CN109571951A - 一种模块化不间断打印和供料的3d打印机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统，包括第三连接管道，所述第三连接管道的上端贯通连接有圆形中空结构的储料仓，所述储料仓的上端口安装有与其相适配的储料仓顶盖，所述第三连接管道的中部安装有用于控制储料仓内打印原料输送的阀门。本发明的储料仓和打印喷头可以通过卡口进行拆卸，便于根据不同的打印需求选择不同型号的储料仓和打印喷头；同时通过齿轮泵可以产生持续的驱动力，将打印原料送至打印喷头；并且储料仓容积远大于传统活塞挤压式3D打印机的活塞容积，可以在所述储料仓中放置足量的打印原料，不需要因为打印原料耗尽而进行暂停和装料操作，保证了打印过程中打印原料所处的环境的稳定。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印机技术领域，具体是一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统。
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，目前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。
中国专利公开了一种可自动清理的3D打印机(授权公告号CN206436531U)，该专利技术可自动清理的3D打印机可以对3D打印机进行工作完毕后所产生的垃圾和碎屑进行自动清理，这样能够更好的减少了工作人员对3D打印机的操作程序，可以更好的节约时间和减少工作人员的负担，大大的提高效率。
中国专利公开了一种3D打印机喷头及3D打印机(授权公告号CN205364562U)，该专利技术通过设有驱动板将喷头主体的内腔分为第一分腔和第二分腔，通过驱动板的双向运动，使一个喷头主体也可完成双色打印，进一步的，由于第一进料管上设有第一止回阀，第二进料管上设有第二止回阀，一方面避免了耗材在驱动板对其进行挤压时产生回流现象，另一方面当驱动板运动导致其中一个分腔内压力减小时，耗材自动吸入，从而起到自动添加耗材的作用，通过将喷头主体的形状设为两头大中间小的哑铃状，且通过设有的限位装置使驱动板只能在中间位置移动，使驱动板在分腔体积变化相同的情况下运动距离增加，从而使本实用新型的精度提高，在当驱动板运动到尽头，但还需要进行同色打印时，需要驱动板向反向运动从而进行添加耗材，通过设有微型电磁阀、回流管和回流电磁阀，避免了存在的不法补充耗材的缺点，通过设有真空泵和吹风风扇，一方面起到加快冷却速度的作用，另一方面起到清除细屑的作用。
根据以上两篇中国专利文献结合现有的3D打印机技术进行分析，目前临床上挤压式3D打印系统在进行打印时，往往通过活塞挤压式动力系统通过产生压力，将打印原料送至打印喷头，再经过打印喷头将墨水打印出来，活塞挤压式动力系统核心组件是挤压活塞，每次在进行3D打印过程前，需要人工打开活塞，进行装料操作；由于挤压活塞的体积受限，打印过程中需要多次中断打印过程，将活塞打开进行反复多次装料，打印过程中反复中断拆开活塞加料，打印效率低，打印速度慢；同时打印过程中反复加料造成打印过程中打印原料所处的环境多次变化，影响最终打印产品质量的一致性，并且打印结束后对于打印喷头和打印原料输送连接管内的残留打印原料清楚不够彻底，因此，本领域技术人员提供了一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统，包括第三连接管道，所述第三连接管道的上端贯通连接有圆形中空结构的储料仓，所述储料仓的上端口安装有与其相适配的储料仓顶盖，所述第三连接管道的中部安装有用于控制储料仓内打印原料输送的阀门，所述阀门的一侧面安装有阀门开关，所述第三连接管道的下端连接有第一卡口，且第三连接管道通过第一卡口贯通连接有第四连接管道，所述第四连接管道的下端贯通连接有齿轮泵，所述齿轮泵的一侧安装有用于为其提供驱动力的动力装置，且齿轮泵的下端贯通连接有第二连接管道，所述第二连接管道的下端安装有第二卡口，且第二连接管道通过第二卡口贯通连接有第一连接管道，所述第一连接管道的下端贯通连接有打印喷头。
作为本发明进一步的方案：所述齿轮泵的内部设置有第一齿轮，且齿轮泵的内部靠近第一齿轮的一侧位置处安装有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮相适配。
作为本发明再进一步的方案：所述动力装置的内部安装有微型电机，且动力装置的内部靠近位于微型电机的一端位置处设置有传动轴，所述微型电机与齿轮泵通过传动轴传动连接。
作为本发明再进一步的方案：所述第一连接管道、第二连接管道、第三连接管道和第四连接管道的结构相同，且第一连接管道、第二连接管道、第三连接管道和第四连接管道均是一种圆柱形中空结构的构件。
作为本发明再进一步的方案：所述储料仓的一侧与储料仓顶盖的连接处设置有铰链，且储料仓与储料仓顶盖通过铰链转动连接，所述储料仓顶盖的下表面对应储料仓的位置处安装有密封橡胶圈。
作为本发明再进一步的方案：所述第一卡口和第二卡口结构相同，且第一卡口和第二卡口均是一种可安装或拆卸的构件。
作为本发明再进一步的方案：所述齿轮泵的下端通过第一连接管道、第二连接管道和第二卡口与打印喷头固定连接，且齿轮泵的上端通过第一卡口、阀门开关、第三连接管道和第四连接管道与储料仓贯通连接。
作为本发明再进一步的方案：所述打印喷头为一种上端呈圆柱形、下端呈锥形的构件，且打印喷头的底端正中心位置处开设有喷孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明具有模块化、可拆卸性特点，并且储料仓和打印喷头可以通过卡口结构进行安装或拆卸，便于根据不同的打印所需选择不同型号的储料仓和打印喷头；同时，本发明通过持续的齿轮泵输送可以产生持续的驱动力，将打印原料送至打印喷头，再经过打印喷头将墨水打印出来；每次在进行3D打印过程前，因为所述储料仓容积远大于传统活塞挤压式3D打印机的活塞容积，可以在所述储料仓中放置足量的打印原料，打印过程可以持续进行，不需要因为打印原料耗尽而进行暂停和装料操作，保证了打印过程中打印原料所处的环境的稳定，保证了打印原料性状在打印过程中不改变，从而保证了最终打印产品质量的一致性。
附图说明
图1为一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统的结构示意图；
图2为一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统中第一齿轮和第二齿轮的安装示意图。
图中：1、储料仓；2、阀门开关；3、阀门；4、第一卡口；5、齿轮泵；6、第一连接管道；7、第二连接管道；8、第二卡口；9、打印喷头；10、储料仓顶盖；11、第三连接管道；12、第四连接管道；13、动力装置；14、第一齿轮；15、第二齿轮；16、微型电机；17、传动轴。
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1～2，本发明实施例中，一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统，包括第三连接管道11，第三连接管道11的上端贯通连接有圆形中空结构的储料仓1，储料仓1的上端口安装有与其相适配的储料仓顶盖10，第三连接管道11的中部安装有用于控制储料仓1内打印原料输送的阀门3，阀门3的一侧面安装有阀门开关2，第三连接管道11的下端连接有第一卡口4，且第三连接管道11通过第一卡口4贯通连接有第四连接管道12，第四连接管道12的下端贯通连接有齿轮泵5，齿轮泵5的一侧安装有用于为其提供驱动力的动力装置13，且齿轮泵5的下端贯通连接有第二连接管道7，第二连接管道7的下端安装有第二卡口8，且第二连接管道7通过第二卡口8贯通连接有第一连接管道6，第一连接管道6的下端贯通连接有打印喷头9，打印喷头9为一种上端呈圆柱形、下端呈锥形的构件，且打印喷头9的底端正中心位置处开设有喷孔。
齿轮泵5的内部设置有第一齿轮14，且齿轮泵5的内部靠近第一齿轮14的一侧位置处安装有第二齿轮15，第一齿轮14与第二齿轮15相适配，通过齿轮泵5的输送可以产生持续的驱动力，将打印原料送至打印喷头9。
动力装置13的内部安装有微型电机16，且动力装置13的内部靠近位于微型电机16的一端位置处设置有传动轴17，微型电机16与齿轮泵5通过传动轴17传动连接，通过动力装置13可驱动齿轮泵5转动，进而产生驱动力。
第一连接管道6、第二连接管道7、第三连接管道11和第四连接管道12的结构相同，且第一连接管道6、第二连接管道7、第三连接管道11和第四连接管道12均是一种圆柱形中空结构的构件，第一卡口4和第二卡口8结构相同，且第一卡口4和第二卡口8均是一种可安装或拆卸的构件，齿轮泵5的下端通过第一连接管道6、第二连接管道7和第二卡口8与打印喷头9固定连接，且齿轮泵5的上端通过第一卡口4、阀门开关2、第三连接管道11和第四连接管道12与储料仓1贯通连接，通过第一卡口4和第二卡口8可以对储料仓1和打印喷头9进行安装或拆卸，便于根据不同的打印所需选择不同型号的储料仓1和打印喷头9。
储料仓1的一侧与储料仓顶盖10的连接处设置有铰链，且储料仓1与储料仓顶盖10通过铰链转动连接，储料仓顶盖10的下表面对应储料仓1的位置处安装有密封橡胶圈，方便放置足量的打印原料，在打印过程可以持续进行，不需要因为打印原料耗尽而进行暂停和装料操作，保证了打印过程中打印原料所处的环境的稳定。
本发明的工作原理是：首先，根据不同打印需要选择不用型号的储料仓1和打印喷头9，通过第一卡口4和第二卡口8方便对储料仓1和打印喷头9进行快速的安装、更换和拆除；当使用本发明装置进行3D打印工作前，需要先将所需型号的储料仓1下端的第三连接管道11通过第一卡口4与齿轮泵5上端的第四连接管道12相连接，然后再将所需型号的打印喷头9上端的第一连接管道6通过第二卡口8与齿轮泵5下端的第二连接管道7相连接，再将储料仓顶盖10打开，在储料仓1中加入足量打印原料，进而将储料仓顶盖10盖于储料仓1的顶部，在3D打印工作时，通过阀门开关2将阀门3打开，使得储料仓1中的打印原料能够通过第三连接管道11、第一卡口4和第四连接管道12流至齿轮泵5的入口端，启动动力装置13内的微型电机16(型号为5GN30K)，微型电机16通过传动轴17驱动齿轮泵5中的第一齿轮14和第二齿轮15转动，产生驱动力，从而使打印原料向下流动，流经第二连接管道7、第二卡口8和第一连接管道6，并最终流经打印喷头9流出，进行打印工作，且3D打印过程应在外接计算机控制下完成；当3D打印工作完成后，关闭动力装置13内的微型电机16，通过阀门开关2将阀门3关闭，此时阻止了打印原料流入齿轮泵5中，再将储料仓1下端的第三连接管道11通过第一卡口4与齿轮泵5上端的第四连接管道12拆除，然后再将所需型号的打印喷头9上端的第一连接管道6通过第二卡口8与齿轮泵5下端的第二连接管道7拆除，然后将拆下来的储料仓1和打印喷头9进行清洗和放置。
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。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统，包括第三连接管道(11)，其特征在于，所述第三连接管道(11)的上端贯通连接有圆形中空结构的储料仓(1)，所述储料仓(1)的上端口安装有与其相适配的储料仓顶盖(10)，所述第三连接管道(11)的中部安装有用于控制储料仓(1)内打印原料输送的阀门(3)，所述阀门(3)的一侧面安装有阀门开关(2)，所述第三连接管道(11)的下端连接有第一卡口(4)，且第三连接管道(11)通过第一卡口(4)贯通连接有第四连接管道(12)，所述第四连接管道(12)的下端贯通连接有齿轮泵(5)，所述齿轮泵(5)的一侧安装有用于为其提供驱动力的动力装置(13)，且齿轮泵(5)的下端贯通连接有第二连接管道(7)，所述第二连接管道(7)的下端安装有第二卡口(8)，且第二连接管道(7)通过第二卡口(8)贯通连接有第一连接管道(6)，所述第一连接管道(6)的下端贯通连接有打印喷头(9)。
2.根据权利要求1所述的一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统，其特征在于，所述齿轮泵(5)的内部设置有第一齿轮(14)，且齿轮泵(5)的内部靠近第一齿轮(14)的一侧位置处安装有第二齿轮(15)，所述第一齿轮(14)与第二齿轮(15)相适配。
3.根据权利要求1所述的一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统，其特征在于，所述动力装置(13)的内部安装有微型电机(16)，且动力装置(13)的内部靠近位于微型电机(16)的一端位置处设置有传动轴(17)，所述微型电机(16)与齿轮泵(5)通过传动轴(17)传动连接。
4.根据权利要求1所述的一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统，其特征在于，所述第一连接管道(6)、第二连接管道(7)、第三连接管道(11)和第四连接管道(12)的结构相同，且第一连接管道(6)、第二连接管道(7)、第三连接管道(11)和第四连接管道(12)均是一种圆柱形中空结构的构件。
5.根据权利要求1所述的一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统，其特征在于，所述储料仓(1)的一侧与储料仓顶盖(10)的连接处设置有铰链，且储料仓(1)与储料仓顶盖(10)通过铰链转动连接，所述储料仓顶盖(10)的下表面对应储料仓(1)的位置处安装有密封橡胶圈。
6.根据权利要求1所述的一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统，其特征在于，所述第一卡口(4)和第二卡口(8)结构相同，且第一卡口(4)和第二卡口(8)均是一种可安装或拆卸的构件。
7.根据权利要求1所述的一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统，其特征在于，所述齿轮泵(5)的下端通过第一连接管道(6)、第二连接管道(7)和第二卡口(8)与打印喷头(9)固定连接，且齿轮泵(5)的上端通过第一卡口(4)、阀门开关(2)、第三连接管道(11)和第四连接管道(12)与储料仓(1)贯通连接。
8.根据权利要求1所述的一种模块化不间断打印和供料的3D打印机系统，其特征在于，所述打印喷头(9)为一种上端呈圆柱形、下端呈锥形的构件，且打印喷头(9)的底端正中心位置处开设有喷孔。
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2019
- 2019-01-11 CN CN201910026557.5A patent/CN109571951A/zh active Pending
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