CN109228334B - 一种3d打印机组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种3D打印机组件，包括背板、至少一个打印组件以及与打印组件一一对应的同轴度调节组件，打印组件包括一驱动装置，一活塞及一料筒，驱动装置安装于背板上以驱动活塞沿料筒的轴向方向运动，料筒安装于同轴度调节组件上，同轴度调节组件用以对料筒在水平方向上至少进行横向或者纵向的位置调节，本发明降低了制作时的精度要求，在需要更换某一部件时只需要将待更换的部件替换即可，不需要更换整个组件装置，减少了维修费用和成本费用。

Description

一种3D打印机组件
技术领域
本发明涉及3D打印领域，具体涉及一种3D打印机组件。
背景技术
目前常用于生物制造的3D打印技术主要包括熔融沉积制造(FDM)、选择性激光烧结(SLS)、喷墨打印、激光直写、挤出沉积、微滴喷射等成形技术。
挤出沉积制造技术是一种基于连续式直写技术的成形方法，其工作原理是采用压缩空气或者电机产生的推力来实现将打印材料从料筒中挤出，通过喷嘴以连续丝的方式沉积在基板上，再经过逐层堆积最终形成三维结构。根据压力产生方式的不同，可以将挤出沉积制造技术分为气体压力助推微注射器式挤出沉积制造(Pressure AassistedMicrosyringe，简称PAM)和电机助推微注射器式挤出沉积制造(Motor AssistedMicrosyringe，简称MAM)。
与传统的支架制备工艺和增材制造技术相比，挤出沉积制造技术具有以下特点：(1)能够制备出内外结构都高度复杂三维结构；(2)适用材料范围广，溶液、胶体、悬浮液、熔融体等状态的材料均可成形；(3)采用多喷头沉积成形，可实现成分上的梯度变化，(4)打印环境不引入对生物活性材料(如细胞、生长因子)有害的因素。
目前电机助推微注射器式挤出沉积制造(MAM)装置一般都采用一体化结构来进行机械加工，即将支撑驱动装置的支架、背板以及下支架三者进行一体化加工，这种加工方式加工成本高，因为在加工过程中会造成大量的加工材料的浪费，而且需要较高的加工精度要求，从而限制了打印机制造的生产范围。
发明内容
本发明提供了一种3D打印机组件，解决了以上所述的技术问题。
本发明解决上述技术问题的方案如下：一种3D打印机组件，包括背板、至少一个打印组件以及与所述打印组件一一对应的同轴度调节组件，所述打印组件包括一驱动装置、一活塞及一料筒，所述驱动装置安装于所述背板上以驱动所述活塞沿所述料筒的轴向方向运动，所述料筒安装于所述同轴度调节组件上，所述同轴度调节组件用以对所述料筒在水平方向上至少进行横向和纵向的位置调节。
优选地，所述同轴度调节组件包括横向调节组件和纵向调节组件，所述横向调节组件滑动安装在所述背板上用以横向调节所述料筒的位置，所述纵向调节组件滑动安装在所述横向调节组件上用以纵向调节所述料筒的位置。
优选地，所述横向调节组件包括一连接板和一承载板，所述连接板和所述承载板固定连接且互相垂直设置，所述连接板滑动安装于所述背板上且与所述背板平行设置，所述承载板上设有一安装孔，所述料筒包括筒体和外缘，所述外缘设置于所述筒体侧壁上端开口处，所述料筒安装于所述安装孔中且所述外缘下端与所述承载板抵接；所述纵向调节组件包括一滑块，所述滑块上设有一上下贯穿的料筒孔，所述筒体内设于所述料筒孔中，所述滑块滑动连接于所述承载板下端。
优选地，所述连接板上开设有至少两个并列的横向条形孔，每一所述横向条形孔中安装有至少一个第一螺钉，所述第一螺钉的一端穿过所述横向条形孔与所述背板螺纹连接，另一端位于所述连接板远离所述背板的一侧外部且尺寸大于所述横向条形孔的宽度尺寸。
优选地，所述承载板上开设有至少两个纵向条形孔，每一所述纵向条形孔安装有至少一个第二螺钉，所述第二螺钉的一端穿过所述纵向条形孔与所述滑块螺纹连接，另一端位于所述承载板的上部且尺寸大于所述纵向条形孔的宽度尺寸。
优选地，所述安装孔为阶梯孔，且所述阶梯孔的大孔位于所述小孔的上方，所述阶梯孔的小孔孔径大于所述筒体直径。
优选地，所述打印组件的个数为两个且相互并列设置。
优选地，所述驱动装置包括一驱动电机和一丝杆，所述驱动电机的输出轴与所述丝杆的上端驱动连接以驱动所述丝杆转动，所述丝杆的下端与所述活塞可拆卸连接。
优选地，所述背板上设有导向槽，所述导向槽沿所述丝杆长度方向设置，且所述丝杆位于所述导向槽中。
优选地，所述背板包括背板主体和支架，所述支架安装在所述背板主体上。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
本发明提供了一种3D打印机组件，包括背板和至少一个打印组件和与打印组件一一对应的同轴度调节组件，打印组件包括一驱动装置，一活塞及一料筒，驱动装置安装于背板上以驱动活塞沿料筒轴向方向运动，料筒安装于同轴度调节组件上，同轴度调节组件用以对料筒在水平方向上至少进行横向和纵向的位置调节，本发明所提供的3D打印机组件在制作时可以将背板、驱动装置、活塞、料筒和同轴度调节组件做成可拆卸的几个部分，在使用时，再进行组装，降低了制作时的精度要求，在需要更换某一部件时只需要将待更换的部件替换即可，不需要更换整个组件装置，减少了维修费用和成本费用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例1提供的一种3D打印机组件的结构示意图；
图2为本发明实施例1中横向调节组件的正视结构示意图；
图3为本发明实施例1中横向调节组件的俯视结构示意图；
图4为本发明实施例1中滑块的立体结构示意图；
图5为图1中A区域的放大示意图；
图6为本发明实施例1中料筒的结构示意图；
图7为本发明实施例2提供的一种3D打印机组件的结构示意图；
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
100-3D打印机组件；10-打印组件；11-驱动电机；12-丝杆；13-活塞；14-料筒；141-外缘；142-筒体；143-喷射口；20-支架；30-背板；31-导向槽；40-同轴度调节组件；41-横向调节组件；411-连接板；411a-横向条形孔；412-承载板；412a-安装孔；412b-纵向条形孔；413-第一螺钉；414-第二螺钉；42-纵向调节组件；421-滑块；421a-料筒孔。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示，本发明提供了一种3D打印机组件100，包括背板30、两个打印组件10和两个同轴度调节组件40，同轴度调节组件40与打印组件10一一对应，背板30包括背板主体和支架20，支架20安装在背板主体上；两个打印组件10的结构基本相同，只是安装位置一左一右，以左边的打印组件10为例，打印组件10包括一驱动装置、一活塞13及一料筒14，在本实施例中，驱动装置优选为驱动电机11和丝杆12，其中支架20安装在背板30上，驱动电机11安装于支架20上以驱动活塞13上下运动，具体的，驱动电机11的输出轴与丝杆12的上端驱动连接以驱动丝杆12转动，丝杆12的下端与活塞13可拆卸连接，驱动电机11外接电源；对应的，同轴度调节组件40安装于活塞13下方，料筒14安装于同轴度调节组件40上，料筒14上端开口且下端设有喷射口143，活塞13与料筒14上端开口相适配，同轴度调节组件40包括横向调节组件41和纵向调节组件42，横向调节组件41滑动安装在背板30上用以横向调节料筒14的位置，纵向调节组件42滑动安装在横向调节组件41上用以纵向调节料筒14的位置。
具体的，如图2所示，横向调节组件41包括一连接板411和一承载板412，连接板411和承载板412固定连接且互相垂直设置，连接板411滑动安装于背板30上且与背板30平行设置，承载板412上设有一安装孔412a。如图6所示料筒14包括筒体142和外缘141，外缘141设置于筒体142侧壁上端开口处，料筒14安装于安装孔412a中且外缘141下端与承载板412抵接。如图4所示，纵向调节组件42包括一滑块421，滑块421上设有一上下贯穿的料筒孔421a，筒体142内设于料筒孔421a中，滑块421滑动连接于承载板412下端。
其中，如图2所示，为实现连接板411的滑动以及滑块421的滑动，在本实施例中，采用在连接板411上开设有两个并列的横向条形孔411a，每一横向条形孔411a中安装有至少一个第一螺钉413，第一螺钉413的一端穿过横向条形孔411a与背板30螺纹连接，另一端位于连接板411远离背板30的一侧且尺寸大于横向条形孔411a的宽度尺寸；如图3所示，承载板412上开设有四个纵向条形孔412b，四个纵向条形孔412b呈均匀间隔阵列于安装孔412a的两侧，每一纵向条形孔412b安装有至少一个第二螺钉414，第二螺钉414的一端穿过纵向条形孔412b与滑块421螺纹连接，另一端位于承载板412的上部且尺寸大于纵向条形孔412b的宽度尺寸。
为保证料筒14完全内设于安装孔411a中，安装孔411a为阶梯孔，且阶梯孔的大孔位于小孔的上方，阶梯孔的小孔孔径大于筒体142直径。
如图5所示，为保证丝杆12始终处于竖直状态，背板30上设有导向槽31，导向槽31沿丝杆12长度方向设置，且丝杆12位于导向槽31中。
其中，在本实施例中，如图1、图2所示，两个连接板411相互靠近的一个横向条形孔411a至少相互重合，且共用一个第一螺钉413固定，因此，两块连接板411只需要三个第一螺钉413即可固定。
在使用时，先将支架20安装在背板30上，将驱动电机11安装于支架20上，丝杆12安装于驱动电机11上，以驱动活塞上下运动，再将连接板411、承载板412、第一螺钉413和第二螺钉414按照上述的结构安装好，并将料筒14安装于承载板412的安装孔412a中，其中安装完成后，需要调整活塞13和料筒14的同轴度，以方便活塞伸入料筒中去，具体的：
松开三个第一螺钉413，将连接板411按照横向条形孔411a的长度方向滑动，也就是进行左右的水平移动，当料筒14轴线和活塞13轴线在横向方向上重叠时，然后拧紧第一螺钉413；
松开四个第二螺钉414，将滑块421按照纵向条形孔412b的长度方向滑动，也就是进行前后的水平移动，当料筒14轴线和活塞13轴线在纵向方向上重叠时，拧紧第二螺钉414，此时即完成了活塞13和料筒14的同轴度调节。
采用本发明所提供的3D打印机组件，在制作时可以将背板30、支架20和同轴度调节组件40做成可拆卸的几个部分，在使用时，再按照需求组装，降低了制作时的精度要求，在需要更换某一部件时只需要将待更换的部件替换即可，不需要更换整个组件装置，减少了维修费用和成本费用；并且该3D打印机组件只需要在首次使用3D打印机时进行安装调整即可，其他时候不需要耗费人力去维护和调试。
实施例2
本实施例的技术方案与实施例1基本相同，不同之处在于，如图2和图7所示，每个连接板411上安装有两个第一螺钉413，在调节活塞13和料筒14的同轴度时，需要分别拧松每个连接板411上对应的两个第一螺钉413；在本实施例中，由于两个同轴度调节组件40之间彼此分离，两个连接板411之间可单独调节，防止了在调整一个连接板411时对另一个连接板411形成干扰的情况。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种3D打印机组件，其特征在于，包括背板、至少一个打印组件以及与所述打印组件一一对应的同轴度调节组件，所述打印组件包括一驱动装置、一活塞及一料筒，所述驱动装置安装于所述背板上以驱动所述活塞沿所述料筒的轴向方向运动，所述料筒安装于所述同轴度调节组件上，所述同轴度调节组件用以对所述料筒在水平方向上至少进行横向和纵向的位置调节；所述同轴度调节组件包括横向调节组件和纵向调节组件，所述横向调节组件滑动安装在所述背板上用以横向调节所述料筒的位置，所述纵向调节组件滑动安装在所述横向调节组件上用以纵向调节所述料筒的位置；所述横向调节组件包括一连接板和一承载板，所述连接板和所述承载板固定连接且互相垂直设置，所述连接板滑动安装于所述背板上且与所述背板平行设置，所述承载板上设有一安装孔，所述料筒包括筒体和外缘，所述外缘设置于所述筒体侧壁上端开口处，所述料筒安装于所述安装孔中且所述外缘下端与所述承载板抵接；所述纵向调节组件包括一滑块，所述滑块上设有一上下贯穿的料筒孔，所述筒体内设于所述料筒孔中，所述滑块滑动连接于所述承载板下端。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印机组件，其特征在于，所述连接板上开设有至少两个并列的横向条形孔，每一所述横向条形孔中安装有至少一个第一螺钉，所述第一螺钉的一端穿过所述横向条形孔与所述背板螺纹连接，另一端位于所述连接板远离所述背板的一侧外部且尺寸大于所述横向条形孔的宽度尺寸。
3.根据权利要求2所述的一种3D打印机组件，其特征在于，所述承载板上开设有至少两个纵向条形孔，每一所述纵向条形孔安装有至少一个第二螺钉，所述第二螺钉的一端穿过所述纵向条形孔与所述滑块螺纹连接，另一端位于所述承载板的上部且尺寸大于所述纵向条形孔的宽度尺寸。
4.根据权利要求3所述的一种3D打印机组件，其特征在于，所述安装孔为阶梯孔，且所述阶梯孔的大孔位于小孔的上方，所述阶梯孔的小孔孔径大于所述筒体直径。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印机组件，其特征在于，所述打印组件的个数为两个且相互并列设置。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印机组件，其特征在于，所述驱动装置包括一驱动电机和一丝杆，所述驱动电机的输出轴与所述丝杆的上端驱动连接以驱动所述丝杆转动，所述丝杆的下端与所述活塞可拆卸连接。
7.根据权利要求6所述的一种3D打印机组件，其特征在于，所述背板上设有导向槽，所述导向槽沿所述丝杆长度方向设置，且所述丝杆位于所述导向槽中。
8.根据权利要求1所述的一种3D打印机组件，其特征在于，所述背板包括背板主体和支架，所述支架安装在所述背板主体上。
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