一种用于3d打印机的托盘和支架的连接机构以及3d打印机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光固化3D打印机领域，特别涉及一种用于光固化3D打印机的承载托盘和托盘支架的连接机构，以及采用该连接机构的光固化3D打印机。
【背景技术】
[0002]目前，现有的光固化3D打印机包括用于承载打印物体的托盘以及用于悬挂托盘的支架。打印时，支架可以在驱动装置的驱动下向上逐渐移动，托盘会在支架的带动下随之向上运动，这样，打印物体就可以逐层的固化于托盘的下表面。
[0003]如图1所示，现有的托盘I的顶部具有镶嵌入托盘内部的螺纹柱11。支架2的前端具有供螺纹柱11穿过的凹口 21。将螺纹柱11穿过凹口 21后，通过具有与螺纹柱11的螺纹相匹配的紧固旋钮3将托盘I固定在支架2上，托盘I和紧固旋钮3从上下两侧压紧支架2。现有的托盘I和支架2的连接仅靠紧固旋钮3和螺纹柱11的配合进行固定，紧固旋钮3与支架2的接触面积十分有限。紧固旋钮3拧固的越紧，支架2表面局部受力就越大，多次使用会造成支架2表面变形，使得紧固旋钮3与支架2表面不能完全贴合、产生松动，进而会使托盘发生一定角度的倾斜或者晃动，影响了托盘的水平度。再者，紧固旋钮3的旋转力矩很小，通常不能使操作者直接用手拧固，而必须借助其它工具，安装和拆卸都十分不便。
【实用新型内容】
[0004]鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于3D打印机的托盘和支架的连接机构，其特征在于:所述托盘的上表面具有向上延伸的环形壁，所述环形壁的中部形成圆形凹陷，所述环形壁具有缺口 ；所述支架的下表面具有能够设置于所述圆形凹陷内的U形凸起；所述支架相对于所述托盘具有松弛位置和多个紧固位置；当所述支架位于所述松弛位置时，所述托盘能够与所述支架分离；当所述支架位于所述紧固位置时，所述托盘和所述支架锁紧。
[0005]在本实用新型的一些实施方式中，所述U形凸起具有位于左前和右前侧的端部以及位于后侧的尾部，所述U形凸起的中心位置至所述尾部的距离等于所述圆形凹陷的半径，所述U形凸起的中心位置至所述端部的距离大于所述圆形凹陷的半径。
[0006]使用时，先将U形凸起的前部对准缺口，插入到环形壁内，此时U形凸起的尾部处于环形壁之外。U形凸起的中心位置至其端部的半径比圆形凹陷区域的半径略大，能够与环形壁过盈配合，因此，当转动U形凸起时，其尾部进入环形壁之内，其端部紧紧的抵靠在环形壁之上。U形凸起的两个端部和一个尾部都能够与环形壁接触。当需要分离托盘以及支架时，可以转动U形凸起，使其尾部对准环形壁的缺口，从而顺利的从圆形凹陷内脱出。这种设置方式，能够使得U形凸起的至少两个端部和一个尾部与环形壁接触，将受力均匀的分散，延长了使用寿命。并且在连接和拆卸时也不需要借助外部工具。
[0007]为了使得托盘以及支架连接的更为牢靠，在本实用新型的一些实施方式中，所述支架具有U形主体以及形成于所述主体下表面的U形的第一凸起，所述圆形凹陷具有向上延伸的第二凸起；还包括具有与所述第二凸起形状适配的腔室以及本体的定位元件，所述定位元件的本体的面积大于所述U形主体开口部分的面积。例如，第二凸起的形状可以设置为五角形或者六角形，第二凸起穿过U形支架的开口后，进入定位元件的腔室内，第二凸起和腔室过盈配合。这样，定位元件就能够和第二凸起连接，并且托盘和定位元件能够从两侧夹持U形支架。
[0008]在本实用新型的一些实施方式中，所述第二凸起具有第一孔，所述定位元件表面开设有与所述腔室连通的第二孔，所述第二孔的位置与所述第一孔位置相应，所述第二孔的大小与所述第一孔的大小相同，所述第一孔和所述第二孔的内表面具有第一螺纹；还包括用于设置在所述第一孔和所述第二孔内的紧固螺栓，所述紧固螺栓具有与所述第一螺纹相匹配的第二螺纹。
[0009]为了进一步的使第二凸起和定位元件连接可靠，还在第二凸起的之上开设了具有螺纹的第一孔，并且定位元件的表面开设有一个与所述第一孔的大小、位置和螺纹相应的第二孔。当第二凸起穿入所述腔室内时，可以将一个紧固螺栓设置于所述第一孔和第二孔内，以达到将第二凸起和定位元件连接的目的。应当能够理解，紧固螺栓并不会影响支架从定位元件和托盘之间脱出，其起到的仅是连接定位元件和托盘的目的。
[0010]本实用新型还提供了另一种用于3D打印机的托盘和支架的连接机构，所述支架具有U形主体以及形成于所述主体下表面的U形的第一凸起，所述托盘上部具有用于容纳所述支架的第一腔室，所述第一腔室的开口位于侧方；还包括用于设置在所述第一腔室内部的第一锁止元件，所述第一锁止元件上表面具有向上延伸的环形壁，所述环形壁的中部形成圆形凹陷，所述环形壁具有缺口 ；所述支架相对于所述第一锁止元件具有松弛位置和多个紧固位置；当所述支架位于所述松弛位置时，所述第一锁止元件能够和所述支架分离；当所述支架位于所述紧固位置时，所述第一锁止元件和所述支架锁紧。
[0011]在本实用新型提供的另一种用于3D打印机的托盘和支架的连接机构中，托盘的上部具有第一腔室，能够与支架配合的第一锁止元件固定设置在第一腔室内部。使用时，将支架插入到第一腔室中，并且转动第一锁止元件，即可将支架固定在第一腔室内部，同时，第一腔室上部还能够对支架起到悬挂作用。因此，支架设置在第一腔室内部时，支架的下表面的U形凸起与第一锁止元件相互配合，支架的上表面紧贴第一腔室的上部的内表面，转动第一锁止元件，即可完成对支架的固定和脱离。这样设置，能够将支架的受力更大限度的分散，同时不需要借助其它工具，就可以完成支架和托盘的分离。
[0012]为了进一步地使支架更好的被固定在第一腔室之内，在本实用新型的一些实施方式中，所述圆形凹陷具有向上延伸的第二凸起；所述第一腔室的上表面具有能够供所述第二凸起穿过的孔；还包括用于设置在所述第一腔室外部的具有与所述第二凸起形状适配的第二腔室的第二锁止元件。
[0013]这样设置，第一锁止元件不必固定于第一腔室内，而是通过与第二锁止元件的连接，完成了在上下方向上夹持所述支架，可以实现第二锁止元件和第一锁止元件的联动。使用时，通过在外部转动第二锁止元件即可完成第一锁止元件的转动，从而使得第一锁止元件顺利的锁紧或者脱离支架。另外，为了加大旋转力矩，还可以在第二锁止元件的上径向的延伸出手柄，以使得操作者可以轻易的将其旋转。
[0014]在本实用新型的一些实施方式中，所述第二凸起具有第一孔，所述第二锁止元件表面开设有与所述第二腔室连通的第二孔，所述第二孔的位置与所述第一孔位置相应，所述第二孔的大小与所述第一孔的大小相同，所述第一孔和所述第二孔的内表面具有第一螺纹；还包括用于设置在所述第一孔和所述第二孔内的紧固螺栓，所述紧固螺栓具有与所述第一螺纹相匹配的第二螺纹。
[0015]在本实用新型的一些实施方式中，所述紧固螺栓具有面积大于第一孔面积的端部以及长度大于所述第一孔和所述第二孔的深度之和的尾部；所述第一孔和所述第二孔的内表面平滑；还包括用于套设在所述紧固螺栓尾部的弹簧以及与所述紧固螺栓相匹配的紧固螺母。
[0016]为了进一步简化结构以及加强对于支架的夹持力，可以将紧固螺栓的尾部长度制造成大于第一孔和第二孔的深度之和，并且在穿出的尾部套设弹簧，在以紧固螺母固定。因此，第一锁紧装置和第二锁紧装置被更好的固定连接在一起，并且通过旋转第二锁紧装置能够带动第一锁紧装置转动，以使得支架和第一锁止装置完成紧固和脱离。
[0017]另外，本实用新型还提供了一种3D打印机，包括:框架；设置于所述框架内的如上所述的连接机构；以及设置于所述框架外并能够与所述框架可拆卸地连接的胶瓶。
[0018]本实用新型提供的用于3D打印机的托盘和支架的连接机构通过设置于支架底部的U形凸起以及设置于托盘表面的由环形壁形成的环形凹陷相互配合，通过转动托盘，使得所述U形凸起进入或者脱出环形凹陷，进而实现托盘和支架相互固定或者脱离的目的。固定时，U形凸起的至少两个前端和一个尾端与形成环形凹陷的环形壁紧密贴合，二者之间过盈配合，并且受力被分散于环形壁之上。脱离时，U形凸起的尾部对准环形壁的缺口，二者之间过盈配合的关系被解除，U形凸起从环形凹陷内脱出。因此，本实用新型的结构简单，使用寿命长，也不需要借助额外的工具就可使得托盘和支架完成固定和脱离。
【附图说明】
[0019]图1为现有技术托盘和支架连接机构示意图；
[0020]图2为本实用新型一实施方式的支架结构示意图；
[0021]图3为本实用新型一实施方式的托盘结构示意图；
[0022]图4为本实用新型一实施方式的支架和托盘配合示意图；
[0023]图5为本实用新型另一实施方式的支架结构示意图；
[0024]图6为本实用新型另一实施方式第二锁止元件的结构示意图；
[0025]图7为本实用新型另一实施方式第一锁止元件和第二锁止元件的配合示意图；
[0026]图8为本实用新型另一实施方式支架和支架的立体示意图；
[0027]图9为本实用新型另一实施方式第二锁止元件、支架、第一锁止元件和托盘的配合示意图；
[0028]图10为本实用新型提供的3D打印机。
【具体实施方式】
[0029]实施例1
[0030]如图2?4所示，支架4的前端呈U形，并且其下部具有相应的U形的第一凸起41。第一凸起41具有位于其左前和右前侧的端部411以及位于后侧的尾部412。第一凸起41的几何中心位置至端部411的长度略大，记为R1。第一凸起41的几何中心位置至尾部412的长度略小，记为R2。
[0031]托盘5的上表面固定设置有第一锁止元件6。当然，第一锁止元件6也可以当做托盘5的一部分而一体成型。第一锁止元件6具有由托盘5向上延伸出的环形壁61。环形壁61的中心则形成了圆形凹陷64。环形壁61还具有一个缺口 62。圆形