CN105946091B - 具有抹平功能的建筑3d打印设备的打印头 - Google Patents

具有抹平功能的建筑3d打印设备的打印头 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头，包括：安装座，与3D打印机架相连；用于释放打印材料的出料机构，竖直设置于所述安装座上，所述出料机构的底部设有出料口以及邻设于所述出料口并用于对打印的建筑预制构件进行抹平的抹平板；设置于所述安装座上的第一驱动机构，用于驱动所述出料机构绕竖直轴进行转动。本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头，通过第一驱动机构驱动所述出料机构绕竖直轴进行转动，从而实现3D打印头在三维方向上进行建筑预制构件的3D打印的同时，可以通过抹平板沿不同方向对打印的建筑预制构件进行抹平。

Description

具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头
技术领域
本发明涉及3D打印机制造技术领域，尤其是指一种具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头。
背景技术
3D打印机又称三维打印机，是利用累积制造技术，即快速成形技术的一种机器。3D打印技术是一种数字模型文件为基础，运用可粘合材料作为打印材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，也即用逐层打印方式来构造物体的技术。现阶段3D打印机多被用来制造产品。
3D打印机主要包括打印结构(打印头)、成型打印台(产品在其上成型)和打印头位移调节机构(可以在空间上改变打印头的位置，使得打印出的原料能落在成型打印台上方的不同位置，以实现产品三维成型)。
但是，现有的3D打印头，只能在一个方向上进行建筑预制构件的打印，而对于不规则结构的预制构件，则不能完全适用，并且不能对打印的建筑预制构件抹平。
发明内容
有鉴于上述问题，本发明提供了一种具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头，包括：
安装座，与3D打印机架相连；
用于释放打印材料的出料机构，竖直设置于所述安装座上，所述出料机构的底部设有出料口以及邻设于所述出料口并用于对打印的建筑预制构件进行抹平的抹平板；
设置于所述安装座上的第一驱动机构，用于驱动所述出料机构20绕竖直轴进行转动。
本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头，通过第一驱动机构驱动所述出料机构绕竖直轴进行转动，从而实现3D打印头在三维方向上进行建筑预制构件的3D打印的同时，可以通过抹平板沿不同方向对打印的建筑预制构件进行抹平。
本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的进一步改进在于：
所述安装座包括：沿竖直方向设置并用于与所述3D打印机架相连的安装板、固设于所述安装板上的第一水平连接板、以及于所述第一水平连接板的下方固设于所述安装板上的第二水平连接板；
所述第一水平连接板上开设有第一通孔，所述第一驱动机构穿设于所述第一通孔；
所述第二水平连接板上开设有第二通孔，所述出料机构穿设于所述第二通孔并传动连接于所述第一驱动机构。
本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的进一步改进在于，所述第一通孔与所述第二通孔为同轴设置。
本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的进一步改进在于，所述第二水平连接板位于所述安装板的底部，所述安装板、所述第一水平连接板以及所述第二水平连接板呈F型。
本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的进一步改进在于，所述安装板、所述第一水平连接板以及所述第二水平连接板为一体成型。
本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的进一步改进在于，所述抹平板的侧端部通过枢接轴而枢接于所述出料机构的底部。
本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的进一步改进在于，还包括：设置于所述出料机构上的第二驱动机构，用于驱动所述抹平板绕所述枢接轴进行翻转。
本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的进一步改进在于，所述第二驱动机构包括：固设于所述出料机构的连接座、沿竖直方向活动连接于所述连接座的升降杆、设置于所述升降杆上用于驱动所述升降杆进行升降移动的驱动电机、设置于所述升降杆上远离所述连接座的端部的第一枢接座、设置于所述抹平板上的第二枢接座、以及两端分别枢接于所述第一枢接座和所述第二枢接座的连接杆。
本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的进一步改进在于：
所述连接座包括：相互连接的第三水平连接板和竖向连接板；
所述第三水平连接板上开设有第三通孔，所述出料机构穿设于所述第三通孔；
所述竖向连接板上开设有沿竖直方向设置的导向槽，所述升降杆滑设于所述导向槽。
本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的进一步改进在于，所述第三水平连接板和所述竖向连接板为一体成型。
附图说明
图1是本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的立体示意图。
图2是本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的分解示意图。
图3是本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头中抹平板翻起后的立体示意图。
图4是本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头旋转180°后的立体示意图。
图5是图4中第二驱动机构的放大示意图。
图6至图9是本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的实际操作示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
配合参见图1所示，图1是本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的立体示意图。本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头，包括：
安装座10，与3D打印机架相连；
用于释放打印材料的出料机构20，竖直设置于安装座10上，出料机构20的底部设有出料口以及邻设于所述出料口并用于对打印的建筑预制构件进行抹平的抹平板210；
设置于安装座10上的第一驱动机构30，用于驱动出料机构20绕竖直轴进行转动，如图1中所示的箭头方向。优选地，第一驱动机构30为伺服电机。
本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头，通过第一驱动机构驱动所述出料机构绕竖直轴进行转动，从而实现3D打印头在三维方向上进行建筑预制构件的3D打印的同时，可以通过抹平板沿不同方向对打印的建筑预制构件进行抹平。
具体地，参见图2所示，图2是本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的分解示意图。如图2所示，安装座10包括：沿竖直方向设置并用于与3D打印机架相连的安装板110、固设于安装板110上的第一水平连接板120、以及于第一水平连接板120的下方固设于安装板110上的第二水平连接板130。
其中，第一水平连接板120上开设有第一通孔121，第一驱动机构30穿设于第一通孔121。第二水平连接板130上开设有第二通孔131，出料机构20穿设于第二通孔131并传动连接于第一驱动机构30，进而将出料机构20、第一驱动机构30以及安装板110三者相互连接为一体。第一通孔121与第二通孔131优选地为同轴设置。优选地，第二水平连接板130位于安装板110的底部，安装板110、第一水平连接板120以及第二水平连接板130呈F型。更优选地，安装板110、第一水平连接板120以及第二水平连接板130为一体成型。
参见图3所示，图3是本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头中抹平板翻起后的立体示意图。在本发明的一个较佳实施例中，抹平板210的侧端部通过枢接轴220而枢接于出料机构20的底部，也就是说，抹平板210可以绕枢接轴220进行翻转。优选地，枢接轴220沿水平方向设置于出料机构20的底部的边缘。通过将抹平板210枢接于出料机构20的底部，当打印头在如图3中所示的狭小的空间80内进行打印操作时，将抹平板210相对于出料机构20向上翻起，就可以避免抹平板210破坏到已经完成的建筑预制构件90。
结合图1与图2所示，为了使抹平板210能够更加便捷地向上翻起，本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头还包括：设置于出料机构20上的第二驱动机构40，用于驱动抹平板210绕枢接轴220进行转动。
具体地，参见图4与图5所示，图4是本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头旋转180°后的立体示意图。图5是图4中第二驱动机构的放大示意图。如图4与图5所示，第二驱动机构40包括：固设于出料机构20的连接座、沿竖直方向活动连接于所述连接座的升降杆420、设置于升降杆420上用于驱动升降杆420进行升降移动的驱动电机430、设置于升降杆420上远离所述连接座的端部的第一枢接座440、设置于抹平板210上的第二枢接座450、以及两端分别枢接于第一枢接座440和第二枢接座450的连接杆460。其中，所述连接座包括：相互连接的第三水平连接板411和竖向连接板412。第三水平连接板411上开设有第三通孔，出料机构20穿设于所述第三通孔。竖向连接板412上开设有沿竖直方向设置的导向槽413，升降杆420滑设于导向槽413。优选地，第三水平连接板411和竖向连接板412为一体成型。
实现抹平板210向上翻起的操作方式为：驱动电机430驱动升降杆420沿竖向连接板412的导向槽413进行升降移动，连接杆460在升降杆420的带动下以及第一枢接座440和第二枢接座450的配合作用下，从而带动抹平板210绕枢接轴220进行转动。
以下结合图6至图9，对本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的实际操作方式进行详细的说明。图6至图9是本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头的实际操作示意图。
1)采用本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头打印如图6中所示的建筑预制构件90。假设该建筑预制构件90为L型构件，结合图6与图7所示，首先通过安装座10将本发明具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头安装在可以实现三维方向移动的3D打印机架上，通过3D打印机架沿X轴方向移动，3D打印头在3D打印机架的带动下沿X轴方向打印出建筑预制构件90的第一部分，并且在打印的过程中，可以通过抹平板210对完成打印的建筑预制构件90的第一工作面910进行抹平。建筑预制构件90的第一工作面910抹平完成后，可以通过第一驱动机构30驱动出料机构20转动180°，进而再通过抹平板210对完成打印的建筑预制构件90的第二工作面920进行抹平。
2)如图8与图9所示，建筑预制构件90的第一部分打印完成后，通过第一驱动机构30驱动出料机构20转动90°，通过3D打印机架沿Y轴方向移动，3D打印头在3D打印机架的带动下沿Y轴方向打印出建筑预制构件90的第二部分，并且在打印的过程中，可以通过抹平板210对完成打印的建筑预制构件90的第三工作面930进行抹平。建筑预制构件90的第三工作面930抹平完成后，可以通过第一驱动机构30驱动出料机构20转动180°，进而再通过抹平板210对完成打印的建筑预制构件90的第四工作面940进行抹平。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头，其特征在于，包括：
安装座，与3D打印机架相连；
用于释放打印材料的出料机构，竖直设置于所述安装座上，所述出料机构的底部设有出料口以及邻设于所述出料口并用于对打印的建筑预制构件进行抹平的抹平板，所述抹平板的侧端部通过枢接轴而枢接于所述出料机构的底部，所述枢接轴沿水平方向设置于所述出料机构的底部的边缘；
设置于所述安装座上的第一驱动机构，用于驱动所述出料机构绕竖直轴进行转动；
设置于所述出料机构上的第二驱动机构，用于驱动所述抹平板绕所述枢接轴进行翻转，所述第二驱动机构包括：固设于所述出料机构的连接座、沿竖直方向活动连接于所述连接座的升降杆、设置于所述升降杆上用于驱动所述升降杆进行升降移动的驱动电机、设置于所述升降杆上远离所述连接座的端部的第一枢接座、设置于所述抹平板上的第二枢接座、以及两端分别枢接于所述第一枢接座和所述第二枢接座的连接杆。
2.如权利要求1所述的具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头，其特征在于：
所述安装座包括：沿竖直方向设置并用于与所述3D打印机架相连的安装板、固设于所述安装板上的第一水平连接板、以及于所述第一水平连接板的下方固设于所述安装板上的第二水平连接板；
所述第一水平连接板上开设有第一通孔，所述第一驱动机构穿设于所述第一通孔；
所述第二水平连接板上开设有第二通孔，所述出料机构穿设于所述第二通孔并传动连接于所述第一驱动机构。
3.如权利要求2所述的具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头，其特征在于，所述第一通孔与所述第二通孔为同轴设置。
4.如权利要求2所述的具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头，其特征在于，所述第二水平连接板位于所述安装板的底部，所述安装板、所述第一水平连接板以及所述第二水平连接板呈F型。
5.如权利要求2～4中任一项所述的具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头，其特征在于，所述安装板、所述第一水平连接板以及所述第二水平连接板为一体成型。
6.如权利要求1所述的具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头，其特征在于：
所述连接座包括：相互连接的第三水平连接板和竖向连接板；
所述第三水平连接板上开设有第三通孔，所述出料机构穿设于所述第三通孔；
所述竖向连接板上开设有沿竖直方向设置的导向槽，所述升降杆滑设于所述导向槽。
7.如权利要求6所述的具有抹平功能的建筑3D打印设备的打印头，其特征在于，所述第三水平连接板和所述竖向连接板为一体成型。
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