CN105922581A - 一种原材料自动称重、上料的3d打印机 - Google Patents

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朱新静
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Abstract

本发明公开了一种原材料自动称重、上料的3D打印机，包括机体以及安装在机体上的称重料斗模块、自动进料模块、上料机构、打印平台，称重料斗模块包括料斗和安装在料斗底部的蝶阀，料斗安装在机体的支撑架上，支撑架上在靠近料斗的位置上设置有多个称重传感器连接料斗，自动进料模块包括搅拌进料机构，搅拌进料机构的顶端连接蝶阀，搅拌进料机构的底端连接上料机构，上料机构连接打印平台，搅拌进料机构的外部还设置有一开关。本发明能够实现原材料的定量自动供给，减少了原材料的浪费，通过增设附加料斗及其配套元件即可实现称重料斗模块的集成，便于适应多种原材料的混合打印，无需人为接触操作，工作效率高。

Description

一种原材料自动称重、上料的3D打印机
技术领域
本发明涉及3D打印机技术领域，尤其是涉及了一种原材料自动称重、上料的3D打印机。
背景技术
3D打印带来了世界性制造业革命，使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题，任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现，3D打印无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地所缩短了产品的生产周期，提高了生产率，3D打印技术势必成为未来制造业的众多突破技术之一。
3D打印机是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造产品。目前，3D打印行业正在兴起，其中，进料机构是3D打印机上的重要装置，在现有技术中，3D打印机具有以下缺点：1、对打印原材料没有精确的计量，因此打印原材料在放入料斗前需进行人工称量，增加人力的投入和劳动强度，费时费力；2、原材料没有规划和计量，因此无法适应多种原材料的打印和切换，通用性差，且产生较大的浪费。
因此，为了解决上述存在的问题，本发明特提供了一种新的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供了一种原材料自动称重、上料的3D打印机，能够实现原材料的定量自动供给，无需人为操作，工作效率高，成本低。
本发明针对上述技术缺陷所采用的技术方案是：
一种原材料自动称重、上料的3D打印机，包括机体以及安装在机体上的称重料斗模块、自动进料模块、上料机构、打印平台，所述称重料斗模块、自动进料模块、上料机构和打印平台依次连接，所述称重料斗模块包括料斗和安装在料斗底部的蝶阀，所述料斗安装在机体的支撑架上，所述支撑架上在靠近料斗的位置上设置有多个称重传感器连接料斗，所述自动进料模块包括搅拌进料机构，所述搅拌进料机构的顶端连接蝶阀，所述搅拌进料机构的底端连接上料机构，所述上料机构连接打印平台，所述搅拌进料机构内设有搅拌叶片并由搅拌电机驱动，所述搅拌进料机构的外部还设置有一开关，所述机体底部安装有万向轮。
进一步地，多个称重传感器的数量为3个，3个称重传感器等距离分布且自动感应料斗内的原材料的质量并输出显示。
进一步地，所述上料机构的入料处安装有距离传感器，所述距离传感器自动感应并检测上料机构中铺粉的高度。
进一步地，所述搅拌进料机构的外部还设置有一气缸，所述气缸的柱塞与开关相连接。
进一步地，所述支撑架上还安装有附加料斗以及与附加料斗匹配使用的称重传感器、蝶阀。
进一步地，所述称重料斗模块通过增设附加料斗及其称重传感器、蝶阀来进行模块化集成。
本发明的另一目的是提供一种原材料自动称重、上料的3D打印机的使用方法，打印开始前，蝶阀关闭，称重传感器称量料斗中原材料的重量，蝶阀开启，打印原材料经蝶阀进入到搅拌进料机构中进行搅拌，同时，气缸拉动活塞使得开关打开，打印原材料进入上料机构中并实施均匀平铺，距离传感器检测上料机构中铺粉的高度，当达到设定值时，上料过程完成，称重传感器再次称量料斗中原材料的重量。
进一步地，在实际使用时，打印两种原材料时，附加料斗实施干涉称重，两种材料在搅拌进料机构中按比例充分均匀混合，若需打印不止两种材料，只需增设附加料斗及称重传感器和蝶阀即可，且单个附加料斗的状态并不影响其他附加料斗的状态及其整机的运行。
本发明的有益效果是：
1、本发明能够实现原材料的定量自动供给，减少了原材料的浪费，节约环保；
2、本发明通过增设附加料斗及其配套元件即可实现称重料斗模块的集成，便于适应多种原材料的打印和数量的增减切换，且单个附加料斗的状态并不影响其他附加料斗的状态及其整机的运行，通用性好；
3、本发明由于进料装置具有搅拌混合功能，方便对多种原材料按比例均匀混合打印；
4、本发明整个过程实现全自动，无需人为接触操作，工作效率高，使用安全。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明的结构示意图。
其中：1、机体、2、支撑架、3、料斗，4、称重传感器，5、蝶阀，6、搅拌进料机构，7、上料机构，8、打印平台，9、搅拌叶片，10、搅拌电机，11、开关，12、万向轮，13、距离传感器，14、气缸，15、附加料斗。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。
如图1所示的一种原材料自动称重、上料的3D打印机，包括机体1以及安装在机体1上的称重料斗模块、自动进料模块、上料机构、打印平台，称重料斗模块、自动进料模块、上料机构7和打印平台8依次连接，称重料斗模块包括料斗3和安装在料斗3底部的蝶阀5，料斗3安装在机体1的支撑架2上，支撑架2上在靠近料斗3的位置上设置有多个称重传感器4连接料斗3，自动进料模块包括搅拌进料机构6，搅拌进料机构6的顶端连接蝶阀5，搅拌进料机构5的底端连接上料机构7，上料机构7连接打印平台8，搅拌进料机构6内设有搅拌叶片9并由搅拌电机10驱动，搅拌进料机构6的外部还设置有一开关11，机体1底部安装有万向轮12。
在本实施例中，多个称重传感器4的数量为3个，3个称重传感器4等距离分布且自动感应料斗3内的原材料的质量并输出显示，在原材料上料打印前进行称重计量，便于实现定量供给，减少原材料浪费。
在本实施例中，上料机构7的入料处安装有距离传感器13，距离传感器13自动感应并检测上料机构7中铺粉的高度，通过预设参考值的方式控制自动进料模块上的气缸14。
在本实施例中，搅拌进料机构6的外部还设置有一气缸14，气缸14的柱塞与开关11相连接，开关11的通断由气缸14控制，自动实现上料机构7的开闭状态，整个过程实现全自动，无需人为接触操作，工作效率高，使用安全。
在本实施例中，支撑架2上还安装有附加料斗15以及与附加料斗15匹配使用的称重传感器、蝶阀，称重料斗模块通过增设附加料斗15及其称重传感器、蝶阀来进行模块化集成，便于适应多种原材料的打印和数量的增减切换，且单个附加料斗15的状态并不影响其他附加料斗15的状态及其整机的运行，灵活度高。
在本实施例中，一种原材料自动称重、上料的3D打印机的使用方法，打印开始前，蝶阀5处于关闭状态，将待打印的原材料装进料斗3中，称重传感器4称量料斗3中原材料的重量，蝶阀5开启，打印原材料经蝶阀5进入到搅拌进料机构6中，搅拌电机10转动，带动搅拌进料机构6中的搅拌叶片9转动，打印原材料随搅拌叶片9转动在搅拌进料机构6中运动，同时，气缸14拉动活塞使得开关11打开，打印原材料进入上料机构7中并实施均匀平铺，距离传感器13检测上料机构7中铺粉的高度，当达到设定值时，气缸14推动活塞，开关11关闭，蝶阀5也随之关闭，搅拌电机10停止工作，上料过程完成，称重传感器4再次称量料斗3中原材料的重量。
而且在打印两种原材料时，附加料斗15实施干涉称重，两种材料在搅拌进料机构6中按比例充分均匀混合，若需打印不止两种材料，只需增设附加料斗15及称重传感器和蝶阀即可，且单个附加料斗15的状态并不影响其他附加料斗15的状态及其整机的运行。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种原材料自动称重、上料的3D打印机，包括机体以及安装在机体上的称重料斗模块、自动进料模块、上料机构、打印平台，其特征在于：所述称重料斗模块、自动进料模块、上料机构和打印平台依次连接，所述称重料斗模块包括料斗和安装在料斗底部的蝶阀，所述料斗安装在机体的支撑架上，所述支撑架上在靠近料斗的位置上设置有多个称重传感器连接料斗，所述自动进料模块包括搅拌进料机构，所述搅拌进料机构的顶端连接蝶阀，所述搅拌进料机构的底端连接上料机构，所述上料机构连接打印平台，所述搅拌进料机构内设有搅拌叶片并由搅拌电机驱动，所述搅拌进料机构的外部还设置有一开关，所述机体底部安装有万向轮。
2.根据权利要求1所述的一种原材料自动称重、上料的3D打印机，其特征在于：多个称重传感器的数量为3个，3个称重传感器等距离分布且自动感应料斗内的原材料的质量并输出显示。
3.根据权利要求1所述的一种原材料自动称重、上料的3D打印机，其特征在于：所述上料机构的入料处安装有距离传感器，所述距离传感器自动感应并检测上料机构中铺粉的高度。
4.根据权利要求1所述的一种原材料自动称重、上料的3D打印机，其特征在于：所述搅拌进料机构的外部还设置有一气缸，所述气缸的柱塞与开关相连接。
5.根据权利要求1所述的一种原材料自动称重、上料的3D打印机，其特征在于：所述支撑架上还安装有附加料斗以及与附加料斗匹配使用的称重传感器、蝶阀。
6.根据权利要求5所述的一种原材料自动称重、上料的3D打印机，其特征在于：所述称重料斗模块通过增设附加料斗及其称重传感器、蝶阀来进行模块化集成。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种原材料自动称重、上料的3D打印机的使用方法，其特征在于：打印开始前，蝶阀关闭，称重传感器称量料斗中原材料的重量，蝶阀开启，打印原材料经蝶阀进入到搅拌进料机构中进行搅拌，同时，气缸拉动活塞使得开关打开，打印原材料进入上料机构中并实施均匀平铺，距离传感器检测上料机构中铺粉的高度，当达到设定值时，上料过程完成，称重传感器再次称量料斗中原材料的重量。
8.根据权利要求7所述的一种原材料自动称重、上料的3D打印机的使用方法，其特征在于：在实际使用时，打印两种原材料时，附加料斗实施干涉称重，两种材料在搅拌进料机构中按比例充分均匀混合，若需打印不止两种材料，只需增设附加料斗及称重传感器和蝶阀即可，且单个附加料斗的状态并不影响其他附加料斗的状态及其整机的运行。
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