一种3D打印热床及打印机

技术领域

本发明涉及3D打印机技术领域，具体而言，涉及一种3D打印热床及打印机。

背景技术

热床作为3D打印机不可缺少的重要装置之一，其放置着每一个打印工件。当打印机完成一个打印工件后，立刻将其取下，此时热床温度尚未散去，打印工件的附着力较强，贸然取下易发生工件变形的情况；若是等待热床的温度慢慢下降，往往要耗时很久方能取下。

发明内容

本发明公开了一种3D打印热床及打印机，以至少解决打印件移除耗时长的问题。

本发明采用了如下方案：

一种3D打印热床，包括打印基座和配置在打印基座上用于承载打印件的载物平台，所述载物平台包括多个载物部件，各所述载物部件可转动地支撑在所述打印基座上，各所述载物部件具有至少一个支撑部，多个所述载物部件的一个支撑部连成了承载打印件的承载平面，且各所述载物部件操作性地转动过程中将所述打印件从所述支撑部上剥离。

作为进一步的改进，各所述载物部件配置为在转动预设角度后由第一支承部切换到第二支承部以形成另一承载平面；

其中，所述载物部件在由第一支承部切换到第二支承部过程中将打印件从支承部上剥离。

作为进一步的改进，多个所述载物部件在预设方向上排列设置，所述载物平台包括驱动机构，所述驱动机构配置为沿预设方向依序驱动各所述载物部件转动预设角度。

作为进一步的改进，所述驱动机构包括传动机构，所述传动机构包括配置为在所述预设方向上活动的推动部件，所述推动部件具有施力部分，所述载物部件上具有受力部分，所述推动部件沿预设方向活动过程中，所述施力部分能够抵接所述受力部分并在推动所述载物部件转动预设角度后与所述受力部分分离。

作为进一步的改进，所述载物部件包括具有支撑部的载物本体和受力部分，所述受力部分配置为在所述载物本体周向上的不完全齿轮部，所述施力部分构成为一齿条部，所述不完全齿轮部啮合构造成与所述齿条部啮合过程中带动所述载物本体转动；

其中，所述支承部的截面为正三角形或菱形。

作为进一步的改进，所述不完全齿轮部的齿部位置设有锁止部，所述锁止部均布在所述不完全齿轮部的无齿部周圈上，所述打印基座上设有与所述锁止部配合的锁止件，所述锁止件可伸缩设置在所述打印基座上，当所述齿条部与不完全齿轮部啮合转动时会压缩相应的所述锁止件直到所述齿条部脱离与不完全齿轮部的啮合，所述锁止件伸出刚好抵接转动至锁止件上方的锁止部。

作为进一步的改进，所述锁止部为凹槽，所述锁止件包括弹性件、连接杆和锁止头，所述锁止头与凹槽相适配，所述连接杆与锁止头连接，所述连接杆在外力作用下压缩所述弹性件。

作为进一步的改进，所述传动机构包括带轮传动装置、滑块和滑轨，所述滑轨沿多个所述载物部件布设方向延伸，所述齿条设置在滑块上，所述滑块与所述带轮传动装置连接。

作为进一步的改进，所述打印基座的两侧均设有所述传动机构，所述打印基座设有传动杆，所述传动杆与两侧的所述带轮传动装置连接，所述驱动机构驱动传动杆转动以通过带动带轮传动装置传动，从而带动所述滑块沿所述滑轨配合滑动。

本发明还提供了一种打印机，包括上述的3D打印热床，还包括与3D打印热床铰接的固定板和能驱动3D打印热床转动的倾斜机构，所述倾斜机构连接于所述打印基座以驱动所述打印基座在水平状态和倾斜状态之间切换。

作为进一步的改进，驱动所有的载物部件进行旋转后，控制倾斜机构使所述打印基座切换至倾斜状态，倾斜状态的倾斜角度为30°-50°。

通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：

本发明提供的3D打印热床，利用多个载物部件的逐一旋转，能够有效地剪切成型在打印基板上的打印件，能够较省力地剥离粘结在打印基板上的打印件，通过倾斜机构驱动打印基座进行倾斜，从而自动将工件移除打印基板。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1中A-A的立体剖视结构示意图；

图标：1-固定板；2-打印基座；3-载物平台；4-倾斜机构；5-驱动机构；6-传动杆；7-锁止部；8-锁止件；31-载物部件；32-驱动机构；322-齿条部；321-不完全齿轮部；323-传动机构；3231-带轮传动装置；3233-滑块；3232-滑轨；81-锁止头；82-连接杆；83-弹性件。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

结合图1和图2，本实施例提供了一种3D打印热床，包括打印基座2和配置在打印基座2上用于承载打印件的载物平台3。其中，载物平台3包括多个载物部件31，各载物部件31可转动地支撑在打印基座2上，各载物部件31上至少具有一个支撑部，多个载物部件31的支撑部连成了承载打印件的承载平面，通过操作性地转动个载物部件31，在转动过程中将打印件从支撑部上剥离下来，从而完成打印件的移除。

参照图1，各载物部件31均为在转动相同的预设角度后由原来的第一支撑部切换到第二支撑部，所有的第二支撑部形成另一承载平面，其中，载物部件31在第一支撑部切换到第二支撑部的过程中，将打印件从原承载平面上剥离，从而方便将打印件从载物平台3上移除，在另一承载平面上可以开始承载新的打印件。

需要说明的是，各载物部件31在预设方向上排列设置，使其各支撑部能够同一平面上排列，从而使打印件能置于载物平台3上。载物平台3上设有驱动载物部件转动的驱动机构32，驱动机构32驱动载物部件31进行旋转。驱动机构沿预设方向依序驱动各载物部件转动角度，每次旋转都是从沿外边缘相另一侧的外边缘，所以对打印件的剥离每次都是从最边缘开始的，从边缘开始的逐渐剥离，不仅较为省力，有利于打印件的剥离，也能减少对打印件底部的破坏。

参照图2，驱动机构32包括传动机构323，传动机构323包括配置为在预设方向上活动的推动部件，推力部件具有施力部分，载物部件上具有受力部分，在推力部件沿预设方向活动的过程中，施力部分能够抵接受力部分，并且能推动载物部件转动预设角度后与受力部分分离。

载物部件31包括具有支撑部的载物本体和与推动部件配合的受力部分。在本实施例中，受力部分为配置在载物本体周向上的不完全齿轮部321，施力部分构成为一齿条部322，不完全齿轮部321构造称与齿条部322啮合过程中带动载物本体转动，从而能够剥离在载物本体上的打印件。具体的，传动机构323能够带动齿条部322进行往复移动，从而依序与每一不完全齿轮部321啮合，从而驱动载物部件31依序进行旋转。优选的，支撑部的截面为多棱柱体，多棱柱体的边数为n,每次驱动机构32驱动多棱柱体旋转的角度为360/n或者是360/n的倍数，这样也能使旋转后的旋转状态和初始状态保持一致，能够减少剥离打印件需要的转动时间，提高打印效率。当支撑部的截面为正三角形时，需要带动载物部件31转动的预设角度为120°，而当棱柱体为菱形时，需要带动载物部件31转动的预设角度为90°。需要说明的是，齿条部322的宽度根据对应的支撑部截面的边数来确定的，以使齿条部322在滑动中与每个不完全齿轮部321啮合从而带动所有的载物部件31旋转设定的角度。如果齿条部322的宽度是一样的话，而不完全齿轮部321的直径都是一样的，假设齿条部322的宽度为转动预设角度为120°，在需要转动预设角度为90°的菱形时也会带动五棱柱转动120°，这样可能会使齿条部322预先与下一载物部件31的不完全齿轮部321相啮合，从而导致载物部件31无法按照预设角度进行旋转。

进一步地，在不完全齿轮部321的齿部位置设有锁止部7，锁止部7的数量与棱柱的边数n相同，且均布在不完全齿轮部321的无齿部周圈。在打印基座2上设有与锁止部7相配合的锁止件8，锁止件8可伸缩设置在打印基座2上，不完全齿轮部321的转动过程中有齿部能够压缩锁止件8，使得有齿部在与齿条部322啮合转动过程中能够锁止件8能够自动解锁锁止部7，而当齿条部322与有齿部脱离啮合后，锁止部7又能自动伸长以抵接刚好转动至锁止件8上方的无齿部从而自动锁紧不完全齿轮部321，从而能够防止打印件在打印过程中载物部件31可能产生的旋转，保证打印质量。在本实施例中，锁止部7为凹槽，锁止件8包括弹性件83、连接杆82和锁止头81，锁止头81与凹槽相适配，连接杆82与锁止头81连接，弹性件83与连接杆82连接，连接杆82在外力作用下压缩弹性件83，使锁止头81能够活动，从而使锁止头81与凹槽配合锁紧，或者在外力作用下脱离与凹槽的配合而解锁。

参照图1，传动机构323包括带轮传动装置3231、滑块3233和滑轨3232，其中滑轨3232沿多个载物部件31布设方向延伸，齿条部322设置在滑块3233上，滑块3233与滑轨3232配合，滑块3233与带轮传动装置3231连接，带轮传动装置3231带动滑块3233沿滑轨3232活动的同时，齿条部322与逐一与每个不完全齿轮部321啮合，从而带动载物部件31的旋转。在本实施例中，打印基座2的两侧均设有传动机构323，载物部件31的两侧同样连接有不完全齿轮部321和相应的齿条部322，通过两侧不完全齿轮部321和齿条部322的配合旋转载物部件，保证旋转时受力的平衡。打印基座2上还设有传动杆6，传动杆6与两侧的带轮传动装置3231连接，驱动机构5驱动传动杆6转动以通过带动带轮传动装置3231传动，从而带动滑块3233沿滑轨3232配合滑动。通过驱动机构5和传动杆6能够同步带动两侧的带动传动机构323转动，通过两侧同步驱动载物部件31旋转，不仅可以减少驱动机构5，而且能两侧同步旋转，提高了打印件的剥离效率。

本发明还提供了一种打印机，包括上述的3D打印热床、与3D打印热床铰接的固定板1和能驱动3D打印热床转动的倾斜机构4。

倾斜机构4与打印基座2连接，且能够驱动打印基座2在水平状态和倾斜状态之间切换，从而自动将打印件移除出载物平台3。在打印基座2处于水平状态下打印，打印完成后剥离的打印件可通过倾斜状态滑出载物平台3。

参照图2，驱动机构32驱动所有的载物部件31进行旋转后，控制系统控制倾斜机构4使打印基座2切换至倾斜状态，倾斜状态的倾斜角度为30°-50°。当载物部件31旋转后，虽然载物部件31旋转后的旋转状态和初始状态一样，但是将打印件已经从载物部件31上剥离出来，打印机也不会粘结在载物部件31上了，而通过倾斜机构4使打印基座2倾斜，从而使载物平台3也跟随旋转，从而使打印件在重力作用下会自动移除处载物部件31，实现打印件的自取。优选的，打印基座2的倾斜角度为40°，能使打印件能自动移除出载物部件31，而且滑出速度也不至于太快而产生较大的碰撞从而影响打印件质量。

本实施例的工作方式是这样的：打印件打印结束后，驱动机构5带动传动机构323开始传动，驱动齿条部322与不完全齿轮部321啮合，逐一带动载物部件31开始旋转，直到最后一个载物部件31完成旋转，至此，打印件完全从载物平台3上剥离，打印件从载物平台3上剥离后，驱动倾斜机构4使打印基座2向下倾斜，打印件在重力作用下滑至指定位置，从而完成打印件的移除，而经过旋转的载物部件31还是和初始状态一样，可以继续安装打印件进行打印。需要说明的是，载物部件31为正三角形，且开始旋转时，正三角形的工作位是水平的，而齿条部322与有齿部啮合带动正三角形转动120°后依然保持水平，且旋转前和旋转后是通过具有弹性伸缩的锁止件8实现自锁，接着齿条部322通过滑块3233与滑轨3232继续向前推进，每一根正三角形的旋转以及旋转之后的自锁都和前一根一样，依次旋转直到最后一根旋转结束。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。