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Patent Searching and Data


Title:
3D PRINTER PLATFORM AND PRINTER COMPOSED THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/081599
Kind Code:
A1
Abstract:
A 3D printer platform and printer composed thereof, comprising a bracket, a nozzle gripping apparatus fixed onto the bracket, and also comprising a nozzle repository, a plurality of nozzles fixed independently within the nozzle repository, the nozzles and the gripping apparatus provided with a mutually fitting connecting device to facilitate the gripping device to extract and replace the nozzles. The beneficial effect is: when the plurality of independent nozzles are printing, the nozzle gripping apparatus only has to bear the weight of one nozzle.

Inventors:
TANG GUOLIN (CN)
Application Number:
PCT/CN2014/000340
Publication Date:
June 11, 2015
Filing Date:
March 28, 2014
Export Citation:
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Assignee:
BEIJING TIERTIME TECHNOLOGY CO LTD (CN)
TANG GUOLIN (CN)
International Classes:
B41J2/00
Foreign References:
CN103640217A2014-03-19
CN203650990U2014-06-18
CN201092148Y2008-07-30
CN103317844A2013-09-25
JPH11105307A1999-04-20
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING EASTKING PATENT AGENT FIRM (CN)
北京东正专利代理事务所(普通合伙) (CN)
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Claims:
1、一种 3D打印机平台,包括支架( 1 )及固定于支架上的工作台( 20 ), 其特征在于, 支架连接喷头抓取装置 ( 2 )。

2、 一种利用权利要求 1所述的 3D打印机平台构建的 3D打印机, 其 特征在于, 所述支架外侧放置有喷头库(3 ), 喷头库内活动悬挂有至少一 个独立喷头 (4 ), 喷头上固定连接与抓取装置结构相匹配的连接装置。

3、 根据权利要求 2所述的 3D打印机, 其特征在于, 喷头上集成有一 个或多个喷嘴.

4、 根据权利要求 2所述的 3D打印机, 其特征在于, 连接装置包括喷 头两侧开口向下的卡口(5 ), 抓取装置和喷头库内喷头固定装置均为与卡 口配合的卡头件(6 ).

5、 根据权利要求 2所述的 3D打印机, 其特征在于, 连接装置包括喷 头一侧的挂套(7 )、 以及喷头另一侧的锥形槽(8 ), 所述喷头库上固定有 与挂套配合的挂钩( 9 ),所述抓取装置为与锥形槽紧密配合的锥形头( 10 )。

6、 根据权利要求 2所述的 3D打印机, 其特征在于, 连接装置包括喷 头一侧的挂套、 以及喷头另一侧的卡槽( 11 ),卡槽内固定有磁性件( 12 ), 所述喷头库上固定有与挂套配合的挂钩,所述抓取装置为与卡槽磁吸的卡 头 (13 )。

7、根据权利要求 2所述的 3D打印机, 其特征在于, 连接装置包括喷 头一侧的挂套、 以及喷头另一侧的相对设置的两个开口 ( 14 ), 所述喷头 库上固定有与挂套配合的挂钩, 所述抓取装置为分别通过两个推杆(15 ) 推动的两个滑杆(16 ), 滑杆通过推杆推动卡入开口以从喷头库内取出和 放回喷头。

8、根据权利要求 2所述的 3D打印机, 其特征在于, 连接装置包括喷 头一侧的 T形件( 17 ); 所述抓取装置为通过电机 ( 18 )驱动的两个卡钳

( 19 ), 卡钳能够卡住 T形件的内侧以从喷头库内取出和放回喷头。

Description:
一种 3D打印机平台及其构成的打印机 技术领域

本发明涉及 3D打印技术领域, 具体涉及一种带有独立喷头库、 且支 架上安装有喷头抓取装置的 3D打印机。 背景技术 现有技术中, 3D打印机都是单个喷头, 所谓的多喷头打印机实际上 指的是单个喷头上集成有多个喷嘴, 此种方式的缺陷在于, 由于多个喷嘴 存在位置上的限制, 在其中一个喷嘴工作时, 另一个喷嘴为了防止剐蹭模 型, 需要移动以避开模型。 在长期使用中, 频繁移动会导致连接件的疲劳 损耗, 从而造成误差。 同时, 由于喷嘴是集成在喷头上的, 受位置以及相 对运动的影响, 在喷头总体结构不做大的改变的时候, 喷嘴的数量有一定 的限制, 一般是双喷头。 同时,每个喷嘴均包括独立的送丝机构、加热 机构以及多个传动部件, 当多个喷嘴集成到一个喷头上时, 喷头的驱动轴需要相当大的驱动力,驱 动负载较大。 这一方面需要更多的驱动能源, 另一方面也提升了发生问题 的概率。 发明内容 有鉴于此, 本发明提供的 3D打印机, 以提供一种只需负载一个喷头的 重量, 却能实现多喷头打印的 3D打印机。 为达到上述目的, 本发明采用的技术方案是: 一种 3D打印机平台, 包括支架、 及固定于支架上的工作台, 其特征 在于, 支架上连接有喷头抓取装置。在现有技术的喷 头及其驱动轴部位替 换以一个机械手或起类似作用的抓取装置,这 样一方面该工作平台可以几 乎可以适用于任何喷头,另一方面,多个工作 平台甚至可以共享一组喷头。 一种 3D打印机, 包括权利要求 1所述的打印机平台, 所述支架外侧 放置有喷头库, 喷头库内活动悬挂有至少一个独立喷头, 喷头上固定连接 与抓取装置结构相匹配的连接装置。 工作过程中,抓取装置去喷头库取出 需要的喷头, 工作结束后将喷头放回。 这样, 即可完成多喷头的使用,又 能保证抓取装置上只有一个喷头。 进一步的, 喷头上集成有一个或多个喷嘴。 作为优选的技术方案,推 荐一个喷头上只固定一个喷嘴。但作为可选的 , 也可以在一个喷头上集成 多个喷嘴。 可选的, 连接装置包括喷头两侧开口向下的卡口,抓取 装置和喷头库 内喷头固定装置均为与卡口配合的卡头件。 可选的, 连接装置包括喷头一侧的挂套、 以及喷头另一侧的锥形槽, 所述喷头库上固定有与挂套配合的挂钩,所述 抓取装置为与锥形槽紧密配 合的锥形头。 可选的, 连接装置包括喷头一侧的挂套、 以及喷头另一侧的卡槽,卡 槽内固定有磁性件, 所述喷头库上固定有与挂套配合的挂钩, 所述抓取装 置为与卡槽磁吸的卡头。 可选的, 连接装置包括喷头一侧的挂套、 以及喷头另一侧的相对设置 的两个开口, 所述喷头库上固定有与挂套配合的挂钩, 所述抓取装置为通 过两个推杆推动的两个滑杆,滑杆通过推杆推 动卡入开口以从喷头库内取 出和放回喷头。 可选的, 连接装置包括喷头一侧的 T形件; 所述抓取装置为通过电机 驱动的两个卡钳,卡钳能够卡住 τ形件的内侧以从喷头库内取出和放回喷 头。 上述五种连接方式为优选的推荐方案,一方面 喷头能够稳定的固定在 喷头库内, 另一方面, 抓取装置取用和放回时均能精确定位且使用方 便。 本发明的有益效果为: 实现了独立的多喷头打印的同时, 喷头抓取装 置上只需负载一个喷头的重量。 附图说明

图 1为本发明所述 3D打印机平台的结构简图;

图 2为本发明所述 3D打印机的结构简图;

图 3为本发明所述连接装置的结构示意图之一;

图 4为本发明所述连接装置的结构示意图之二;

图 5为本发明所述连接装置的结构示意图之三;

图 6为本发明所述连接装置的结构示意图之四;

图 7为本发明所述连接装置的结构示意图之五。

图中,

1、 支架; 2、 抓取装置; 3、 喷头库; 4、 喷头; 5、 卡口; 6、 卡头件; 7、 挂套; 8、 锥形槽; 9、 挂钩; 1 0、 锥形头; 1 1、 卡槽; 12、 磁性件; 1 3、 卡头; 14、 开口; 15、 推杆; 16、 滑杆; 17、 T形件; 18、 电机; 19 卡钳; 20、 工作台。 具体实施方式 下面结合附图对本发明的技术方案进行描述, 很显然的, 附图所描述 的仅仅是本发明的一部分而不是全部实施例。 如图 1所示, 本发明提供的一种 3D打印机平台, 包括支架 1、 及固 定于支架 1上的工作台 20, 支架 1上连接有喷头抓取装置 2。 抓取装置 2 用以抓取固定在支架 1上喷头库 3内的多个喷头 4, 或者放置在打印机平 台一侧的喷头库 3内的喷头 4。 对于后者, 一个可移动的喷头库 3可以为 多个打印机平台服务。 如图 2所示, 本发明提供的一种 3D打印机, 包括支架 1、 固定于支 架 1上的喷头 4抓取装置 2 , 还包括喷头库 3 , 所述喷头库 3内固定有独 立的多个喷头 4 , 喷头 4与抓取装置 2之间设置有相互配合的连接装置以 便于抓取装置 2取出和放回喷头 4。 应用中, 喷头库 3与支架 1连不连接 均可, 但应保证喷头库 3与支架 1的相对位置固定, 因为参数设定后,抓 取装置 2每次需要到设定的点去取出喷头 4 , 每次也需放回设定的点。 在 下面采用的多个实施例中, 均需保证喷头 4与喷头库 3内的固定位置,即 不能晃动或出现位移。 需要说明的, 本发明名称中的 3D打印机应作广义的理解, 其不仅包 括个人使用的小型 3D打印机, 也包括工业級应用的 3D打印机, 俗称快速 成型机。 本发明提供的一种 3D打印机, 喷头 4上集成有一个或多个喷嘴。 一 个喷嘴是推荐的实施例,除非在其他方面有所 限制的情况迫不得已的情况 下才选择多个喷嘴集成于一个喷头 4上,例如可能需要十几甚至几十个喷 嘴, 而喷头库 3的空间有限只能放置有限数量的喷头 4 , 才建议多个喷嘴 集成于一个喷头 4上。 如图 3所示, 连接装置包括喷头 4两侧开口 14向下的卡口 5, 抓取 装置 2和喷头库 3内喷头 4固定装置均为与卡口 5配合的卡头件 6。 取用 喷头 4时,抓取装置 1向上插入喷头 4一侧的卡口 5取出喷头 4,放回时, 抓取装置 2带动喷头 4将喷头 4另一侧的卡口 5套上喷头库 3上的卡头件 6。 然后抓取装置 2向下移出, 喷头 4被喷头库 3的卡头 13件 6固定。 如图 4所示, 连接装置包括喷头 4一侧的挂套 7、 以及喷头 4另一侧 的锥形槽 8, 所述喷头库 3上固定有与挂套 7配合的挂钩 9 , 所述抓取装 置 1为与锥形槽 8紧密配合的锥形头 10。 设计时, 必须锥形头 10与锥形 槽 8之间具有较大的摩擦力以支撑喷头 4。 取用喷头 4时, 锥形头 10插 入锥形槽 8, 然后向上运动, 使喷头 4脱离喷头库 3上挂钩 9 , 放回时, 喷头 4从上到下将挂套 7套上挂钩 9, 然后锥形头 10后移, 喷头 4被挂 套 7固定以与锥形头 10脱离。 如图 5所示, 连接装置包括喷头 4一侧的挂套 7、 以及喷头 4另一侧 的卡槽 11, 卡槽 1 1内固定有磁性件 12, 所述喷头库 3上固定有与挂套 7 配合的挂钩 9 , 所述抓取装置 2为与卡槽 1 1磁吸的卡头 1 3。 使用时, 同 前一实施例相比, 上一实施例使用摩擦力, 此处使用磁吸。 这两种方法共 同的缺陷在于脱离时需要较大的作用力。 因此作为进一步的改进, 还可使 用电磁。 即连接时通电以相吸, 脱离时断电以顺利脱离。 这样放回和取出 均使用较小的力的即可。 如图 6所示, 连接装置包括喷头 4一侧的挂套 7、 以及喷头 4另一侧 的相对设置的两个开口 14,所述喷头库 3上固定有与挂套 7配合的挂钩 9, 所述抓取装置 2为分别通过两个推杆 15推动的两个滑杆 1 6, 滑杆 16通 过推杆 15推动卡入开口 14以从喷头库 3内取出和放回喷头 4。 取用喷头 4时, 推杆 15向下运动, 通过连接杆推动滑杆 16向两端推出, 滑杆 16 从通道两端伸出, 卡入开口 14 , 将喷头 4取出。 放回时反向运动即可。 如图 7所示, 连接装置包括喷头 4一侧的 T形件 1 7 ; 所述抓取装置 2 为通过电机 18驱动的两个卡钳 19 , 卡钳 1 9能够卡住 T形件 1 7的内侧以 从喷头库 3内取出和放回喷头 4。 上述多个实施例均为抓取装置 2与喷头 4之间的连接, 没有增加运动副。 本实施例增加了两个运动副, 夹取喷头 4时, 电机 18带动卡钳 19在轴上运动, 向两边张开, 移动到喷头 4处, 再向内运动, 带动卡钳 19 , 抓住喷头 4, 将喷头 4取出, 进行工作。 完成 打印后, 放回喷头 4, 将喷头 4放回原位, 电机 18运动张开卡钳 19, 将 喷头 4松开。至于喷头 4与喷头库 3之间的连接,只需能够稳定连接即可, 本实施例的优点在于能够精确控制喷头 4装卡, 精度更高, 并且电机 18 能有位置反馈, 在更换喷头 4后, 自动完成偏置的校正。 显然的, 上述结构仅仅是优选的几个实施例, 只需在保证喷头 4在喷 头库 3内能够稳定固定不晃动移动,抓取装置 2能够实现与喷头 4的稳定 连接, 现有技术中的其它固定、 取放装置均可使用。 另夕卜, 无论上述何种连接装置, 喷头与抓取装置之间的配合均优选过 渡配合或过盈配合, 应保证抓取装置和喷头连接后喷头不会有晃动 , 附图 上出现的配合间隙仅为示意, 不作为加工尺寸。 本发明提供的 3D打印机, 使用时, 根据程序设计, 抓取装置 2去喷 头 4内取出相应的喷头 4进行打印工作, 该喷头 4工作结束后,抓取装置 2将喷头 4放回喷头库 3, 并取出下一需要工作的喷头 4 , 直至工作结束。 上述技术方案的描述仅体现了本发明的优选技 术方案,而并不是无遗 漏的, 或者将本发明限于所公开的形式。 基于本发明的实施例, 任何人在 没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他形 式的技术方案,不论其在结 构或形式上作出何种变化, 均属于本发明的保护范围之内。