一种桌面型3D打印机多功能底板制造技术

本实用新型专利技术提供一种桌面型3D打印机多功能底板，包括加热板、保温感应板、绝热板、支撑板以及托板和支架；最上层为保温感应板，保温感应板下面是加热板，加热板下面是绝热板，绝热板下面是支撑板，支撑板下面是托板和支架；保温感应板上安装LED灯，加热板为网状空心结构内部安装电阻丝，支撑板内部设置测重感应装置和定位系统；本实用新型专利技术能够在打印3D制品时，对底板进行温度测量和控制，对制品的重量进行称量，控制打印速度，同时能够跟踪底板坐标，有效控制打印精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于3D打印增材制造
，特别是涉及一种桌面型3D打印机多功能底板。
技术介绍
3D打印技术，即增材制造技术，是近年来迅速发展起来的革命性先进绿色智能制造技术。它是一种基于离散和堆积原理的制造技术，它将零件的三维计算机辅助设计（CAD）模型按一定方式离散，成为可加工的离散面、离散线和离散点，而后采用物理或化学手段，将这些离散的面、线段和点堆积而成零件形状。3D打印技术通过叠加成型方法能够自动而迅速地将设计的三维CAD模型转化为具有一定结构和功能的原型或直接制造零件。3D打印技术的实现，可以大大拓展产品创意与创新空间；极大缩短新产品研发周期，降低研发成本；简化制造环节，提高产品质量与可靠性；可以制造出一些传统工艺无法加工的零部件，甚至能够支撑个性化定制等高级创新模式的实现。与传统的制造方法相比，该技术具有生产周期短、精密程度高、成本低的优势，并且可以灵活地改变设计方案，实现柔性生产，在新产品的开发中具有广阔的应用前景。目前，3D打印技术主要应用于传统制造业、医疗行业、文物保护行业、建筑设计行业和配件饰品行业，在航空、航天、兵器、医疗、生物、考古、电子产品、艺术设计、动漫等领域得到广泛应用。随着3D打印技术的发展，3D打印设备也快速发展。桌面型3D打印机是一种利用ABS、PLA等作为原材料的热熔成形方法的打印设备。该技术利用普通打印机的原理，利用计算机处理好数据，把原料装入机身，通过控制主板的控制，用打印头将原料一层一层累积起来，最后将计算机上的设计图变成实物。桌面3D打印机中的底板是成形制品的工作平台，是3D打印机内部的重要零部件。3D打印机工作时，底板的温度，底板上制品的重量，底板的坐标等对成形制品的质量具有重要影响。目前桌面型3D打印机底板仍然存在以下缺陷：（1）桌面型3D打印机底板只有加热功能，而且加热温度稳定性差，制品与底板接触位置容易产生取翘；（2）桌面型3D打印机底板没有制品重量测量装置，不能实现对产品质量进行实时监控；（3）桌面型3D打印机底板没有定位系统，不能实时跟踪底板的坐标，难以控制打印精度。因此开发桌面型3D打印机多功能底板，实现3D打印过程中底板温度的精确控制，解决3D打印过程中制品与底板接触位置制品边部翘曲的难题；实时监控产品重量和底板的坐标，控制产品打印精度，对提高产品质量具有重要意义。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种桌面型3D打印机多功能底板，具有加热、感应称重、测量定位、LED照明等功能，实现了3D过程中底板的准确定位，解决了3D打印过程中制品与底板接触位置制品边部翘曲的难题，提高了制品的打印质量。本技术为了实现上述目的所采用的技术方案是：一种桌面型3D打印机多功能底板，包括加热板、保温感应板、绝热板、支撑板以及托板和支架；所述加热板为网状空心结构内部安装电阻丝，用于底板加热，所述加热板上面安装保温感应板，保温感应板内部安装有电阻测温系统，主要由测温热电偶丝和温度转换器组成，用于底板保温和测温，保温感应板上还安装有用于照明的LED灯，加热板下面安装用于隔热和保温的绝热板，绝热板下面安装支撑板，支撑板内部设置测重感应装置和定位系统，所述测重感应装置主要由称重传感器弹性体、应变计桥路以及重量转换器组成，用于测量底板上产品的实时重量，所述定位系统主要包括激光发射器、光电式传感器和坐标转换器，用于调整底板坐标，支撑板下面设置有用于支撑和固定的托板和支架；所述加热板为铝、陶瓷玻璃或铸铁材质；所述加热板外部的长度为50-2000mm，宽度为50-2000mm，厚度为5-20mm；所述保温感应板内部安装电阻测温系统，与3D打印机的控制系统连接，实现对加热板温度的测量与控制；所述电阻测温系统主要由测温热电偶构成；所述保温感应板的长度为50-2000mm，宽度为50-2000mm，厚度为5-20mm；所述绝热板为硅酸铝或耐高温树脂材质；所述绝热板长度为50-2000mm，宽度为50-2000mm，厚度为5-20mm；所述支撑板采用铝、树脂或塑料材质；所述支撑板的长度为50-2000mm，宽度为50-2000mm，厚度为5-20mm；所述托板和支架采用45号钢或不锈钢材质。本技术的有益效果为：（1）能够准确控制桌面型3D打印机底板温度，避免了制品与底板接触位置产生翘曲；（2）实现了桌面型3D打印机底板对制品的称重功能，能够对打印制品重量进行实时监控，调节打印速度；（3）实现了桌面型3D打印机底板的精确定位，能够实时跟踪底板坐标，有效控制打印精度。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术中加热板的结构示意图；图3是本技术中保温感应板的结构示意图；图4是本技术中支撑板结构示意图；图5是本技术中测重感应装置的结构示意图；图6是本技术中光电式传感器的结构示意图；图中：1、加热板；2、保温感应板；3、绝缘板；4、支撑板；5、托板；6、支架；7、LED灯；8、控制系统；9、测重感应装置；10电阻丝；11、测温热电偶丝；12、温度转换器；13、称重传感器弹性体；14、应变计桥路；15、重量转换器；16、激光发射器；17、光电式传感器；18、坐标转换器。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步阐述，如图1所示，本技术包括加热板1、保温感应板2、绝热板3、支撑板4以及托板5和支架6；所述加热板1为网状空心结构内部安装电阻丝10，用于底板加热，所述加热板1上面安装保温感应板2，用于底板保温和测温，保温感应板2上安装用于照明的LED灯7，加热板1下面安装用于隔热和保温的绝热板3，绝热板3下面安装支撑板4，支撑板4内部设置测重感应装置9和定位系统，所述测重感应装置9用于测量底板上产品的实时重量，所述定位系统用于调整底板坐标，支撑板4下面设置有用于支撑和固定的托板5和支架6。如图2所示，加热板1内部为空心的网状结构，且安装有电阻丝10用于给底板进行快速高效的加热，加热板1的材质可选铝、陶瓷玻璃面板、铸铁，加热板1的外部尺寸长度为50-2000mm，宽度为50-2000mm，厚度为5-20mm。加热板1上面的保温感应板2，如图3所示，内部安装有电阻测温系统，主要由测温热电偶丝11和温度转换器12组成，当加热板温度变化时，测温热电偶丝11电阻发生变化，从而引起电流变化，经过温度转化器12将电信号转化为温度信号，实现对加热板1温度的测量，同时将温度信号反馈到打印机的控制系统8，从而实现对加热板1温度的控制；保温感应板2的外部尺寸为：长度为50-2000mm；宽度为50-2000mm；厚度为5-20mm；保温感应板2上还装有LED灯7，对打印机的箱体内部进行照明。加热板1下面安装有绝热板3，实现对加热板1的保温，绝热板3的材质可选用硅酸铝、耐高温树脂等材料，绝热板3外部尺寸为：长度50-2000mm；宽度50-2000mm；厚度5-20mm。绝热板3下面安装支撑板4，如图4所示，支撑板4内部为空心结构，安装有测重感应装置9和定位系统，测重感应装置9如图5所示，主要由称重传感器弹性体13、应变计桥路14以及重量转换器15等零部件组成，在重力作用下称重传感器弹性体13产生形变，贴附于称重传感器弹性体13上的应变计桥路14失去平衡，输出与重量数值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桌面型3D打印机多功能底板，其特征在于：包括加热板、保温感应板、绝热板、支撑板以及托板和支架；所述加热板为网状空心结构内部安装电阻丝，用于底板加热，所述加热板上面安装保温感应板，保温感应板由测温热电偶丝和温度转换器组成，用于底板的测温和保温，保温感应板上还安装有用于照明的LED灯，加热板下面安装用于隔热和保温的绝热板，绝热板下面安装支撑板，支撑板内部设置测重感应装置和定位系统，所述测重感应装置由称重传感器弹性体、应变计桥路以及重量转换器组成，用于测量底板上产品的实时重量，所述定位系统主要包括激光发射器、光电式传感器和坐标转换器，用于调整底板坐标，支撑板下面设置有用于支撑和固定的托板和支架。

【技术特征摘要】
1.一种桌面型3D打印机多功能底板，其特征在于：包括加热板、保温感应板、绝热板、支撑板以及托板和支架；所述加热板为网状空心结构内部安装电阻丝，用于底板加热，所述加热板上面安装保温感应板，保温感应板由测温热电偶丝和温度转换器组成，用于底板的测温和保温，保温感应板上还安装有用于照明的LED灯，加热板下面安装用于隔热和保温的绝热板，绝热板下面安装支撑板，支撑板内部设置测重感应装置和定位系统，所述测重感应装置由称重传感器弹性体、应变计桥路以及重量转换器组成，用于测量底板上产品的实时重量，所述定位系统主要包括激光发射器、光电式传感器和坐标转换器，用于调整底板坐标，支撑板下面设置有用于支撑和固定的托板和支架。2.根据权利要求１所述的一种桌面型3D打印机多功能底板，其特征在于：所述加热板为铝、陶瓷玻璃或铸铁材质；所述加热板外部的长度为50-2000mm，宽度为50-...

【专利技术属性】
技术研发人员：白培康，赵占勇，李玉新，韩冰，党惊知，王建宏，刘斌，闫喜斌，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：新型
国别省市：山西;14