CN107297900A - 一种混色防刨料三维打印机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混色防刨料三维打印机，包括：机身、挤出装置、第一进料导管、第二进料导管、排线、喷嘴、平台底座、打印平台、热床、调平螺丝、螺杆、触摸显示屏、Z光轴丝杆、X轴光标、X光轴、X轴滑块、Y轴光标、Y光轴、Y轴滑块、料架、喷嘴风扇、光轴与螺杆连接器、加热模块、隔热块、导料尼龙管、USB接口、SD卡插槽，本发明优化了进料机构，较少线材与机身或导料管的摩擦，加长了尼龙管以及增加隔热块，防止了热量传递到线材造成刨料。

Description

一种混色防刨料三维打印机

技术领域

本发明涉及三维打印技术领域，具体涉一种混色防刨料三维打印机。

背景技术

三维打印机工艺是熔融沉积制造工艺，是一种(FDM)增材技术，是通过逐层增加材料来生成三维零件，具体地，作三维设计模型转化为三维打印程序，通过三维打印机逐层打印，把设计模型转化为实体的过程。市场上的三维打印机进料模式都是使用一个齿轮与一个轴承夹住线材，齿轮有尖利的齿，可以咬进线材中，以使齿轮抓住线材，然后依靠齿轮的旋转，来推动线材前后的运动，如果线材不能移动，但齿轮却在继续转动，就会导致齿轮刨掉线材上的部分塑料，以致后面无法在抓住线材。如今的三维打印机喷嘴与电机之间的距离一般在20mm以内，当喷嘴温度上升时，温度传输到电机上，导致线材变软，进而导致线材被刨。

申请号为：CN201420470392的中国专利公开了一种混色3D打印机，其设置有至少两个进料管、以及加热组件和与加热组件连接的带有内通孔的喷嘴组件，其特征在于，包括:所述进料管底端部与加热组件连接，并在加热组件上设有与进料管底端部连通的凹槽，凹槽底端部开设有与喷嘴组件内通孔连同的通孔，该专利只是设置了进料管，没有公开任何进料过程中如何防止线材被刨的技术特征，而且喷嘴组件与进料管之间也没什么隔热装置。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种混色防刨料三维打印机，优化了进料结构，减少线材与机身或导料管的摩擦，加长了导料尼龙管及增加隔热块，防止温度传递到线材导致发软被刨，采用XY轴双光轴平行结构，增强了打印过程中的稳定性，减小打印小模型时产生的振动。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种混色防刨料三维打印机，包括：机身；安装在所述机身上的挤出装置，所述挤出装置内设置有熔融的料器以及左右两个电机；连接在挤出装置上的第一进料导管、第二进料导管及排线，所述第一进料导管和第二进料导管在挤出装置上对角安装，排线连接在挤出装置中心位置；安装在机身上的料架，所述料架形状为三角型；设置在挤出装置下方的导料尼龙管，固定在所述导料尼龙管下端的隔热块，设置于所述隔热块底部的加热模块，设置于所述加热模块下的喷嘴；安装在机身上端内侧的X光轴及Y光轴，所述X光轴在机身上端内侧对称安装，所述Y光轴在机身上端内侧对称安装，X光轴上设置有X轴滑块，X轴滑块间通过X轴光标固定连接，Y光轴上设置有Y轴滑块，Y轴滑块间通过Y轴光标固定连接；安装在机身内呈垂直方向安装的Z光轴丝杆；安装在Z光轴丝杆两侧且与Z光轴丝杆相互平行的的螺杆；设置于所述喷嘴下方的平台底座，所述平台底座上设置有打印平台，平台底座下设置有热床，所述热床通过调平螺丝与平台底座固定连接，平台底座后方安装有光轴与螺杆连接器，所述光轴与螺杆连接器套在Z光轴丝杆及螺杆上，通过螺钉固定在平台底座上；设置于机身底部前端的触摸显示屏，设置于机身底部右侧的USB接口及SD卡插槽，所述USB接口和所述SD卡插槽相邻安装。

在上述技术方案中，线材在料架上通过第一进料导管及第二进料导管分别导入，通过数据控制左右电机转动带入量不相同的材料，不同颜色不同比例的材料进入挤出装置中的熔融的料器中混色，混色后的原料经过导料尼龙管到达加热模块进行加热，进而原料从喷嘴喷出进行打印，三角形状的料架安装在机身上能有效地减少线材与机身的摩擦，减少线材的转弯次数，使材料更容易导入，导料尼龙管的设计以及隔热块的增加很好地防止了加热模块产生的热量传递到线材中，导致线材发软在进料过程中被刨掉，X轴光标及Y轴光标对需要打印位置进行定位，通过X轴滑块在X光轴上的移动及Y轴滑块在Y光轴上的移动来实现喷嘴在X轴方向及Y轴方向的位置变化，通过在Z光轴丝杆的转动实现喷嘴在Z轴方向的位置变化，采用XY轴双光轴平行结构设计，使得在打印过程中喷嘴的稳定性增强，减小了打印小模型时产生的振动，平台底座下的热床作用是防止打印的时候物体翘边，起到固定打印物体的作用，光轴与螺杆连接器通过在Z光轴丝杆上增重，提高了打印时Z轴方向的稳定性，而且在打印完成后拆模型时容易使打印平台向外变形，采用了光轴与螺杆连接器的固定使得这种变形不易发生，增加了打印机的耐用性能，机身上设置的触摸显示屏方便了打印的操作，USB接口以及SD卡插槽提供两个方式的数据连接，更为方便。

优选的，所述料架通过螺丝与机身固定，料架与机身是可以分开的，这样在运输过程中更为方便，安装也简单。

优选的，所述导料尼龙管长度为80mm，普遍的尼龙管长度都设计在20mm以内，本设计的导料尼龙管设计为80mm，能够很好地阻断热量传递到线材上。

优选的，所述打印平台为一块280mm×280mm×10mm的玻璃板，通过夹子与平台底座安装，方便打印平台的拆装以及清洗。

优选的，所述打印平台上设置有贴胶，增加玻璃摩擦力，使得模型更容易粘在打印平台上。

优选的，所述光轴与螺杆连接器材质为铝材，光轴与螺杆连接器上设置有分别与Z光轴丝杆及螺杆大小对应的孔。

优选的，所述隔热块下端一侧安装有喷嘴风扇，所述喷嘴风扇与加热模块并不接触，喷嘴风扇能在喷嘴过热时进行适应的降温处理，保护喷嘴，延长使用寿命。

优选的，所述触摸显示屏尺寸为80mm×60mm，这尺寸的设计增加了操作时触摸的手感，操作起来更为舒服。

优选的，所述喷嘴到打印平台的最大距离为320mm，提供最大尺寸为280mm×280mm×320mm混色模型的打印。

本发明提供的一种混色防刨料三维打印机的有益效果在于：

1)优化了进料结构，较少线材与机身间的摩擦，防止刨料；

2)加长了导料尼龙管长度，增加了隔热块，有效防止了热量从喷嘴传递到线材中导致线材被刨掉；

3)采用XY轴双光轴平行结构，增强了打印过程中的稳定性，减小打印混色小模型产生的振动；

4)提供一种能打印280mm×280mm×320mm混色模型的三维打印机。

附图说明

图1为本发明的整体结构正视图；

图2为本发明的整体结构立体示意图；

图3为本发明光轴与螺杆连接器的结构示意图；

图4为图1A处的放大结构示意图。

图中：1、机身；2、挤出装置；3、第一进料导管；4、第二进料导管；5、排线；6、喷嘴；7、平台底座；8、螺杆；9、触摸显示屏；10、热床；11、调平螺丝；12、Z光轴丝杆；13、Y轴光标；14、X轴光标；15、X光轴；16、X轴滑块；17、Y轴滑块；18、料架；19、Y光轴；20、喷嘴风扇；21、光轴与螺杆连接器；22、打印平台；23、USB接口；24、SD卡插槽；25、加热模块；26、隔热块；27、导料尼龙管。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。

实施例：一种混色防刨料三维打印机。

参照图1-4所示，一种混色防刨料三维打印机，其特征在于，包括：机身1；安装在所述机身1上的挤出装置2，所述挤出装置2内设置有熔融的料器以及左右两个电机；连接在挤出装置2上的第一进料导管3、第二进料导管4及排线5，所述第一进料导管3和第二进料导管4在挤出装置2上对角安装，排线5连接在挤出装置2中心位置,左右两个电机分别连接到第一进料导管3和第二进料导管4，电机运转后将两种不同线材导入熔融的料器中进行加热混合，两个电机不同的运转速度带动的不同导入量的线材，这样就形成不同的混色效果，第一进料导管3和第二进料导管4的对角安装最大地增加了两导管的距离，最大程度地减少进料时的影响；安装在机身1上的料架18，所述料架18形状为三角型，料架18是用来放置线材的，料架18设置在机身1上而并非设置在机身1后，这样线材在导入的时候与机身1的摩擦就减少了，转弯的次数减少了，刨料的发生几率也减少了，导入就更容易了，设置成三角形是因为三角形是最稳定的简单结构，这样的设计既稳定又有效地降低刨料的几率，料架18通过螺丝与机身1固定，料架18与机身1是可以分开的，这样在运输过程中更为方便，安装也简单。

设置在挤出装置2下方的导料尼龙管27，固定在所述导料尼龙管27下端的隔热块26，设置于所述隔热块26底部的加热模块25，设置于所述加热模块25下的喷嘴6，导料尼龙管27是原料输送到喷嘴6的通道，普遍的尼龙管长度为20mm，而本发明的导料尼龙管27长度为80mm，原料输送到喷嘴6之前会讲过加热模块25加热，加热后才输送到喷嘴6，加热后的原料达到喷嘴6，喷嘴6的热量也就随之上升，热量会一直往上传递，当传递到线材就会导致线材发软，线材一旦发软在被电机拉动时就容易被刨料，而隔热块26就有效地防止以上问题的发生，隔热块26能隔绝大部分的热量传递，而热量在加长了的导料尼龙管27上传递时也会逐渐衰弱，当传递到线材上就不足以让线材发软。

安装在机身1上端内侧的X光轴15及Y光轴19，所述X光轴15在机身1上端内侧对称安装，所述Y光轴19在机身1上端内侧对称安装，X光轴15上设置有X轴滑块16，X轴滑块16间通过X轴光标14固定连接，Y光轴19上设置有Y轴滑块17，Y轴滑块17间通过Y轴光标13固定连接；安装在机身1内呈垂直方向安装的Z光轴丝杆12；安装在Z光轴丝杆12两侧且与Z光轴丝杆12相互平行的的螺杆8，X光轴15与Y光轴19的双导轨对称平行设置，X轴光标14与Y轴光标13形成十字光标，在定位打印的时候更加稳定，有效地减小打印混色小模型时产生的振动，Z光轴丝杆12是喷嘴6在Z轴方向移动的主要结构，采用丝杆能保证在Z轴方向运动时的稳定与精准，螺杆8是对机身1内结构的一个固定，与Z光轴丝杆12平行设置就避免了摩擦。

设置于所述喷嘴6下方的平台底座7，所述平台底座7上设置有打印平台22，平台底座7下设置有热床10，所述热床10通过调平螺丝11与平台底座7固定连接，平台底座7后方安装有光轴与螺杆连接器21，所述光轴与螺杆连接器21套在Z光轴丝杆12及螺杆8上，通过螺钉固定在平台底座7上，打印平台22为一块280mm×280mm×10mm的玻璃板，通过夹子与平台底座7安装，方便打印平台22的拆装以及清洗，喷嘴6到打印平台22的最大距离为320mm因此打印的混色模型最大尺寸为280mm×280mm×320mm，热床10能将其产生的热量传递到打印平台22上，使得打印平台22上打印的模型不容易发生翘边，打印平台22上还设置有贴胶，贴胶与热床10的双重设置能更好地防止模型翘边或者脱离打印平台22，光轴与螺杆连接器21的材质是铝材，上面分别设置有与Z光轴丝杆12和螺杆8相匹配的孔，这样的设置能很好地固定打印平台22，保持打印平台22的水平，同时增加了打印时Z轴的稳定性，而且在打印完成后拆模型时容易使打印平台22向外变形，采用了光轴与螺杆连接器21的固定使得这种变形不易发生，增加了打印机的耐用性能。

设置于机身1底部前端的触摸显示屏9，触摸显示屏9尺寸为80mm×60mm，这尺寸的设计增加了操作时触摸的手感，操作起来更为舒服，设置于机身1底部右侧的USB接口23及SD卡插槽24，所述USB接口23和所述SD卡插槽24相邻安装，USB接口23以及SD卡插槽24提供两个方式的数据连接，更为方便。

参照图2所示，所述隔热块26下端一侧安装有喷嘴风扇20，所述喷嘴风扇20与加热模块25并不接触，喷嘴风扇20能在喷嘴6过热时进行适应的降温处理，保护喷嘴6，延长使用寿命。

在上述技术方案中，其工作原理是线材在料架18上通过第一进料导管3及第二进料导管4分别导入，通过数据控制左右电机转动带入量不相同的材料，不同颜色不同比例的材料进入挤出装置2中的熔融的料器中混色，混色后的原料经过导料尼龙管27到达加热模块25进行加热，进而原料从喷嘴6喷出进行打印，X轴光标14及Y轴光标13对需要打印位置进行定位，通过X轴滑块16在X光轴15上的移动及Y轴滑块17在Y光轴19上的移动来实现喷嘴6在X轴方向及Y轴方向的位置变化，通过在Z光轴丝杆12的转动实现喷嘴6在Z轴方向的位置变化。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种混色防刨料三维打印机，其特征在于，包括：

机身；

安装在所述机身上的挤出装置，所述挤出装置内设置有熔融的料器以及左右两个电机；

连接在挤出装置上的第一进料导管、第二进料导管及排线，所述第一进料导管和第二进料导管在挤出装置上对角安装，排线连接在挤出装置中心位置；

安装在机身上的料架，所述料架形状为三角型；

设置在挤出装置下方的导料尼龙管，固定在所述导料尼龙管下端的隔热块，设置于所述隔热块底部的加热模块，设置于所述加热模块下的喷嘴；

安装在机身上端内侧的X光轴及Y光轴，所述X光轴在机身上端内侧对称安装，所述Y光轴在机身上端内侧对称安装，X光轴上设置有X轴滑块，X轴滑块间通过X轴光标固定连接，Y光轴上设置有Y轴滑块，Y轴滑块间通过Y轴光标固定连接；

安装在机身内呈垂直方向安装的Z光轴丝杆；

安装在Z光轴丝杆两侧且与Z光轴丝杆相互平行的的螺杆；

设置于所述喷嘴下方的平台底座，所述平台底座上设置有打印平台，平台底座下设置有热床，所述热床通过调平螺丝与平台底座固定连接，平台底座后方安装有光轴与螺杆连接器，所述光轴与螺杆连接器套在Z光轴丝杆及螺杆上，通过螺钉固定在平台底座上；

设置于机身底部前端的触摸显示屏，设置于机身底部右侧的USB接口及SD卡插槽，所述USB接口和所述SD卡插槽相邻安装。

2.如权利要求1所述的一种混色防刨料三维打印机，其特征在于：所述料架通过螺丝与机身固定。

3.如权利要求1所述的一种混色防刨料三维打印机，其特征在于：所述导料尼龙管长度为80mm。

4.如权利要求1所述的一种混色防刨料三维打印机，其特征在于：所述打印平台为一块280mm×280mm×10mm的玻璃板，通过夹子与平台底座安装。

5.如权利要求1所述的一种混色防刨料三维打印机，其特征在于：所述打印平台上设置有贴胶。

6.如权利要求1所述的一种混色防刨料三维打印机，其特征在于：所述光轴与螺杆连接器材质为铝材，光轴与螺杆连接器上设置有分别与Z光轴丝杆及螺杆大小对应的孔。

7.如权利要求1所述的一种混色防刨料三维打印机，其特征在于：所述隔热块下端一侧安装有喷嘴风扇，所述喷嘴风扇与加热模块并不接触。

8.如权利要求1所述的一种混色防刨料三维打印机，其特征在于：所述触摸显示屏尺寸为80mm×60mm。

9.如权利要求1所述的一种混色防刨料三维打印机，其特征在于：所述喷嘴到打印平台的最大距离为320mm。