3D打印平台连接机构及3D打印机的制作方法

3d打印平台连接机构及3d打印机
技术领域
1.本技术涉及3d打印设备技术领域，具体而言，涉及一种3d打印平台连接机构及3d打印机。


背景技术：

2.现有3d打印机结构多采用螺丝锁紧，打印平台拆装时需要手动松开或锁紧连接螺钉后，才可以完成拆装步骤。还有部分打印机采用磁铁对打印机支架与3d打印平台之间进行连接，3d打印平台通过磁铁与组件、3d打印机升降支架进行连接，通过手动旋转、磁铁调节把手分开连接磁铁拆除3d打印平台。
3.但是，通过螺钉连接的方式，在实际使用过程中需要对螺钉进行拆装操作比较繁琐，效率较低。用磁铁连接拆装方便，但结构不稳定，会因安装不到位，振动等因素会出现移动位置，脱落等事故。


技术实现要素：

4.本技术的主要目的在于提供一种3d打印平台连接机构及3d打印机，以解决相关技术中3d打印平台的连接结构拆装操作繁琐，效率较低，结构不稳定的问题。
5.为了实现上述目的，本技术提供了一种3d打印平台连接机构，该3d打印平台连接机构包括：打印平台组件和打印机升降支架；其中，
6.所述打印机升降支架包括连接座和与所述连接座固定连接的锁止固定悬臂，所述连接座用于与打印机升降机构的运动输出端连接；
7.所述打印平台组件包括打印平台和设于所述打印平台上的安装座，所述安装座上开设有与所述锁止固定悬臂插接配合的安装槽；
8.所述锁止固定悬臂内设置有锁止块，所述连接座内设置有电动驱动组件，所述锁止块与所述电动驱动组件的输出端传动连接，可受所述电动驱动组件的驱动而延伸出所述锁止固定悬臂并与所述安装槽的内壁抵紧或收回所述锁止固定悬臂内。
9.进一步的，安装槽至少一侧的内侧壁具有倾斜向上的第一锁紧斜面，所述锁止块可受驱动地在水平方向上朝向或背离所述第一锁紧斜面直线移动；
10.所述锁止块贴近所述第一锁紧斜面的一端设置为与所述第一锁紧斜面贴合的第二锁紧斜面。
11.进一步的，电动驱动组件包括转动设于所述锁止固定悬臂内的驱动轴、以及设于所述连接座内的驱动舵机，所述驱动舵机与所述驱动轴传动连接；
12.所述驱动轴的轴线垂直于所述锁止块的移动方向，所述驱动轴上设置有偏心驱动部；
13.所述锁止固定悬臂上开设有与所述锁止块移动方向匹配的第一滑槽，所述锁止固定悬臂内设置有第一弹簧，所述锁止块滑动设于所述第一滑槽内并与所述第一弹簧连接；所述偏心驱动部与所述锁止块抵触连接。
14.进一步的，锁止固定悬臂内设置有导向柱，所述导向柱沿所述锁止块的移动方向设置，所述锁止块位于锁止固定悬臂内的部分滑动套设在所述导向柱上，所述导向柱上套设有所述第一弹簧。
15.进一步的，锁止块包括第一锁止部和第二锁止部；
16.所述第一锁止部滑动设于所述第一滑槽内，所述第二锁紧斜面开设在所述第一锁锁止部上；所述第二锁止部滑动设于所述锁止固定悬臂内，第二锁止部的滑动方向与第一锁止部的滑动方向相同；
17.所述第一锁止部远离所述第一锁紧斜面的一端滑动卡设在所述第二锁止部内，并与所述第二锁止部通过第二弹簧连接；
18.所述第二锁止部远离所述第一锁止部的一端设置为内凹的弧形面，所述弧形面与所述偏心驱动部抵触。
19.进一步的，锁止固定悬臂内设置有驱动轴安装孔，所述驱动轴转动设于所述驱动轴安装孔内；
20.所述安装座开设有与所述驱动轴安装孔对应的调节孔，所述调节孔与所述安装槽连通并与所述驱动轴同轴；
21.所述调节孔上可拆卸的设置有调节把手，所述调节把手与所述调节孔转动连接，所述调节把手具有可插接至所述驱动轴内的调节部，通过转动调节把手可转动所述驱动轴。
22.进一步的，连接座朝向所述安装座的一端设置有与所述安装座磁吸的磁铁。
23.进一步的，连接座内设置有与所述安装座的端面对应的探杆，所述探杆在所述连接座内可朝向或远离所述安装座直线移动；
24.所述连接座内设置有第三弹簧，所述第三弹簧与所述探杆连接，所述探杆上开设有检测孔，所述探杆的两侧设置有对射式光电信号发射端和对射式光电信号接收端；
25.在所述第三弹簧的作用下，当所述锁止固定悬臂插入至所述安装槽内的设定位置时，所述对射式光电信号发射端的出射光线被探杆遮挡；
26.当所述锁止固定悬臂未插入至所述安装槽内的设定位置时，所述对射式光电信号发射端的出射光线穿过所述检测孔后被对射式光电信号接收端接收。
27.进一步的，探杆朝向所述安装座的一端延伸出所述连接座。
28.进一步的，探杆上开设有导向孔，所述连接座内设置有导向杆，所述导向杆垂直于所述探杆的移动方向，所述导向杆的上端穿过所述导向孔，所述导向孔的长度与探杆的移动行程匹配。
29.在本技术实施例中，通过设置打印平台组件和打印机升降支架；其中，打印机升降支架包括连接座和与连接座固定连接的锁止固定悬臂，连接座用于与打印机升降机构的运动输出端连接；打印平台组件包括打印平台和设于打印平台上的安装座，安装座上开设有与锁止固定悬臂插接配合的安装槽；锁止固定悬臂内设置有锁止块，连接座内设置有电动驱动组件，锁止块与电动驱动组件的输出端传动连接，可受电动驱动组件的驱动而延伸出锁止固定悬臂并与安装槽的内壁抵紧或收回锁止固定悬臂内，达到了在安装时将打印机升降支架的锁止固定悬臂插接在打印平台组件的安装座内，由电动驱动组件控制锁止块伸出并与安装槽的内壁抵紧即可完成打印平台和打印机升降支架的连接锁定，在拆卸时只需要
由电动驱动组件控制锁止块缩回即可使安装座和锁止固定悬臂脱离固定连接的目的，从而实现了使3d打印平台和打印机升降支架能够快速稳定拆装的技术效果，进而解决了相关技术中3d打印平台的连接结构拆装操作繁琐，效率较低，结构不稳定的问题。
附图说明
30.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，使得本技术的其它特征、目的和优点变得更明显。本技术的示意性实施例附图及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
31.图1是根据本技术实施例的爆炸结构示意图；
32.图2是根据本技术实施例中调节把手的装配结构示意图；
33.图3是根据本技术实施例中装配结构示意图；
34.图4是根据本技术实施例中连接座和锁止固定悬臂的俯视内部结构示意图；
35.图5是根据本技术实施例中连接座和锁止固定悬臂的轴测内部结构示意图；
36.图6是根据本技术实施例中装配后未锁紧时的剖视结构示意图；
37.图7是根据本技术实施例中装配后锁紧时的剖视结构示意图；
38.其中，1连接座，2磁铁，3锁止固定悬臂，4探杆，5电动驱动组件，51驱动轴，52偏心驱动部，53驱动舵机，6打印平台，7安装座，8调节把手，9调节孔，10安装槽，101第一锁紧斜面，11调节部，12锁止块，121第一锁止部，122第二锁止部，123第二锁紧斜面，13第一弹簧，14导向柱，16导向杆，17导向孔，18对射式光电信号发射端，19对射式光电信号接收端，20检测孔，21第三弹簧，22第二弹簧。
具体实施方式
39.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
40.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。
41.在本技术中，术语“上”、“下”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
42.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
43.此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领
域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
44.另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
45.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
46.现有3d打印机结构多采用螺丝锁紧，打印平台拆装时需要手动松开或锁紧连接螺钉后，才可以完成拆装步骤。还有部分打印机采用磁铁对打印机支架与3d打印平台之间进行连接，3d打印平台通过磁铁与组件、3d打印机升降支架进行连接，通过手动旋转、磁铁调节把手分开连接磁铁拆除3d打印平台。
47.但是，通过螺钉连接的方式，在实际使用过程中需要对螺钉进行拆装操作比较繁琐，效率较低。用磁铁连接拆装方便，但结构不稳定，会因安装不到位，振动等因素会出现移动位置，脱落等事故。
48.为解决上述技术问题，如图1至图7所示，本技术实施例提供了一种3d打印平台连接机构，该3d打印平台连接机构包括：打印平台组件和打印机升降支架；其中，
49.打印机升降支架包括连接座1和与连接座1固定连接的锁止固定悬臂3，连接座1用于与打印机升降机构的运动输出端连接；
50.打印平台6组件包括打印平台6和设于打印平台6上的安装座7，安装座7上开设有与锁止固定悬臂3插接配合的安装槽10；
51.锁止固定悬臂3内设置有锁止块12，连接座1内设置有电动驱动组件5，锁止块12与电动驱动组件5的输出端传动连接，可受电动驱动组件5的驱动而延伸出锁止固定悬臂3并与安装槽10的内壁抵紧或收回锁止固定悬臂3内。
52.在本实施例中，该连接锁止机构主要由打印平台6组件和打印机升降支架两部分组成，打印机升降支架可与打印机升降机构的运动输出端连接，由打印机升降机构带动打印机升降支架升降，打印机升降支架则与打印平台6组件连接，从而带动打印平台6组件同步升降。
53.打印机升降支架由连接座1和锁止固定悬臂3组成，锁止固定悬臂3与连接座1固定连接，可安装在连接座1端部。连接座1可与打印机升降机构的运动输出端连接。打印平台6组件由打印平台6和安装座7两部分组成，打印平台6作为3d打印的执行末端，安装座7可固设在打印平台6的上端，二者可通过螺栓进行连接。
54.如图1至图3所示，本实施例中打印平台6组件和打印机升降支架之间的连接主要是通过安装座7和锁止固定悬臂3来实现。具体的，在安装座7内开设有安装槽10，锁止固定悬臂3可插接至安装槽10内，安装槽10的开设方向可为水平方向，在安装时横向推动打印平台6组件即可时锁止固定悬臂3插入安装槽10内。此时安装槽10和锁止固定悬臂3之间为滑动连接，二者之间具有一定的间隙，导致结构不稳定(如图6所示)。因此为增加连接的稳定性，在锁止固定悬臂3内设置有可活动的锁止块12以及电动驱动组件5，锁止块12能够在电动驱动组件5的作用下延伸出锁止固定悬臂3后缩回锁止固定悬臂3内。当需要使锁止固定悬臂3与安装槽10之间稳定连接时，可控制电动驱动组件5带动锁止块12延伸出锁止固定悬臂3并与安装槽10的内壁抵紧(图7所示)。在锁止块12的推动下安装槽10的部分内侧壁将克服原有的间隙与锁止固定悬臂3的部分侧壁紧密贴合，因此在贴合部分和锁止块12的静摩擦力作用下将使得安装座7与锁止固定悬臂3之间保持稳定的连接。在需要解锁时只用控制
电动驱动组件5带动锁止块12缩回锁止固定悬臂3内即可使得安装槽10和锁止固定悬臂3之间保持容易拔插的活动连接关系。
55.本实施例中达到了在安装时将打印机升降支架的锁止固定悬臂3插接在打印平台组件的安装座7内，由电动驱动组件5控制锁止块12伸出并与安装槽10的内壁抵紧即可完成打印平台6和打印机升降支架的连接锁定，在拆卸时只需要由电动驱动组件5控制锁止块12缩回即可使安装座7和锁止固定悬臂3脱离固定连接件的目的，从而实现了使3d打印平台和打印机升降支架能够快速稳定拆装的技术效果，进而解决了相关技术中3d打印平台的连接结构拆装操作繁琐，效率较低，结构不稳定的问题。
56.由于锁止固定悬臂3与安装槽10之间通过静摩擦的方式进行固定，因此为使锁止固定悬臂3与安装槽10之间的连接更为稳定，锁止块12在抵紧安装槽10的一侧内壁时需要安装槽10存在尽可能多的与锁止固定悬臂3贴合的部分。以锁止固定悬臂3为方形，且具有四个环侧面位于安装槽10内为例，当锁止块12穿过锁止固定悬臂3的一个侧面与安装槽10的一个内侧壁抵紧时，锁止固定悬臂3上只有位于锁止块12施加推力方向上的侧面会与安装槽10的内壁抵紧，而其余两个面均无法与安装槽10的内壁抵紧。
57.因此为增加锁止固定悬臂3与安装槽10贴合的面，如图6和图7所示，本实施例中在安装槽10至少一侧的内侧壁具有倾斜向上的第一锁紧斜面101，锁止块12可受驱动地在水平方向上朝向或背离第一锁紧斜面101直线移动；锁止块12贴近第一锁紧斜面101的一端设置为与第一锁紧斜面101贴合的第二锁紧斜面123。
58.具体的，当第一锁紧斜面101位于安装槽10横向上的一个侧壁上时，锁止块12朝向第一锁紧斜面101横向移动，并通过第二锁紧斜面123向第一锁紧斜面101施加推力。由于斜面的倾斜方向为向上，因此横向推力被分解为横向和竖直向上的两个分力，位于横向上的分力将使得安装槽10与第一锁紧斜面101相对的一侧的内侧壁与锁止固定悬臂3一侧表面贴紧，位于竖直向上的分力将使得安装槽10下端的内侧壁与锁止固定悬臂3的下表面贴紧。因此，通过第一锁紧斜面101和第二锁紧斜面123的设置，使得锁止固定悬臂3和安装槽10之间具有至少两个贴紧面，再配合锁止块12与安装槽10之间的贴紧，使得二者之间产生的静摩擦力能够满足连接稳定的需求。
59.同时通过第一锁紧斜面101和第二锁紧斜面123的设置，使得该连接锁止机构能够以锁止固定悬臂的下表面作为连接基准面，可提高打印平台的互换性和满足打印平台的移动工况。
60.锁止块12的锁止动作由电动驱动组件5带动实现，本实施例对电动驱动组件5的结构进行具体说明：
61.如图5所示，电动驱动组件5包括转动设于锁止固定悬臂3内的驱动轴51、以及设于连接座1内的驱动舵机53，驱动舵机53与驱动轴51传动连接，通过驱动舵机53可带动驱动轴51正向和反向偏转；
62.驱动轴51的轴线垂直于锁止块12的移动方向，驱动轴51上设置有偏心驱动部52；锁止固定悬臂3上开设有与锁止块12移动方向匹配的第一滑槽，锁止固定悬臂3内设置有第一弹簧13，锁止块12滑动设于第一滑槽内并与第一弹簧13连接；偏心驱动部52与锁止块12抵触连接。
63.在锁止块12未受到偏心驱动部52的推力时，锁止块12在第一弹簧13的作用下缩回
锁止固定悬臂3内；在需要锁止时控制驱动舵机53带动驱动轴51旋转，从而使得偏心驱动部52能够同步旋转并随着旋转的进行而向外推动锁止块12并拉伸第一弹簧13至锁止块12与安装槽10的内壁抵紧。偏心驱动部52可为设于驱动轴51中部的偏心块，偏心块的轴线与驱动轴51的轴线不重合，或者偏心驱动部52为安装在驱动轴51中部的凸轮。
64.在锁止和解锁的过程中锁止块12均需要在第一滑槽内直线滑动，因此为使锁止块12的滑动行程精准，本实施例中的锁止固定悬臂3内设置有导向柱14，导向柱14沿锁止块12的移动方向设置，锁止块12位于锁止固定悬臂3内的部分滑动套设在导向柱14上，导向柱14可设置为两个并位于锁止块12的两端，导向柱14上套设有第一弹簧13。在本实施例中，锁止块12可设置为t型结构，其凸出部在第一滑槽内滑动，后端位于锁止固定悬臂3内并与导向柱14滑动套接。
65.本实施例对锁止块12的结构进行具体说明：
66.如图5、图6和图7所示，锁止块12包括第一锁止部121和第二锁止部122；第一锁止部121滑动设于第一滑槽内，第二锁紧斜面123开设在第一锁锁止部上；第二锁止部122滑动设于锁止固定悬臂3内，锁止固定悬臂3内具有用于容纳第二锁止部122的腔体，该腔体与第一滑槽连通，第二锁止部122的滑动方向与第一锁止部121的滑动方向相同；
67.第一锁止部121远离第一锁紧斜面101的一端滑动卡设在第二锁止部122内，具体的，在第二锁止部122上开设有卡槽，卡槽可为t型槽，其包括开口较大的第一槽体和开口较小的第二槽体(如图6和图7所示)。第一锁止部121朝向第二锁止部122的一端具有凸出的卡接部，卡接部的厚度小于第一锁止部121的厚度。在安装时，第一锁止部121插接在卡槽内，并使卡接部位于第二槽体内，第一锁止部121的部分位于第一槽体内，第一槽体内安装有第二弹簧22，第二弹簧22与第一锁止部121的端部连接。锁止块12锁止动作的实现通过偏心驱动部52推动第二锁止部122，由第二锁止部122推动第一锁止部121实现。
68.由于偏心驱动部52的驱动过程为旋转运动，因此为使偏心驱动部52能够稳定的推动第二锁止部122，第二锁止部122远离第一锁止部121的一端设置为内凹的弧形面，弧形面与偏心驱动部52抵触。
69.当采用驱动舵机53来实现锁止块12的锁止动作时，不需要人工去调节驱动轴51，只需要控制驱动舵机53启动即可。在一些情况下依然需要人工来调节驱动轴51(例如驱动舵机53受损)。因此为满足该需求，本实施例中的锁止固定悬臂3内设置有驱动轴安装孔，驱动轴51转动设于驱动轴安装孔内；安装座7开设有与驱动轴51安装孔对应的调节孔9，调节孔9与安装槽10连通并与驱动轴51同轴；调节孔9上可拆卸的设置有调节把手8，调节把手8与调节孔9转动连接，调节把手8具有可插接至驱动轴51内的调节部11，通过转动调节把手8可转动驱动轴51。
70.如图1和图2所示，在需要手动进行锁止操作时，可将调节把手8插在安装座7的调节孔9上，并使调节把手8的调节部11插入驱动轴51内，驱动轴51内用于插接调节部11的槽应当设置为非圆形，例如方形、多边形或半圆形等。通过转动调节把手8即可转动驱动轴51，从而使锁止块12进行锁定或解锁动作。
71.安装座7和锁止固定悬臂3的连接过程为先将安装座7套接在锁止固定悬臂3上，再由锁止固定悬臂3内的锁止块12伸出抵紧在安装座7的安装槽10内。因此为便于锁止固定悬臂3在安装座7内的预定位和提高连接位置的准确性，连接座1朝向安装座7的一端设置有与
安装座7磁吸的磁铁2。在安装座7套接在锁止固定悬臂3上时，磁铁2与安装座7吸合，使得安装座7可初步连接定位在锁止固定悬臂3上。安装座7可采用能够被磁吸的金属制成，或者在安装座7的端面嵌设有强磁铁。
72.由于在打印平台6的使用过程中，打印平台6会进行长时间的移动，因此为准确及时的获取安装座7和锁止固定悬臂3的连接情况，以及为确保在连接时安装座7与锁止固定悬臂3连接到位。如图5所示，本实施例中的连接座1内设置有与安装座7座的端面对应的探杆4，探杆4在连接座1内可朝向或远离安装座7直线移动；
73.连接座1内设置有第三弹簧21，第三弹簧21与探杆4连接，探杆4上开设有检测孔20，探杆4的两侧设置有对射式光电信号发射端18和对射式光电信号接收端19；
74.在第三弹簧21的作用下，当锁止固定悬臂3插入至安装槽10内的设定位置时，即锁止固定悬臂3与安装座7连接到位时，探杆4受到安装座7端面的挤压而向后移动一端距离，此时对射式光电信号发射端18的出射光线被探杆4遮挡；
75.当锁止固定悬臂3未插入至安装槽10内的设定位置时，即探杆4未受到安装座7的挤压或者受到的挤压不足以让探杆4后退设定的行程，对射式光电信号发射端18的出射光线穿过检测孔20后被对射式光电信号接收端19接收。
76.在安装前探杆4未受到压力时，第三弹簧21处于未压缩状态，此时探杆4可在第三弹簧21的作用下延伸出连接座1；在安装时，探杆4将与安装座7的端面接触并随着安装的进行探杆4将向背离安装座7的方向移动并压缩第三弹簧21。当对射式光电信号发射端18的出射光线被探杆4遮挡时，对射式光电信号接收端19无法接收到光电信号，即表明连接是稳定的，而当对射式光电信号接收端19接收到光电信号时即表明连接出现了松动，需要调整。通过判断对射式光电信号接收端19是否接收到光电信号即可判断安装座7和锁止固定悬臂3的连接是否稳定。在检测过程可在安装时进行，同时在打印平台6的运行过程中也同步进行，从而可实时的检测3d打印升降支架与3d打印平台6组件连接情况。
77.本实施例中该连接锁止机构的工作流程为：
78.手动将连接有打印平台6的安装座7插接在锁止固定悬臂3上，依靠磁铁2吸合时安装座7与连接座1贴合，此时根据对射式光电信号接收端19的信号接收情况判断连接是否到位，若否则重新插接，若是则控制驱动舵机53带动驱动轴51旋转，使得锁止块12伸出锁止固定悬臂3并与安装槽10内壁抵紧，在抵紧后打印平台6正常运行，并在运行过程中实时获取对射式光电信号接收端19的信号接收情况，当对射式光电信号接收端19接收到光电信号时发出故障报警，打印平台6暂停，由操作人员重新插接。若驱动舵机53无法控制驱动轴51旋转，则由调节把手8控制驱动轴51旋转完成锁定。在需要解锁时向驱动舵机53输入解锁信号，驱动舵机53带动驱动轴51旋转，锁止块12缩回锁止固定悬臂3内，取走打印平台6即可。
79.本实施例中通过驱动舵机53来控制锁止块12的锁定和解锁动作，通过对射式光电信号发射端18、对射式光电信号接收端19配合来判断当前的连接是否稳定。因此整个过程不会出现单独用磁铁2连接被因震动等原因造成连接不稳定的情况，若有强外力干涉造成连接不稳定也会检测发出报警信号，同时拆装时也是根据信号控制驱动舵机53加锁止块12运动进行辅助拆装也不会出现像螺钉连接那种因需要拧紧松开螺钉这样繁琐的操作。
80.由于探杆4需要进行直线运动，因此为使探杆4的运动过程准确，探杆4上开设有导向孔17，连接座1内设置有导向杆16，导向杆16垂直于探杆4的移动方向，导向杆16的上端穿
过导向孔17，导向孔17的长度与探杆4的移动行程匹配。
81.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。