CN108357091A - 一种具有快速加热和防堵料功能的3d打印机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，包括底板，所述底板的顶部固定连接有机箱，所述底板的顶部且位于机箱的一侧固定连接有传动箱，且传动箱的顶部固定连接有加热箱，所述传动箱内壁的底部通过轴承座转动连接有旋转轴，所述旋转轴的顶端依次贯穿传动箱和加热箱并延伸至加热箱的内部，本发明涉及3D打印设备技术领域。该具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，实现了通过将原料进行集中快速的加热熔化，再泵入打印喷头内进行打印，同时当人们不需要使用3D打印机时，可使抽料泵反向工作，即可将打印喷头和保温软管内部残留的熔融液泵回加热箱内，可很好的避免了出现打印喷头堵料的情况发生。

Description

一种具有快速加热和防堵料功能的3D打印机
技术领域
本发明涉及3D打印设备技术领域，具体为一种具有快速加热和防堵料功能的3D打印机。
背景技术
3D打印机是一种可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，属于工业机器人的一种，3D打印机不仅可以“打印”出一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状，3D打印技术过去常在模具制造和工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造，这项技术正在普及，3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来，打印出的产品，可以即时使用，3D打印机的类型一般分为熔融沉积快速成型、三维粉末粘接、光固化成型和选择性激光烧结等，其中熔融沉积快速成型应用最为广泛。
目前人们在采用熔融沉积快速成型方法进行3D打印时，大多是直接对原料丝在加热喷头内进行加热再吐丝，然而，由于加热喷头内部的温度不高，极易使原料丝未被充分熔化，而出现断丝的情况，不能实现通过将原料进行集中快速的加热熔化，再泵入打印喷头内进行打印，同时人们在使用3D打印机时，经常出现打印喷头堵料的情况，从而给人们使用3D打印机带来了极大的不便。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，解决了不能实现通过将原料进行集中快速的加热熔化，再泵入打印喷头内进行打印和不能达到防堵料目的的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，包括底板，所述底板的顶部固定连接有机箱，所述底板的顶部且位于机箱的一侧固定连接有传动箱，且传动箱的顶部固定连接有加热箱，所述传动箱内壁的底部通过轴承座转动连接有旋转轴，所述旋转轴的顶端依次贯穿传动箱和加热箱并延伸至加热箱的内部，所述旋转轴延伸至加热箱内部的一端通过轴承与加热箱内壁的顶部转动连接，所述旋转轴位于传动箱内部的外表面套设有旋转盘，且旋转盘的外表面开设有传动槽，所述传动箱内壁的底部和内壁的顶部之间且位于旋转轴的一侧通过轴承转动连接有传动杆，所述传动杆的外表面从上至下依次套设有传动轮和蜗杆套筒，且传动轮底部的两侧均固定连接有与传动槽相适配的滑动杆，所述传动箱内壁的底部且位于传动杆的一侧通过连接块固定连接有旋转电机，且旋转电机输出轴的外表面套设有与蜗杆套筒相适配的蜗轮。
优选的，所述旋转轴位于加热箱内部的外表面套设有搅拌头，且搅拌头的外表面固定连接有搅拌叶片，所述搅拌叶片上固定安装有加热片，所述加热箱内壁底部的一侧固定连接有温度传感器，且加热箱顶部的一侧固定连接有进料斗。
优选的，所述加热箱内壁的两侧均固定连接有安装板，且安装板的内部固定安装有加热丝，所述加热箱顶部的另一侧固定连接有抽料泵，且抽料泵的进料口连通有抽料管，所述抽料管远离抽料泵的一端贯穿加热箱并延伸至加热箱的内部。
优选的，所述机箱内壁的两侧之间通过轴承转动连接有螺纹杆，且螺纹杆的一端贯穿机箱并延伸至机箱的一侧，所述螺纹杆延伸至机箱一侧的一端套设有第一锥齿轮，所述机箱的一侧通过L型连接架固定连接有移动电机，且移动电机输出轴的外表面套设有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮。
优选的，所述螺纹杆位于机箱内部的外表面螺纹连接有移动块，且移动块的顶部与机箱内壁的顶部滑动连接，所述移动块的底部固定连接有电动伸缩杆，且电动伸缩杆的伸出端固定连接有打印喷头，所述打印喷头的一侧连通有保温软管，所述保温软管远离打印喷头的一端贯穿机箱并延伸至机箱的一侧，所述保温软管延伸至机箱一侧的一端与抽料泵的出料口连通。
优选的，所述机箱内壁底部的两侧均固定连接有滑轨，且滑轨的顶部滑动连接有与其相适配的滑块，所述滑块的顶部固定连接有打印平台，所述机箱内壁的底部且位于两个滑轨之间固定连接有移动动力组件，且移动动力组件的输出轴与滑块的一侧固定连接。
优选的，所述机箱的正面通过合页铰接有箱门，且箱门的正面分别固定安装有控制开关和透明观察窗，所述加热箱的正面固定连接有显示器。
本发明提供的一种具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，具备以下有益效果：
(1)、该具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，通过在底板的顶部且位于机箱的一侧固定连接有传动箱，且传动箱的顶部固定连接有加热箱，再分别通过旋转轴、旋转盘、传动槽、传动杆、蜗杆套筒、蜗轮、旋转电机、滑动杆、加热片、加热丝和抽料泵的配合设置，可实现对打印原料进行快速的集中加热，并将加热后的熔融液泵到打印喷头的内部，这样很好的避免了原料丝未被充分熔化，而出现断丝的情况发生，实现了通过将原料进行集中快速的加热熔化，再泵入打印喷头内进行打印，同时当人们不需要使用3D打印机时，可使抽料泵反向工作，即可将打印喷头和保温软管内部残留的熔融液泵回加热箱内，可很好的避免了出现打印喷头堵料的情况发生，从而大大方便了人们使用3D打印机。
(2)、该具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，通过在机箱内壁的两侧之间通过轴承转动连接有螺纹杆，且螺纹杆的一端贯穿机箱并延伸至机箱的一侧，再分别通过第一锥齿轮、第二锥齿轮、移动电机、移动块和电动伸缩杆的配合设置，可实现对打印喷头的水平移动和上下移动进行控制，从而达到了是打印喷头在水平线和竖直线所组成的平面上运动。
(3)、该具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，通过在机箱内壁底部的两侧均固定连接有滑轨，且滑轨的顶部滑动连接有与其相适配的滑块，再分别通过打印平台和移动动力组件的配合设置，可实现控制工作平台在水平方向上的滑动，从而达到对整个打印机的三维空间运动控制的目的。
(4)、该具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，通过在加热箱内壁底部的一侧固定连接有温度传感器，再通过在加热箱的正面固定连接有显示器，可实现对加热箱内部的温度进行检测并显示，从而方便了人们对加热箱内部温度的监控。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明机箱结构的剖视图；
图3为本发明传动箱和加热箱结构的剖视图；
图4为本发明安装板结构的剖视图；
图5为本发明旋转盘结构的俯视图。
图中：1底板、2机箱、3传动箱、4加热箱、5旋转轴、6旋转盘、7传动槽、8传动杆、9传动轮、10蜗杆套筒、11滑动杆、12旋转电机、13蜗轮、14搅拌头、15搅拌叶片、16加热片、17温度传感器、18进料斗、19安装板、20加热丝、21抽料泵、22抽料管、23螺纹杆、24第一锥齿轮、25移动电机、26第二锥齿轮、27移动块、28电动伸缩杆、29打印喷头、30保温软管、31滑轨、32滑块、33打印平台、34移动动力组件、35箱门、36控制开关、37透明观察窗、38显示器。
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。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，包括底板1，底板1的顶部固定连接有机箱2，机箱2内壁的两侧之间通过轴承转动连接有螺纹杆23，且螺纹杆23的一端贯穿机箱2并延伸至机箱2的一侧，螺纹杆23延伸至机箱2一侧的一端套设有第一锥齿轮24，机箱2的一侧通过L型连接架固定连接有移动电机25，且移动电机25输出轴的外表面套设有与第一锥齿轮24相啮合的第二锥齿轮26，螺纹杆23位于机箱2内部的外表面螺纹连接有移动块27，且移动块27的顶部与机箱2内壁的顶部滑动连接，移动块27的底部固定连接有电动伸缩杆28，电动伸缩杆28可通过电动控制伸缩，且电动伸缩杆28的伸出端固定连接有打印喷头29，打印喷头29的内部设置有加热组件，可进行自动加热保温，打印喷头29的一侧连通有保温软管30，保温软管30具有很好的保温效果，且保温软管30具有很好的可形变性，不会影响打印喷头29的正常运动，保温软管30远离打印喷头29的一端贯穿机箱2并延伸至机箱2的一侧，保温软管30延伸至机箱2一侧的一端与抽料泵21的出料口连通，机箱2内壁底部的两侧均固定连接有滑轨31，且滑轨31的顶部滑动连接有与其相适配的滑块32，滑块32的顶部固定连接有打印平台33，打印平台33的顶部也设置有加热组件，可进行很好的保温加热，机箱2内壁的底部且位于两个滑轨31之间固定连接有移动动力组件34，移动动力组件34是可对打印平台33的运动提高动力，且移动动力组件34的输出轴与滑块32的一侧固定连接，底板1的顶部且位于机箱2的一侧固定连接有传动箱3，且传动箱3的顶部固定连接有加热箱4，加热箱4内壁的两侧均固定连接有安装板19，且安装板19的内部固定安装有加热丝20，加热箱4顶部的另一侧固定连接有抽料泵21，且抽料泵21的进料口连通有抽料管22，抽料管22远离抽料泵21的一端贯穿加热箱4并延伸至加热箱4的内部，传动箱3内壁的底部通过轴承座转动连接有旋转轴5，旋转轴5位于加热箱4内部的外表面套设有搅拌头14，且搅拌头14的外表面固定连接有搅拌叶片15，搅拌叶片15上固定安装有加热片16，加热箱4内壁底部的一侧固定连接有温度传感器17，温度传感器17的型号为DS18B20，且加热箱4顶部的一侧固定连接有进料斗18，机箱2的正面通过合页铰接有箱门35，且箱门35的正面分别固定安装有控制开关36和透明观察窗37，透明观察窗37的作用是方便人们观察机箱2内部的打印情况，加热箱4的正面固定连接有显示器38，旋转轴5的顶端依次贯穿传动箱3和加热箱4并延伸至加热箱4的内部，旋转轴5延伸至加热箱4内部的一端通过轴承与加热箱4内壁的顶部转动连接，旋转轴5位于传动箱3内部的外表面套设有旋转盘6，且旋转盘6的外表面开设有传动槽7，传动箱3内壁的底部和内壁的顶部之间且位于旋转轴5的一侧通过轴承转动连接有传动杆8，传动杆8的外表面从上至下依次套设有传动轮9和蜗杆套筒10，且传动轮9底部的两侧均固定连接有与传动槽7相适配的滑动杆11，传动箱3内壁的底部且位于传动杆8的一侧通过连接块固定连接有旋转电机12，且旋转电机12输出轴的外表面套设有与蜗杆套筒10相适配的蜗轮13。
使用时，先使整个3D打印机通电，然后人们可将可将打印原料通过进料嘴18放入加热箱4内，之后人们可操作控制开关36，分别使加热丝20、旋转电机12和加热片16开始工作，旋转电机12会分别通过蜗轮13、蜗杆套筒10和传动杆8带动传动轮9旋转，传动轮9再分别通过滑动杆11、传动槽7和旋转盘6带动旋转轴5转动，旋转轴5再带动搅拌头14在加热箱4内做旋转运动，从而实现对加热箱4内部的打印原料进行快速的加热，然后人们可操作控制开关36，使抽料泵21开始工作，抽料泵21会将加热箱4内部的温度泵入打印喷头29内，同时温度传感器17会对加热箱4内部的温度进行检测，并在显示器38上显示出来，之后人们可操作控制开关36，分别是移动电机25和移动动力组件34来控制打印喷头29和打印平台33的运动，从而实现3D打印机的三维打印，当打印完成后，人们可操作控制开关36，使抽料泵21反向工作，可将打印喷头29和保温软管30内部的熔融液泵回加热箱4内，这样就完成了该具有快速加热和防堵料功能的3D打印机的整个工作过程。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)的顶部固定连接有机箱(2)，所述底板(1)的顶部且位于机箱(2)的一侧固定连接有传动箱(3)，且传动箱(3)的顶部固定连接有加热箱(4)，所述传动箱(3)内壁的底部通过轴承座转动连接有旋转轴(5)，所述旋转轴(5)的顶端依次贯穿传动箱(3)和加热箱(4)并延伸至加热箱(4)的内部，所述旋转轴(5)延伸至加热箱(4)内部的一端通过轴承与加热箱(4)内壁的顶部转动连接，所述旋转轴(5)位于传动箱(3)内部的外表面套设有旋转盘(6)，且旋转盘(6)的外表面开设有传动槽(7)，所述传动箱(3)内壁的底部和内壁的顶部之间且位于旋转轴(5)的一侧通过轴承转动连接有传动杆(8)，所述传动杆(8)的外表面从上至下依次套设有传动轮(9)和蜗杆套筒(10)，且传动轮(9)底部的两侧均固定连接有与传动槽(7)相适配的滑动杆(11)，所述传动箱(3)内壁的底部且位于传动杆(8)的一侧通过连接块固定连接有旋转电机(12)，且旋转电机(12)输出轴的外表面套设有与蜗杆套筒(10)相适配的蜗轮(13)。
2.根据权利要求1所述的具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，其特征在于，所述旋转轴(5)位于加热箱(4)内部的外表面套设有搅拌头(14)，且搅拌头(14)的外表面固定连接有搅拌叶片(15)，所述搅拌叶片(15)上固定安装有加热片(16)，所述加热箱(4)内壁底部的一侧固定连接有温度传感器(17)，且加热箱(4)顶部的一侧固定连接有进料斗(18)。
3.根据权利要求1所述的具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，其特征在于，所述加热箱(4)内壁的两侧均固定连接有安装板(19)，且安装板(19)的内部固定安装有加热丝(20)，所述加热箱(4)顶部的另一侧固定连接有抽料泵(21)，且抽料泵(21)的进料口连通有抽料管(22)，所述抽料管(22)远离抽料泵(21)的一端贯穿加热箱(4)并延伸至加热箱(4)的内部。
4.根据权利要求1所述的具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，其特征在于，所述机箱(2)内壁的两侧之间通过轴承转动连接有螺纹杆(23)，且螺纹杆(23)的一端贯穿机箱(2)并延伸至机箱(2)的一侧，所述螺纹杆(23)延伸至机箱(2)一侧的一端套设有第一锥齿轮(24)，所述机箱(2)的一侧通过L型连接架固定连接有移动电机(25)，且移动电机(25)输出轴的外表面套设有与第一锥齿轮(24)相啮合的第二锥齿轮(26)。
5.根据权利要求4所述的具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，其特征在于，所述螺纹杆(23)位于机箱(2)内部的外表面螺纹连接有移动块(27)，且移动块(27)的顶部与机箱(2)内壁的顶部滑动连接，所述移动块(27)的底部固定连接有电动伸缩杆(28)，且电动伸缩杆(28)的伸出端固定连接有打印喷头(29)，所述打印喷头(29)的一侧连通有保温软管(30)，所述保温软管(30)远离打印喷头(29)的一端贯穿机箱(2)并延伸至机箱(2)的一侧，所述保温软管(30)延伸至机箱(2)一侧的一端与抽料泵(21)的出料口连通。
6.根据权利要求1所述的具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，其特征在于，所述机箱(2)内壁底部的两侧均固定连接有滑轨(31)，且滑轨(31)的顶部滑动连接有与其相适配的滑块(32)，所述滑块(32)的顶部固定连接有打印平台(33)，所述机箱(2)内壁的底部且位于两个滑轨(31)之间固定连接有移动动力组件(34)，且移动动力组件(34)的输出轴与滑块(32)的一侧固定连接。
7.根据权利要求1所述的具有快速加热和防堵料功能的3D打印机，其特征在于，所述机箱(2)的正面通过合页铰接有箱门(35)，且箱门(35)的正面分别固定安装有控制开关(36)和透明观察窗(37)，所述加热箱(4)的正面固定连接有显示器(38)。
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