CN115464157A - 一种3d打印机的更换式成型缸及其更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种3D打印机的更换式成型缸，首先设置了3D打印机本体，其包括粉床、成型缸和底座，成型缸位于粉床和底座之间，成型缸的顶部和粉床的下表面之间填充有充气密封条，底座上开设有至少两个相互平行的滑槽，成型缸的下表面设有匹配滑槽的滑块，底座上固定安装有至少两个定位机构，定位机构的定位端匹配成型缸底部预设的定位槽，粉床的下表面固定安装有限位块，限位块抵接于成型缸的背面，成型缸在运输车的带动下离开底座。本发明还提供了一种3D打印机的更换式成型缸的更换方法。本发明相较于现有技术提高了3D打印机的打印效率和成型室内的洁净度，并且降低了成型缸的清洁难度。

Description

一种3D打印机的更换式成型缸及其更换方法

技术领域

本发明涉及3D打印，具体而言，涉及一种3D打印机的更换式成型缸及其更换方法。

背景技术

3D打印技术是目前一种新兴快速成型技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状、丝状、膏体状等材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

目前市面上的3D打印机内的成型缸是无法从3D打印机内取出并且更换的，因此在产品打印完成后需要在3D打印机内进行成型缸的清洁工作，在清洁过程中无法打印新的产品，降低了3D打印机的打印效率，若是成型缸可以更换则解决了以上问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种3D打印机的更换式成型缸及其更换方法，相较于现有技术提高了3D打印机的打印效率和成型室内的洁净度，并且降低了成型缸的清洁难度。

为此，本发明提供了一种3D打印机的更换式成型缸，首先设置了3D打印机本体，其包括粉床、成型缸和底座，成型缸位于粉床和底座之间，成型缸的顶部和粉床的下表面之间填充有充气密封条，底座上开设有至少两个相互平行的滑槽，成型缸的下表面设有匹配滑槽的滑块，底座上固定安装有至少两个定位机构，定位机构的定位端匹配成型缸底部预设的定位槽，粉床的下表面固定安装有限位块，限位块抵接于成型缸的背面，成型缸在运输车的带动下离开底座。

进一步地，成型缸包括缸体和升降机构，升降机构包括驱动组件和成型底板，驱动组件包括气缸和升降板，升降板在气缸的驱动下在缸体内作出升降动作，成型底板安装于升降板的顶部并在升降板的带动下作出升降动作。

进一步地，升降板与成型底板之间安装有气压内藏式零点定位器，当气压内藏式零点定位器运行时、成型底板吸附于升降板，当气压内藏式零点定位器停止运行时、成型底板与升降板之间的吸附作用消失。

进一步地，缸体的内部开设有第一通孔，底座上开设有对应第一通孔的第二通孔，且缸体的底部设有限位凸环，限位凸环的孔径与第二通孔的孔径相同，升降板在气缸的驱动下依次通过第一通孔、限位凸环后停留于第二通孔内。

进一步地，升降板的尺寸匹配第二通孔的尺寸，第一通孔的尺寸大于第二通孔的尺寸，成型底板的尺寸匹配第一通孔的尺寸。

进一步地，成型缸的相对两侧各设有一个定位机构，定位机构包括第二气缸和顶块，顶块的自由端固定连接有定位柱，顶块在第二气缸的驱动下顶紧于成型缸的侧壁，定位柱在顶块的带动下顶入定位槽。

进一步地，成型缸的相对两侧壁各固定连接有一个对应顶块的基块，基块的顶面和顶块的顶面皆倾斜于水平面，基块的顶面上开设有定位槽。

本发明还提供了一种3D打印机的更换式成型缸的更换方法，具体步骤如下：

1）当成型缸内的打印工作结束后将充气密封条内的气体放出，使成型缸与粉床之间留出避位间隙便于后续的成型缸滑动取出；

2）关闭气压内藏式零点定位器，使得成型底板与升降板之间的吸附作用消失；

3）启动气缸驱动升降板下降至第二通孔内，成型底板则因为无法通过限位凸环而留在缸体内；

4）启动第二气缸驱动顶块远离成型缸的侧壁；

5）运输车抓取成型缸并带动成型缸沿着滑槽的延伸方向滑动、直至成型缸离开底座；

6）运输车抓取内部洁净的成型缸并将其移动至工位、直至成型缸的背面抵接在限位块上，成型缸的移动轨迹与步骤5）相反；

7）启动第二气缸驱动顶块顶紧于成型缸的侧壁；

8）启动气压内藏式零点定位器，使得成型底板吸附于升降板上；

9）开始新的打印工作。

本发明所提供的一种3D打印机的更换式成型缸，其中成型缸位于粉床和底座之间，发明点在于成型缸在3D打印机内的安装结构，进一步表现为成型缸与粉床之间的连接结构，以及成型缸与底座之间的连接结构，具体来说，成型缸的顶部和粉床的下表面之间填充有充气密封条，成型缸的底部滑动连接于底座上，底座上安装有定位机构从成型缸的相对两侧顶紧成型缸，粉床的下表面固定安装有限位块，限位块抵接于成型缸的背面，定位机构和限位块相互配合从成型缸的左边、右边和后面三个方向顶紧成型缸，运输车则从成型缸的前面把成型缸拉出。

因而，本发明相较于现有技术提高了3D打印机的打印效率和成型室内的洁净度，并且降低了成型缸的清洁难度。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种3D打印机的更换式成型缸的结构示意图；

图2为图1的侧视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一：

参见图1至图2，本实施例提供了一种3D打印机的更换式成型缸，首先设置了3D打印机本体，其包括粉床1、成型缸和底座2，成型缸位于粉床1和底座2之间，成型缸的顶部和粉床1的下表面之间填充有充气密封条11，底座2上开设有至少两个相互平行的滑槽21，成型缸的下表面设有匹配滑槽21的滑块，底座2上固定安装有至少两个定位机构3，定位机构3的定位端匹配成型缸底部预设的定位槽，粉床1的下表面固定安装有限位块12，限位块12抵接于成型缸的背面，成型缸在运输车的带动下离开底座2，运输车具体为叉车，成型缸的外壁还固定安装有方便叉车抓取的把手8。

继续参见图1至图2，成型缸包括缸体4和升降机构，升降机构包括驱动组件5和成型底板6，驱动组件5包括气缸51和升降板52，升降板52在气缸51的驱动下在缸体4内作出升降动作，成型底板6安装于升降板52的顶部并在升降板52的带动下作出升降动作，升降板52与成型底板6之间安装有气压内藏式零点定位器7，当气压内藏式零点定位器7运行时、成型底板6吸附于升降板52，当气压内藏式零点定位器7停止运行时、成型底板6与升降板52之间的吸附作用消失，缸体4的内部开设有第一通孔42，底座2上开设有对应第一通孔42的第二通孔22，且缸体4的底部设有限位凸环8，限位凸环8的孔径与第二通孔22的孔径相同，升降板52在气缸的驱动下依次通过第一通孔42、限位凸环8后停留于第二通孔22内升降板52的尺寸匹配第二通孔22的尺寸，第一通孔42的尺寸大于第二通孔22的尺寸，成型底板6的尺寸匹配第一通孔42的尺寸。

继续参见图1至图2，成型缸的相对两侧各设有一个定位机构3，定位机构3包括第二气缸31和顶块32，顶块32的自由端固定连接有定位柱，顶块32在第二气缸31的驱动下顶紧于成型缸的侧壁，定位柱在顶块32的带动下顶入定位槽，成型缸的相对两侧壁各固定连接有一个对应顶块32的基块41，基块41的顶面和顶块32的顶面皆倾斜于水平面，基块41的顶面上开设有定位槽。

本发明所提供的一种3D打印机的更换式成型缸，其中成型缸位于粉床和底座之间，发明点在于成型缸在3D打印机内的安装结构，进一步表现为成型缸与粉床之间的连接结构，以及成型缸与底座之间的连接结构，具体来说，成型缸的顶部和粉床的下表面之间填充有充气密封条，成型缸的底部滑动连接于底座上，底座上安装有定位机构从成型缸的相对两侧顶紧成型缸，粉床的下表面固定安装有限位块，限位块抵接于成型缸的背面，定位机构和限位块相互配合从成型缸的左边、右边和后面三个方向顶紧成型缸，运输车则从成型缸的前面把成型缸拉出。

成型缸包括缸体和升降机构，考虑到升降机构内的驱动组件是固定安装在3D打印机内的，其无法随着成型缸一起脱离3D打印机，因此在更换成型缸前需要使驱动组件离开缸体，具体来说，升降机构包括驱动组件和成型底板，驱动组件包括气缸和升降板，升降板在气缸的驱动下在缸体内作出升降动作，成型底板安装于升降板的顶部并在升降板的带动下作出升降动作，升降板与成型底板之间安装有气压内藏式零点定位器，当气压内藏式零点定位器运行时、成型底板吸附于升降板，当气压内藏式零点定位器停止运行时、成型底板与升降板之间的吸附作用消失，从而实现成型底板和升降板的可分离，当驱动组件离开缸体后成型底板会留在缸体内，产品则随着其黏附的成型底板一起留在缸体内，因此产品和成型底板会随着缸体一起被运输车运离3D打印机。

因而，本发明相较于现有技术具有以下优点：

1）提高了3D打印机的打印效率；

2）提高了成型室内的洁净度；

3）降低了成型缸的清洁难度；

4）成型底板和升降板的分离更为便利，极大地节约了人力脱板的时间。

实施例二：

参见图1至图2，图中示出了本发明实施例二提供的一种3D打印机的更换式成型缸，本实施例在上述各实施例的基础上还进一步地做出了以下作为改进的技术方案：定位机构包括第二气缸和顶块，顶块的自由端固定连接有定位柱，顶块在第二气缸的驱动下顶紧于成型缸的侧壁，定位柱在顶块的带动下顶入定位槽，成型缸的相对两侧壁各固定连接有一个对应顶块的基块，基块的顶面和顶块的顶面皆倾斜于水平面，基块的顶面上开设有定位槽。

关于上述“基块的顶面和顶块的顶面皆倾斜于水平面”作出如下阐述，顶块在第二气缸的驱动下给成型缸施加了一个水平的推力，“基块的顶面和顶块的顶面皆倾斜于水平面”使得这个水平的推力中的一部分转化为向下的压力，进而使成型缸更牢固、更稳定地固定在底座上。

实施例三：

参见图1至图2，图中示出了本发明实施例三提供的一种3D打印机的更换式成型缸，本实施例在上述各实施例的基础上还进一步地做出了以下作为改进的技术方案：位于成型缸两侧的定位机构的具体结构不仅限于实施例二中所记载的定位机构，具体来说，定位机构还可以由压板和电机构成，成型缸的相对两侧壁各固定连接有一个对应压板的基块，压板在电机的驱动下从上而下压在基块上，也能达到有效定位成型缸的效果。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种3D打印机的更换式成型缸，3D打印机本体包括粉床（1）、成型缸和底座（2），所述成型缸位于所述粉床（1）和所述底座（2）之间，其特征在于，所述成型缸的顶部和所述粉床（1）的下表面之间填充有充气密封条（11），所述底座（2）上开设有至少两个相互平行的滑槽（21），所述成型缸的下表面设有匹配所述滑槽（21）的滑块，所述底座（2）上固定安装有至少两个定位机构（3），所述定位机构（3）的定位端匹配所述成型缸底部预设的定位槽，所述粉床（1）的下表面固定安装有限位块（12），所述限位块（12）抵接于所述成型缸的背面，所述成型缸在运输车的带动下离开所述底座（2）。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印机的更换式成型缸，其特征在于，所述成型缸包括缸体（4）和升降机构，所述升降机构包括驱动组件（5）和成型底板（6），所述驱动组件（5）包括气缸（51）和升降板（52），所述升降板（52）在所述气缸（51）的驱动下在所述缸体（4）内作出升降动作，所述成型底板（6）安装于所述升降板（52）的顶部并在所述升降板（52）的带动下作出升降动作。

3.根据权利要求2所述的一种3D打印机的更换式成型缸，其特征在于，所述升降板（52）与所述成型底板（6）之间安装有气压内藏式零点定位器（7），当所述气压内藏式零点定位器（7）运行时、所述成型底板（6）吸附于所述升降板（52），当所述气压内藏式零点定位器（7）停止运行时、所述成型底板（6）与所述升降板（52）之间的吸附作用消失。

4.根据权利要求2或3所述的一种3D打印机的更换式成型缸，其特征在于，所述缸体（4）的内部开设有第一通孔（42），所述底座（2）上开设有对应所述第一通孔（42）的第二通孔（22），且所述缸体（4）的底部设有限位凸环（8），所述限位凸环（8）的孔径与所述第二通孔（22）的孔径相同，所述升降板（52）在所述气缸的驱动下依次通过所述第一通孔（42）、所述限位凸环（8）后停留于所述第二通孔（22）内。

5.根据权利要求4所述的一种3D打印机的更换式成型缸，其特征在于，所述升降板（52）的尺寸匹配所述第二通孔（22）的尺寸，所述第一通孔（42）的尺寸大于所述第二通孔（22）的尺寸，所述成型底板（6）的尺寸匹配所述第一通孔（42）的尺寸。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种3D打印机的更换式成型缸，其特征在于，所述成型缸的相对两侧各设有一个所述定位机构（3），所述定位机构（3）包括第二气缸（31）和顶块（32），所述顶块（32）的自由端固定连接有定位柱，所述顶块（32）在所述第二气缸（31）的驱动下顶紧于所述成型缸的侧壁，所述定位柱在所述顶块（32）的带动下顶入所述定位槽。

7.根据权利要求6所述的一种3D打印机的更换式成型缸，其特征在于，所述成型缸的相对两侧壁各固定连接有一个对应所述顶块（32）的基块（41），所述基块（41）的顶面和所述顶块（32）的顶面皆倾斜于水平面，所述基块（41）的顶面上开设有所述定位槽。

8.一种3D打印机的更换式成型缸的更换方法，包括使用权利要求7所述的该更换式成型缸，其特征在于，具体步骤如下：

1）当成型缸内的打印工作结束后将所述充气密封条（11）内的气体放出，使成型缸与粉床（1）之间留出避位间隙便于后续的成型缸滑动取出；

2）关闭所述气压内藏式零点定位器（7），使得所述成型底板（6）与所述升降板（52）之间的吸附作用消失；

3）启动所述气缸驱动所述升降板（52）下降至所述第二通孔（22）内，所述成型底板（6）则因为无法通过所述限位凸环（8）而留在所述缸体（4）内；

4）启动所述第二气缸（31）驱动所述顶块（32）远离所述成型缸的侧壁；

5）所述运输车抓取所述成型缸并带动所述成型缸沿着所述滑槽（21）的延伸方向滑动、直至所述成型缸离开所述底座（2）；

6）所述运输车抓取内部洁净的成型缸并将其移动至工位、直至所述成型缸的背面抵接在所述限位块（12）上，所述成型缸的移动轨迹与步骤5）相反；

7）启动所述第二气缸（31）驱动所述顶块（32）顶紧于所述成型缸的侧壁；

8）启动所述气压内藏式零点定位器（7），使得所述成型底板（6）吸附于所述升降板（52）上；

9）开始新的打印工作。

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