CN104669397A - 一种用于制造陶制品的3d打印设备 - Google Patents

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    • B28B17/00—Details of, or accessories for, apparatus for shaping the material; Auxiliary measures taken in connection with such shaping

Abstract

本发明公开了一种用于制造陶制品的3D打印设备，包括运动机构和安装在运动机构上的3D打印头机构以及用于向3D打印头机构输送陶土的供料系统；该用于制造陶制品的3D打印设备通过供料系统给3D打印头机构供料，所述运动机构带动3D打印头机构左右移动或上下移动，并且在平移工作台和旋转工作台的配合下，完成3D打印陶制品的作业，其工作性能可靠，工作效率高。

Description

一种用于制造陶制品的3D打印设备
技术领域
本发明涉及一种3D打印设备，特别是涉及一种用于制造陶制品的3D打印设备。
背景技术
陶土是指含有铁质而带黄褐色、灰白色、红紫色等色调，具有良好可塑性的粘土。矿物成分以蒙脱石、高岭土为主。主要用于制作陶器具、工艺品，复制陶土文物等。其制做工艺要用到拉坯车，轮盘，雕塑刀等，而且制作人员要有手感，有丰富的经验。等制作成形后，经过燃气窑炉烧制成形。存在的主要问题是，工艺复杂，效率低。如果能将现代先进制造手段比如3D打印应用到陶制品生产上来，将会很好的解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种用于制造陶制品的3D打印设备。该3D打印设备的结构简单、使用方便、有效性强、生产成本低，便于推广使用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于制造陶制品的3D打印设备，其特征在于：包括运动机构和安装在运动机构上的3D打印头机构以及用于向3D打印头机构输送陶土的供料系统；所述运动机构包括第一立轴导轨、第二立轴导轨以及设置在第一立轴导轨和第二立轴导轨之间的横移导轨，所述横移导轨上滑动配合安装有3D打印头机构，所述第一立轴导轨和第二立轴导轨之间且位于横移导轨的下方设置有工作台滑轨，所述工作台滑轨上设置有平移工作台，所述平移工作台上设置有旋转工作台，所述工作台滑轨上设置有旋转电机，所述旋转电机输出轴穿过平移工作台伸入旋转工作台且与旋转工作台呈过盈配合，所述平移工作台和旋转工作台之间设置有多个滚珠，所述横移导轨上设置有沿横移导轨长度方向延伸的横移齿条，所述3D打印头机构内设置有横移电机，所述横移电机输出轴上设置有与所述横移齿条相啮合的横移齿轮；所述第一立轴导轨的内侧设置有沿第一立轴导轨长度方向延伸的第一纵移齿条，所述第二立轴导轨的内侧设置有沿第二立轴导轨长度方向延伸的第二纵移齿条，所述横移导轨的一端通过第一立轴滑块与第一立轴导轨连接，所述横移导轨的另一端通过第二立轴滑块与第二立轴导轨连接，所述第一立轴滑块内设置有第一纵移电机，所述第一纵移电机输出轴上安装有与第一纵移齿条相啮合的第一纵移齿轮，所述第二立轴滑块内设置有第二纵移电机，所述第二纵移电机输出轴上安装有与第二纵移齿条相啮合的第二纵移齿轮；所述工作台滑轨上且位于旋转电机的两侧均设置有沿工作台滑轨长度方向延伸的平移齿条，所述平移工作台上设置有两个平移电机，两个所述平移电机上均设置有与平移齿条一一对应啮合的平移齿轮；
所述3D打印头机构包括料斗、安装在料斗上端的上盖和设置在料斗下方且与料斗连通的喷头装置，所述料斗下部一侧连接有支架，所述支架上安装有减速电机；所述喷头装置包括输料管和安装在输料管一端的喷头本体，所述喷头本体上设置有加热烤盘，所述输料管内设置有螺旋送料器，所述螺旋送料器的一端伸出输料管且安装有主动齿轮，所述减速电机输出轴上安装有与主动齿轮相啮合的从动齿轮；所述上盖上开设有加料口，所述上盖上安装有搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴穿过上盖且伸入到料斗内，所述搅拌电机的输出轴连接有搅拌轴，所述搅拌轴的下端连接有搅拌器；
所述供料系统包括存料器和设置在存料器下端的支座，所述支座内设置有驱动电机，所述驱动电机输出轴的上端伸入存料器内，所述输出轴的上端连接有旋转轴，所述旋转轴上安装有搅拌叶片，所述存料器的一侧通过连接管连接有输送泵，所述输送泵的出口通过软管与3D打印头连接。
上述的一种用于制造陶制品的3D打印设备，其特征在于：所述横移导轨的一端通过第一安装座与第一立轴滑块连接，所述横移导轨的另一端通过第二安装座与第二立轴滑块连接。
上述的一种用于制造陶制品的3D打印设备，其特征在于：所述第一立轴导轨的下端安装有第一底座，所述第二立轴导轨的下端安装有第二底座。
上述的一种用于制造陶制品的3D打印设备，其特征在于：所述驱动电机输出轴与旋转轴通过联轴器连接。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的结构简单，设计新颖合理，易于安装。
2、本发明通过供料系统给3D打印头机构供料，所述运动机构带动3D打印头机构左右移动或上下移动，并且在平移工作台和旋转工作台的配合下，完成3D打印陶制品的作业，其工作性能可靠，工作效率高。
3、本发明供料系统通过输送泵将存料器内的陶土经软管不断的泵送至3D打印头机构内，并且通过存料器内的搅拌叶片对存料器内的陶土进行充分搅拌，保证陶土均匀。
4、本发明运动机构带动3D打印头机构上下移动、左右移动并且与平移工作台和旋转工作台相配合，进而有效的实现了对陶制品的制造。
5、本发明所述3D打印头机构通过加料口将陶土添加到料斗内，通过搅拌器对陶土进行搅拌，使得陶土更加均匀，通过螺旋送料器将料斗落下的陶土挤出喷头本体，加热烤盘安装在喷头本体的端部，将挤出的陶土烧结定型，其使用效果好，运行稳定。
6、本发明的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本发明结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明3D打印头机构的结构示意图。
附图标记说明:
具体实施方式
如图1和图2所示的一种用于制造陶制品的3D打印设备，包括运动机构2和安装在运动机构2上的3D打印头机构3以及用于向3D打印头机构3输送陶土的供料系统1；所述运动机构2包括第一立轴导轨2-1、第二立轴导轨2-10以及设置在第一立轴导轨2-1和第二立轴导轨2-10之间的横移导轨2-6，所述横移导轨2-6上滑动配合安装有3D打印头机构3，所述第一立轴导轨2-1和第二立轴导轨2-10之间且位于横移导轨2-6的下方设置有工作台滑轨2-18，所述工作台滑轨2-18上设置有平移工作台2-20，所述平移工作台2-20上设置有旋转工作台2-13，所述工作台滑轨2-18上设置有旋转电机2-19，所述旋转电机2-19输出轴穿过平移工作台2-20伸入旋转工作台2-13且与旋转工作台2-13呈过盈配合，所述平移工作台2-20和旋转工作台2-13之间设置有多个滚珠，所述横移导轨2-6上设置有沿横移导轨2-6长度方向延伸的横移齿条2-7，所述3D打印头机构3内设置有横移电机，所述横移电机输出轴上设置有与所述横移齿条2-7相啮合的横移齿轮；所述第一立轴导轨2-1的内侧设置有沿第一立轴导轨2-1长度方向延伸的第一纵移齿条2-2，所述第二立轴导轨2-10的内侧设置有沿第二立轴导轨2-10长度方向延伸的第二纵移齿条2-12，所述横移导轨2-6的一端通过第一立轴滑块2-4与第一立轴导轨2-1连接，所述横移导轨2-6的另一端通过第二立轴滑块2-22与第二立轴导轨2-10连接，所述第一立轴滑块2-4内设置有第一纵移电机2-3，所述第一纵移电机2-3输出轴上安装有与第一纵移齿条2-2相啮合的第一纵移齿轮，所述第二立轴滑块2-22内设置有第二纵移电机2-11，所述第二纵移电机2-11输出轴上安装有与第二纵移齿条2-12相啮合的第二纵移齿轮；所述工作台滑轨2-18上且位于旋转电机2-19的两侧均设置有沿工作台滑轨2-18长度方向延伸的平移齿条2-17，所述平移工作台2-20上设置有两个平移电机2-15，两个所述平移电机2-15上均设置有与平移齿条2-17一一对应啮合的平移齿轮2-16；所述3D打印头机构3包括料斗3-2、安装在料斗3-2上端的上盖3-1和设置在料斗3-2下方且与料斗3-2连通的喷头装置3-8，所述料斗3-2下部一侧连接有支架3-3，所述支架3-3上安装有减速电机3-4；所述喷头装置3-8包括呈“L”型的输料管3-8-1和安装在输料管3-8-1一端的喷头本体3-8-3，所述喷头本体3-8-3上设置有加热烤盘3-7，所述输料管3-8-1内设置有螺旋送料器3-8-2，所述螺旋送料器3-8-2的一端伸出输料管3-8-1且安装有主动齿轮3-6，所述减速电机3-4输出轴上安装有与主动齿轮3-6相啮合的从动齿轮3-5，所述螺旋送料器3-8-2靠近输料管3-8-1的部位通过轴承3-9与输料管3-8-1转动配合；所述上盖3-1上开设有用于向料斗3-2内添加陶土3-12的加料口3-1-1，所述上盖3-1上安装有搅拌电机3-11，所述搅拌电机3-11的输出轴穿过上盖3-1且伸入到料斗3-2内，所述搅拌电机3-11的输出轴连接有搅拌轴3-13，所述搅拌轴3-13为管状，所述搅拌轴3-13的内壁设置有内螺纹，所述搅拌电机3-11的输出轴上设置有与所述内螺纹相适配的外螺纹，所述搅拌轴3-13的下端连接有搅拌器3-10，所述搅拌器3-10为中空的球形结构；所述供料系统1包括呈敞口结构的存料器1-1和设置在存料器1-1下端的支座1-7，所述支座1-7内设置有驱动电机1-8，所述驱动电机1-8输出轴的上端伸入存料器1-1内，所述输出轴的上端连接有旋转轴1-2，所述旋转轴1-2上安装有呈螺旋分布的搅拌叶片1-3，所述存料器1-1的一侧通过连接管1-6连接有输送泵1-5，所述输送泵1-5的出口通过软管1-4与3D打印头机构3连接。
本实施例中，通过供料系统1给3D打印头机构3供料，所述运动机构2带动3D打印头机构3左右移动或上下移动，并且在平移工作台2-20和旋转工作台2-13的配合下，完成3D打印陶制品的作业。其中，所述供料系统1通过输送泵1-5将存料器1-1内的陶土经软管1-4不断的泵送至3D打印头机构3内，并且通过存料器1-1内的搅拌叶片1-3对存料器1-1内的陶土进行充分搅拌，保证陶土均匀；其中，所述运动机构2带动3D打印头机构3上下移动、左右移动并且与平移工作台2-20和旋转工作台2-13相配合，进而有效的实现了对陶制品的制造；其中，所述3D打印头机构3通过加料口3-1-1将陶土添加到料斗3-2内，通过搅拌器3-10对陶土进行搅拌，使得陶土更加均匀，通过螺旋送料器3-8-2将料斗3-2落下的陶土挤出喷头本体3-8-3，加热烤盘3-7安装在喷头本体3-8-3的端部，将挤出的陶土烧结定型，其使用效果好，运行稳定。
如图1所示，所述横移导轨2-6的一端通过第一安装座2-5与第一立轴滑块2-4连接，所述横移导轨2-6的另一端通过第二安装座2-9与第二立轴滑块2-22连接。所述第一立轴导轨2-1的下端安装有第一底座2-21，所述第二立轴导轨2-10的下端安装有第二底座2-14。所述驱动电机1-8输出轴与旋转轴1-2通过联轴器1-9连接。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于制造陶制品的3D打印设备，其特征在于：包括运动机构（2）和安装在运动机构（2）上的3D打印头机构（3）以及用于向3D打印头机构（3）输送陶土的供料系统（1）；所述运动机构（2）包括第一立轴导轨（2-1）、第二立轴导轨（2-10）以及设置在第一立轴导轨（2-1）和第二立轴导轨（2-10）之间的横移导轨（2-6），所述横移导轨（2-6）上滑动配合安装有3D打印头机构（3），所述第一立轴导轨（2-1）和第二立轴导轨（2-10）之间且位于横移导轨（2-6）的下方设置有工作台滑轨（2-18），所述工作台滑轨（2-18）上设置有平移工作台（2-20），所述平移工作台（2-20）上设置有旋转工作台（2-13），所述工作台滑轨（2-18）上设置有旋转电机（2-19），所述旋转电机（2-19）输出轴穿过平移工作台（2-20）伸入旋转工作台（2-13）且与旋转工作台（2-13）呈过盈配合，所述平移工作台（2-20）和旋转工作台（2-13）之间设置有多个滚珠，所述横移导轨（2-6）上设置有沿横移导轨（2-6）长度方向延伸的横移齿条（2-7），所述3D打印头机构（3）内设置有横移电机，所述横移电机输出轴上设置有与所述横移齿条（2-7）相啮合的横移齿轮；所述第一立轴导轨（2-1）的内侧设置有沿第一立轴导轨（2-1）长度方向延伸的第一纵移齿条（2-2），所述第二立轴导轨（2-10）的内侧设置有沿第二立轴导轨（2-10）长度方向延伸的第二纵移齿条（2-12），所述横移导轨（2-6）的一端通过第一立轴滑块（2-4）与第一立轴导轨（2-1）连接，所述横移导轨（2-6）的另一端通过第二立轴滑块（2-22）与第二立轴导轨（2-10）连接，所述第一立轴滑块（2-4）内设置有第一纵移电机（2-3），所述第一纵移电机（2-3）输出轴上安装有与第一纵移齿条（2-2）相啮合的第一纵移齿轮，所述第二立轴滑块（2-22）内设置有第二纵移电机（2-11），所述第二纵移电机（2-11）输出轴上安装有与第二纵移齿条（2-12）相啮合的第二纵移齿轮；所述工作台滑轨（2-18）上且位于旋转电机（2-19）的两侧均设置有沿工作台滑轨（2-18）长度方向延伸的平移齿条（2-17），所述平移工作台（2-20）上设置有两个平移电机（2-15），两个所述平移电机（2-15）上均设置有与平移齿条（2-17）一一对应啮合的平移齿轮（2-16）；
所述3D打印头机构（3）包括料斗（3-2）、安装在料斗（3-2）上端的上盖（3-1）和设置在料斗（3-2）下方且与料斗（3-2）连通的喷头装置（3-8），所述料斗（3-2）下部一侧连接有支架（3-3），所述支架（3-3）上安装有减速电机（3-4）；所述喷头装置（3-8）包括输料管（3-8-1）和安装在输料管（3-8-1）一端的喷头本体（3-8-3），所述喷头本体（3-8-3）上设置有加热烤盘（3-7），所述输料管（3-8-1）内设置有螺旋送料器（3-8-2），所述螺旋送料器（3-8-2）的一端伸出输料管（3-8-1）且安装有主动齿轮（3-6），所述减速电机（3-4）输出轴上安装有与主动齿轮（3-6）相啮合的从动齿轮（3-5）；所述上盖（3-1）上开设有加料口（3-1-1），所述上盖（3-1）上安装有搅拌电机（3-11），所述搅拌电机（3-11）的输出轴穿过上盖（3-1）且伸入到料斗（3-2）内，所述搅拌电机（3-11）的输出轴连接有搅拌轴（3-13），所述搅拌轴（3-13）的下端连接有搅拌器（3-10）；
所述供料系统（1）包括存料器（1-1）和设置在存料器（1-1）下端的支座（1-7），所述支座（1-7）内设置有驱动电机（1-8），所述驱动电机（1-8）输出轴的上端伸入存料器（1-1）内，所述输出轴的上端连接有旋转轴（1-2），所述旋转轴（1-2）上安装有搅拌叶片（1-3），所述存料器（1-1）的一侧通过连接管（1-6）连接有输送泵（1-5），所述输送泵（1-5）的出口通过软管（1-4）与3D打印头（1-10）连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于制造陶制品的3D打印设备，其特征在于：所述横移导轨（2-6）的一端通过第一安装座（2-5）与第一立轴滑块（2-4）连接，所述横移导轨（2-6）的另一端通过第二安装座（2-9）与第二立轴滑块（2-22）连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于制造陶制品的3D打印设备，其特征在于：所述第一立轴导轨（2-1）的下端安装有第一底座（2-21），所述第二立轴导轨（2-10）的下端安装有第二底座（2-14）。
4.根据权利要求1所述的一种用于制造陶制品的3D打印设备，其特征在于：所述驱动电机（1-8）输出轴与旋转轴（1-2）通过联轴器（1-9）连接。
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