CN109605755A - 一种3d打印装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D打印装置，包括支撑板、收卷桶、固定框、加工平台和收卷柱，所述固定框内部的底端通过轴承安装有加工平台。本发明通过在支撑板的外侧壁上设有第二轮齿，并在第二电机的输出端设有与第二轮齿相配合的第二齿轮，可以便于利用第二电机带动支撑板转动，从而带动收卷桶进行转动，由于收卷片一端固定的限位杆与滑块相铰接，对收卷片的一端进行限位，在支撑板带动收卷桶进行转动时，便于对收卷桶外侧由收卷片缠绕形成的第二包裹层进行夹紧及松动，且由于收卷柱固定在第三电机的输出端，利用第三电机带动收卷柱进行转动，对第一包裹层进行夹紧或松动，从而对收卷桶外侧的第二包裹层大小进行调整，便于对带有不同大小中心孔的零部件进行打印。

Description

一种3D打印装置

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体为一种3D打印装置。

背景技术

3D打印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、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。

目前，现有的3D打印机一般功能较为单一，在打印带有中心孔的零部件时，一般都是先通过打印机打印出实心零部件，然后再将打印好的零部件内部利用冲床或切割机对中心孔进行加工，这就在原有的3D打印机的基础上，需要购买冲孔设备或切割设备，大大提高了生产成本，而且还降低了生产效率，物料浪费严重，且当零部件的内部具有呈阶梯状不同大小的中心孔时，不便于随时调整中心孔的孔径大小，不便于对斜面及相邻两个不同大小的中心孔位置处进行连接，影响对斜面的打印效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D打印装置，以解决上述背景技术中提出的现有3D打印机一般功能较为单一，在打印带有中心孔的零部件时，一般都是先通过打印机打印出实心零部件，然后再将打印好的零部件内部利用冲床或切割机对中心孔进行加工，这就在原有的3D打印机的基础上，需要购买冲孔设备或切割设备，大大提高了生产成本，而且还降低了生产效率，物料浪费严重，且当零部件的内部具有呈阶梯状不同大小的中心孔时，不便于随时调整中心孔的孔径大小，不便于对斜面及相邻两个不同大小的中心孔位置处进行连接，影响对斜面的打印效果问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种3D打印装置，包括支撑板、收卷桶、固定框、加工平台和收卷柱，所述固定框内部的底端通过轴承安装有加工平台，所述加工平台的外侧壁上设有第一轮齿，所述加工平台一侧的固定框内部底端设有第一电机，且第一电机的输出端固定有与第一轮齿相啮合的第一齿轮，所述加工平台正上方的固定框内部顶端通过轴承安装有支撑板，所述支撑板的外侧壁上设有第二轮齿，所述支撑板的下方设有收卷桶，所述支撑板的底部呈环形等间距均匀焊接有4个电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端皆与收卷桶相铰接，且其中一个电动伸缩杆的外侧壁上焊接有固定板，所述固定板的顶部固定有第二电机，且第二电机的输出端固定有与第二轮齿相啮合的第二齿轮，所述收卷桶的内部设有中空层，所述中空层位置处的收卷桶内部顶端中间位置处通过螺栓固定有第三电机，所述第三电机的输出端连接有收卷柱，且收卷柱远离第三电机的一端通过轴承与收卷桶内部的底端相连接，所述收卷桶外侧壁的底端等间距均匀布置有3个收缩槽，所述收缩槽位置处的收卷桶外侧壁上皆通过阻尼转轴铰接有支撑板，所述收缩槽上方的收卷桶外侧壁一侧竖直设有开口，所述开口位置处的收卷桶侧壁内部设有限位槽，所述限位槽的一端与开口相连通，所述限位槽的内部设有电磁铁，所述电磁铁靠近开口一侧的限位槽内部设有与电磁铁磁性相反的磁铁块，所述磁铁块与电磁铁之间设有第一复位弹簧，且磁铁块外侧壁远离电磁铁的一侧设有限位块，所述收卷柱的外侧包裹有第一包裹层，所述收卷桶的外侧包裹有第二包裹层，所述第一包裹层与第二包裹层皆由收卷片缠绕包裹而成，所述收卷片的一端焊接在收卷柱上，所述收卷片远离收卷柱的一端缠绕在收卷柱外侧并贯穿开口紧密缠绕在收卷桶的外侧，且收卷片远离收卷柱的一端固定有有限位杆，所述限位杆正上方的固定框内部顶端设有滑座，所述滑座的底部设有活动槽，所述活动槽位置处的滑座内侧壁相对应两侧皆设有滑槽，两侧滑槽之间的活动槽内部滑动连接有滑块，所述限位杆的顶端与滑块相铰接，且限位杆与活动槽的一端之间设有第二复位弹簧。

优选的，所述收卷片的厚度不低于1厘米，收卷片为石棉布材质，且收卷片的外表面皆铺设有铝箔。

优选的，所述固定框呈“U”形。

优选的，所述支撑板呈圆弧状，且支撑板的弧度与收卷桶外侧壁弧度一致。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)：通过在支撑板的外侧壁上设有第二轮齿，并在第二电机的输出端设有与第二轮齿相配合的第二齿轮，可以便于利用第二电机带动支撑板进行旋转，从而带动收卷桶进行转动，由于收卷片一端固定的限位杆与固定框内部顶端的滑块相铰接，从而对收卷片的一端进行限位，在支撑板带动收卷桶进行转动的过程中，便于对收卷桶外侧由收卷片缠绕形成的第二包裹层进行夹紧及松动，且由于收卷柱固定在第三电机的输出端，利用第三电机带动收卷柱进行转动，对第一包裹层进行夹紧或松动，从而对收卷桶外侧的第二包裹层所形成圆柱的大小进行调整，便于对带有不同大小中心孔的零部件进行打印。

(2)：通过在支撑板与收卷桶之间等间距均匀布置有4个电动伸缩杆，并在第一电机的输出端固定有与第一轮齿相配合的第一齿轮，不仅可以便于控制4个电动伸缩杆的伸缩量相同，从而对收卷桶和第二包裹层的高度进行调整，便于对不同深度的中心孔进行打印，并与第二包裹层直径大小可调相配合，从而便于对呈阶梯状的中心孔进行打印，利用第一电机带动加工平台进行旋转，在打印带中心孔的零部件时，利用加工平台的转动带动打印的物料进行旋转，从而减小了打印喷头的活动量，避免喷头活动产生震动，影响打印精度，根据第二包裹层的形状特点，相对应同一圈收卷片所形成弧形板的弧度大小是渐渐变大的，那么当将喷头固定在第二包裹层外表面靠近限位杆位置处时，利用加工平台的转动，从而形成规则的中心孔，且第二包裹层的其他外表面不与所打印零部件的内侧壁接触，则减少了打印零部件在随加工平台旋转的过程中产生的摩擦力，避免零部件损坏，便于形状的塑造，而当改变不同位置处电动伸缩杆的伸缩量时从而使收卷桶向相对应的一侧倾斜一定角度，带动第二包裹层倾斜一定角度，在与加工平台相配合的过程中，对带有斜面状的零部件进行打印，且由于装置皆为电动控制，则便于对装置进行调整，便于在打印一些需要气氛保护的零部件时，避免由于调整中心孔大小或改变第二包裹层的倾斜角度打开舱门，破坏打印过程中的真空环境或气氛保护的环境，提升工作效率，提升打印效果，且节约生产成本。

(3)通过在收卷桶外侧壁的底端等间距均匀铰接有支撑板，可以便于调整支撑板的倾斜角度，从而便于对不同大小的第二包裹层进行支撑，提升装置使用的稳定性。

附图说明

图1为本发明的正视结构示意图；

图2为本发明的内部俯视结构示意图；

图3为本发明的收卷桶位置处内部结构示意图；

图4为本发明的支撑板位置处收卷桶内部俯视结构示意图；

图5为本发明的滑座内部结构示意图；

图6为本发明的A部位放大结构示意图。

图中：1、滑座；2、第二轮齿；3、支撑板；4、第二齿轮；5、第二电机；6、固定板；7、收卷桶；8、固定框；9、第一齿轮；10、第一电机；11、支撑板；12、第二包裹层；13、收缩槽；14、加工平台；15、第一轮齿；16、收卷片；17、限位杆；18、电动伸缩杆；19、滑块；20、中空层；21、第一包裹层；22、收卷柱；23、开口；24、第三电机；25、滑槽；26、第二复位弹簧；27、活动槽；28、限位块；29、磁铁块；30、电磁铁；31、第一复位弹簧；32、限位槽。

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1-6，本发明提供的一种实施例：一种3D打印装置，包括支撑板3、收卷桶7、固定框8、加工平台14和收卷柱22，固定框8内部的底端通过轴承安装有加工平台14，固定框8呈“U”形，加工平台14的外侧壁上设有第一轮齿15，加工平台14一侧的固定框8内部底端设有第一电机10，且第一电机10的输出端固定有与第一轮齿15相啮合的第一齿轮9，加工平台14正上方的固定框8内部顶端通过轴承安装有支撑板3，支撑板3的外侧壁上设有第二轮齿2，支撑板3的下方设有收卷桶7，支撑板3的底部呈环形等间距均匀焊接有4个电动伸缩杆18，电动伸缩杆18的输出端皆与收卷桶7相铰接，且其中一个电动伸缩杆18的外侧壁上焊接有固定板6，固定板6的顶部固定有第二电机5，且第二电机5的输出端固定有与第二轮齿2相啮合的第二齿轮4，收卷桶7的内部设有中空层20，中空层20位置处的收卷桶7内部顶端中间位置处通过螺栓固定有第三电机24，第三电机24的输出端连接有收卷柱22，且收卷柱22远离第三电机24的一端通过轴承与收卷桶7内部的底端相连接，收卷桶7外侧壁的底端等间距均匀布置有3个收缩槽13，收缩槽13位置处的收卷桶7外侧壁上皆通过阻尼转轴铰接有支撑板11，支撑板11呈圆弧状，且支撑板11的弧度与收卷桶7外侧壁弧度一致，收缩槽13上方的收卷桶7外侧壁一侧竖直设有开口23，开口23位置处的收卷桶7侧壁内部设有限位槽32，限位槽32的一端与开口23相连通，限位槽32的内部设有电磁铁30，电磁铁30靠近开口23一侧的限位槽32内部设有与电磁铁30磁性相反的磁铁块29，磁铁块29与电磁铁30之间设有第一复位弹簧31，且磁铁块29外侧壁远离电磁铁30的一侧设有限位块28，收卷柱22的外侧包裹有第一包裹层21，收卷桶7的外侧包裹有第二包裹层12，第一包裹层21与第二包裹层12皆由收卷片16缠绕包裹而成，收卷片16的厚度不低于1厘米，收卷片16为石棉布材质，且收卷片16的外表面皆铺设有铝箔，收卷片16的一端焊接在收卷柱22上，收卷片16远离收卷柱22的一端缠绕在收卷柱22外侧并贯穿开口23紧密缠绕在收卷桶7的外侧，且收卷片16远离收卷柱22的一端固定有有限位杆17，限位杆17正上方的固定框8内部顶端设有滑座1，滑座1的底部设有活动槽27，活动槽27位置处的滑座1内侧壁相对应两侧皆设有滑槽25，两侧滑槽25之间的活动槽27内部滑动连接有滑块19，限位杆17的顶端与滑块19相铰接，且限位杆17与活动槽27的一端之间设有第二复位弹簧26。

工作原理：在进行3D打印的过程中，将3D打印喷头正对限位板17一侧的第二包裹层12外表面上，利用第二包裹层12的阻挡作用，以及第二包裹层12的外表面相对于3D打印喷头的一段形成第二包裹层12外表面弧度最大的圆弧面，在加工平台14带动打印物料旋转的过程中，使零部件的内部形成中心孔，当需要打印不同大小中心孔的零部件或零部件的内部呈阶梯状中心孔时，根据需要，当需要打印较大中心孔时，电磁铁30产生与磁铁块29磁性相反的磁力，推动限位块28延伸出限位槽32的内部，并对开口23位置处的收卷片16进行挤压固定，此时第二电机5与第三电机24同时工作，利用第二电机5带动支撑板3逆时针转动，由于支撑板3与收卷桶7之间安装有4个电动伸缩杆18，则在支撑板3逆时针旋转的过程中，带动收卷桶7进行逆时针的转动，由于缠绕包裹在收卷桶7上的收卷片16一端固定在限位杆17上，且收卷片16在开口23位置处进行挤压固定，在收卷桶7逆时针转动的过程中使缠绕在收卷桶7上的收卷片16松动，第三电机24带动收卷柱22逆时针转动，此时缠绕在收卷柱22上的收卷片16松动，并在收卷柱22上的收卷片16松动一定长度后，电磁铁30断电，磁铁块29在第一复位弹簧31的作用下带动限位块28复位，此时第二电机5带动支撑板3与收卷桶7顺时针转动收紧，则将收卷柱22上松动的收卷片16一同缠绕收紧在收卷桶7的外表面，增大了第二包裹层12的缠绕量，增大了第二包裹层12外表面所形成圆弧面的大小，便于对较大中心孔进行打印，当零部件中心孔较小，将第二包裹层12与第一包裹层21松动后，控制第三电机24带动收卷柱22顺时针转动，增大收卷柱22上缠绕收卷片16的长度，则减少了收卷桶7上缠绕收卷片16的长度，利用第二电机5带动收卷桶7将第二包裹层12卷紧后对较小中心孔进行打印，当零部件需要打印斜面或中心孔呈斜面状时，控制支撑板3与收卷桶7之间电机伸缩杆18的伸缩量，从而使收卷桶7带动第二包裹层12倾斜一定角度，对斜面进行打印。

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 (4)

1.一种3D打印装置，包括支撑板(3)、收卷桶(7)、固定框(8)、加工平台(14)和收卷柱(22)，其特征在于：所述固定框(8)内部的底端通过轴承安装有加工平台(14)，所述加工平台(14)的外侧壁上设有第一轮齿(15)，所述加工平台(14)一侧的固定框(8)内部底端设有第一电机(10)，且第一电机(10)的输出端固定有与第一轮齿(15)相啮合的第一齿轮(9)，所述加工平台(14)正上方的固定框(8)内部顶端通过轴承安装有支撑板(3)，所述支撑板(3)的外侧壁上设有第二轮齿(2)，所述支撑板(3)的下方设有收卷桶(7)，所述支撑板(3)的底部呈环形等间距均匀焊接有4个电动伸缩杆(18)，所述电动伸缩杆(18)的输出端皆与收卷桶(7)相铰接，且其中一个电动伸缩杆(18)的外侧壁上焊接有固定板(6)，所述固定板(6)的顶部固定有第二电机(5)，且第二电机(5)的输出端固定有与第二轮齿(2)相啮合的第二齿轮(4)，所述收卷桶(7)的内部设有中空层(20)，所述中空层(20)位置处的收卷桶(7)内部顶端中间位置处通过螺栓固定有第三电机(24)，所述第三电机(24)的输出端连接有收卷柱(22)，且收卷柱(22)远离第三电机(24)的一端通过轴承与收卷桶(7)内部的底端相连接，所述收卷桶(7)外侧壁的底端等间距均匀布置有3个收缩槽(13)，所述收缩槽(13)位置处的收卷桶(7)外侧壁上皆通过阻尼转轴铰接有支撑板(11)，所述收缩槽(13)上方的收卷桶(7)外侧壁一侧竖直设有开口(23)，所述开口(23)位置处的收卷桶(7)侧壁内部设有限位槽(32)，所述限位槽(32)的一端与开口(23)相连通，所述限位槽(32)的内部设有电磁铁(30)，所述电磁铁(30)靠近开口(23)一侧的限位槽(32)内部设有与电磁铁(30)磁性相反的磁铁块(29)，所述磁铁块(29)与电磁铁(30)之间设有第一复位弹簧(31)，且磁铁块(29)外侧壁远离电磁铁(30)的一侧设有限位块(28)，所述收卷柱(22)的外侧包裹有第一包裹层(21)，所述收卷桶(7)的外侧包裹有第二包裹层(12)，所述第一包裹层(21)与第二包裹层(12)皆由收卷片(16)缠绕包裹而成，所述收卷片(16)的一端焊接在收卷柱(22)上，所述收卷片(16)远离收卷柱(22)的一端缠绕在收卷柱(22)外侧并贯穿开口(23)紧密缠绕在收卷桶(7)的外侧，且收卷片(16)远离收卷柱(22)的一端固定有有限位杆(17)，所述限位杆(17)正上方的固定框(8)内部顶端设有滑座(1)，所述滑座(1)的底部设有活动槽(27)，所述活动槽(27)位置处的滑座(1)内侧壁相对应两侧皆设有滑槽(25)，两侧滑槽(25)之间的活动槽(27)内部滑动连接有滑块(19)，所述限位杆(17)的顶端与滑块(19)相铰接，且限位杆(17)与活动槽(27)的一端之间设有第二复位弹簧(26)。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印装置，其特征在于：所述收卷片(16)的厚度不低于1厘米，收卷片(16)为石棉布材质，且收卷片(16)的外表面皆铺设有铝箔。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印装置，其特征在于：所述固定框(8)呈“U”形。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印装置，其特征在于：所述支撑板(11)呈圆弧状，且支撑板(11)的弧度与收卷桶(7)外侧壁弧度一致。