CN108638364A - 一种3d打印用注塑原料高效搅拌装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置,包括支撑方形框,支撑方形框的底端连接有支撑底座,支撑方形框的内部设置有中轴旋转搅拌结构,中轴旋转搅拌结构包括安装在支撑方形框底端的第一搅拌电机,第一搅拌电机的输出端连接有旋转轴,旋转轴的顶端固定连接有圆柱形的搅拌壳体,且搅拌壳体的顶端固定连接有被动转轴,被动转轴的顶端通过第一旋转轴承与支撑方形框的顶部连接,搅拌壳体的侧面顶端和底端分别连接有进料管和出料管,搅拌壳体上设置有高效均匀多层搅拌结构,该装置能够对原料进行全方位的搅拌,使得原料的混合效果更好,同时能够提高搅拌的效率,有利于加快生产的进程,此外,还能够避免搅拌时出现原料泄露的情况。

Description

一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置
技术领域
本发明涉及3D打印领域,具体为一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置。
背景技术
3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印的材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物,通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人、打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等等。这项打印技术称为3D立体打印技术。
在3D打印之前,将注塑原料搅拌均匀,需要用到搅拌装置。现有的用于3D打印的注塑原料搅拌装置通常包括搅拌壳体,且在搅拌壳体的外部设置有搅拌电机,搅拌电机的输出端连接有穿过搅拌壳体的搅拌轴,搅拌轴的表面设置有若干个搅拌叶片,使得搅拌电机工作时,能够使搅拌叶片正转和反转,达到搅拌原料的目的。
但是,现有的3D打印用注塑原料搅拌装置存在以下缺陷:
(1)现有的搅拌装置只能在横向或纵向上对原料进行搅拌,搅拌并不充分,且存在一些搅拌死角,使得原料混合不均匀,影响3D打印的品质;
(2)现有的搅拌装置只依靠搅拌叶片的搅拌,效率并不高,且耗时较长,延长了3D打印的整体时间,降低了生产效率;
(3)现有的搅拌装置的搅拌轴通常是穿过搅拌壳体,因此常出现搅拌轴转动,原料泄露的情况,不仅造成浪费,还会耽误搅拌正常的进行。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置,该装置能够对原料进行全方位的搅拌,使得原料的混合效果更好,有利于提高3D打印的质量,同时,该装置能够增加搅拌的效率,有利于加快生产的进程,此外,该装置还能够避免搅拌时出现原料泄露的情况,避免造成原料的浪费,能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置,包括支撑方形框,所述支撑方形框的底端连接有支撑底座,且在支撑方形框的内部设置有中轴旋转搅拌结构;
所述中轴旋转搅拌结构包括固定安装在支撑方形框底端的第一搅拌电机,且第一搅拌电机的输出端连接有旋转轴,所述旋转轴的顶端固定连接有位于支撑方形框内部的圆柱形的搅拌壳体,且搅拌壳体的顶端固定连接有被动转轴,所述被动转轴的顶端通过第一旋转轴承与支撑方形框的顶部连接,所述搅拌壳体的侧面顶端和底端分别连接有进料管和出料管,且在搅拌壳体上设置有高效均匀多层搅拌结构。
进一步地,所述高效均匀多层搅拌结构包括设置在搅拌壳体侧方的电机架,且电机架通过连接杆与搅拌壳体固定连接,所述电机架上固定安装有蓄电池,且蓄电池电连接有固定在电机架上的第二搅拌电机,所述第二搅拌电机的输出端连接有搅拌轴,所述搅拌轴的端部穿过搅拌壳体的一个侧壁并通过第二旋转轴承与搅拌壳体的另一侧壁连接。
进一步地,所述搅拌轴的表面套设有3-5个第一齿轮,且第一齿轮的外部分别设置有齿圈,所述搅拌轴的外侧设置有2-4个均匀分布的行星轴,且行星轴的两端均通过第三旋转轴承与搅拌壳体的内壁连接,所述行星轴的表面均套设有3-5个第二齿轮,且第二齿轮分别与对应的第一齿轮、齿圈啮合。
进一步地,所述齿圈的外部均设置有3-5个旋转圆圈架,且相邻的旋转圆圈架以及旋转圆圈架与齿圈之间均通过若干个连接搅拌板固定连接,所述旋转圆圈架的内壁均固定连接有若干个均匀分布的第一直角搅拌板,且最外层的旋转圆圈架的外壁连接有若干个均匀分布的第二直角搅拌板。
进一步地,所述旋转圆圈架的表面均设置有若干个贯穿的方形孔,且方形孔分别位于相邻的两个第一直角搅拌板之间,所述第一直角搅拌板和第二直角搅拌板的侧面均连接有搅拌挡板。
进一步地,所述齿圈的两个侧面均连接有密封板,且搅拌轴和行星轴均穿过密封板,所述密封板与搅拌轴的连接处、密封板与行星轴的连接处,以及搅拌壳体与搅拌轴的连接处均设置有通孔,且通孔内均设置有防泄露密封结构。
进一步地,所述防泄露密封结构包括固定在通孔内部的环圈,且在环圈的内表面连接有2-4个环形凸起,所述搅拌轴和行星轴的表面均固定连接有与环圈对应的轴套,且在轴套的外表面设置有与环形凸起匹配的环形凹槽。
进一步地,所述环形凸起的内端均固定连接有圆形橡胶圈,所述环形凹槽的内部均设置有与圆形橡胶圈匹配的圆形环槽,所述环圈的两端均连接有环形密封唇,且环形密封唇的内表面均设置有耐磨层。
进一步地,所述进料管和出料管的管口均设置有管口连接件,且在进料管和出料管上分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀。
进一步地,所述支撑底座的底面连接有底盘架,且底盘架的四角均安装有滚轮组件,所述底盘架的底端安装有制动器,所述支撑方形框的侧面顶端连接有推动扶手。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明能够对原料进行全方位的搅拌,避免出现搅拌死角,使得原料的混合效果更好,有利于提高3D打印的效果;
(2)本发明的搅拌效率更高,搅拌更充分且耗时较短,能够降低3D打印的整体时间,有利于提高生产效率;
(3)本发明能够在搅拌时避免出现原料泄露的情况,既能够防止造成原料的浪费,又能够避免耽误搅拌的进行。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的搅拌壳体截面结构示意图;
图3为本发明的旋转圆圈架截面结构示意图;
图4为本发明的方形孔结构示意图;
图5为本发明的密封板截面结构示意图;
图6为本发明的环圈截面结构示意图。
图中标号:
1-支撑方形框;2-支撑底座;3-中轴旋转搅拌结构;4-高效均匀多层搅拌结构;5-防泄露密封结构;6-底盘架;7-滚轮组件;8-制动器;9-推动扶手;
301-第一搅拌电机;302-旋转轴;303-搅拌壳体;304-被动转轴;305-第一旋转轴承;
401-电机架;402-连接杆;403-蓄电池;404-第二搅拌电机;405-搅拌轴;406-第二旋转轴承;407-第一齿轮;408-齿圈;409-行星轴;410-第三旋转轴承;411-第二齿轮;412-旋转圆圈架;413-连接搅拌板;414-第一直角搅拌板;415-第二直角搅拌板;416-方形孔;417-搅拌挡板;418-密封板;419-通孔;
501-环圈;502-环形凸起;503-轴套;504-环形凹槽;505-圆形橡胶圈;506-圆形环槽;507-环形密封唇;508-耐磨层;
3031-进料管;3032-出料管;3033-管口连接件;3034-第一电磁阀;3035-第二电磁阀。
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。
如图1至图6所示,本发明提供了一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置,包括支撑方形框1,支撑方形框1的底端连接有支撑底座2,支撑底座2用于支撑整个装置,支撑底座2的底面连接有底盘架6,且底盘架6的四角均安装有滚轮组件7,底盘架6的底端安装有制动器8,支撑方形框1的侧面顶端连接有推动扶手9,滚轮组件7和推动扶手9能够方便装置的移动,使得装置能够为不同的3D打印机工作,制动器8用于装置的固定,防止装置在搅拌原料时移动。
支撑方形框1的内部设置有中轴旋转搅拌结构3,中轴旋转搅拌结构3包括固定安装在支撑方形框1底端的第一搅拌电机301,且第一搅拌电机301的输出端连接有旋转轴302,旋转轴302的顶端固定连接有位于支撑方形框1内部的圆柱形的搅拌壳体303,且搅拌壳体303的顶端固定连接有被动转轴304,被动转轴304的顶端通过第一旋转轴承305与支撑方形框1的顶部连接。
第一搅拌电机301可以为外接电源,也可以是电池等储能设备供电,当第一搅拌电机301工作时,能够使搅拌壳体303在旋转轴302的带动下旋转,从而使搅拌壳体303内的注塑原料运动,由于搅拌壳体303的形状为圆柱形,使得注塑原料的移动轨迹是不规则的,从而可以避免原料在运动的过程中沉淀,有利于提高搅拌效果。
搅拌壳体303的侧面顶端和底端分别连接有进料管3031和出料管3032,进料管3031和出料管3032的管口均设置有管口连接件3033,且在进料管3031和出料管3032上分别设置有第一电磁阀3034和第二电磁阀3035,通过将外接管件分别与管口连接件3033连接,能够向搅拌壳体303内注入原料或将搅拌后的原料从搅拌壳体303内排出,第一电磁阀3034和第二电磁阀3035分别用于控制进料管3031和出料管3032的通断,通过设置进料管3031、出料管3032以及管口连接件3033能够使得第一搅拌电机301工作时,管件不会影响搅拌壳体303的旋转。
搅拌壳体303上设置有高效均匀多层搅拌结构4,高效均匀多层搅拌结构4包括设置在搅拌壳体303侧方的电机架401,且电机架401通过连接杆402与搅拌壳体303固定连接,电机架401上固定安装有蓄电池403,且蓄电池403电连接有固定在电机架401上的第二搅拌电机404,蓄电池403用于第二搅拌电机404工作时的供电,之所以选用蓄电池403而不是外接电源为第二搅拌电机404供电,是为了防止线路在搅拌壳体303旋转时缠绕,影响搅拌壳体303正常的搅拌。
第二搅拌电机404的输出端连接有搅拌轴405,搅拌轴405的端部穿过搅拌壳体303的一个侧壁并通过第二旋转轴承406与搅拌壳体303的另一侧壁连接,第二搅拌电机404工作时,能够带动搅拌轴405旋转。
搅拌轴405的表面套设有3-5个第一齿轮407,且第一齿轮407的外部分别设置有齿圈408,搅拌轴405的外侧设置有2-4个均匀分布的行星轴409,且行星轴409的两端均通过第三旋转轴承410与搅拌壳体303的内壁连接,行星轴409的表面均套设有3-5个第二齿轮411,且第二齿轮411分别与对应的第一齿轮407、齿圈408啮合。
第一齿轮407的直径各不相同,第二齿轮411的直径也不相同,使得最终啮合的齿圈408的直径也不同,当搅拌轴405在第二搅拌电机404的带动下旋转时,会使得齿圈408在啮合力的作用下旋转,且转速各不相同。
齿圈408的外部均设置有3-5个旋转圆圈架412,且相邻的旋转圆圈架412以及旋转圆圈架412与齿圈408之间均通过若干个连接搅拌板413固定连接,当齿圈408转动时,会使得齿圈408外部的旋转圆圈架412也随之转动,且转速不同,同时,在转动的途中,每组连接搅拌板413都能够以不同的转速带动搅拌壳体303内的原料移动,达到搅拌原料的目的,且搅拌更充分。
旋转圆圈架412的内壁均固定连接有若干个均匀分布的第一直角搅拌板414,且最外层的旋转圆圈架412的外壁连接有若干个均匀分布的第二直角搅拌板415,第一直角搅拌板414和第二直角搅拌板415均为直角形结构,当旋转圆圈架412转动时,第一直角搅拌板414和第二直角搅拌板415能够带动原料移动,且能够持续将搅拌壳体303底部的原料带到顶部,可以避免原料沉淀,使得原料的搅拌更充分、搅拌效果更好,有利于提高3D打印的品质。
旋转圆圈架412的表面均设置有若干个贯穿的方形孔416,且方形孔416分别位于相邻的两个第一直角搅拌板414之间,方形孔416能够方便原料在搅拌壳体303的移动,避免原料沉积,第一直角搅拌板414和第二直角搅拌板415的侧面均连接有搅拌挡板417,搅拌挡板417既能够利于第一直角搅拌板414、第二直角搅拌板415带动原料移动,又能够使搅拌壳体303整体旋转时,原料混合的更剧烈,能够提高搅拌的效果,同时,搅拌壳体303整体的旋转,以及搅拌壳体303内部旋转圆圈架412的旋转能够互相配合,在使原料搅拌更充分的前提下,使得搅拌的效率更高,能够缩短生产的进程,提高生产效率。
齿圈408的两个侧面均连接有密封板418,且搅拌轴405和行星轴409均穿过密封板418,密封板418与搅拌轴405的连接处、密封板418与行星轴409的连接处,以及搅拌壳体303与搅拌轴405的连接处均设置有通孔419,且通孔419内均设置有防泄露密封结构5,密封板418能够将齿圈408内的各个齿轮遮住,避免原料流进齿圈408内,将齿轮卡住。
防泄露密封结构5包括固定在通孔419内部的环圈501,且在环圈501的内表面连接有2-4个环形凸起502,搅拌轴405和行星轴409的表面均固定连接有与环圈501对应的轴套503,且在轴套503的外表面设置有与环形凸起502匹配的环形凹槽504,当搅拌轴405、行星轴409转动时,环形凸起502能够在对应的环形凹槽504内转动。
环形凸起502的内端均固定连接有圆形橡胶圈505,环形凹槽504的内部均设置有与圆形橡胶圈505匹配的圆形环槽506,环圈501的两端均连接有环形密封唇507,且环形密封唇507的内表面均设置有耐磨层508,圆形橡胶圈505和环形密封唇507能够使搅拌轴405、行星轴409转动时,通孔419的密封性更好,可以避免原料流进齿圈408内,也可以避免原料从搅拌壳体303内泄露,既能够避免浪费,又能够不耽误搅拌的进程。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置,包括支撑方形框(1),其特征在于:所述支撑方形框(1)的底端连接有支撑底座(2),且在支撑方形框(1)的内部设置有中轴旋转搅拌结构(3);
所述中轴旋转搅拌结构(3)包括固定安装在支撑方形框(1)底端的第一搅拌电机(301),且第一搅拌电机(301)的输出端连接有旋转轴(302),所述旋转轴(302)的顶端固定连接有位于支撑方形框(1)内部的圆柱形的搅拌壳体(303),且搅拌壳体(303)的顶端固定连接有被动转轴(304),所述被动转轴(304)的顶端通过第一旋转轴承(305)与支撑方形框(1)的顶部连接,所述搅拌壳体(303)的侧面顶端和底端分别连接有进料管(3031)和出料管(3032),且在搅拌壳体(303)上设置有高效均匀多层搅拌结构(4)。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置,其特征在于:所述高效均匀多层搅拌结构(4)包括设置在搅拌壳体(303)侧方的电机架(401),且电机架(401)通过连接杆(402)与搅拌壳体(303)固定连接,所述电机架(401)上固定安装有蓄电池(403),且蓄电池(403)电连接有固定在电机架(401)上的第二搅拌电机(404),所述第二搅拌电机(404)的输出端连接有搅拌轴(405),所述搅拌轴(405)的端部穿过搅拌壳体(303)的一个侧壁并通过第二旋转轴承(406)与搅拌壳体(303)的另一侧壁连接。
3.根据权利要求2所述的一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置,其特征在于:所述搅拌轴(405)的表面套设有3-5个第一齿轮(407),且第一齿轮(407)的外部分别设置有齿圈(408),所述搅拌轴(405)的外侧设置有2-4个均匀分布的行星轴(409),且行星轴(409)的两端均通过第三旋转轴承(410)与搅拌壳体(303)的内壁连接,所述行星轴(409)的表面均套设有3-5个第二齿轮(411),且第二齿轮(411)分别与对应的第一齿轮(407)、齿圈(408)啮合。
4.根据权利要求3所述的一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置,其特征在于:所述齿圈(408)的外部均设置有3-5个旋转圆圈架(412),且相邻的旋转圆圈架(412)以及旋转圆圈架(412)与齿圈(408)之间均通过若干个连接搅拌板(413)固定连接,所述旋转圆圈架(412)的内壁均固定连接有若干个均匀分布的第一直角搅拌板(414),且最外层的旋转圆圈架(412)的外壁连接有若干个均匀分布的第二直角搅拌板(415)。
5.根据权利要求4所述的一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置,其特征在于:所述旋转圆圈架(412)的表面均设置有若干个贯穿的方形孔(416),且方形孔(416)分别位于相邻的两个第一直角搅拌板(414)之间,所述第一直角搅拌板(414)和第二直角搅拌板(415)的侧面均连接有搅拌挡板(417)。
6.根据权利要求3所述的一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置,其特征在于:所述齿圈(408)的两个侧面均连接有密封板(418),且搅拌轴(405)和行星轴(409)均穿过密封板(418),所述密封板(418)与搅拌轴(405)的连接处、密封板(418)与行星轴(409)的连接处,以及搅拌壳体(303)与搅拌轴(405)的连接处均设置有通孔(419),且通孔(419)内均设置有防泄露密封结构(5)。
7.根据权利要求6所述的一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置,其特征在于:所述防泄露密封结构(5)包括固定在通孔(419)内部的环圈(501),且在环圈(501)的内表面连接有2-4个环形凸起(502),所述搅拌轴(405)和行星轴(409)的表面均固定连接有与环圈(501)对应的轴套(503),且在轴套(503)的外表面设置有与环形凸起(502)匹配的环形凹槽(504)。
8.根据权利要求7所述的一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置,其特征在于:所述环形凸起(502)的内端均固定连接有圆形橡胶圈(505),所述环形凹槽(504)的内部均设置有与圆形橡胶圈(505)匹配的圆形环槽(506),所述环圈(501)的两端均连接有环形密封唇(507),且环形密封唇(507)的内表面均设置有耐磨层(508)。
9.根据权利要求1所述的一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置,其特征在于:所述进料管(3031)和出料管(3032)的管口均设置有管口连接件(3033),且在进料管(3031)和出料管(3032)上分别设置有第一电磁阀(3034)和第二电磁阀(3035)。
10.根据权利要求1所述的一种3D打印用注塑原料高效搅拌装置,其特征在于:所述支撑底座(2)的底面连接有底盘架(6),且底盘架(6)的四角均安装有滚轮组件(7),所述底盘架(6)的底端安装有制动器(8),所述支撑方形框(1)的侧面顶端连接有推动扶手(9)。
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