CN110435133B - 一种点阵自熔式3d打印设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种点阵自熔式3D打印设备，包括发光控制器；发光器组，发光器组受发光控制器控制，发光器组包括若干发光器，若干发光器呈点阵排列；驱动器组，驱动器组接收发光器组信号指令，并移动和/或加热打印耗材，驱动器组包括若干驱动器；以及，成型托盘；其中，驱动器位于发光器下方，驱动器的数量不少于发光器的数量。本发明适用于特定的打印耗材，即一种可自熔的3D打印用FDM线材，无需热熔喷头，FDM线材本身可发热熔化，并且通过点阵式设置，控制各个坐标点上的FDM线材状态以实现去除X轴与Y轴两方向上的移动装置，减小3D打印设备体积，并可一次性完成整层打印，提高了打印效率。

Description

一种点阵自熔式3D打印设备
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种点阵自熔式3D打印设备。
背景技术
3D打印是一种累积制造技术，即快速成形技术，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。目前3D打印技术采用最多的打印工艺为FDM，即熔融沉积制造工艺，其耗材一般是热塑性材料，如蜡、ABS、尼龙等，以丝状或棒状的线材供料，3D打印时需要配备高温喷头，材料在喷头内被加热熔化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动的同时将熔化的材料挤出，材料迅速凝固，并与周围的材料凝结。传统的FDM工艺需要另设打印喷头进行加热，费时费力，而本公司研发出一款自熔型3D打印用FDM线材，无需热熔喷头，FDM线材本身可发热熔化，而目前市场上无配套的3D打印设备，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。
发明内容
本发明旨在提供一种点阵自熔式3D打印设备，以克服现有技术中存在的不足。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种点阵自熔式3D打印设备，包括：
发光控制器；
发光器组，所述发光器组受所述发光控制器控制，所述发光器组包括若干发光器，若干所述发光器呈点阵排列；
驱动器组，所述驱动器组接收所述发光器组信号指令，并移动和/或加热打印耗材，所述驱动器组包括若干驱动器；以及，
成型托盘；其中，
所述驱动器位于所述发光器下方，所述驱动器的数量不少于所述发光器的数量。
优选地，所述驱动器从上到下依次包括：
卡合部，所述卡合部的顶端设置有接收所述发光器信号指令的光线接收器；
升降部，所述升降部能够提升或降低所述打印耗材；
固定部，所述固定部能够固定所述打印耗材；其中，
所述卡合部与所述固定部之间设置有导电线路，所述导电线路的一端伸出所述卡合部形成第一接头，所述导电线路的另一端伸出所述固定部形成第二接头；
所述光线接收器控制所述升降部以及所述导电线路开合。
优选地，所述点阵自熔式3D打印设备还包括架体，所述架体包括：
支架；
第一固定板，所述第一固定板设置于所述支架顶端，并与所述支架可拆卸连接，所述发光器组固定在所述第一固定板上；
第二固定板，所述第二固定板设置于所述第一固定板的下方，并与所述支架固定，所述驱动器组固定在所述第二固定板上；
底板，所述底板固定于所述支架的底部，所述成型托盘放置于所述底板上。
优选地，所述发光器为红外线发射器，所述光线接收器为红外线接收器。
优选地，所述第二固定板设置有若干通孔，所述驱动器穿过所述通孔与打印耗材连接，所述卡合部卡接在所述通孔内。
优选地，所述第一接头设置于所述卡合部的侧边，所述通孔的内侧壁设置有与所述第一接头对应的第三接头。
优选地，所述通孔与所述卡合部设置有对应的导向组件，所述导向组件能够控制所述第一接头与所述第三接头连接。
优选地，所述导向组件包括设置于所述通孔内侧壁的凹槽、以及设置于所述卡合部侧边的凸块，所述凸块与所述凹槽相匹配。
优选地，所述升降部为液压杆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明适用于特定的打印耗材，即一种可自熔的3D打印用FDM线材，无需热熔喷头，FDM线材本身可发热熔化，并且通过点阵式设置，控制各个坐标点上的FDM线材状态以实现去除X轴与Y轴两方向上的移动装置，减小3D打印设备体积，并可一次性完成整层打印，提高了打印效率。
(2)本发明通过发光器控制驱动器，控制精准，线路简单。
(3)本发明通过驱动器实现可自熔的3D打印用FDM线材的固定与上下移动，确保各根FDM线材在适当位置熔融，提高打印精准度，提升打印质量。
(4)本发明通过设置导向组件确保通孔与卡合部，以及两接头准确接触。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的立体示意图；
图2为本发明一实施例的另一角度立体放大示意图；
图3为本发明中驱动器的立体放大示意图；
图4为本发明中驱动器的另一角度立体放大示意图；
图5为本发明中通孔的立体放大示意图。
具体地，1-发光控制器，2-发光器组，3-驱动器组，4-成型托盘，5-支架，6-第一固定板，7-第二固定板，8-底板，21-发光器，22-光线接收器，31-驱动器，71-通孔，311-卡合部，312-升降部，313-固定部，314-第一接头，315-第二接头，711-凹槽，712-凸块。
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。
如图1所示，一种点阵自熔式3D打印设备，包括发光控制器1、发光器组2、驱动器组3以及成型托盘4，还可以设置有支撑固定以上部件的架体，架体包括支架5，依次设置于支架5上的第一固定板6、第二固定板7以及底板8。具体地，第一固定板6设置于支架5顶端，并与支架5可拆卸连接，一般可采用第一固定板6套接于支架5上部，发光控制器1和发光器组2固定在第一固定板6上，发光控制器1采用PLC控制板；第二固定板7设置于第一固定板6的下方，并与支架5固定，驱动器组3固定在第二固定板7上；底板8固定于支架5的底部，成型托盘4放置于底板8上。
如图2所示，发光器组2受发光控制器1控制，发光器组2包括若干发光器21，若干发光器21呈点阵排列，即沿x轴与y轴方向均匀排布；驱动器组3接收发光器组2信号指令，并移动和/或加热打印耗材，驱动器组3包括若干驱动器31；驱动器31位于发光器21下方，并且驱动器31的数量不少于发光器21的数量，即可以由一个发光器21控制多个驱动器31。通过发光器21控制驱动器31，控制精准，线路简单。
如图3和图4所示，驱动器31从上到下依次包括卡合部311、升降部312和固定部313。卡合部311的顶端设置有接收发光器21信号指令的光线接收器22，优选方案中，第二固定板7设置有若干通孔71，驱动器31穿过通孔71与打印耗材连接，卡合部311卡接在通孔71内。升降部312能够提升或降低打印耗材，升降部312优选为液压杆。固定部313能够固定打印耗材，并且卡合部311与固定部313之间设置有导电线路，导电线路的一端伸出卡合部311形成第一接头314，导电线路的另一端伸出固定部313形成第二接头315，第二接头315与打印耗材的接头相连，通过导电加热熔化打印耗材。光线接收器22控制升降部312以及导电线路开合，确保各根FDM线材在适当位置熔融，提高打印精准度，提升打印质量。发光器21优选为红外线发射器，相应的，光线接收器22优选为红外线接收器。
第一接头314优选设置于卡合部311的侧边，通孔71的内侧壁设置有与第一接头314对应的第三接头，通过第一接头314与第三接头的碰触连接，连通电源。
如图5所示，通孔71与卡合部311设置有对应的导向组件，导向组件能够控制第一接头314与第三接头连接。导向组件包括设置于通孔71内侧壁的凹槽711、以及设置于卡合部311侧边的凸块712，凸块712与凹槽711相匹配。
综上，本发明适用于特定的打印耗材，即一种可自熔的3D打印用FDM线材，无需热熔喷头，FDM线材本身可发热熔化，并且通过点阵式设置，控制各个坐标点上的FDM线材状态以实现去除X轴与Y轴两方向上的移动装置，减小3D打印设备体积，并可一次性完成整层打印，提高了打印效率。
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)

1.一种点阵自熔式3D打印设备，其特征在于，包括：
发光控制器；
发光器组，所述发光器组受所述发光控制器控制，所述发光器组包括若干发光器，若干所述发光器呈点阵排列；
驱动器组，所述驱动器组接收所述发光器组信号指令，并移动和/或加热打印耗材，所述驱动器组包括若干驱动器；以及，
成型托盘；其中，
所述驱动器位于所述发光器下方，所述驱动器的数量不少于所述发光器的数量；
所述驱动器从上到下依次包括：
卡合部，所述卡合部的顶端设置有接收所述发光器信号指令的光线接收器；
升降部，所述升降部能够提升或降低所述打印耗材；
固定部，所述固定部能够固定所述打印耗材；其中，
所述卡合部与所述固定部之间设置有导电线路，所述导电线路的一端伸出所述卡合部形成第一接头，所述导电线路的另一端伸出所述固定部形成第二接头；
所述光线接收器控制所述升降部以及所述导电线路开合。
2.根据权利要求1所述的点阵自熔式3D打印设备，其特征在于，所述点阵自熔式3D打印设备还包括架体，所述架体包括：
支架；
第一固定板，所述第一固定板设置于所述支架顶端，并与所述支架可拆卸连接，所述发光器组固定在所述第一固定板上；
第二固定板，所述第二固定板设置于所述第一固定板的下方，并与所述支架固定，所述驱动器组固定在所述第二固定板上；
底板，所述底板固定于所述支架的底部，所述成型托盘放置于所述底板上。
3.根据权利要求1所述的点阵自熔式3D打印设备，其特征在于，所述发光器为红外线发射器，所述光线接收器为红外线接收器。
4.根据权利要求2所述的点阵自熔式3D打印设备，其特征在于，所述第二固定板设置有若干通孔，所述驱动器穿过所述通孔与打印耗材连接，所述卡合部卡接在所述通孔内。
5.根据权利要求4所述的点阵自熔式3D打印设备，其特征在于，所述第一接头设置于所述卡合部的侧边，所述通孔的内侧壁设置有与所述第一接头对应的第三接头。
6.根据权利要求5所述的点阵自熔式3D打印设备，其特征在于，所述通孔与所述卡合部设置有对应的导向组件，所述导向组件能够控制所述第一接头与所述第三接头连接。
7.根据权利要求6所述的点阵自熔式3D打印设备，其特征在于，所述导向组件包括设置于所述通孔内侧壁的凹槽、以及设置于所述卡合部侧边的凸块，所述凸块与所述凹槽相匹配。
8.根据权利要求1所述的点阵自熔式3D打印设备，其特征在于，所述升降部为液压杆。
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