CN109808182B - 一种自动上料的3d打印机 - Google Patents

Abstract

一种自动上料的3D打印机，包括3D打印装置和自动上料装置，所述3D打印装置通过第一丝杆、第二丝杆和第三丝杆相互组装而成，自动上料装置包括第四电机，第四电机下端设有转动杆，转动杆下端设有转动盘，转动盘外侧设有保护部，保护部上端内侧设有固定盘，固定盘下端设有送料管，送料管下端右侧设有限位部，限位部右端上侧设有转动台，转动台上端右侧设有定位部，限位部内侧开有第一转动槽，第一转动槽内设有从动轮，限位部下端拼接有接料管，限位部位于接料管右端上侧，所述接料管左端内侧开有与第一转动槽对应的第二转动槽，第二转动槽内设有通过转动轴转动连接在第二转动槽左右两侧的主动轮，所述转动轴的一端传动连接有第五电机。

Description

一种自动上料的3D打印机

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种自动上料的3D打印机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。

3D打印机在工作时需要及时的往打印机内输送原材料，3D打印设备打印速度缓慢，工作效率低下，无法适应于快速生产和大规模批量生产。但是，现有的解决方案是延长打印工作时间，现有的打印机都是靠人手工来实现填料换料，比较麻烦，而且3D打印机长时间工作，工作人员不可能因为避免原料用完而一直盯着3D打印机工作，因此我们提出了一种可一种自动上料的3D打印机，用来解决上述问题。

发明内容

本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种自动上料的3D打印机，该打印机结构设计合理，操作简单，可以放置多个3D打印原材料，在原材料耗尽时可以实现自动上料，不需要操作人员长时间的盯守，大大节约了操作人员的操作时间，也提升了3D打印机的工作效率。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种自动上料的3D打印机，包括3D打印装置和自动上料装置，所述3D打印装置包括底座板，底座板左右两侧固定连接有支撑板，所述支撑板后端连接有后盖板，后盖板下端固定连接在底座板后端，所述后盖板和所述支撑板上端固定连接有顶板，所述底座板前端左侧和后端右侧分别设有第一丝杆，第一丝杆上端传动连接有第一电机，第一电机固定连接在顶板上端，所述底座板后端左侧和前端右侧分别设有第一导向杆，所述第一丝杆和第一导向杆外侧分别设有连接块，左端所述连接块内侧固定连接有与第一丝杆相互垂直的第二导向杆，右端所述连接块内侧固定连接有与第一丝杆相互垂直的第二丝杆，第二丝杆后端传动连接有固定连接在后端右侧所述连接块上的第二电机，所述第二导向杆和第二丝杆外侧设有支撑块，所述支撑块前端固定连接有第三导向杆，所述支撑块后端固定连接有第三丝杆，第三丝杆右端传动连接有固定连接在右端所述支撑块右侧的第三电机；

所述第三丝杆和第三导向杆外侧设有连接部，所述连接部之间固定连接有安装部，安装部内部设有空腔，空腔内设有散热管，散热管的上端设有卡接部，卡接部穿过安装部位于安装部上端，所述卡接部上端内侧设有第一气动接头，所述安装部左端开有连接空腔的散热槽，散热槽外侧设有固定连接在安装部左端的若干个风扇，所述安装部右端开有若干个连接空腔的散热孔，所述散热管内侧设有喉管，喉管下端外侧螺纹连接有加热块，所述喉管下端接触连接有喷嘴，喷嘴螺纹连接在加热块下端内侧，所述自动上料装置包括位于所述顶板上端中心位置的第四电机，第四电机下端传动连接有转动杆，转动杆下端固定连接有转动盘，所述转动盘外侧设有固定连接在顶板下端的保护部，保护部上端内侧固定连接有固定盘，所述固定盘内侧中心位置开有通孔，所述转动杆位于通孔内侧，所述固定盘下端设有若干个送料管，送料管下端右侧转动连接有限位部，限位部右端上侧设有通过旋转轴与送料管转动连接有转动台，转动台上端右侧设有定位部，所述定位部卡接在送料管下端右侧，所述限位部内侧开有第一转动槽，第一转动槽内设有通过旋转轴转动连接在第一转动槽左右两侧的从动轮，所述限位部下端拼接有固定连接在转动盘上的接料管，所述限位部位于接料管右端上侧，所述接料管左端内侧开有与第一转动槽对应的第二转动槽，第二转动槽内设有通过转动轴转动连接在第二转动槽左右两侧的主动轮，所述转动轴的一端传动连接有第五电机，第五电机下端设有固定连接在转动盘上端的电机座，所述接料管下端设有开在转动盘上的第一连接孔，第一连接孔内侧设有安装在转动盘下端的第二气动接头，第二气动接头内侧连接有连接管的一端，连接管的另一端卡接在第一气动接头内侧，若干个所述送料管上端设有开在固定盘上的第二连接孔，第二连接孔上端设有导向管，导向管上端设有开在顶板上端的输入孔，所述顶板上端设有若干个均匀排列的3D打印耗材，3D打印耗材上的材料端头从输入孔插入送料管内，设有旋转盘、送料管和接料管，通过旋转旋转盘带动接料管旋转，使得接料管可以依次与固定盘下端的送料管卡接，通过主动轮的转动将打印耗材送入连接管中。

为了进一步完善，底座板前端外侧设有固定连接在所述支撑板和顶板前端的观察板，观察板后端上下设有若干个加强角，所述观察板前端设有拿取口，拿取口上端设有通过铰链连接的旋转门，所述观察板和旋转门均由透明材料制成，便于观察打印的情况，方便打印成品的拿取。

进一步完善，3D打印耗材内侧中心位置转动连接有支撑轴，支撑轴左右两端设有支撑部，所述支撑部上端开有卡槽，所述支撑轴左右两端位于卡槽内部，方便3D打印耗材的更换。

进一步完善，底座板上端左右两侧设有第一滑轨，所述第一滑轨上端开有第一滚轮槽，所述第一滑轨前端左右两侧设有第一旋转轴座，所述第一旋转轴座之间设有通过旋转轴转动连接在第一滚轮槽内的第一滚轮，第一滚轮上端设有第二滑轨，第二滑轨下端开有第二滚轮槽，所述第一滚轮上端位于第二滚轮槽内侧，所述第二滑轨后端左右两侧固定连接有第二旋转轴座，所述第二旋转轴座之间设有通过旋转轴转动连接在第二滚轮槽内的第二滚轮，第二滚轮下端位于第一滚轮槽内，所述第二滑轨前端下侧设有防脱出部，左端所述第二滑轨的前后两端与右端所述第二滑轨的前后两端分别固定连接有连接条，所述连接条上端左右两侧设有螺纹杆，螺纹杆上端外侧滑动连接有底板，底板下端设有位于所述螺纹杆外侧的调节弹簧，所述螺纹杆上端外侧螺纹连接有位于底板上端的调节螺母，所述底板上端中心位置设有水平气泡仪，使得打印好的成品可以通过滑轨滑出3D打印装置，便于打印成品的拿取和观察，设有螺纹杆、调节弹簧、调节螺母和水平气泡仪使得底板的水平度调节方便，打印效果更好。

进一步完善，输入孔与3D打印耗材之间设有固定连接在顶板上端的弧形导向部，避免打印耗材弯折断裂。

进一步完善，接料管下端右侧设有弹性导电片，弹性导电片右端设有固定连接在接料管内壁的接触部，所述弹性导电片下端左侧设有旋转座，旋转座内转动连接有导向轮，用于检测打印耗材是否已经用完，再通过程序来控制自动上料装置上料。

本发明有益的效果是：本发明结构设计合理，工作时稳定，操作简单，打印效果好，成品拿取、观察方便，可以设置多个3D打印原材料，在原材料耗尽时可以实现自动上料，不需要操作人员长时间的盯守，大大节约了操作人员的操作时间，也提升了3D打印机的工作效率。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的内部结构示意图；

图4为图3中A部分的放大图；

图5为图3中B部分的放大图；

图6为图3中C部分的放大图；

图7为本发明内部结构的俯视图；

图8为安装部的内部结构示意图；

图9为图8的左视图；

图10为送料管、限位部和接料管的安装示意图；

图11为图10中D部分的放大图；

图12为限位部的三维立体图；

图13为第一滑轨和第二滑轨滑出时的侧视图；

图14为第一滑轨和第二滑轨滑出时的俯视图；

图15为弧形导向部的安装示意图；

图16为底板的俯视图；

图17为固定盘的仰视图。

附图标记说明：1、底座板，2、支撑板，3、后盖板，4、顶板，5、第一丝杆，6、第一电机，7、第一导向杆，8、连接块，9、第二导向杆，10、第二丝杆，11、第二电机，12、支撑块，13、第三导向杆，14、第三丝杆，15、第三电机，16、连接部，17、安装部，18、空腔，19、散热管，20、卡接部，21、第一气动接头，22、散热槽，23、风扇，24、散热孔，25、喉管，26、加热块，27、喷嘴，28、第四电机，29、转动杆，30、转动盘，31、保护部，32、固定盘，33、通孔，34、送料管，35、限位部，36、转动台，37、定位部，38、第一转动槽，39、从动轮，40、接料管，41、第二转动槽，42、转动轴，43、主动轮，44、第五电机，45、电机座，46、第一连接孔，47、第二气动接头，48、连接管，49、第二连接孔，50、导向管，51、输入孔，52、3D打印耗材，53、观察板，54、加强角，55、拿取口，56、旋转门，57、支撑轴，58、支撑部，59、卡槽，60、第一滑轨，61、第一滚轮槽，62、第一旋转轴座，63、第一滚轮，64、第二滑轨，65、第二滚轮槽，66、第二旋转轴座，67、第二滚轮，68、连接条，69、螺纹杆，70、底板，71、调节弹簧，72、调节螺母，73、水平气泡仪，74、弧形导向部，75、弹性导电片，76、接触部，77、旋转座，78、导向轮，79、防脱出部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照附图1-17：本实施例中一种自动上料的3D打印机，包括3D打印装置和自动上料装置，所述3D打印装置包括底座板1，底座板1左右两侧固定连接有支撑板2，所述支撑板2后端连接有后盖板3，后盖板3下端固定连接在底座板1后端，所述后盖板3和所述支撑板2上端固定连接有顶板4，所述底座板1前端左侧和后端右侧分别设有第一丝杆5，第一丝杆5上端传动连接有第一电机6，第一电机6固定连接在顶板4上端，所述底座板1后端左侧和前端右侧分别设有第一导向杆7，所述第一丝杆5和第一导向杆7外侧分别设有连接块8，左端所述连接块8内侧固定连接有与第一丝杆5相互垂直的第二导向杆9，右端所述连接块8内侧固定连接有与第一丝杆5相互垂直的第二丝杆10，第二丝杆10后端传动连接有固定连接在后端右侧所述连接块8上的第二电机11，所述第二导向杆9和第二丝杆10外侧设有支撑块12，所述支撑块12前端固定连接有第三导向杆13，所述支撑块12后端固定连接有第三丝杆14，第三丝杆14右端传动连接有固定连接在右端所述支撑块12右侧的第三电机15；

所述第三丝杆14和第三导向杆13外侧设有连接部16，所述连接部16之间固定连接有安装部17，安装部17内部设有空腔18，空腔18内设有散热管19，散热管19的上端设有卡接部20，卡接部20穿过安装部17位于安装部17上端，所述卡接部20上端内侧设有第一气动接头21，所述安装部17左端开有连接空腔18的散热槽22，散热槽22外侧设有固定连接在安装部17左端的若干个风扇23，所述安装部17右端开有若干个连接空腔18的散热孔24，所述散热管19内侧设有喉管25，喉管25下端外侧螺纹连接有加热块26，所述喉管25下端接触连接有喷嘴27，喷嘴27螺纹连接在加热块26下端内侧，所述自动上料装置包括位于所述顶板4上端中心位置的第四电机28，第四电机28下端传动连接有转动杆29，转动杆29下端固定连接有转动盘30，所述转动盘30外侧设有固定连接在顶板4下端的保护部31，保护部31上端内侧固定连接有固定盘32，所述固定盘32内侧中心位置开有通孔33，所述转动杆29位于通孔33内侧，所述固定盘32下端设有若干个送料管34，送料管34下端右侧转动连接有限位部35，限位部35右端上侧设有通过旋转轴与送料管34转动连接有转动台36，转动台36上端右侧设有定位部37；

所述定位部37卡接在送料管34下端右侧，所述限位部35内侧开有第一转动槽38，第一转动槽38内设有通过旋转轴转动连接在第一转动槽38左右两侧的从动轮39，所述限位部35下端拼接有固定连接在转动盘30上的接料管40，所述限位部35位于接料管40右端上侧，所述接料管40左端内侧开有与第一转动槽38对应的第二转动槽41，第二转动槽41内设有通过转动轴42转动连接在第二转动槽41左右两侧的主动轮43，所述转动轴42的一端传动连接有第五电机44，第五电机44下端设有固定连接在转动盘30上端的电机座45，所述接料管40下端设有开在转动盘30上的第一连接孔46，第一连接孔46内侧设有安装在转动盘30下端的第二气动接头47，第二气动接头47内侧连接有连接管48的一端，连接管48的另一端卡接在第一气动接头21内侧，若干个所述送料管34上端设有开在固定盘32上的第二连接孔49，第二连接孔49上端设有导向管50，导向管50上端设有开在顶板4上端的输入孔51，所述顶板4上端设有若干个均匀排列的3D打印耗材52，3D打印耗材52上的材料端头从输入孔51插入送料管34内，所述底座板1前端外侧设有固定连接在所述支撑板2和顶板4前端的观察板53，观察板53后端上下设有若干个加强角54，所述观察板53前端设有拿取口55，拿取口55上端设有通过铰链连接的旋转门56，所述观察板53和旋转门56均由透明材料制成，所述3D打印耗材52内侧中心位置转动连接有支撑轴57，支撑轴57左右两端设有支撑部58，所述支撑部58上端开有卡槽59，所述支撑轴57左右两端位于卡槽59内部，所述底座板1上端左右两侧设有第一滑轨60，所述第一滑轨60上端开有第一滚轮槽61，所述第一滑轨60前端左右两侧设有第一旋转轴座62，所述第一旋转轴座62之间设有通过旋转轴转动连接在第一滚轮槽61内的第一滚轮63，第一滚轮63上端设有第二滑轨64，第二滑轨64下端开有第二滚轮槽65，所述第一滚轮63上端位于第二滚轮槽65内侧，所述第二滑轨64后端左右两侧固定连接有第二旋转轴座66，所述第二旋转轴座66之间设有通过旋转轴转动连接在第二滚轮槽65内的第二滚轮67，第二滚轮67下端位于第一滚轮槽61内，所述第二滑轨64前端下侧设有防脱出部79，左端所述第二滑轨64的前后两端与右端所述第二滑轨64的前后两端分别固定连接有连接条68，所述连接条68上端左右两侧设有螺纹杆69，螺纹杆69上端外侧滑动连接有底板70，底板70下端设有位于所述螺纹杆69外侧的调节弹簧71，所述螺纹杆69上端外侧螺纹连接有位于底板70上端的调节螺母72，所述底板70上端中心位置设有水平气泡仪73，所述输入孔51与3D打印耗材52之间设有固定连接在顶板4上端的弧形导向部74，所述接料管40下端右侧设有弹性导电片75，弹性导电片75右端设有固定连接在接料管40内壁的接触部76，所述弹性导电片75下端左侧设有旋转座77，旋转座77内转动连接有导向轮78。

本发明的工作原理：当3D打印耗材52的尾端穿过弹性导电片75时，弹性导电片75与接触部76分离，系统检测的分离的信号控制第四电机28旋转，先正转一端距离，使得接料管40与原本拼接的送料管34分离后，再通过下一个送料管34，再使第四电机28反转，使得接料管40与新的送料管34拼接，主动轮43和限位部35上的从动轮39共同夹持着新的3D打印耗材的一端，再通过第五电机44的旋转将新的3D打印耗材送进连接管48中。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (6)

1.一种自动上料的3D打印机，包括3D打印装置和自动上料装置，其特征是：所述3D打印装置包括底座板（1），所述底座板（1）左右两侧固定连接有支撑板（2），所述支撑板（2）后端连接有后盖板（3），后盖板（3）下端固定连接在底座板（1）后端，所述后盖板（3）和所述支撑板（2）上端固定连接有顶板（4），所述底座板（1）前端左侧和后端右侧分别设有第一丝杆（5），第一丝杆（5）上端传动连接有第一电机（6），第一电机（6）固定连接在顶板（4）上端，所述底座板（1）后端左侧和前端右侧分别设有第一导向杆（7），所述第一丝杆（5）和第一导向杆（7）外侧分别设有连接块（8），左端所述连接块（8）内侧固定连接有与第一丝杆（5）相互垂直的第二导向杆（9），右端所述连接块（8）内侧固定连接有与第一丝杆（5）相互垂直的第二丝杆（10），第二丝杆（10）后端传动连接有固定连接在后端右侧所述连接块（8）上的第二电机（11），所述第二导向杆（9）和第二丝杆（10）外侧设有支撑块（12），所述支撑块（12）前端固定连接有第三导向杆（13），所述支撑块（12）后端固定连接有第三丝杆（14），第三丝杆（14）右端传动连接有固定连接在右端所述支撑块（12）右侧的第三电机（15）；

所述第三丝杆（14）和第三导向杆（13）外侧设有连接部（16），所述连接部（16）之间固定连接有安装部（17），安装部（17）内部设有空腔（18），空腔（18）内设有散热管（19），散热管（19）的上端设有卡接部（20），卡接部（20）穿过安装部（17）位于安装部（17）上端，所述卡接部（20）上端内侧设有第一气动接头（21），所述安装部（17）左端开有连接空腔（18）的散热槽（22），散热槽（22）外侧设有固定连接在安装部（17）左端的若干个风扇（23），所述安装部（17）右端开有若干个连接空腔（18）的散热孔（24），所述散热管（19）内侧设有喉管（25），喉管（25）下端外侧螺纹连接有加热块（26），所述喉管（25）下端接触连接有喷嘴（27），喷嘴（27）螺纹连接在加热块（26）下端内侧，所述自动上料装置包括位于所述顶板（4）上端中心位置的第四电机（28），第四电机（28）下端传动连接有转动杆（29），转动杆（29）下端固定连接有转动盘（30），所述转动盘（30）外侧设有固定连接在顶板（4）下端的保护部（31），保护部（31）上端内侧固定连接有固定盘（32），所述固定盘（32）内侧中心位置开有通孔（33），所述转动杆（29）位于通孔（33）内侧，所述固定盘（32）下端设有若干个送料管（34），送料管（34）下端右侧转动连接有限位部（35），限位部（35）右端上侧设有通过旋转轴与送料管（34）转动连接有转动台（36），转动台（36）上端右侧设有定位部（37），所述定位部（37）卡接在送料管（34）下端右侧，所述限位部（35）内侧开有第一转动槽（38），第一转动槽（38）内设有通过旋转轴转动连接在第一转动槽（38）左右两侧的从动轮（39），所述限位部（35）下端拼接有固定连接在转动盘（30）上的接料管（40），所述限位部（35）位于接料管（40）右端上侧，所述接料管（40）左端内侧开有与第一转动槽（38）对应的第二转动槽（41），第二转动槽（41）内设有通过转动轴（42）转动连接在第二转动槽（41）左右两侧的主动轮（43），所述转动轴（42）的一端传动连接有第五电机（44），第五电机（44）下端设有固定连接在转动盘（30）上端的电机座（45），所述接料管（40）下端设有开在转动盘（30）上的第一连接孔（46），第一连接孔（46）内侧设有安装在转动盘（30）下端的第二气动接头（47），第二气动接头（47）内侧连接有连接管（48）的一端，连接管（48）的另一端卡接在第一气动接头（21）内侧，若干个所述送料管（34）上端设有开在固定盘（32）上的第二连接孔（49），第二连接孔（49）上端设有导向管（50），导向管（50）上端设有开在顶板（4）上端的输入孔（51），所述顶板（4）上端设有若干个均匀排列的3D打印耗材（52），3D打印耗材（52）上的材料端头从输入孔（51）插入送料管（34）内。

2.根据权利要求1所述的一种自动上料的3D打印机，其特征是：所述底座板（1）前端外侧设有固定连接在所述支撑板（2）和顶板（4）前端的观察板（53），观察板（53）后端上下设有若干个加强角（54），所述观察板（53）前端设有拿取口（55），拿取口（55）上端设有通过铰链连接的旋转门（56），所述观察板（53）和旋转门（56）均由透明材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种自动上料的3D打印机，其特征是：所述3D打印耗材（52）内侧中心位置转动连接有支撑轴（57），支撑轴（57）左右两端设有支撑部（58），所述支撑部（58）上端开有卡槽（59），所述支撑轴（57）左右两端位于卡槽（59）内部。

4.根据权利要求1所述的一种自动上料的3D打印机，其特征是：所述底座板（1）上端左右两侧设有第一滑轨（60），所述第一滑轨（60）上端开有第一滚轮槽（61），所述第一滑轨（60）前端左右两侧设有第一旋转轴座（62），所述第一旋转轴座（62）之间设有通过旋转轴转动连接在第一滚轮槽（61）内的第一滚轮（63），第一滚轮（63）上端设有第二滑轨（64），第二滑轨（64）下端开有第二滚轮槽（65），所述第一滚轮（63）上端位于第二滚轮槽（65）内侧，所述第二滑轨（64）后端左右两侧固定连接有第二旋转轴座（66），所述第二旋转轴座（66）之间设有通过旋转轴转动连接在第二滚轮槽（65）内的第二滚轮（67），第二滚轮（67）下端位于第一滚轮槽（61）内，所述第二滑轨（64）前端下侧设有防脱出部（79），左端所述第二滑轨（64）的前后两端与右端所述第二滑轨（64）的前后两端分别固定连接有连接条（68），所述连接条（68）上端左右两侧设有螺纹杆（69），螺纹杆（69）上端外侧滑动连接有底板（70），底板（70）下端设有位于所述螺纹杆（69）外侧的调节弹簧（71），所述螺纹杆（69）上端外侧螺纹连接有位于底板（70）上端的调节螺母（72），所述底板（70）上端中心位置设有水平气泡仪（73）。

5.根据权利要求1所述的一种自动上料的3D打印机，其特征是：所述输入孔（51）与3D打印耗材（52）之间设有固定连接在顶板（4）上端的弧形导向部（74）。

6.根据权利要求1所述的一种自动上料的3D打印机，其特征是：所述接料管（40）下端右侧设有弹性导电片（75），弹性导电片（75）右端设有固定连接在接料管（40）内壁的接触部（76），所述弹性导电片（75）下端左侧设有旋转座（77），旋转座（77）内转动连接有导向轮（78）。

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