3D打印机制造技术

本发明专利技术公开一种3D打印机，该3D打印机包括：框架；打印头，该打印头与所述框架连接并能够相对于所述框架移动；以及与所述框架连接的工作台组件。工作台组件包括物体工作台，该物体工作台适于在打印操作期间支撑将要打印的物体。工作台组件适于相对于框架至少在存储位置和操作位置之间移动。还公开了一种将3D打印机从存储位置改变为操作位置的方法。由于打印机的状态可以为了存储和打印而灵活改变，用户能够单手轻易搬走本发明专利技术的打印机，就像手提箱一样。另一方面，仍然保留了3D打印机提供的完整功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三维物体打印机，特别是三维物体内部结构打印机及其工作原理。
技术介绍
三维(3D)物体打印是当今最热门的新
之一，其基于计算机3D建模或对真实物体的3D扫描提供了一种全新的三维物体制作方式。3D打印的应用出现在-例如-艺术设计，建筑、工程和施工(AEC)，汽车，航空航天，牙科和医疗产业，教育，地理信息系统，土木工程等等之中。随着3D打印技术的不断进化，小型办公室和家庭用户现在可以负担得起3D打印机以进行随机的3D打印工作。大多数现有的3D打印机都设计成在用户购买或者获得打印机之后固定在一个地方，就像普通的办公室影印机一样。由于3D打印机的尺寸较大，一旦放置到期望位置并开始用于3D打印之后，它们通常不会被移动。因此，3D打印机的维护或运输对用户而言构成诸多困难。通常会需要一个人以上以将3D打印机搬到不同的地方。对于需要在一个以上的场所进行3D打印的用户而言，他们需要购买多个3D打印机单元放在这些场所中，这样做成本高昂。此外，因为3D打印机固定在一个地方，用户在旅行期间无法进行3D打印。3D打印机的庞大尺寸还导致难以在3D打印机将要停用一段时间的情况下对其进行存储。3D打印机的传统立方体形状意味着必须保留较大的空间来存储3D打印机。
技术实现思路
鉴于前述背景，本专利技术的一个目的是提供一种替代的3D打印机，它消除或者至少减轻了上述的这些技术问题。独立权利要求的特征的组合满足上述目的，从属权利要求公开了本专利技术的其他有益实施方式。根据下面的描述，本领域技术人员会得到本专利技术的其他目的。因此，前面对目的的陈述是非详尽的，只是为了展现本专利技术众多目的中的一部分。因此，本专利技术在一个方面涉及3D打印机，该3D打印机包括：框架；打印头，该打印头与所述框架连接并能够相对于所述框架移动；以及与所述框架连接的工作台组件。工作台组件包括物体工作台，该物体工作台适于在打印操作期间支撑将要打印的物体。工作台组件适于相对于框架至少在存储位置和操作位置之间移动。优选地，框架限定三维形状因素。在操作位置，工作台组件延伸超过框架的形状因素。在存储位置，工作台组件大体上容纳在框架的形状因素内。更优选地，工作台组件由至少一个第一工作台尺寸限定，并且框架的形状因素至少由第一框架尺寸和第二框架尺寸限定。当工作台组件位于存储位置时，第一工作台尺寸平行于第一框架尺寸并短于第一框架尺寸。当工作台组件位于操作位置时，第一工作台尺寸平行于第二框架尺寸并长于第二框架尺寸。更加优选地，工作台组件能够相对于框架旋转。框架包括顶板，底板和至少一个侧壁。在存储位置，工作台组件大体上平行于框架的侧壁。在操作位置，工作台组件大体上平行于并延伸超过框架的底板。在一种实施方式中，工作台组件通过两个铰链连接至框架，工作台组件还包括工作台基座，物体工作台支撑在该工作台基座上；所述两个铰链在工作台基座的两个侧边缘上连接至工作台基座；所述侧边缘平行于第一工作台尺寸。优选地，两个槽分别配置在工作台基座的两个侧边缘上。铰链与槽啮合并适于在槽中滑动，从而允许工作台基座相对于铰链线性移动。更优选地，铰链设置为允许铰链只有在工作台基座相对于铰链旋转到预定角度时才在槽中滑动。在一种变型中，每个铰链还包括铰链销和固定至铰链销的止挡构件。工作台基座能够相对于止挡构件旋转。当工作台基座相对于止挡构件旋转到与预定角度不同的角度时，止挡构件位于槽的外面，并且不能在槽中滑动。当工作台基座相对于止挡构件旋转到预定角度时，止挡构件容纳在槽的内部，并能够在槽中滑动。在另一种变型中，止挡构件的至少一部分具有梯形横截面。在另一种变型中，铰链销是螺丝。在本专利技术的示例实施方式中，3D打印机还包括锁定装置，该锁定装置连接在工作台组件和框架之间，锁定工作台组件以防止它相对于框架旋转。优选地，工作台组件还包括工作台基座，物体工作台支撑在该工作台基座上。锁定装置包括锁定销，该锁定销可移动地容纳在分别在框架和工作台基座上形成的通孔内。锁定销能够移动到工作台基座的通孔中以锁定工作台组件，或者离开工作台基座的通孔以解锁工作台组件。在本专利技术的另一种示例实施方式中，3D打印机还包括设置在框架上的手柄，用户使用该手柄搬动3D打印机。在本专利技术的另一种示例实施方式中，3D打印机还包括触摸屏，该触摸屏连接至3D打印机的控制器。在本专利技术的另一种示例实施方式中，3D打印机还包括存储设备适配器，该存储装置适配器适于接收外部存储设备的连接。优选地，存储设备适配器是SD卡读卡器。优选地，存储设备适配器连接至3D打印机的控制器。控制器能够从存储设备读取3D模型文件，以由3D打印机进行打印。在本专利技术的另一种示例实施方式中，3D打印机的打印头还包括：加热腔，该加热腔用于熔化送入到打印头中的打印丝；喷嘴，该喷嘴与加热腔连接并与加热腔连通，该喷嘴设置为输出熔化的打印丝；连接至加热腔的主动冷却设备；以及连接至加热腔的被动冷却设备。优选地，主动冷却设备是风扇。优选地，风扇设置为直接面对被动冷却设备。更优选地，被动冷却设备是与加热腔直接连接的散热器。在一种实施方式中，散热器具有大体上为圆柱形的形状。在本专利技术的另一种示例实施方式中，3D打印机的物体工作台还包括由不可变形材料构成的第一层和设置在该第一层下面由加热材料构成的第二层。第一层适于直接支撑将由3D打印机打印的物体。加热材料连接至电源，从而产生将物体保持在物体工作台上的固定位置所需的热量。优选地，不可变形材料是导热的。更优选地，不可变形材料是硼硅酸盐玻璃。在一种变型中，硼硅酸盐玻璃的厚度为3mm。在另一种变型中，加热材料是薄膜。优选地，加热材料是聚酰亚胺加热膜。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种将3D打印机从存储状态配置为操作状态的方法，该方法包括以下步骤：将3D打印机的位于存储位置的工作台组件从3D打印机的框架解锁，其中框架包括顶板，底板和至少一个侧壁，并且工作台组件在存储位置大体上平行于框架的侧壁；使工作台组件相对于框架旋转，直到工作台组件变得平行于框架的底板；将工作台组件线性移动至操作位置；以及将工作台组件锁定到操作位置。优选地，工作台组件在存储位置通过锁定装置而锁定到框架上，所述锁定装置适于由用户启动。更优选地，工作台组件还包括工作台基座，物体工作台支撑在该工作台基座上。锁定装置包括锁定销。锁定销可移动地容纳在分别在框架和物体工作台上形成的通孔内。在解锁步骤中，用户移动锁定销以离开工作台基座的通孔，从而实现工作台组件的解锁。在一种变型中，工作台组件还包括工作台基座，物体工作台支撑在该工作台基座上。工作台基座通过两个铰链连接至框架，所述两个铰链在工作台基座的两个侧边缘上连接至工作台基座。优选地，两个槽分别配置在工作台基座的两个侧边缘上。铰链与槽啮合并适于在槽中滑动。在移动步骤中，工作台基座通过用户相对于铰链线性移动。在另一种变型中，每个铰链还包括铰链销和固定至铰链销的止挡构件。止挡构件能够相对于槽旋转。在旋转步骤中，当工作台基座未移动到大体上与底板平行的角度时，止挡构件位于槽的外面，并且在不能在槽中滑动。当物体工作台旋转为大体上与底板平行时，止挡构件容纳在槽的内部，并能够在移动步骤中在槽中滑动。优选地，止挡构件的至少一部分具有梯形横截面。更优选地，铰链销是螺丝。根据本专利技术的第三个方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印机，该3D打印机包括：a)框架b)打印头，该打印头连接至所述框架并能够相对于所述框架移动；以及工作台组件，该工作台组件连接至所述框架；所述工作台组件包括物体工作台，该物体工作台适于在打印操作期间支撑将要打印的物体；其中所述工作台组件适于相对于所述框架至少在存储位置和操作位置之间移动。

【技术特征摘要】
2015.08.06 HK 15107566.21.一种3D打印机，该3D打印机包括：a)框架b)打印头，该打印头连接至所述框架并能够相对于所述框架移动；以及工作台组件，该工作台组件连接至所述框架；所述工作台组件包括物体工作台，该物体工作台适于在打印操作期间支撑将要打印的物体；其中所述工作台组件适于相对于所述框架至少在存储位置和操作位置之间移动。2.如权利要求1所述的3D打印机，其中所述框架限定三维形状因素；在所述操作位置，所述工作台组件延伸超过所述框架的所述形状因素；在所述存储位置，所述工作台组件大体上容纳在所述框架的所述形状因素内。3.如权利要求2所述的3D打印机，其中所述工作台组件由至少一个第一工作台尺寸限定；所述框架的所述形状因素至少由第一框架尺寸和第二框架尺寸限定；当所述工作台组件位于所述存储位置时，所述第一工作台尺寸平行于所述第一框架尺寸并短于所述第一框架尺寸；当所述工作台组件位于所述操作位置时，所述第一工作台尺寸平行于所述第二框架尺寸并长于所述第二框架尺寸。4.如权利要求3所述的3D打印机，其中所述工作台组件能够相对于所述框架旋转；所述框架包括顶板，底板和至少一个侧壁；在所述存储位置，所述工作台组件大体上平行于所述框架的所述侧壁；在所述操作位置，所述工作台组件大体上平行于并延伸超过所述框架的所述底板。5.如权利要求4所述的3D打印机，其中所述工作台组件通过两个铰链连接至所述框架；所述工作台组件还包括工作台基座，所述物体工作台支撑在该工作台基座上；所述两个铰链在所述工作台基座的两个侧边缘上连接至所述工作台基座；所述侧边缘平行于所述第一工作台尺寸。6.如权利要求5所述的3D打印机，其中在所述工作台基座的所述两个侧边缘上分别设置有两个槽；所述铰链与所述槽啮合，并适于在所述槽中滑动，从而允许所述工作台基座相对于所述铰链线性移动。7.如权利要求6所述的3D打印机，其中所述铰链设置为允许所述铰链只有在所述工作台基座相对于所述铰链旋转到预定角度时才在所述槽中滑动。8.如权利要求7所述的3D打印机，其中每个所述铰链还包括铰链销和固定至该铰链销的止挡构件；所述工作台基座能够相对于所述止挡构件旋转；当所述工作台基座相对于所述止挡构件旋转到与所述预定角度不同的角度时，所述止挡构件位于所述槽的外面，并且不能在所述槽中滑动；当所述工作台基座相对于所述止挡构件旋转到所述预定角度时，所述止挡构件容纳在所述槽的内部，并能够在所述槽中滑动。9.如权利要求8所述的3D打印机，其中所述止挡构件的至少一部分具有梯形横截面。10.如权利要求8所述的3D打印机，其中所述铰链销是螺丝。11.如权利要求4所述的3D打印机，该3D打印机还包括锁定装置，该锁定装置连接在所述工作台组件和所述框架之间，锁定所述工作台组件以防止它相对于所述框架旋转。12.如权利要求11所述的3D打印机，其中所述工作台组件还包括工作台基座，所述物体工作台支撑在该工作台基座上；所述锁定装置包括锁定销，该锁定销可移动地容纳在分别在所述框架和所述工作台基座上形成的通孔内；所述锁定销能够移动到所述工作台基座的所述通孔中以锁定所述工作台组件，或者离开所述工作台基座的所述通孔以解锁所述工作台组件。13.如前述权利要求中任意一项所述的3D打印机，该3D打印机还包括设置在所述框架上的手柄，用户使用该手柄搬动所述3D打印机。14.如前述权利要求中任意一项所述的3D打印机，该3D打印机还包括触摸屏，该触摸屏连接至3D打印机的控制器。15.如前述权利要求中任意一项所述的3D打印机，该3D打印机还包括存储设备适配器，该存储装置适配器适于接收外部存储设备的连接。16.如权利要求15所述的3D打印机，其中所述存储设备适配器是SD卡读卡器。17.如权利要求15所述的3D打印机，其中所述存储设备适配器连接至所述3D打印机的控制器；所述控制器能够从所述存储设备读取3D模型文件，以由所述3D打印机进行打印。18.如前述权利要求中任意一项所述的3D打印机，其中所述打印头还包括：a)加热腔，该加热腔用于熔化送入到所述打印头中的打印丝；b)喷嘴，该喷嘴与所述加热腔连接并与所述加热腔连通，该喷嘴设置为输出熔化的打印丝；c)连接至所述加热腔的主动冷却设备；以及d)连接至所述加热腔的被动冷却设备。19.如权利要求18所述的3D打印机，其中所述主动冷却设备是风扇。20.如权利要求19所述的3D打印机，其中所述风扇设置为直接面对所述被动冷却设备。21.如权利要求18所述的3D打印机，其中所述被动冷却设备是与所述加热腔直接连接的散热器。22.如权利要求21所述的3D打印机，其中所述散热器具有大体上为圆柱形的形状。23.如前述权利要求中任意一项所述的3D打印机，其中所述物体工作台还包括：a)由不可变形材料构成的第一层，该第一层适于直接支撑将由所述3D打印机打印的物体；以及b)设置在所述第一层下面由加热材料构成的第二层，所述加热材料连接至电源，从而产生将所述物体保持在所述物体工作台上的固定位置所需的热量。24.如权利要求23所述的3D打印机，其中所述不可变形材料是导热的。25.如权利要求24所述的3D打印机，其中所述不可变形材料是硼硅酸盐玻璃。26.如权利要求25所述的3D打印机，其中所述硼硅酸盐玻璃的厚度为3mm。27.如权利要求23至26中任意一项所述的3D打印机，其中所述加热材料是薄膜。28.如权利要求27所述的3D打印机，其中所述加热材料是聚酰亚胺加热膜。29.一种将3D打印机从存储状态配置为操作状态的方法，该方法包括以下步骤：a)将所述3D打印机的位于存储位置的工作台组件从所述3D打印机的框架解锁；所述框架包括顶板，底板和至少一个侧壁；所述工作台组件在所述存储位置大体上平行于所述框架的所述侧壁；b)使所述工作台组件相对于所述框架旋转，直到所述工作台组件变得大体上平行于所述框架的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张礼文，
申请(专利权)人：佳俊电子有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81