一种缓震型3D打印底座装置及具有该装置的3D打印机的制作方法

【技术领域】

本实用新型涉及3d打印设备的技术领域，具体是一种缓震型3d打印底座装置及具有该装置的3d打印机。

背景技术：

3d打印机在工作的时候，由于驱动机构的运作会产生较大幅度的振动，从而对3d打印的效果产生影响，出现打歪、多痕等现象，因此，工程师为解决这一问题，往往采用缓震的底座来减少打印过程中振动带来的影响，即在底座下方给与一弹性支撑，但是这一做法，存在以下问题：一是该种方式不能解决振动所带来的左右晃动，第二是如果底座下侧的弹性强度调试较高，也就是所谓弹簧的弹性系数较大，不容易变形，即会使得整个底座下侧处于紧绷的状态，从而其减震性能很差，起不到实质作用；但是当下侧弹簧容易变形时，由于在底座上3d打印出来的产品会存在不对称，从而重量分布不一致很容易就使得整个底座倾斜，由于3d打印的喷头按照所设定的运行轨迹坐标移动，整个产品就会被打歪。

综上所述，现有的缓震型3d打印底座装置急需改进。

技术实现要素：

为克服上述问题，本实用新型提供一种缓震型3d打印底座装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一技术方案如下：即一种缓震型3d打印底座装置，包括打印平台，支撑板、缓震平衡机构、以及固定位置的固定安装板；所述打印平台包括工作平台、台型柱、绝缘平板以及倾角传感器，绝缘平板和打印平台平行设定，工作平台通过台型柱固定支撑于绝缘平板上，所述倾角传感器位于绝缘平板上且与其电性连接；所述支撑板包括焊接板以及三角板，所述焊接板一面焊接于所述绝缘平板上，另一面设置设置有至少两个凹槽，所述三角板朝向焊接板的一面上对应凹槽位置设置有滚珠，所述滚珠与三角板采用滚动连接，焊接板上其中一个凹槽与滚珠完全尺寸大小适配，其余凹槽均大于所对应的所述滚珠的尺寸，通过所述焊接板上的凹槽卡接所述三角板上的滚珠实现滚动连接；所述缓震平衡机构包括倾斜杠，所述倾斜杠一端可旋转连接于所述固定安装板上，一端连接于所述三角板上。

优选地，所述缓震平衡机构进一步包括三个弹簧结构，其中两个弹簧结构一端固定连接于固定安装板上，另一端固定连接于三角板背离打印平台一面的两个顶角处，另一个弹簧结构一端固定连接于倾斜杠的一端上，另一端固定连接在三角板背离打印平台一面的另一个顶角处。

优选地，所述缓震平衡机构进一步包括旋拧结构，弹簧结构从固定安装板以及倾斜杠的一面穿过，再通过旋拧结构在另一面进行固位锁紧。

优选地，缓震平衡机构进一步包括一伺服电机，以及伺服电机其上连接的旋转轴，伺服电机固定连接于固定安装板上，旋转轴穿过固定安装板与其形成可旋转连接。

优选地，所述缓震型3d打印底座装进一步包括工控机，所述伺服电机电性连接于工控机以及倾角传感器。

优选地，所述焊接板朝向打印平台的一面采用粗糙处理。

优选地，所述三角板为等边三角形，所述凹槽和滚珠的数量均为三个，分别对应三角板的三个顶角处。

为更好地解决上述问题，本实用新型提出又一解决方案如下，即一种3d打印机，包括上述的缓震型3d打印底座装置。

与现有技术相比，本实用新型所提供的一种缓震型3d打印底座装置具有如下的有益效果：

1、通常在设计时，不会将用于驱动的设备如驱动电机设置的离地面很高，往往设置于机架的下侧通过传动机构来传递动能，由于用于驱动的设备在工作时导致机架产生轻微振动，同理支撑板也会左右振动，假定支撑板和打印平台采用固定连接，那么打印平台也同样会左右振动，从而3d打印喷头在打印平台上打印出来的产品精度受到影响，导致产品不良；而当支撑板和打印平台采用上述方式的滚动连接时，焊接板上的凹槽与滚珠完全尺寸大小适配的这一点上，即该位置的滚珠完全卡接在凹槽内，由于滚珠又与三角板采用滚动连接，该处可以滚动但是不会相对滑移，即其实相当于一个转轴处，焊接板上另外两处的凹槽由于均大于滚珠的尺寸，给予了滚珠向四周滚动的空间，因此支撑板相对打印平台可左右相对滑移，因此，当支撑板在左右振动时，仅需将打印平台设定有一定的重量，支撑板在振动的过程中就仅仅相对打印平台左右移动，打印平台就不会被支撑板所影响，即平稳不随着震动左右摆动，进一步提高了打印的质量，

2、由于一些产品的不对称性，导致打印平台受力不均匀会产生轻微倾斜，此时高精度的倾角传感器可感应其倾角的变化，通过倾角传感器电性连接工控机，并将其数值反应至工控机后，工控机通过电性连接伺服电机对其进行指令控制，伺服电机带动倾斜杠对应倾斜从而不断打印平台所倾斜的角度进行补偿，保持打印平台的稳定。

【附图说明】

图1是本实用新型第一实施例提供的缓震型3d打印底座装置的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施例提供的缓震型3d打印底座装置的爆炸图；

图3是本实用新型第一实施例提供的缓震型3d打印底座装置中打印平台1的结构示意图；

图4是本实用新型第一实施例提供的缓震型3d打印底座装置的另一视角下的爆炸示意图；

图5是本实用新型第一实施例提供的缓震型3d打印底座装置的部分结构示意图；

图6是本实用新型第一实施例提供的缓震型3d打印底座装置中焊接板的结构示意图；

图7是本实用新型第一实施例提供的缓震型3d打印底座装置为阐述缓震原理的简化示意图；

图8是本实用新型第一实施例提供的缓震型3d打印底座装置第一视角下的部分结构示意图；

图9是本实用新型第一实施例提供的缓震型3d打印底座装置第二视角下的部分结构示意图；

图10是本实用新型第一实施例提供的缓震型3d打印底座装置的侧视图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种缓震型3d打印底座装置100，该装置主要用于3d打印产品在制作过程中的支撑，同时具有减震同时会自适应性平衡的作用，以解决现有缓震型3d打印底座的减震效果不理想和容易不平衡问题，很大程度上减少了3d打印过程中的次品率，从而助力工业智能化生产，铸造3d打印行业良好的环境品控。

请参阅图1，该3d打印底座装置100包括打印平台1，支撑板2、缓震平衡机构3、固定安装板4，以及机架5，其中机架5为打印平台1，支撑板2、缓震平衡机构3，支撑板固定安装板4以及其他部件提供支撑，从而抬高3d打印区域所在的高度，方便工作人员进行操作以及观测，机架5采用下端固定嵌入地中0.5m～0.7m，以使得整体3d打印底座装置100稳定不易产生振动，机架5的设定属于本行业从属人员或者非标设计人员所常见的技术手段，本实用新型旨在方便理解，对于连接方式和其特征不过多阐述。

其中，打印平台1为3d打印提供空间，即3d打印喷头(图未示出)在该打印平台1上进行打印，打印平台1下侧为支撑板2，即打印平台1滚动连接于支撑板2上，而支撑板2又进一步继而固定连接于缓震平衡机构3上，缓震平衡机构3可以通过支撑板2进一步给予打印平台1缓震的效果，以及起到平衡打印平台1的作用，从而给3d打印喷头在打印平台1上加工时提供一个稳定平衡的环境。

其中，固定安装板4固定连接在机架5上的特定位置，其具体位置不予限定，主要用于方便安装支撑板2以及缓震平衡机构3，可选地，固定安装板4平行设置，以更好地作为参照安装支撑板2以及缓震平衡机构3，从而限定打印平台1，支撑板2、缓震平衡机构3的位置，因此，如果将固定安装板4简单替换位置或者更换特征，也应当属于本实用新型所涵盖的保护范围内。

请参阅图3，打印平台1包括工作平台11、台型柱13、绝缘平板12以及倾角传感器14，其中绝缘平板12和打印平台1平行设定，其工作平台11通过台型柱13固定支撑于绝缘平板12上，由于台型柱13的形状在结构上有着更好的稳定性，从而倾角传感器14设定与绝缘平板12上或者内部，其中绝缘平板12可理解为pcb板，但是表面需要绝缘处理，其工艺可为在其表面镀绝缘层，防止3d打印喷头材料低落至其上导致电路故障，绝缘平板12外接电源后和倾角传感器14电性连接，以给倾角传感器14提供所需工作的电能，倾角传感器14可通过自身特性感应其打印平台1相对水平面的倾角，由于倾角传感器14属于现有技术的元器件，本实用新型不过多加以解释。

请参阅图4，支撑板2包括焊接板21以及三角板22，三角板22的形态为一等边三角形，其与打印平台1位于同一中心线上，焊接板21设置于三角板22朝向打印平台1的一侧，且位于三角板22的三个顶角处呈现中心对称，同时，焊接板21朝向打印平台1的一面采用粗糙处理以增强可焊性，并利用该面与绝缘平板12焊接从而加大焊接力，另一面于三角板22滚动连接，从而实现支撑板2滚动连接打印平台1。

请参阅图5以及图6，其中三角板22和焊接板21滚动连接的方式为：三角板22朝向焊接板21的一面上设置有至少两个同样大小的滚珠221，滚珠221与三角板22采用滚动连接，而焊接板21朝向三角板22的一面上设置有至少两个凹槽211，可选地为三个，凹槽211的形貌特征限定为：焊接板21上其中一个凹槽211与滚珠221完全尺寸大小适配，即正好卡接固定住一个焊接板21的位置，结合图4可知，即限定打印平台1的一个转轴位置，而另外两个凹槽均大于所对应位置的滚珠221尺寸，使其滚珠221在内有滚动滑移的空间；从而整个打印平台1可实现平稳不随着震动左右摆动。

请参阅图7并结合图5、图6，为方便理解上述“打印平台1实现平稳不随着震动左右摆动”这一功能，通过简化图加以阐述，通常在设计时，不会将用于驱动的设备如驱动电机设置的离地面很高，往往设置于机架5的下侧通过传动机构来传递动能，由于用于驱动的设备在工作时导致机架5产生轻微振动，同理支撑板2也会左右振动，假定支撑板2和打印平台1采用固定连接，那么打印平台1也同样会左右振动，从而3d打印喷头在打印平台1上打印出来的产品精度受到影响，导致产品不良。

而当支撑板2和打印平台1采用上述方式的滚动连接时，焊接板21上的凹槽211与滚珠221完全尺寸大小适配的这一点上，即该位置的滚珠221完全卡接在凹槽211内，由于滚珠221又与三角板22采用滚动连接，该处可以滚动但是不会相对滑移，即其实相当于一个转轴处，如图示的a处，焊接板21上另外两处的凹槽211由于均大于滚珠221的尺寸，给予了滚珠221向四周滚动的空间，因此支撑板2相对打印平台1可左右相对滑移，因此，当支撑板2在左右振动时，仅需将打印平台1设定有一定的重量，支撑板2在振动的过程中就仅仅相对打印平台1左右移动，打印平台1就不会被支撑板2所影响，即上述的平稳不随着震动左右摆动，进一步提高了打印的质量。

请参阅图8，缓震平衡机构3包括弹簧结构31，旋拧结构32，以及倾斜杠33，弹簧结构31对应设置于三角板22的三个顶角位置，其中，缓震平衡机构3通过固定安装板4配合安装的，通过上述可知，固定安装板4位于一固定位置，其中两个弹簧结构31一端通过旋拧结构32固定连接于固定安装板4上，另一端固定连接于三角板22的其中两个顶角处，另一个弹簧结构31一端通过旋拧结构32固定连接于倾斜杠33的一端上，另一端同理固定连接在三角板22另一个顶角处，旋拧结构32可通过旋拧改变弹簧结构31的松紧程度，从而调节缓震力度的大小，旋拧结构32与弹簧结构31类似螺母螺钉的安装方式，即弹簧结构31从一面穿过固定安装板4以及倾斜杠33，再通过旋拧结构32在另一面进行固位锁紧，即过盈连接，该种形式属于本领域人员以及非标设计人员常见结构设计手段，本实用新型不过多阐述。

进一步地，倾斜杠33的另一端，即倾斜杠33没有安装弹簧结构31的一端可旋转连接于固定安装板4上，以使其倾斜杠33可以上下倾斜，从而带动三角板22上下倾斜。

请参阅图9，倾斜杠33可旋转连接于固定安装板4的方式为：缓震平衡机构3进一步包括一伺服电机34，以及伺服电机34其连接的旋转轴35，其中伺服电机34固定连接于固定安装板4上，旋转轴35穿过固定安装板4与其形成轴孔式的可旋转连接，伺服电机34带动旋转轴35旋转时，可使得倾斜杠33上下倾斜。

请参阅图9以及图10，所述3d打印底座装置100包括工控机(图未示出)，当3d打印喷头在打印平台1上进行打印时，由于一些产品的不对称性，导致打印平台1受力不均匀会产生轻微倾斜，此时高精度的倾角传感器14可感应其倾角的变化，通过倾角传感器14电性连接工控机，并将其数值反应至工控机后，工控机通过电性连接伺服电机34对其进行指令控制，伺服电机34带动倾斜杠33对应倾斜从而不断打印平台1所倾斜的角度进行补偿，保持打印平台1的稳定性。

为进一步解决上述方案，本实用新型进一步提供了一种3d打印机(图未示出)，该3d打印机具有上述缓震型3d打印底座装置的部分特征或者全部特征。

本领域技术人员也应当理解，如果将本实用新型所述缓震型3d打印底座装置涉及到的全部或部分单元通过稠合、简单变化、串并联互相变换等方式进行组合、替换，如各组件、线路、单元摆放移动位置；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的电路装置/设备/装置/系统，用这样的电路装置/设备/装置/系统代替本实用新型相应组件同样落在本实用新型的保护范围内。

与现有技术相比，本实用新型所提供的一种缓震型3d打印底座装置及具有该装置的3d打印机具有如下的有益效果：

1、通常在设计时，不会将用于驱动的设备如驱动电机设置的离地面很高，往往设置于机架的下侧通过传动机构来传递动能，由于用于驱动的设备在工作时导致机架产生轻微振动，同理支撑板也会左右振动，假定支撑板和打印平台采用固定连接，那么打印平台也同样会左右振动，从而3d打印喷头在打印平台上打印出来的产品精度受到影响，导致产品不良；而当支撑板和打印平台采用上述方式的滚动连接时，焊接板上的凹槽与滚珠完全尺寸大小适配的这一点上，即该位置的滚珠完全卡接在凹槽内，由于滚珠又与三角板采用滚动连接，该处可以滚动但是不会相对滑移，即其实相当于一个转轴处，焊接板上另外两处的凹槽由于均大于滚珠的尺寸，给予了滚珠向四周滚动的空间，因此支撑板相对打印平台可左右相对滑移，因此，当支撑板在左右振动时，仅需将打印平台设定有一定的重量，支撑板在振动的过程中就仅仅相对打印平台左右移动，打印平台就不会被支撑板所影响，即平稳不随着震动左右摆动，进一步提高了打印的质量，

2、由于一些产品的不对称性，导致打印平台受力不均匀会产生轻微倾斜，此时高精度的倾角传感器可感应其倾角的变化，通过倾角传感器电性连接工控机，并将其数值反应至工控机后，工控机通过电性连接伺服电机对其进行指令控制，伺服电机带动倾斜杠对应倾斜从而不断打印平台所倾斜的角度进行补偿，保持打印平台的稳定。

以上仅为本实用新型较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。