一种用于生产鞋底模型的3D打印机及其生产工艺的制作方法

一种用于生产鞋底模型的3d打印机及其生产工艺
技术领域
1.本发明涉及3d打印机技术领域，特别涉及一种用于生产鞋底模型的3d打印机及其生产工艺。


背景技术：

2.三维立体打印机，也称三维打印机是快速成型的一种工艺，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。
3.在鞋类的设计生产中，以前的设计师们设计出一款鞋底后需要让模具厂进行开模，而模具的制造需要较长的时间而且成本较高，如果一旦发现设计的鞋底不合适的话，就需要进行更改并且重新开模，过程十分的耗时耗力。随着科技的发展，现在的设计师们往往会通过电脑软件对鞋底进行设计，然后通过3d打印机将鞋底模型打印出来，这种方式不仅成本较低，而且速度较快，使用十分的方便。
4.但是现有的3d打印机将产品打印在工作台上时，由于其原料是一些熔融的塑料丝或者是具有粘性的液态光敏树脂材料等，所以打印完成后的产品会粘连在工作台上，难以取下，一般人们都是通过铲子等将其铲下来，但是这种方式很容易损坏产品，而且操作比较麻烦，特别是鞋底这一类的产品，其底部与工作台的粘连面积较大，更加难以取下，很容易损坏产品或者3d打印机的工作台。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于生产鞋底模型的3d打印机及其生产工艺，以解决上述问题。
6.本发明的技术方案是这样实现的：一种用于生产鞋底模型的3d打印机，包括底座、支撑架、x轴移动机构、y轴移动机构、z轴移动机构、移动平台、打印喷头和放料轮，所述移动平台和y轴移动机构均设在底座上，所述移动平台通过y轴移动机构做往复运动，所述x轴移动机构、z轴移动机构和打印喷头均设在支撑架上，所述打印喷头通过x轴移动机构和z轴移动机构做往复运动，所述放料轮转动连接在支撑架的一侧上，所述移动平台包括底板和工件板，所述工件板固定在底板的上侧，所述底板与y轴移动机构连接，所述工件板内设有将打印完成后的模型与工件板分离的第一顶取组和第二顶取组，所述第一顶取组和第二顶取组均包括若干个结构相同的顶取装置。
7.通过采用上述技术方案，y轴移动机构带动移动平台进行移动，x轴移动机构和z轴移动机构带动打印喷头移动并在移动平台上进行打印，打印完成后，通过第一顶取组的顶取装置将鞋底模型顶起，使其与移动平台的上表面以及第二顶取组上的顶块分离，然后第一顶取组的顶取装置复位，同时第二顶取组的顶取装置将鞋底模型顶起，使其与第一顶取组的顶块分离，然后第二顶取组的顶取装置复位，顶取完成，模型与移动平台以及顶块完成
分离；顶取装置多个可拆卸式的安装在工件板内，使其更换更加的方便，一旦有顶取装置损坏，只需要更换损坏的即可，无需更换整个工件板，减少了浪费；无需使用工具来将打印完成的产品取下，使其使用更加的方便、轻松，有效的保护了模型以及3d打印机的工作台，提高了工作效率。
8.本发明进一步设置为：所述顶取装置包括外壳以及设在外壳内的上挡块、下挡块、衔铁、顶杆、上线圈、下线圈和导套，所述上挡块和下挡块分别设在外壳内的两端上对衔铁的两端进行限位，所述顶杆与衔铁的上端固定连接，所述顶杆贯穿上挡块以及工件板的上表面伸出设置，所述上线圈和下线圈分别套设在衔铁的外侧上方和外侧下方，所述上挡块与顶杆之间设有锁紧力调节装置。
9.通过采用上述技术方案，当需要顶起时，使上线圈通电从而产生磁场，衔铁克服自身的重力以及锁紧力调节装置的压紧力向上移动，带动顶杆伸出凸出于工件板的上侧，将模型顶起；当需要复位时，使上线圈失电，下线圈通电产生磁场，衔铁克服锁紧力调节装置的压紧力向下移动，带动顶杆缩回复位，系统断电后，衔铁通过锁紧力调节装置保持锁定的状态；上挡块和下挡块对衔铁进行限位，使其在一定的范围内进行移动；使用十分的方便，响应的速度更快。
10.本发明进一步设置为：所述上挡块的中心上开设有供顶杆穿过的第一通孔，所述工件板上开设有供顶杆穿过的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔同轴心设置，所述锁紧力调节装置包括滚珠、弹性件和螺纹柱，所述上挡块的侧壁上贯穿设有供锁紧力调节装置放置的第三通孔，所述第三通孔远离第一通孔的一端内壁上设有与螺纹柱螺纹连接的内螺纹，所述顶杆的外侧壁上设有两组上下间隔设置且与滚珠相对应的凹槽，所述弹性件的两端分别抵触设在滚珠与螺纹柱上。
11.通过采用上述技术方案，可通过旋转螺纹柱来调整弹性件对滚珠的压紧力，当需要增大压紧力时，向里旋转螺纹柱来增大弹性件的压缩量，从而使压紧力增大；当需要减小压紧力时，向外旋转螺纹柱来减小弹性件的压缩量，从而使压紧力减小；使其使用更加的方便，简单，可根据不同的情况来调整不同的压紧力。
12.本发明进一步设置为：所述顶杆的顶端上设有可拆卸的顶块，所述顶块的上表面与工件板的上表面在同一平面上，所述工件板上设有与顶块相对应的容纳槽。
13.通过采用上述技术方案，使打印出来的模型粘连在顶块上，如果顶块损坏，更换更加的方便，延长顶取装置的使用寿命；顶块的上表面与工件板的上表面在同一平面上，能使打印出来的模型更加的平整，更加符合设计的形状。
14.本发明进一步设置为：所述衔铁上端到上挡块下侧之间的间距为顶块的顶起高度，所述顶块的顶起高度为2
‑
5cm。
15.通过采用上述技术方案，如果顶起高度小于2cm，由于鞋底的模型一般采用塑料或者橡胶材质，具有一定的弹性，容易使鞋底模型发生形变使其还是与工件板粘连，难以分离；如果顶起高度大于5cm，则会增大顶取装置的高度以及工件板的厚度，造成不必要的浪费，并且使打印机体积较大。
16.本发明进一步设置为：所述衔铁的上端和下端均设为圆台形，所述上挡块的下侧和下挡块的上侧分别对应衔铁的上端和下端设有圆台槽。
17.通过采用上述技术方案，上挡块和下挡块在对衔铁进行限位的时候，接触更加的
稳定，不易发生偏移。
18.本发明进一步设置为：所述导套套设在衔铁外侧，所述衔铁在导套内上下滑动。
19.通过采用上述技术方案，导套能使衔铁的移动更加的顺畅，响应的速度更快。
20.本发明进一步设置为：所述锁紧力调节装置至少设有两组，且相互远离分别设在顶杆的两侧上。
21.通过采用上述技术方案，能使对顶杆的压紧力更加的稳定、均匀。
22.本发明进一步设置为：所述第一顶取组和第二顶取组均匀分布在工件板上，所述第一顶取组相邻的顶取装置之间设有第二顶取组的顶取装置且均等距设置。
23.通过采用上述技术方案，使第一顶取组以及第二顶取组在顶起的时候，鞋底模型的分离更加的轻松。
24.一种用于生产鞋底模型的3d打印机的生产工艺，包括以下步骤：
25.s1：y轴移动机构带动移动平台进行运动，x轴移动机构和z轴移动机构带动打印喷头进行运动，打印喷头在移动平台上打印出鞋底的模型；
26.s2：打印完成后，第一顶取组上的顶取装置启动，使上线圈通电产生磁场，衔铁受到磁场力的作用向上运动，带动顶杆与顶块上移，将粘连在工件板以及第二顶取组的顶块上的鞋底模型顶起分离；
27.s3：顶杆在上移的过程中，压缩弹性件，将滚珠压入第三通孔内，使滚珠与上方的凹槽分离，顶杆上移；
28.s4：当衔铁运动到位时，滚珠与下方的凹槽卡合固定，弹性件复位；
29.s5：第一顶取组上的顶取装置的上线圈失电，下线圈通电产生磁场，衔铁受到磁场力的作用向下运动，带动顶杆与顶块下移回到初始位置；
30.s6：同时第二顶取组上的顶取装置的上线圈通电产生磁场，衔铁受到磁场力的作用向上运动，带动顶杆与顶块上移，将粘连在第一顶取组的顶块上的鞋底模型顶起分离；
31.s7：第二顶取组上的顶取装置的上线圈失电，下线圈通电产生磁场，衔铁受到磁场力的作用向下运动，带动顶杆与顶块下移回到初始位置；
32.s8：顶取分离完成，手动取下鞋底模型。
33.通过采用上述技术方案，打印完成后，先将第一顶取组上顶取装置的上线圈通电，使顶杆上升，将鞋底模型与工件板以及第二顶取组上顶取装置的顶块分离，然后使第一顶取组上顶取装置的上线圈失电，下线圈通电，顶杆下降，同时第二顶取组上顶取装置的上线圈通电使顶杆上升，将鞋底模型与第一顶取组上顶取装置的顶块分离，然后使第二顶取组上顶取装置的上线圈失电，下线圈通电，顶杆下降；能方便有效的使鞋底模型与工件板以及顶块分离，使其拿取模型时更加的轻松。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本发明具体实施方式结构正视图。
36.图2为本发明具体实施方式结构俯视图。
37.图3为本发明具体实施方式中移动平台的结构俯视图。
38.图4为本发明具体实施方式中移动平台的结构剖视图。
39.图5为本发明具体实施方式中a的结构示意图。
40.图6为本发明具体实施方式中b的结构示意图。
41.图7为本发明具体实施方式中第一顶取组顶起时的结构示意图。
42.图8为本发明具体实施方式中第二顶取组顶起时的结构示意图。
43.图9为本发明具体实施方式中生产工艺的流程图。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.如图1
‑
图9所示，本发明公开了一种用于生产鞋底模型的3d打印机，包括底座1、支撑架2、x轴移动机构3、y轴移动机构4、z轴移动机构5、移动平台6、打印喷头7和放料轮8，所述移动平台6和y轴移动机构4均设在底座1上，所述移动平台6通过y轴移动机构4做往复运动，所述x轴移动机构3、z轴移动机构5和打印喷头7均设在支撑架2上，所述打印喷头7通过x轴移动机构3和z轴移动机构5做往复运动，所述放料轮8转动连接在支撑架2的一侧上，所述移动平台6包括底板9和工件板10，所述工件板10固定在底板9的上侧，所述底板9与y轴移动机构4连接，所述工件板10内设有将打印完成后的模型与工件板10分离的第一顶取组和第二顶取组，所述第一顶取组和第二顶取组均包括若干个结构相同的顶取装置11。
46.通过采用上述技术方案，y轴移动机构带动移动平台进行移动，x轴移动机构和z轴移动机构带动打印喷头移动并在移动平台上进行打印，打印完成后，通过第一顶取组的顶取装置将鞋底模型顶起，使其与移动平台的上表面以及第二顶取组上的顶块分离，然后第一顶取组的顶取装置复位，同时第二顶取组的顶取装置将鞋底模型顶起，使其与第一顶取组的顶块分离，然后第二顶取组的顶取装置复位，顶取完成，模型与移动平台以及顶块完成分离；顶取装置多个可拆卸式的安装在工件板内，使其更换更加的方便，一旦有顶取装置损坏，只需要更换损坏的即可，无需更换整个工件板，减少了浪费；无需使用工具来将打印完成的产品取下，使其使用更加的方便、轻松，有效的保护了模型以及3d打印机的工作台，提高了工作效率。
47.在本发明实施例中，所述顶取装置11包括外壳110以及设在外壳110内的上挡块111、下挡块112、衔铁113、顶杆114、上线圈115、下线圈116和导套117，所述上挡块111和下挡块112分别设在外壳110内的两端上对衔铁113的两端进行限位，所述顶杆114与衔铁113的上端固定连接，所述顶杆114贯穿上挡块111以及工件板10的上表面伸出设置，所述上线圈115和下线圈116分别套设在衔铁113的外侧上方和外侧下方，所述上挡块111与顶杆114之间设有锁紧力调节装置118。
48.通过采用上述技术方案，当需要顶起时，使上线圈通电从而产生磁场，衔铁克服自身的重力以及锁紧力调节装置的压紧力向上移动，带动顶杆伸出凸出于工件板的上侧，将
模型顶起；当需要复位时，使上线圈失电，下线圈通电产生磁场，衔铁克服锁紧力调节装置的压紧力向下移动，带动顶杆缩回复位，系统断电后，衔铁通过锁紧力调节装置保持锁定的状态；上挡块和下挡块对衔铁进行限位，使其在一定的范围内进行移动；使用十分的方便，响应的速度更快。
49.在本发明实施例中，所述上挡块111的中心上开设有供顶杆114穿过的第一通孔1110，所述工件板10上开设有供顶杆114穿过的第二通孔100，所述第一通孔1110和第二通孔100同轴心设置，所述锁紧力调节装置118包括滚珠1180、弹性件1181和螺纹柱1182，所述上挡块111的侧壁上贯穿设有供锁紧力调节装置118放置的第三通孔1111，所述第三通孔1111远离第一通孔1110的一端内壁上设有与螺纹柱1182螺纹连接的内螺纹，所述顶杆114的外侧壁上设有两组上下间隔设置且与滚珠1180相对应的凹槽1140，所述弹性件1181的两端分别抵触设在滚珠1180与螺纹柱1182上。
50.通过采用上述技术方案，可通过旋转螺纹柱来调整弹性件对滚珠的压紧力，当需要增大压紧力时，向里旋转螺纹柱来增大弹性件的压缩量，从而使压紧力增大；当需要减小压紧力时，向外旋转螺纹柱来减小弹性件的压缩量，从而使压紧力减小；使其使用更加的方便，简单，可根据不同的情况来调整不同的压紧力。
51.在本发明实施例中，所述顶杆114的顶端上设有可拆卸的顶块119，所述顶块119的上表面与工件板10的上表面在同一平面上，所述工件板10上设有与顶块119相对应的容纳槽101。
52.通过采用上述技术方案，使打印出来的模型粘连在顶块上，如果顶块损坏，更换更加的方便，延长顶取装置的使用寿命；顶块的上表面与工件板的上表面在同一平面上，能使打印出来的模型更加的平整，更加符合设计的形状。
53.在本发明实施例中，所述衔铁113上端到上挡块111下侧之间的间距为顶块119的顶起高度，所述顶块119的顶起高度为2
‑
5cm。
54.通过采用上述技术方案，如果顶起高度小于2cm，由于鞋底的模型一般采用塑料或者橡胶材质，具有一定的弹性，容易使鞋底模型发生形变使其还是与工件板粘连，难以分离；如果顶起高度大于5cm，则会增大顶取装置的高度以及工件板的厚度，造成不必要的浪费，并且使打印机体积较大。
55.在本发明实施例中，所述衔铁113的上端和下端均设为圆台形，所述上挡块111的下侧和下挡块112的上侧分别对应衔铁113的上端和下端设有圆台槽1120。
56.通过采用上述技术方案，上挡块和下挡块在对衔铁进行限位的时候，接触更加的稳定，不易发生偏移。
57.在本发明实施例中，所述导套117套设在衔铁113外侧，所述衔铁113在导套117内上下滑动。
58.通过采用上述技术方案，导套能使衔铁的移动更加的顺畅，响应的速度更快。
59.在本发明实施例中，所述锁紧力调节装置118至少设有两组，且相互远离分别设在顶杆114的两侧上。
60.通过采用上述技术方案，能使对顶杆的压紧力更加的稳定、均匀。
61.在本发明实施例中，所述第一顶取组和第二顶取组均匀分布在工件板10上，所述第一顶取组相邻的顶取装置11之间设有第二顶取组的顶取装置11且均等距设置。
62.通过采用上述技术方案，使第一顶取组以及第二顶取组在顶起的时候，鞋底模型的分离更加的轻松。
63.一种用于生产鞋底模型的3d打印机的生产工艺，包括以下步骤：
64.s1：y轴移动机构4带动移动平台6进行运动，x轴移动机构3和z轴移动机构5带动打印喷头7进行运动，打印喷头7在移动平台6上打印出鞋底的模型；
65.s2：打印完成后，第一顶取组上的顶取装置11启动，使上线圈115通电产生磁场，衔铁113受到磁场力的作用向上运动，带动顶杆114与顶块119上移，将粘连在工件板10以及第二顶取组的顶块119上的鞋底模型顶起分离；
66.s3：顶杆114在上移的过程中，压缩弹性件1181，将滚珠1180压入第三通孔1111内，使滚珠1180与上方的凹槽1140分离，顶杆114上移；
67.s4：当衔铁113运动到位时，滚珠1180与下方的凹槽1140卡合固定，弹性件1181复位；
68.s5：第一顶取组上的顶取装置11的上线圈115失电，下线圈116通电产生磁场，衔铁113受到磁场力的作用向下运动，带动顶杆114与顶块119下移回到初始位置；
69.s6：同时第二顶取组上的顶取装置11的上线圈115通电产生磁场，衔铁113受到磁场力的作用向上运动，带动顶杆114与顶块119上移，将粘连在第一顶取组的顶块119上的鞋底模型顶起分离；
70.s7：第二顶取组上的顶取装置11的上线圈115失电，下线圈116通电产生磁场，衔铁113受到磁场力的作用向下运动，带动顶杆114与顶块119下移回到初始位置；
71.s8：顶取分离完成，手动取下鞋底模型。
72.通过采用上述技术方案，打印完成后，先将第一顶取组上顶取装置的上线圈通电，使顶杆上升，将鞋底模型与工件板以及第二顶取组上顶取装置的顶块分离，然后使第一顶取组上顶取装置的上线圈失电，下线圈通电，顶杆下降，同时第二顶取组上顶取装置的上线圈通电使顶杆上升，将鞋底模型与第一顶取组上顶取装置的顶块分离，然后使第二顶取组上顶取装置的上线圈失电，下线圈通电，顶杆下降；能方便有效的使鞋底模型与工件板以及顶块分离，使其拿取模型时更加的轻松。
73.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。