CN107738334A - 一种陶泥三维打印设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种陶泥三维打印设备，包括储料送料机构、驱动机构和挤出头机构，驱动机构与计算机电连接，挤出头机构设置于驱动机构上，储料送料机构包括分向阀、储料罐和送料系统，储料罐和送料系统为多个，储料罐内设置有活塞，储料罐外设置有用于感应活塞位置的电磁感应装置，多个储料罐的一端共同连通有分向阀，分向阀与气源连通，多个储料罐的另一端分别通过多个送料系统与挤出头机构连通。本发明的陶泥三维打印设备使用两个储料罐存储陶泥，交替使用两个储料罐进行供料，可保证挤出头连续不断作业，省去了停止机器作业进行装料的时间，极大地提高了陶泥三维打印的效率。

Description

一种陶泥三维打印设备
技术领域
本发明涉及陶土工业化建造技术领域，特别是涉及一种陶泥三维打印设备。
背景技术
陶泥三维打印技术是三维打印技术的一种，其工作原理为:将计算机内的图形数据文件转换为打印路径数据，计算机根据打印路径数据控制驱动机构的运动，驱动机构带动挤出头运动，进而控制陶泥打印过程的进行。
现有技术中的陶泥三维打印设备包括储料罐、与储料罐连通的挤出头以及带动挤出头运动的行走机构。行走机构包括横向行走机构、纵向行走机构和竖向行走机构。储料罐上端连通有压缩空气，压缩空气将储料罐内的陶泥压入挤出头，并由挤出头挤出。这种陶泥三维打印设备使用单一的储料罐，当储料罐内的陶泥用完时，需要先停止向储料罐内通入压缩空气，并停止电机和挤出头的工作，然后才能更换新的陶泥，重新开始打印工作。由于储料罐的陶泥容量有限，打印时需较为频繁地更换陶泥，这极大地降低了打印的效率，延长了打印时间。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够连续供料，从而实现挤出头不间断作业的陶泥三维打印设备。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种陶泥三维打印设备，包括储料送料机构、驱动机构和挤出头机构，所述驱动机构与计算机电连接，所述挤出头机构设置于所述驱动机构上，所述储料送料机构包括分向阀、储料罐和送料系统，所述储料罐和所述送料系统为多个，所述储料罐内设置有活塞，所述储料罐外设置有用于感应所述活塞位置的电磁感应装置，多个所述储料罐的一端共同连通有所述分向阀，所述分向阀与气源连通，多个所述储料罐的另一端分别通过多个所述送料系统与所述挤出头机构连通。
优选地，所述气源为气泵，所述储料送料机构还包括调压阀，所述调压阀设置于所述分向阀与所述气泵之间。
优选地，所述储料送料机构还包括泄气阀，所述储料罐上连接有所述分向阀的一端与所述泄气阀连通。
优选地，所述挤出头机构包括电机、电机座、联轴器、螺杆和喷嘴，所述电机设置于所述电机座上，所述电机座上设置有法兰盘，所述电机座通过所述法兰盘固定于所述驱动机构上，所述螺杆的一端通过所述联轴器与所述电机的输出轴相连，所述螺杆的另一端与所述喷嘴相连。
优选地，所述驱动机构为机械臂。
优选地，还包括支架，所述储料罐设置于所述支架上。
优选地，所述送料系统包括排气阀和供料阀，所述储料罐、所述排气阀和所述供料阀依次连通，多个所述供料阀同时与所述挤出头机构连通。
优选地，所述储料罐和所述送料系统均为两个，两个所述供料阀通过二分软管同时与所述挤出头机构连通。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的陶泥三维打印设备使用两个储料罐存储陶泥，交替使用两个储料罐进行供料，可保证挤出头连续不断作业，省去了停止机器作业进行装料的时间，极大地提高了陶泥三维打印的效率；使用机械臂作为驱动机构，有效弥补了现有的陶泥三维打印设备行走机构自由度不够导致的动作范围限制，精确度更高，运动范围更大，可进行大尺度高精度的陶泥三维打印。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明陶泥三维打印设备一个视角的结构示意图；
图2为本发明陶泥三维打印设备另一个视角的结构示意图；
图3为挤出头机构的结构示意图；
图4为本发明陶泥三维打印设备工作过程示意图；
附图标记说明：1、电机；2、联轴器；3、螺杆；4、喷嘴；5、法兰盘；6、进料口；7、二分软管；8、供料阀；9、排气阀；10、出泥口；11、调压阀；12、气压计；13、储料罐；14、分向阀；15、泄气阀；16、软管；17、电磁感应装置；18、活塞；19、快速接头。
具体实施方式
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、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术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，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种能够连续供料，从而实现挤出头不间断作业的陶泥三维打印设备。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-4所示，本发明提供一种陶泥三维打印设备，包括储料送料机构、驱动机构和挤出头机构。驱动机构为机械臂，驱动机构与计算机电连接。挤出头机构可拆卸地设置于驱动机构上，在驱动机构的带动下进行打印作业。机械臂有效弥补了现有的陶泥三维打印设备行走机构自由度不够导致的动作范围限制，精确度更高，运动范围更大，可进行大尺度高精度的陶泥三维打印。
储料送料机构包括支架、储料罐13以及分别与储料罐13连通的加压系统、泄压系统和送料系统。储料罐13为内有空腔的圆柱体结构，空腔内设置有活塞18。储料罐13设置于支架上，储料罐13外设置有用于感应活塞18位置的电磁感应装置17。活塞18将空腔分为两部分，一部分用于容纳高压空气，另一部分用于容纳陶泥。以储料罐13容纳高压空气一侧的端面为前端面，则储料罐13容纳陶泥一侧的端面为后端面。
储料罐13为两个，两个储料罐13的前端面均开有一个进气口和一个泄气口，两个储料罐13的后端面均开有一个出泥口10。两个储料罐13前端面的泄气口通过软管16和快速接头19分别与两个泄气阀15连通，形成泄气系统。两个储料罐13前端面的进气口通过软管16和快速接头19同时与一个分向阀14连通，分向阀14通过软管16和快速接头19与调压阀11和气泵依次连通，形成加压系统。调压阀11上设置有气压计12，用于显示供气气压。
两个储料罐13后端面的出泥口10通过软管16和快速接头19分别与两个排气阀9连通。排气阀9上部设置有排气口。每个排气阀9均连通有一个供料阀8，两个供料阀8通过二分软管7和快速接头19与挤出头机构的进料口6连通，形成为挤出头机构供料的送料系统。
挤出头机构包括电机1、电机座、联轴器2、螺杆3和喷嘴4。电机1为伺服电机，电机1设置于电机座上。电机座上设置有法兰盘5和进料口6，电机座通过法兰盘5固定于驱动机构上，进料口6用于为螺杆3的螺旋槽送料。螺杆3的一端通过联轴器2与电机1的输出轴相连，螺杆3的另一端与喷嘴4相连。
上述陶泥三维打印设备的使用过程如下：
1)备料：在储料罐13内的后侧空腔处装填陶泥，直至活塞18与储料罐13的前端面贴合，装料时须保证陶泥压实无气泡。将陶泥三维打印设备组装完毕，关闭所有阀门，开始供气。气压计12上供气气压显示正常(大约是0.6Mpa气压)时，将分向阀14调至其中一个储料罐13的位置，开始送料。
2)打印：送料开始后，先把该储料罐13对应的排气阀9打开，直到排气阀9的出泥口10开始出泥，则证明该储料罐13对应的排气阀9和供料阀8内的空气被排空。依次将两个储料罐13对应的排气阀9及供料阀8内的空气排空后，打开正在供气的储料罐13对应的供料阀8，储料罐13内活塞18受到空气压力并挤压陶泥，通过二分软管7为挤出头机构供泥。电机1通过联轴器2带动螺杆3旋转，将陶泥从喷嘴4处挤出。机械臂带动挤出头机构运动，打印开始。
3)换料：储料罐13前端装有电磁感应装置17，当储料罐13内的陶泥即将耗尽时，储料罐13内的活塞18靠近电磁感应装置17，电磁感应装置17进行亮灯提示，提醒操作者及时更换陶泥。将调压阀11调至另一个储料罐13的位置，打开该储料罐13的供料阀8，关闭正在出泥的储料罐13的供料阀8，使用另一个储料罐13内的陶泥进行打印。
4)再次备料：打开陶泥已耗尽的储料罐13的泄气阀15，放出储料罐13内的空气，然后拆下陶泥耗尽的储料罐13，填装陶泥。待陶泥装满后重新将储料罐13安装回去，关闭泄气阀15。
5)待正在使用的储料罐13内陶泥即将耗尽时，重复上述步骤3～4，交替使用两个储料罐13进行供料，可保证挤出头连续不断作业。
本发明的储料装置使用两个储料罐13存储陶泥，交替使用两个储料罐13进行供料，可保证挤出头连续不断作业。省去了停止机器作业进行装料的时间，极大地提高了陶泥三维打印的效率。储料罐13，排气阀9，供料阀8，二分软管7，进料口6，联轴器2，螺杆3，喷嘴4内陶泥保持连续密实状态，因此避免气泡产生，使陶泥打印可连续高质量高精度地进行。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种陶泥三维打印设备，其特征在于，包括储料送料机构、驱动机构和挤出头机构，所述驱动机构与计算机电连接，所述挤出头机构设置于所述驱动机构上，所述储料送料机构包括分向阀、储料罐和送料系统，所述储料罐和所述送料系统为多个，所述储料罐内设置有活塞，所述储料罐外设置有用于感应所述活塞位置的电磁感应装置，多个所述储料罐的一端共同连通有所述分向阀，所述分向阀与气源连通，多个所述储料罐的另一端分别通过多个所述送料系统与所述挤出头机构连通。
2.根据权利要求1所述的陶泥三维打印设备，其特征在于，所述气源为气泵，所述储料送料机构还包括调压阀，所述调压阀设置于所述分向阀与所述气泵之间。
3.根据权利要求1所述的陶泥三维打印设备，其特征在于，所述储料送料机构还包括泄气阀，所述储料罐上连接有所述分向阀的一端与所述泄气阀连通。
4.根据权利要求1所述的陶泥三维打印设备，其特征在于，所述挤出头机构包括电机、电机座、联轴器、螺杆和喷嘴，所述电机设置于所述电机座上，所述电机座上设置有法兰盘，所述电机座通过所述法兰盘固定于所述驱动机构上，所述螺杆的一端通过所述联轴器与所述电机的输出轴相连，所述螺杆的另一端与所述喷嘴相连。
5.根据权利要求1所述的陶泥三维打印设备，其特征在于，所述驱动机构为机械臂。
6.根据权利要求1所述的陶泥三维打印设备，其特征在于，还包括支架，所述储料罐设置于所述支架上。
7.根据权利要求1所述的陶泥三维打印设备，其特征在于，所述送料系统包括排气阀和供料阀，所述储料罐、所述排气阀和所述供料阀依次连通，多个所述供料阀同时与所述挤出头机构连通。
8.根据权利要求7所述的陶泥三维打印设备，其特征在于，所述储料罐和所述送料系统均为两个，两个所述供料阀通过二分软管同时与所述挤出头机构连通。
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