以及第二定位件206b优选形状相同，且直径优选为2?3cm。优选地，第一定位件206a以及第二定位件206b的重心的连线穿过托盘201的重心，且第一定位件206a以及第二定位件206b对称分布于托盘201重心的两侧。
[0031]如图2c所示，托盘支持部202，用于对托盘201进行支撑及定位。托盘支持部202包括支撑板203以及用于固定支撑板203的支架204。
[0032]支撑板203为硬质材料，优选为塑料。在支撑板203中设有第三定位件207a以及第四定位件207b，用于分别通过与上述第一定位件206a以及第二定位件206b相互作用而使上述第一定位件206a与第三定位件207a，以及，第二定位件206b与第四定位件207b定位在一起。
[0033]在本实施例中，支撑板203中，第三定位件207a以及第四定位件207b优选设置成与第一定位件206a以及第二定位件206b的形状相匹配的凹槽形状，以容纳第一定位件206a以及第二定位件206b。
[0034]具体地，如图4a所示，第三定位件207a以及第四定位件207b为支撑板203上表面开设的凹槽，以容纳第一定位件206a以及第二定位件206b,同时使托盘201下表面与支撑板203上表面相互紧密贴合。特别地，第三定位件207a以及第四定位件207b的形状分别与第一定位件206a以及第二定位件206b的形状相配合，且第三定位件207a以及第四定位件207b中心连线的长短与第一定位件206a以及第二定位件206b重心连线的长短相同。
[0035]优选地，第三定位件207a以及第四定位件207b的中心连线穿过支撑板203的重心，且对称分布于支撑板203重心的两侧。
[0036]优选地,第一定位件206a、第二定位件206b、第三定位件207a以及第四定位件207b的形状为圆形。
[0037]此外，当第一定位件206a以及第二定位件206b为凸起的磁铁时，在第三定位件207a以及第四定位件207b的凹槽结构内也设置对应的第五定位件和第六定位件，例如磁铁块，以便与第一定位件206a以及第二定位件206b相互吸引固定，实现辅助定位固定功倉泛。
[0038]或者，第三定位件207a以及第四定位件207b设置的对应第五定位件和第六定位件(例如磁铁块)也可以位于凹槽以外的位置。具体地，如图5所示，在支撑板203底面中与支撑板203上表面中的第三定位件207a以及第四定位件207b对应的位置，开设有大小相同的凹槽:第三凹槽208a以及第四凹槽208b，且在第三凹槽208a以及第四凹槽208b中分别设有大小相同的磁铁:第三磁铁209a以及第四磁铁20%。且第三磁铁209a以及第四磁铁209b与上述第一定位件206a以及第二定位件206b的相对面的磁极相异。从而，借助磁铁间的吸引力，当托盘201靠近支撑板203时，托盘201中的第一定位件206a以及第二定位件206b会受到Z方向的吸引力，分别嵌入第三定位件207a以及第四定位件207b中，同时使托盘201的下表面与支撑板203的上表面相互紧密贴合，达到对托盘201进行定位的目的。优选地，第三凹槽208a、第四凹槽208b、第三磁铁209a以及第四磁铁209b为圆形。
[0039]优选地，第三磁铁209a以及第四磁铁209b的厚度分别略大于第三凹槽208a以及第四凹槽208b的凹槽深度，即第三磁铁209a以及第四磁铁209b向支撑板203的下表面外侧略微凸出。同时，凸出部分的厚度小于支撑板203下表面与后述支架204上表面的间距。
[0040]然而，本实用新型不限于此，可以将第一定位件206a以及第二定位件206b设置为凹槽，而第三定位件207a以及第四定位件207b优选设置成与第一定位件206a以及第二定位件206b的形状相匹配的凸起形状。
[0041]图6示意性示出了另一实施例的托盘以及支撑板的侧视图。如图6所示，位于托盘201’中的第一定位件206a和第二定位件206b可以设置为凹槽、第三定位件207a以及第四定位件207b可以设置为凸起物。
[0042]具体地，在本实施例的第一定位件206a中，凹槽位于托盘201’底部，在托盘201’上表面与该凹槽对应位置设有第三凹槽208a’，且第三磁铁209a’嵌入第三凹槽208a’内部。特别地，第三磁铁209a’的上表面与托盘201a’的上表面持平。由于托盘201’中的第二定位件206b的结构与第一定位件的结构相似，这里不再赘述。
[0043]关于托盘201或托盘201’中第一定位件206a以及第二定位件206b的位置，优选地，第一定位件206a以及第二定位件206b的连线穿过托盘的重心且对称分布于托盘重心的两侧。此外，第一定位件206a以及第二定位件206b与托盘的边界的距离优选为5?8cm。
[0044]关于支撑板203或支撑板203’的第三定位件207a以及第四定位件207b的位置，优选地，第三定位件207a以及第四定位件207b的连线穿过支撑板的重心，且连线长短与上述第一定位件206a以及第二定位件206b的连线长短相同，并且，第三定位件207a以及第四定位件207b对称分布在支撑板重心的两侧。
[0045]在上述实施例中，第一定位件、第二定位件、第三定位件以及第四定位件的形状为圆形，然而本实用新型不限于此，上述定位件的形状可以是任意形状，例如六边形、矩形、菱形等等。
[0046]在上述实施例中，在托盘以及支撑板中分别设置了两组定位件，每组定位件的数量为2个。即，托盘中设置了 2个定位件:第一定位件以及第二定位件，相应地，支撑板中也设置了 2个定位件:第三定位件以及第四定位件。然而，本实用新型不限于此，在托盘以及支撑板中分别设置的两组定位件，其中每组定位件的数量可以是任意个。例如，在托盘重心部位的托盘底面设置一个正方形的定位件，相应地，在支撑板重心部位设置一个与位于托盘的定位件结构相配合的定位件。从而在只有一组定位件的情况下，同样可以起到将托盘固定于支撑板上的作用；又例如，可以在托盘以及支撑板中分别设置2组以上的定位件，例如三组定位件，具体地，在托盘中的3个定位件连成的三角形的重心与托盘的重心重合，对应地，在支撑板中的3个定位件连成的三角形的重心与托盘的重心重合，且位于支撑板中的3个定位分别与位于托盘中的3个定位件彼此结构相互配合。
[0047]在上述实施例中，位于托盘的定位件与位于支撑板的定位件通过磁力相互吸引，从而起到将托盘固定于支撑板上的效果。然而本实用新型不限于此，也可以不利用上述定位件中磁铁的吸引力，而仅通过位于托盘的定位件的结构与位于支撑板的定位件的结构相互配合的方式，将托盘固定于支撑板上。例如，可以将成对设置的磁铁替换为磁铁配合饼状铁，同样可以通过吸引力达到对托盘201进行定位的目的。这里，饼状铁也可以由其他能够对磁铁产生吸引力的金属代替，例如钴、镍等金属。
[0048]下面对支架204的结构进行说明。
[0049]如图4a所示，支架204为硬质材料，优选为铝合金，用于固定支撑板203，并通过连接Z轴传动装置105 (见图1)实现对定位平台106整体在竖直方向的上下移动。具体地，支架204包括底座401，从底座401延伸的支撑臂402，连接所述底座位于和支撑臂402相对的另一侧的靠背403。
[0050]图4b示出了从支架204背面一侧呈现的底座401和支撑臂402的具体结构图。如图4b所示，支撑臂402呈工字形结构，包括相互平行的第一支撑臂404a和第二支撑臂404b,以及加在第一支撑臂404a和第二支撑臂404b之间的第三支撑臂404c。每个支撑臂上设置有至少一个螺合结构，即第一螺合结构205a、第二螺合结构205b以及第三螺合结构205c，以对支撑板203进行多点式固定。图中所示为三点式固定。其中，第一螺合结构205a以及第二螺合结构205b分别位于第一支撑臂404a以及第二支撑臂404b的远离底座401的端部，第三螺合结构205c位于正方形环状结构远离底座401的角部。本领域技术人员可以理解的是，图4b所示的三点式支撑结构仅仅是示例性的，还可以采用2点或更多点式的支撑结构。然而由三个螺合结构组成的三角结构是最稳定的，因此优选通过三个螺合结构将支撑板固定于支架204上。根据本实用新型的支撑结构不唯一，只要能够通过螺合结构固定支撑板203即可。
[0051]底座401上设置有螺纹通孔404，以在其内部穿过Z轴传动装置105 (参照图1)，通过Z轴传动装置105带动而使支架204沿Z轴上下移动。
[0052]靠背403用于将支架204固定在三维打印机上，包括至少一个固定件405。
[0053]本实用新型的一个实施例中，第一螺合结构205a、第二螺合结构205b以及第三螺合结构205c由螺杆、弹簧以及螺母(未图示)组成，具体地，螺杆由支撑板203上表面向下，穿过支撑板203并穿出支架主体403，螺母分别设置于紧贴支撑板203下表面的螺杆以及穿出支架主体403的螺杆之上。另外，弹簧内穿螺杆地设置于支撑板203下表面螺母与支架上表面之间。特别地，螺杆在支撑板203的上表面没有凸出部分。
[0054]根据上述第一螺合结构205a、第二螺合结构205b以及第三螺合结构205c，支撑板203下表面与支架204上表面之间存在一定间距，该间距大于第三磁铁209a以及第四磁铁209b在支撑板203下表面凸出部分的厚度，优选为I?2cm。
[0055]如上所述，本实用新型中第三磁铁209a以及第四磁铁209b与第一磁铁206a以及第二磁铁206b的相对面的磁极相异，从而借助磁铁间的吸引力，达到对托盘201进行定位的目的。然而不限于此，可以将上述第一磁铁206a以及与其位置对应的第三磁铁209a中的任意一个，替换为饼状铁206a’或饼状铁209a’，同样可以通过吸引力达到对托盘201进行定位的目的；类似地，将上述第二磁铁206b以及与其位置对应的第四磁铁209b中的任意一个，替换为饼状铁206b’或饼状铁20%’，同样可以通过吸引力达到对托盘201进行定位的目的。这里，饼状铁也可以由其他能够对磁铁产生吸引力的金属代替，例如钴、镍等金属。
[0056]根据本实用新型的用于三维打印机的定位平台，在进行三维打印时能够保证托盘在传动中的稳定性，同时，能够人为地克服磁铁吸力将托盘从托盘支持部上取下，以便于对平台贴膜的更换。
[0057]结合这里披露的本实用新型的说明和实践，本实用新型的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本实用新型的真正范围和主旨均由权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种用于三维打印机的打印件定位平台，包括可相互分离的用于承载打印物体的托盘和托盘支撑部，其中 所述托盘包括至少第一定位件以及第二定位件，所述第一定位件以及第二定位件对称地位于所述托盘上与放置所打印物体的侧面相对的另一侧； 所述托盘支撑部包括支撑板以及支架，用于对所述托盘进行支撑及定位； 所述支撑板设有至少第三定位件以及第四定位件，分别与所述第一定位件和所述第二定位件相配合以固定所述托盘； 支架，用于承载所述托盘支撑板并将所述定位平台与所述三维打印机相连，包括底座以及分别连接于所述底座两侧的支撑臂和靠背，所述支撑臂用于支撑所述支撑板，所述靠背用于将所述支架固定在所述三维打印机上。
2.根据权利要求1所述的三维打印机的打印件定位平台，其中，所述托盘为表面光滑的平板，并在承载打印物体的一侧表面铺设打印贴膜。
3.根据权利要求1所述的三维打印机的打印件定位平台，其中，所述托盘为圆形、正方形或矩形。
4.根据权利要求1所述的三维打印机的打印件定位平台，其中，所述第一定位件以及第二定位件为凸起的磁铁块，所述第三定位件以及第四定位件为相应的凹槽。
5.根据权利要求1所述的三维打印机的打印件定位平台，其中，所述第一定位件以及第二定位件为凹槽，所述第三定位件以及第四定位件为相应的凸起的磁铁块。
6.根据权利要求1所述的三维打印机的打印件定位平台，其中，所述支撑臂呈工字形形状，包括相互平行的第一支撑臂和第二支撑臂，以及加在第一支撑臂和第二支撑臂之间的第三支撑臂。
7.根据权利要求6所述的三维打印机的打印件定位平台，其中，所述每个支撑臂上设置有至少一个螺合结构，以对支撑板进行多点式固定。
8.根据权利要求1所述的三维打印机的打印件定位平台，其中，所述底座上设置有螺纹通孔，以在其内部穿过Z轴传动装置，通过Z轴传动装置带动而使所述支架沿Z轴上下移动。
9.根据权利要求1所述的三维打印机的打印件定位平台，其中，所述靠背包括至少一个固定件用于将所述支架固定在三维打印机上。
10.根据权利要求1所述的三维打印机的打印件定位平台，其中，还包括至少第五定位件以及第六定位件，分别与所述第一定位件和所述第三定位件、以及所述第二定位件和所述第四定位件相配合以辅助定位并固定所述托盘。
【文档编号】B22F3/22GK204094145SQ201420549048
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】王晓朗, 仇子玉 申请人:王晓朗, 仇子玉