CN109910302B - 用于3d打印机喷头的定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于3D打印机喷头的定位装置，定位装置包括主架体、结构相同且相互垂直设置的第一移动组件和第二移动组件、第一缓冲装置和第二缓冲装置，主架体上固定有边框，边框的内侧设置有环形燕尾槽；第一移动组件包括：分别可滑动地设置在环形燕尾槽中相对两边的第一安装块和第二安装块，第二安装块上固定有步进电机，螺纹杆一端与步进电机相连接，另一端可转动地设置在第一安装块上，第一安装块和第二安装块之间通过定位杆相连接，螺纹杆和定位杆相平行设置；解决了传统的3D打印机，其电机带动喷头运动过程中会产生停顿，造成物料喷涂位置的不准确，最终导致模型损坏，且现有的定位装置缺乏自主报警系统的问题。

Description

用于3D打印机喷头的定位装置

技术领域

本发明涉及3D打印领域，具体地，涉及用于3D打印机喷头的定位装置。

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。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。

现有的3D打印装置大都是采用喷头来将物料进行喷涂在铸模托盘上的，现有的喷头定位装置大都是通过步进电机带动丝杠来实现喷头的移动的定位，但存在有一些问题，喷头在移动时，由于是步进电机通过制定的程序旋转，这样虽然能够行进制定距离，在在行进完成后，会产生微小的停顿，有时喷头会因为这微小的停顿造成物料喷涂位置的不准确，最终导致模型出现问题，而且现有的定位装置缺乏自主报警系统，大部分都是打印机本体通过线路与电脑进行连接，对模型来进行监控，或是通过对喷头的流速进行监控，从而间接的得到反馈，没有直接对定位系统的检测装置，导致对定位装置检测不准确，使得模型不满足预期的要求，无法进行使用和展览，浪费了资源的同时，降低了工作效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于3D打印机喷头的定位装置，解决了传统的3D打印机，其电机带动喷头运动过程中会产生停顿，造成物料喷涂位置的不准确，最终导致模型损坏，且现有的定位装置缺乏自主报警系统的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于3D打印机喷头的定位装置，所述定位装置包括主架体、结构相同且相互垂直设置的第一移动组件和第二移动组件、第一缓冲装置和第二缓冲装置，所述主架体上固定有边框，所述边框的内侧设置有环形燕尾槽；

所述第一移动组件包括：分别可滑动地设置在所述环形燕尾槽中相对两边的第一安装块和第二安装块，所述第二安装块上固定有步进电机，螺纹杆一端与所述步进电机相连接，另一端可转动地设置在所述第一安装块上，所述第一安装块和所述第二安装块之间通过定位杆相连接，所述螺纹杆和所述定位杆相平行设置；

所述定位装置还包括十字固定架，所述十字固定架由上下两个固定块组成，每个固定块上都设置有螺纹孔和定位孔，两组螺纹孔和定位孔相互交叉设置，所述螺纹杆至少部分贯穿所述螺纹孔，所述定位杆至少部分贯穿所述定位孔；

所述第一安装块和所述第二安装块上都固定有固定杆，所述固定杆的两端分别设置有所述第一缓冲装置；

所述第一缓冲装置包括液压油筒，所述液压油筒的一端连通有加油管，另一端可滑动地设置有所述固定杆，位于所述液压油筒内部的所述固定杆上固定有活塞，U型管的两端分别与所述液压油筒相连通；

所述边框的外侧边还分别设置有所述第二缓冲装置。

优选地，所述第一安装块和所述第二安装块上都固定有燕尾块，所述燕尾块可滑动地卡合在所述环形燕尾槽内。

优选地，所述第一安装块上固定有旋转头，所述螺纹杆的一端可转动地位于所述旋转头内。

优选地，所述U型管内固定有多个挡板。

优选地，位于所述U型管内上侧壁的挡板和位于所述U型管内下侧壁的挡板相互交错设置。

优选地，所述U型管和所述液压油筒的连通处分别为第一连通处和第二连通处；

所述第一连通处和所述第二连通处之间分别固定有两个挡块，所述活塞位于两个所述挡块之间。

优选地，所述U型管内还固定有流速计。

优选地，所述第二缓冲装置包括固定在所述边框上的第一连接板，固定在所述主架体上的第二连接板，所述第一连接板和所述第二连接板之间通过橡胶减震块连接；

所述第二缓冲装置还包括减震箱，所述橡胶减震块位于所述减震箱内，所述减震箱中相对的两端还分别固定有箱体，所述箱体内固定有限位块，顶杆一端位于所述减震箱内并连接有压板，另一端延伸至所述箱体内并连接有推板，位于所述减震箱内的所述顶杆上还套接有弹簧。

优选地，所述箱体内还固定有报警开关。

优选地，所述十字固定架上还固定有安装板，所述安装板上设置有安装孔。

根据上述技术方案，本发明提供了一种用于3D打印机喷头的定位装置，所述定位装置包括主架体、结构相同且相互垂直设置的第一移动组件和第二移动组件、第一缓冲装置和第二缓冲装置，所述主架体上固定有边框，所述边框的内侧设置有环形燕尾槽；所述第一移动组件包括：分别可滑动地设置在所述环形燕尾槽中相对两边的第一安装块和第二安装块，所述第二安装块上固定有步进电机，螺纹杆一端与所述步进电机相连接，另一端可转动地设置在所述第一安装块上，所述第一安装块和所述第二安装块之间通过定位杆相连接，所述螺纹杆和所述定位杆相平行设置；所述定位装置还包括十字固定架，所述十字固定架由上下两个固定块组成，每个固定块上都设置有螺纹孔和定位孔，两组螺纹孔和定位孔相互交叉设置，所述螺纹杆至少部分贯穿所述螺纹孔，所述定位杆至少部分贯穿所述定位孔；所述第一安装块和所述第二安装块上都固定有固定杆，所述固定杆的两端分别设置有所述第一缓冲装置；所述第一缓冲装置包括液压油筒，所述液压油筒的一端连通有加油管，另一端可滑动地设置有所述固定杆，位于所述液压油筒内部的所述固定杆上固定有活塞，U型管的两端分别与所述液压油筒相连通；所述边框的外侧边还分别设置有所述第二缓冲装置。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：在第一缓冲装置中，固定杆带动活塞运动，液压油筒内的液压油就会流动，但因为设置有多个挡板，所以液压油的流动会受到一定的阻力，所以使得第一安装块和第二安装块的移动非常稳定，避免喷头会因为这微小的停顿造成物料喷涂位置的不准确，而且设置有流速计，这样当流速计显示流量较之正常标准变缓时，就有可能时电机的负载较大，需要对其进行调试维修，能够起到很好的提示作用，当抖动过大时，推板触碰报警开关，随即报警，这样操作工人就可以最快速度知道装置发生故障，及时停止，避免材料的浪费，而且橡胶减震块和压板可以很好的提供减震缓冲的效果，保证了本装置的正常使用。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的定位装置的结构图；

图2是图1提供的定位装置中第一缓冲装置的结构图；

图3是图1提供的定位装置中第二缓冲装置的结构图；

图4是图1提供的定位装置中第一移动组件的结构图；

图5是图1提供的定位装置中十字固定架的结构图；

图6是图1提供的定位装置中安装板的结构图。

附图标记说明

1-边框、2-燕尾槽、3-燕尾块、4-第一安装块、5-第二安装块、6-步进电机、7-十字固定架、8-螺纹杆、9-旋转头、10-定位杆、11-固定杆、12-液压油筒、1201-加油管、1202-U型管、1203-挡板、1204-挡块、1205-活塞、1206-流速计、13-第一连接板、1301-第二连接板、1302-减震箱、1303-限位块、1304-橡胶减震块、1305-箱体、1306-报警开关、1307-推板、1308-压板、1309-顶杆、1310-弹簧、14-安装板、15-安装孔、16-螺纹孔、17-定位孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1-图6所示，本发明提供了一种用于3D打印机喷头的定位装置，所述定位装置包括主架体、结构相同且相互垂直设置的第一移动组件和第二移动组件、第一缓冲装置和第二缓冲装置，所述主架体上固定有边框1，所述边框1的内侧设置有环形燕尾槽2；所述第一移动组件包括：分别可滑动地设置在所述环形燕尾槽2中相对两边的第一安装块4和第二安装块5，所述第二安装块5上固定有步进电机6，螺纹杆8一端与所述步进电机6相连接，另一端可转动地设置在所述第一安装块4上，所述第一安装块4和所述第二安装块5之间通过定位杆10相连接，所述螺纹杆8和所述定位杆10相平行设置；所述定位装置还包括十字固定架7，所述十字固定架7由上下两个固定块组成，每个固定块上都设置有螺纹孔16和定位孔17，两组螺纹孔16和定位孔17相互交叉设置，所述螺纹杆8至少部分贯穿所述螺纹孔16，所述定位杆10至少部分贯穿所述定位孔17；所述第一安装块4和所述第二安装块5上都固定有固定杆11，所述固定杆11的两端分别设置有所述第一缓冲装置；所述第一缓冲装置包括液压油筒12，所述液压油筒12的一端连通有加油管1201，另一端可滑动地设置有所述固定杆11，位于所述液压油筒12内部的所述固定杆11上固定有活塞1205，U型管1202的两端分别与所述液压油筒12相连通；所述边框1的外侧边还分别设置有所述第二缓冲装置。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：在第一缓冲装置中，固定杆带动活塞运动，液压油筒内的液压油就会流动，但因为设置有多个挡板，所以液压油的流动会受到一定的阻力，所以使得第一安装块和第二安装块的移动非常稳定，避免喷头会因为这微小的停顿造成物料喷涂位置的不准确，而且设置有流速计，这样当流速计显示流量较之正常标准变缓时，就有可能时电机的负载较大，需要对其进行调试维修，能够起到很好的提示作用，当抖动过大时，推板触碰报警开关，随即报警，这样操作工人就可以最快速度知道装置发生故障，及时停止，避免材料的浪费，而且橡胶减震块和压板可以很好的提供减震缓冲的效果，保证了本装置的正常使用。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得第一安装块4和第二安装块5能够更为顺畅的滑动，所述第一安装块4和所述第二安装块5上都固定有燕尾块3，所述燕尾块3可滑动地卡合在所述环形燕尾槽2内。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得螺纹杆8能够更为顺畅的转动，所述第一安装块4上固定有旋转头9，所述螺纹杆8的一端可转动地位于所述旋转头9内。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了给予U型管1202内的油体以阻力，所述U型管1202内固定有多个挡板1203。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了给予U型管1202内的油体以阻力，位于所述U型管1202内上侧壁的挡板1203和位于所述U型管1202内下侧壁的挡板1203相互交错设置。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了对活塞1205进行限位，所述U型管1202和所述液压油筒12的连通处分别为第一连通处和第二连通处；

所述第一连通处和所述第二连通处之间分别固定有两个挡块1204，所述活塞1205位于两个所述挡块1204之间。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了实时监控内部油体的流速，所述U型管1202内还固定有流速计1206。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述第二缓冲装置包括固定在所述边框1上的第一连接板13，固定在所述主架体上的第二连接板1301，所述第一连接板13和所述第二连接板1301之间通过橡胶减震块1304连接；

所述第二缓冲装置还包括减震箱1302，所述橡胶减震块1304位于所述减震箱1302内，所述减震箱1302中相对的两端还分别固定有箱体1305，所述箱体1305内固定有限位块1303，顶杆1309一端位于所述减震箱1302内并连接有压板1308，另一端延伸至所述箱体1305内并连接有推板1307，位于所述减震箱1302内的所述顶杆1309上还套接有弹簧1310。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了能够及时报警处理，所述箱体1305内还固定有报警开关1306。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了方便喷头的安装，所述十字固定架7上还固定有安装板14，所述安装板14上设置有安装孔15。

本发明提供的定位装置的工作原理为：首先将本装置安装3D打印机上，在四个第二连接板1301上均设置有螺纹孔，这样方便了本装置的安装，因为在安装板14上设置有安装孔15，将喷头安装在安装板14底端，然后将步进电机6通过线路与PLC控制面板进行连接，将报警开关1306和流速计1206通过线路与现有的监控装置进行连接，这样本装置就可以正常进行工作了。

当本装置开始工作时，通过现有的PLC控制面板内预先设定的程序对两个步进电机6发送命令，这样步进电机6带动螺纹杆8旋转，这样就可以使得十字固定架7进行移动，而燕尾槽2内的燕尾块3保证了第一安装块4和第二安装块5的正常移动，定位杆10保证了十字固定架7移动的稳定性，当第一安装块4和第二安装块5开始移动时，也会带动其上的两个固定杆11开始移动，这样固定杆11移动的同时就会带动液压油筒12内的活塞1205开始移动，因为在液压油筒12上相同连接有U型管1202，在U型管1202内安装有多个交互设置的挡板1203，当活塞1205开始移动，液压油筒12内的液压油就会流动，但因为设置有多个挡板1203，所以液压油的流动会受到一定的阻力，又因为液压油本身流动性稳定的原因，所以使得第一安装块4和第二安装块5的移动非常稳定，避免其产生微小的停顿，避免喷头会因为这微小的停顿造成物料喷涂位置的不准确，而且设置有流速计1206，这样当流速计1206显示流量较之正常标准变缓时，就有可能时电机的负载较大，需要对其进行调试维修，能够起到很好的提示作用。

当步进电机行进出现错误或步进电机负载过大时，导致定位装置出现抖动，因为在第一连接板13与第二连接板1301之间安装有减震箱1302，这样不管是四个方向那个方向产生震动，都是使得第一连接板13与第二连接板1301之间的橡胶减震块1304受到挤压变形，而橡胶减震块1304变形的同时就会使得压板1308通过顶杆1309带动推板1307移动，当抖动范围在合格标准时，推板1307不会触碰到报警开关1306，当抖动过大时，推板1307触碰报警开关1306，随即报警，这样操作工人就可以最快速度知道装置发生故障，及时停止，避免材料的浪费，而且橡胶减震块1304和压板1308可以很好的提供减震缓冲的效果，保证了本装置的正常使用。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种用于3D打印机喷头的定位装置，其特征在于，所述定位装置包括主架体、结构相同且相互垂直设置的第一移动组件和第二移动组件、第一缓冲装置和第二缓冲装置，所述主架体上固定有边框(1)，所述边框(1)的内侧设置有环形燕尾槽(2)；

所述第一移动组件包括：分别可滑动地设置在所述环形燕尾槽(2)中相对两边的第一安装块(4)和第二安装块(5)，所述第二安装块(5)上固定有步进电机(6)，螺纹杆(8)一端与所述步进电机(6)相连接，另一端可转动地设置在所述第一安装块(4)上，所述第一安装块(4)和所述第二安装块(5)之间通过定位杆(10)相连接，所述螺纹杆(8)和所述定位杆(10)相平行设置；

所述定位装置还包括十字固定架(7)，所述十字固定架(7)由上下两个固定块组成，每个固定块上都设置有螺纹孔(16)和定位孔(17)，两组螺纹孔(16)和定位孔(17)相互交叉设置，所述螺纹杆(8)至少部分贯穿所述螺纹孔(16)，所述定位杆(10)至少部分贯穿所述定位孔(17)；

所述第一安装块(4)和所述第二安装块(5)上都固定有固定杆(11)，所述固定杆(11)的两端分别设置有所述第一缓冲装置；

所述第一缓冲装置包括液压油筒(12)，所述液压油筒(12)的一端连通有加油管(1201)，另一端可滑动地设置有所述固定杆(11)，位于所述液压油筒(12)内部的所述固定杆(11)上固定有活塞(1205)，U型管(1202)的两端分别与所述液压油筒(12)相连通；

所述边框(1)的外侧边还分别设置有所述第二缓冲装置；

所述U型管(1202)内固定有多个挡板(1203)；

位于所述U型管(1202)内上侧壁的挡板(1203)和位于所述U型管(1202)内下侧壁的挡板(1203)相互交错设置。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述第一安装块(4)和所述第二安装块(5)上都固定有燕尾块(3)，所述燕尾块(3)可滑动地卡合在所述环形燕尾槽(2)内。

3.根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于，所述第一安装块(4)上固定有旋转头(9)，所述螺纹杆(8)的一端可转动地位于所述旋转头(9)内。

4.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述U型管(1202)和所述液压油筒(12)的连通处分别为第一连通处和第二连通处；

所述第一连通处和所述第二连通处之间分别固定有两个挡块(1204)，所述活塞(1205)位于两个所述挡块(1204)之间。

5.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述U型管(1202)内还固定有流速计(1206)。

6.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述第二缓冲装置包括固定在所述边框(1)上的第一连接板(13)，固定在所述主架体上的第二连接板(1301)，所述第一连接板(13)和所述第二连接板(1301)之间通过橡胶减震块(1304)连接；

所述第二缓冲装置还包括减震箱(1302)，所述橡胶减震块(1304)位于所述减震箱(1302)内，所述减震箱(1302)中相对的两端还分别固定有箱体(1305)，所述箱体(1305)内固定有限位块(1303)，顶杆(1309)一端位于所述减震箱(1302)内并连接有压板(1308)，另一端延伸至所述箱体(1305)内并连接有推板(1307)，位于所述减震箱(1302)内的所述顶杆(1309)上还套接有弹簧(1310)。

7.根据权利要求6所述的定位装置，其特征在于，所述箱体(1305)内还固定有报警开关(1306)。

8.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述十字固定架(7)上还固定有安装板(14)，所述安装板(14)上设置有安装孔(15)。

Images