一种利用热胀冷缩自动脱模的3D打印装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用热胀冷缩自动脱模的3D打印装置，涉及3D打印技术领域，针对现有技术不方便脱模且无法连续打印的问题，将打印平台设置成可旋转的结构，在打印平台的两个面上分别设置一块中空导热的热床，在打印平台的端部设置有储液箱，两个中空结构的热床均与储液箱通过管道、电磁阀以及泵连通，三者内部灌注满导热液体。工作时，只对位于上面的热床内的液体进行加热，储液箱则始终进行制冷。脱模时，转动打印平台180度模型朝下，将有模型的热床中的液体送到没有模型的热床中，同时将储液箱内冷的液体送入有模型的热床中，由于热胀冷缩，模型很容易就脱落，而翻转上去的另一个热床仍然可以继续打印。这样就很轻松、方便地解决了现有技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种利用热胀冷缩自动脱模的3D打印装置
本专利技术涉及3D打印
，特别涉及一种利用热胀冷缩自动脱模的3D打印装置。
技术介绍
3D打印技术集机械、电子、计算机、数控、化学、材料、物理等学科于一身，广泛应用于航空航天、汽车制造、生物医疗、科研教育、建筑、工艺设计等领域，也被称为第三次工业革命最具标志性的技术。它具有较高的自动化程度、低成本、环境污染小、非接触成型、成型效率高、成型精度高、原材料污染少等优点。因此，我国绝大多数的大专院校都开设了3D打印的相关课程，也引进了很多用于教学、实训的3D打印设备。现有的3D打印设备，都不具备连续打印的功能，打完一个模具或者零件，需要人工从打印平台上取下并清理好平台才能再次打印。此外，常用的脱模方法（将零件从打印平台上取下）是使用铲子之类的工具靠蛮力将产品与打印平台分离，这样容易造成人员受伤，而且长期对打印装置进行压迫、震动、冲击，也影响其精度和使用寿命。现有技术中，如申请号CN202010168603.8公开的一种全自动3D打印脱模系统，包括主体机架、储料装置、搬运装置、清胶装置和脱模拆解装置；储料装置设置于所述主体机架右侧；搬运装置设置于所述主体机架上；清胶装置设置于所述搬运装置右侧；脱模拆解装置设置于所述搬运装置前方，其中：所述搬运装置将所述储料装置上的打印模具搬运至所述清胶装置进行清胶处理，处理后的打印模具在通过所述搬运装置将其搬运至脱模拆解装置中进行脱模处理，并将料件输出。这样的结构虽然能够实现自动脱模而且连续打印，但是所采用的搬运装置以及其他辅助装置成本很高，单就其实施例中所用的6轴手臂的成本几乎就与打印机价格相当。这也是该方案无法在社会上普及的原因之一。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案实现：一种利用热胀冷缩自动脱模的3D打印装置，包括打印机架、打印平台以及Z轴运动机构，所述Z轴运动机构包括Z轴导轨、Z轴丝杆以及Z轴电机，所述打印平台可滑动设置在所述Z轴运动机构上；所述打印平台包括滑动主架，所述滑动主架可滑动穿设在所述Z轴导轨、Z轴丝杆上；所述滑动主架上固定设置有旋转电机；所述平台底座包括储液箱、平台底板；所述储液箱呈长方体中空结构，其内罐注有导热液体；所述平台底板为板状结构，该平台底板的一侧与所述储液箱固定连接；所述储液箱的一侧与所述旋转电机的输出转轴固定连接；旋转电机可以带动平台底座360度旋转，从而可以选择不同的打印面，为脱模提供便利。储液箱与平台底板设置成一体结构，可以节省不必要的管路连接，降低成本。所述平台底板的上面固定设置有第一调平底板；所述平台底板的下面固定设置有第二调平底板；所述第一调平底板上面固定设置有第一热床；所述第二调平底板下面固定设置有第二热床；所述第一热床和第二热床的结构、大小均相同，二者均呈板状中空结构，其内设置有电加热元件，并灌注有导热液体。所述平台底板的另一侧固定设置有电磁阀，电磁阀的两个出入口分别通过管道与所述第一热床、第二热床连接；所述第一热床的另一侧通过管道与第一泵连接，第一泵的另一出口通过管道与所述储液箱连接；所述第二热床的另一侧通过管道与第二泵连接，第二泵的另一出口通过管道与所述储液箱连接；所述储液箱的上、下两个面分别固定设置有制冷装置。由于本专利技术采用的是两面都能进行打印的结构，其调平装置就无法与现有的调平装置类似，只能分别设置有一特制的调平底板进行调平操作，每一个热床都对应一个调平底板，互不影响。利用注入导热油、水等导热液体进行热能的传导，方便控制，而且可以减少热损耗。优选地，所述滑动主架呈目字形块状结构，其包括主架本体，主架本体上开设有一个旋转电机槽以及两个电磁铁槽；所述电磁铁槽对称设置在所述旋转电机槽的两侧；这样可以很方便地实现锁定，防止在打印过程中平台底座转动影响打印效果。主架本体还开设有导轨孔以及丝杆螺纹孔，分别与所述Z轴导轨、Z轴丝杆相互对应；所述旋转电机槽内固定设置有所述旋转电机，该旋转电机的转轴伸出所述主架本体的一侧，并与连接法兰固定连接；所述旋转电机的转轴上面还套设有集电环，集电环用于为打印平台上的电元件提供电能；所述电磁铁槽内固定设置有电磁铁，所述电磁铁的活动部伸出于所述主架本体的一侧，且与所述旋转电机的转轴相互平行；所述主架本体的一侧还固定设置有位置检测传感器，用于检测平台底座的转动位置；所述储液箱的一侧分别开设有法兰固定孔、电磁铁固定孔，所述法兰固定孔用于通过螺丝钉与所述连接法兰固定连接；所述电磁铁固定孔的孔径大于所述电磁铁的活动部，该电磁铁的活动部能够自由伸缩于所述电磁铁固定孔内。优选地，所述储液箱内设置有加强肋板，该加强肋板将储液箱的前后两块内侧壁相互固定连接，以增强其机械强度；所述加强肋板的高度小于所述储液箱的内部空腔高度，以便于导热液体能够自由流动；所述储液箱的顶面和底面均开设有流通孔，该流通孔内设有管道，管道分别与所述第一泵、第二泵连接。优选地，所述第一调平底板和所述第二调平底板的结构、大小均相同；所述第一调平底板包括调平底板本体，所述调平底板本体呈方形板状结构，其上开设有至少三个台阶孔，每一个台阶孔为中间大两端小的通孔结构，所述台阶孔内可转动设置有调节齿轮；所述调节齿轮为外周设有直齿，内孔设置有螺纹的结构；调节齿轮的外径介于台阶孔的大端直接与小端直径之间；所述调平底板本体的侧面开设有调节转轴孔，该调节转轴孔与所述台阶孔相互连通；所述调节转轴孔内可转动设置有调节转轴，调节转轴上设置有螺纹部，该螺纹部与所述调节齿轮相互啮合；所述调节齿轮内设置有升降螺钉，该升降螺钉与所述调节齿轮内孔的螺纹相互配合；所述升降螺钉为T形结构，其上穿设有弹簧；所述升降螺钉与所述第一热床可上下滑动连接。优选地，所述调节转轴还包括卡紧防脱部以及受力转动部，所述受力转动部呈圆柱体结构，其一端开始有六角形槽；所述受力转动部的另一端固定设置有所述螺纹部，该螺纹为沿着圆柱体表面绕设的螺旋状螺纹；所述螺纹部的另一端固定设置有卡紧防脱部，该卡紧防脱部为以圆柱体结构，其余所述螺纹部的端部构成以蘑菇头状结构，一头大一头小；所述调平底板本体上还开设有锁紧销轴孔，该锁紧销轴孔与所述调节转轴孔的端部连通，当所述调节转轴插入调节转轴孔时，调节转轴上的卡紧防脱部正好位于锁紧销轴孔的前端；所述锁紧销轴孔内穿设固定有锁紧固定销轴，该锁紧固定销轴穿过所述卡紧防脱部的底部，能够阻挡卡紧防脱部向外移动。优选地，所述第一热床包括热床底槽、电加热膜、隔板以及热床顶板；所述热床底槽为能够容纳液体的槽状结构，其底部固定设置有多块隔板，所述隔板相互交错设置，与热床底槽的两个内侧壁分别构成己字形通道；所述热床底槽的内侧底面还固定设置有电加热膜；所述热床底槽顶面密封设置有所述热床顶板。优选地，所述热床底槽采用隔热材料制成，所述热床顶板采用导热材料制成；...

【技术保护点】
1.一种利用热胀冷缩自动脱模的3D打印装置，包括打印机架（1）、打印平台（2）以及Z轴运动机构（3），所述Z轴运动机构（3）包括Z轴导轨（30）、Z轴丝杆（31）以及Z轴电机（32），所述打印平台（2）可滑动设置在所述Z轴运动机构（3）上，其特征在于：/n所述打印平台（2）包括滑动主架（20），所述滑动主架（20）可滑动穿设在所述Z轴导轨（30）、Z轴丝杆（31）上；/n所述滑动主架（20）上固定设置有旋转电机（205）；/n所述平台底座（21）包括储液箱（210）、平台底板（211）；所述储液箱（210）呈长方体中空结构，其内罐注有导热液体；/n所述平台底板（211）为板状结构，该平台底板（211）的一侧与所述储液箱（210）固定连接；所述储液箱（210）的一侧与所述旋转电机（205）的输出转轴固定连接；/n所述平台底板（211）的上面固定设置有第一调平底板（22）；所述平台底板（211）的下面固定设置有第二调平底板（24）；/n所述第一调平底板（22）上面固定设置有第一热床（23）；所述第二调平底板（24）下面固定设置有第二热床（25）；/n所述第一热床（23）和第二热床（25）的结构、大小均相同，二者均呈板状中空结构，其内设置有电加热元件，并灌注有导热液体；/n所述平台底板（211）的另一侧固定设置有电磁阀（26），电磁阀（26）的两个出入口分别通过管道与所述第一热床（23）、第二热床（25）连接；/n所述第一热床（23）的另一侧通过管道与第一泵（28）连接，第一泵（28）的另一出口通过管道与所述储液箱（210）连接；/n所述第二热床（25）的另一侧通过管道与第二泵（29）连接，第二泵（29）的另一出口通过管道与所述储液箱（210）连接；/n所述储液箱（210）的上、下两个面分别固定设置有制冷装置（27）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种利用热胀冷缩自动脱模的3D打印装置，包括打印机架（1）、打印平台（2）以及Z轴运动机构（3），所述Z轴运动机构（3）包括Z轴导轨（30）、Z轴丝杆（31）以及Z轴电机（32），所述打印平台（2）可滑动设置在所述Z轴运动机构（3）上，其特征在于：
所述打印平台（2）包括滑动主架（20），所述滑动主架（20）可滑动穿设在所述Z轴导轨（30）、Z轴丝杆（31）上；
所述滑动主架（20）上固定设置有旋转电机（205）；
所述平台底座（21）包括储液箱（210）、平台底板（211）；所述储液箱（210）呈长方体中空结构，其内罐注有导热液体；
所述平台底板（211）为板状结构，该平台底板（211）的一侧与所述储液箱（210）固定连接；所述储液箱（210）的一侧与所述旋转电机（205）的输出转轴固定连接；
所述平台底板（211）的上面固定设置有第一调平底板（22）；所述平台底板（211）的下面固定设置有第二调平底板（24）；
所述第一调平底板（22）上面固定设置有第一热床（23）；所述第二调平底板（24）下面固定设置有第二热床（25）；
所述第一热床（23）和第二热床（25）的结构、大小均相同，二者均呈板状中空结构，其内设置有电加热元件，并灌注有导热液体；
所述平台底板（211）的另一侧固定设置有电磁阀（26），电磁阀（26）的两个出入口分别通过管道与所述第一热床（23）、第二热床（25）连接；
所述第一热床（23）的另一侧通过管道与第一泵（28）连接，第一泵（28）的另一出口通过管道与所述储液箱（210）连接；
所述第二热床（25）的另一侧通过管道与第二泵（29）连接，第二泵（29）的另一出口通过管道与所述储液箱（210）连接；
所述储液箱（210）的上、下两个面分别固定设置有制冷装置（27）。


2.根据权利要求1所述的利用热胀冷缩自动脱模的3D打印装置，其特征在于：
所述滑动主架（20）呈目字形块状结构，其包括主架本体（200），主架本体（200）上开设有一个旋转电机槽（203）以及两个电磁铁槽（204）；
所述电磁铁槽（204）对称设置在所述旋转电机槽（203）的两侧；
主架本体（200）还开设有导轨孔（201）以及丝杆螺纹孔（202），分别与所述Z轴导轨（30）、Z轴丝杆（31）相互对应；
所述旋转电机槽（203）内固定设置有所述旋转电机（205），该旋转电机（205）的转轴伸出所述主架本体（200）的一侧，并与连接法兰（2050）固定连接；
所述旋转电机（205）的转轴上面还套设有集电环（208），集电环（208）用于为打印平台上的电元件提供电能；
所述电磁铁槽（204）内固定设置有电磁铁（206），所述电磁铁（206）的活动部伸出于所述主架本体（200）的一侧，且与所述旋转电机（205）的转轴相互平行；
所述主架本体（200）的一侧还固定设置有位置检测传感器（207），用于检测平台底座（21）的转动位置；
所述储液箱（210）的一侧分别开设有法兰固定孔（2102）、电磁铁固定孔（2103），所述法兰固定孔（2102）用于通过螺丝钉与所述连接法兰（2050）固定连接；所述电磁铁固定孔（2103）的孔径大于所述电磁铁（206）的活动部，该电磁铁（206）的活动部能够自由伸缩于所述电磁铁固定孔（2103）内。


3.根据权利要求2所述的利用热胀冷缩自动脱模的3D打印装置，其特征在于：
所述储液箱（210）内设置有加强肋板（2100），该加强肋板（2100）将储液箱（210）的前后两块内侧壁相互固定连接，以增强其机械强度；所述加强肋板（2100）的高度小于所述储液箱（210）的内部空腔高度，以便于导热液体能够自由流动；
所述储液箱（210）的顶面和底面均开设有流通孔（2101），该流通孔（2101）内设有管道，管道分别与所述第一泵（28）、第二泵（29）连接。


4.根据权利要求1所述的利用热胀冷缩自动脱模的3D打印装置，其特征在于：
所述第一调平底板（22）和所述第二调平底板（24）的结构、大小均相同；
所述第一调平底板...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠彦洋，
申请(专利权)人：唐山劳动技师学院，
类型：发明
国别省市：河北;13