CN103921333A - 喷墨砂型三维打印机 - Google Patents

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金天拾
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Suzhou Meimai Rapid Manufacturing Technology Co Ltd
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Suzhou Meimai Rapid Manufacturing Technology Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001—Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

本发明涉及一种喷墨砂型三维打印机，其机架下部设有抽拉腔，机架上部的平面上设置有相互平行的两条打印头纵轨和两条砂仓纵轨，打印头横轨垂直的横跨在两条打印头纵轨上，铺砂仓垂直的横跨在两条砂仓纵轨上，打印头横轨上设置有至少一个连接在滑槽内的打印头，打印头底面密集排列有若干编程喷头，铺砂仓上设置有振动器，工作缸设置在抽拉腔内，工作台通过丝杆连接工作缸的顶部。本发明设置两个打印头缩短打印时间，提高每层粘结剂与砂粒粘结的均一性，在铺砂仓上设置振动器能提高其所铺砂层厚度的均一性，丝杆控制的传动体系能提高运动的稳定性和准确性，抽屉式工作缸能够简化回收砂粒的操作步骤，方便砂型的取出，节约时间和避免物料浪费。

Description

喷墨砂型三维打印机
技术领域
本发明涉及一种三维打印机，尤其涉及一种喷墨砂型三维打印机。
背景技术
   通过三维打印机打印砂型时，需要将预混固化剂的砂粒按照每个截面厚度逐层铺设在工作台上，每铺一层砂粒，打印头便通过程序控制的形状在上层上喷出粘结剂（吠喃树脂），打印出一个截面，但是铺砂仓在铺砂过程中往往不能够将砂层铺成厚度一致的砂层，而且因为打印头数量的限制，打印一个截面往往需要较长时间，打印结束后回收多余的砂粒需要拆卸打印机的部分零部件，操作较为不方便。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种结构简单的喷墨砂型三维打印机。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种喷墨砂型三维打印机，其机架下部设有抽拉腔，机架上部的平面上设置有相互平行的两条打印头纵轨和两条砂仓纵轨，打印头横轨垂直的横跨在两条所述打印头纵轨上，铺砂仓垂直的横跨在两条所述砂仓纵轨上，其特征在于:所述打印头横轨上设置有至少一个连接在滑槽内的打印头，所述打印头底面密集排列有若干编程喷头，所述铺砂仓上设置有振动器，工作缸设置在所述抽拉腔内，工作台通过丝杆连接所述工作缸的顶部。
本发明一个较佳实施例中，所述打印头纵轨和所述砂仓纵轨内均设有轴向的丝杆槽，所述丝杆设置在所述丝杆槽中，所述打印头横轨和所述铺砂仓上均设有插入所述丝杆槽内并螺纹连接所述丝杆的螺纹孔。
本发明一个较佳实施例中，所述工作缸内至少两个角分别竖直设有一个丝杆，所述丝杆穿套在所述工作台上对应的螺纹孔内。
本发明一个较佳实施例中，所述打印头底部朝向所述工作台，所述编程喷头按照矩形形状排布在所述打印头底部。
本发明一个较佳实施例中，两条所述打印头纵轨的各自一端和两条所述砂仓纵轨的各自一端沿其轴向交错设置。
本发明一个较佳实施例中，所述打印头横轨上设有两个并列的所述打印头，所述打印头由步进电机驱动在所述打印头横轨上移动。
本发明一个较佳实施例中，所述丝杆均由连接电机的传动机构驱动旋转。 
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明设置两个打印头能够缩短打印时间，提高每层粘结剂与砂粒粘结的均一性，在铺砂仓上设置振动器能够提高其所铺砂层厚度的均一性，丝杆控制的传动体系更能提高运动的稳定性和准确性，抽屉式工作缸能够简化回收砂粒的操作步骤，方便砂型的取出，节约时间和避免物料浪费。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明喷墨砂型三维打印机的结构示意图；
图2是本发明喷墨砂型三维打印机工作缸和工作台的结构示意图；
图3是本发明喷墨砂型三维打印机编程喷头在打印头上的分布图；
图中：2、机架，4、打印头，5、编程喷头，6、打印头横轨，8、打印头纵轨，10、铺砂仓，12、砂仓纵轨，13、振动器，14、工作缸，16、工作台,18、抽拉腔，20、丝杆。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1、图2、图3所示，一种喷墨砂型三维打印机，包括机架2上部设置的并行设置的两组打印头纵轨8和砂仓纵轨12，与打印头纵轨8和砂仓纵轨12分别垂直的连接两端的打印头横轨6和铺砂仓10，在机架2下部设置有抽拉腔18，抽拉腔18中可抽拉的设置工作缸14，工作缸14上顶设置工作台16。
为了提高打印头4纵向运动稳定性和精确性，打印头纵轨8和所述砂仓纵轨12内均设有轴向的丝杆槽，丝杆20设置在丝杆槽中，打印头横轨6和铺砂仓10上均设有插入丝杆槽内并螺纹连接丝杆20的螺纹孔；为了提高工作台16上下运动的稳定性和精确性，工作缸14内四个角分别竖直设有一个丝杆20，丝杆20穿套在工作台16上对应的螺纹孔内。上述的丝杆20均由连接电机的传动装置驱动旋转。为了减少每一横截面的打印时间，打印头横轨6优选设置两个打印头4，这样能够缩短打印时间，减小同层砂粒互相之间的与粘结剂的结合因为时间产生的差异性，提高砂型同一横截面的均一性。铺砂仓10上设置有振动器13，振动器13能够提供高频微幅的震动，有利于铺砂仓10将砂粒铺成每一个横截面上厚度的均一性。工作缸14设置在抽拉腔18中，这样便于工作缸14的抽取，简化了取出砂型的操作步骤，并且有利于回收多余砂粒和清洁工作缸14及工作台16。铺砂仓10的轴向长度大于工作台的宽度，这样能够保证铺砂仓10铺出的砂层能够覆盖工作台16的所有平面。打印头2按照矩形形状密集排布编程喷头5，每个打印头4上设置768个编程喷头5，编程喷头5按照16*48的行列排布。打印头4由步进电机驱动在打印头横轨6上移动，这样能够更加更加精确的控制和调配两个打印头4的工作准确性和协调性。两条打印头纵轨8的各自一端和两条砂仓纵轨12的各自一端沿其轴向交错设置，这样打印头横轨6和铺砂仓10在一方复位另一方移动过程中不会相互干涉对方的移动。
本发明在使用时，砂粒为预混固化剂的砂粒，铺砂仓10从砂仓纵轨12一端通过丝杆20旋转移动到另一端，移动的同时，铺砂仓10将砂粒以均一的厚度（优选0.2-04mm）铺在工作台16上，振动器13与铺砂仓10的移动同步进行，铺砂结束，铺砂仓10迅速回到初始位置，此时两个打印头根据CAD数据生成的截面形状在砂层上通过每个独立工作的编程喷头喷出粘结剂（吠喃树脂），打印一个横截面，打印头2在打印头横轨6上做横向运动，打印头横轨6在打印头纵轨8上带动打印头4做纵向运动，这样两个打印头4运动的轨迹能够覆盖工作台16所有平面，然后工作台16在丝杆20控制下向下运动一个砂层厚度，系统继续重复铺砂层和喷粘结剂的动作，直到所有横截面打印结束。最后将工作缸14从抽拉腔18中抽出，去除多余砂粒取出砂型，清除工作缸14和工作台16上的所有杂物后将工作缸14和工作台16重新推入抽拉腔18。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (7)

1. 一种喷墨砂型三维打印机，其机架下部设有抽拉腔，机架上部的平面上设置有相互平行的两条打印头纵轨和两条砂仓纵轨，打印头横轨垂直的横跨在两条所述打印头纵轨上，铺砂仓垂直的横跨在两条所述砂仓纵轨上，其特征在于:所述打印头横轨上设置有至少一个连接在滑槽内的打印头，所述打印头底面密集排列有若干编程喷头，所述铺砂仓上设置有振动器，工作缸设置在所述抽拉腔内，工作台通过丝杆连接所述工作缸的顶部。
2. 根据权利要求1所述的喷墨砂型三维打印机，其特征在于：所述打印头纵轨和所述砂仓纵轨内均设有轴向的丝杆槽，所述丝杆设置在所述丝杆槽中，所述打印头横轨和所述铺砂仓上均设有插入所述丝杆槽内并螺纹连接所述丝杆的螺纹孔。
3. 根据权利要求1所述的喷墨砂型三维打印机，其特征在于：所述工作缸内至少两个角分别竖直设有一个丝杆，所述丝杆穿套在所述工作台上对应的螺纹孔内。
4. 根据权利要求1所述的喷墨砂型三维打印机，其特征在于：所述打印头底部朝向所述工作台，所述编程喷头按照矩形形状排布在所述打印头底部。
5. 根据权利要求1所述的喷墨砂型三维打印机，其特征在于：两条所述打印头纵轨的各自一端和两条所述砂仓纵轨的各自一端沿其轴向交错设置。
6. 根据权利要求1所述的喷墨砂型三维打印机，其特征在于：所述打印头横轨上设有两个并列的所述打印头，所述打印头由步进电机驱动在所述打印头横轨上移动。
7. 根据权利要求1所述的喷墨砂型三维打印机，其特征在于：所述丝杆均由连接电机的传动机构驱动旋转。
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