CN111086213A - 一种可连续打印的省材3d打印机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可连续打印的省材3D打印机,包括打印机底部支架,底部支架上设置有竖向支架,底部支架中部设置有打印平台支撑板,打印平台支撑板上滑动设置有打印平台,打印平台上方设置有铲刀,铲刀上连有两螺丝杆,竖向支架上设置有用于螺丝杆的螺纹座,螺丝杆通过螺杆电机带动转动,底部支架上位于打印平台后面设置有材料架,底部支架后侧设置有蓄物池,底部支架上设置有两个上下运动的滑动座,两个滑动座之间设置有左右运动的喷头,底部支架上设置有操作界面和控制系统,操作界面上设置有操作按钮。本发明提供的一种可连续打印的省材3D打印机,能够实现产品连续打印,提高打印效率,同时能够避免浪费材料和影响工作进度。

Description

一种可连续打印的省材3D打印机
技术领域
本发明涉及一种可连续打印的省材3D打印机,属于3D打印设备技术领域。
背景技术
3D打印属于快速成型技术的一种,它又称为“增材制造”。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,通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于各个领域一些产品的直接制造。
目前3D打印机每次只能打印一件物体,所以每次只能安排一个打印任务。而且打印过程中如果没有工作人员在现场看顾,打印机易出现故障,且出现故障后打印机不会自动停止,严重浪费材料和影响工作进度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,针对现有技术的不足,提供一种能够实现产品连续打印,提高打印效率的可连续打印的省材3D打印机;进一步地,本发明提供一种能够避免浪费材料和影响工作进度的可连续打印的省材3D打印机。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种可连续打印的省材3D打印机,包括打印机底部支架,所述底部支架上设置有竖向支架,所述底部支架中部设置有打印平台支撑板,所述打印平台支撑板上滑动设置有打印平台,所述打印平台上方设置有铲刀,所述铲刀上连有两螺丝杆,所述竖向支架上设置有用于所述螺丝杆的螺纹座,所述螺丝杆通过螺杆电机带动转动,所述底部支架上位于所述打印平台后面设置有材料架,所述底部支架后侧设置有蓄物池,所述底部支架上设置有两个上下运动的滑动座,两个所述滑动座之间设置有左右运动的喷头,所述底部支架上设置有操作界面和控制系统,所述操作界面上设置有操作按钮。
所述打印平台下表面四角处设置有固定杆,四个所述固定杆分别穿过调平机构的四角处后用螺母锁紧。
所述调平机构下表面中部设置有水平方向滚动的滑轮,所述打印平台支撑板左右两侧开设有用于所述滑轮滚动的滑槽。
所述滑轮的个数为4个,两两分布在所述打印平台支撑板的两侧。
所述打印平台的下表面设置有两个第一驱动杆,所述打印平台支撑板前后两端分别设置有第一皮带电机和第一轴承,所述第一皮带电机的输出轴和第一轴承的外表面上设置有第一皮带,所述第一皮带电机转动带动所述第一皮带前后运动,所述第一驱动杆的下端穿过所述第一皮带上层。
所述打印平台内设置有夹层,所述夹层内填充有复合相变储热材料。
所述滑动座上设置有滚轮,所述竖向支架上开设有用于所述滚轮运动的滚动槽,所述滑动座的背面设置螺丝杆,电机带动所述螺丝杆上下运动。
所述喷头的下表面设置有两个第二驱动杆,两个所述滑动座分别设置有第二皮带电机和第二轴承,所述第二皮带电机的输出轴和第二轴承的外表面上设置有第二皮带,所述第二皮带电机转动带动所述第二皮带前后运动,所述第二驱动杆的下端穿过所述第二皮带上层。
所述控制系统上设置有USB接口和SD接口。
所述喷头内设置有传感器,所述喷头上设置有警报器,所述传感器分别与所述警报器和操作界面电性相连。
本发明的有益效果:本发明提供一种可连续打印的省材3D打印机,通过设置带有螺丝杆的铲刀,铲刀移动使成品与打印平台分离从而进入蓄物池,进行下一项产品的打印,可以实现连续打印,能够实现产品连续打印,提高打印效率;喷头上设置有警报器,喷头内设置有传感器,传感器分别与警报器和操作界面电性相连,可判断材料是否进入喷头,当材料不进入喷头或中途卡丝时,喷头上警报器发出警报并将数据传输给操作界面,使打印停止,能够避免浪费材料和影响工作进度。
附图说明
图1为本发明一种可连续打印的省材3D打印机的总体结构示意图;
图2为本发明中打印平台的连接结构示意图;
图3为本发明中打印平台的仰视结构示意图;
图4为本发明中铲刀的结构示意图。
图中附图标记如下:1-打印机底部支架、2-竖向支架、3-滑动座、4-滚轮、5-第二皮带、6-喷头、7-打印平台、8-螺丝杆、9-铲刀、10-材料架、11-蓄物池、12-操作界面、13-操作按钮、14-调平机构、15-固定杆、16-螺母、17-第一驱动杆、18-第一皮带、19-打印平台支撑板、20-滑槽、21-滑轮、22-USB接口、23-SD接口。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述,以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1到图3所示,本发明提供一种可连续打印的省材3D打印机,包括打印机底部支架1,底部支架1上设置有竖向支架2。底部支架1中部设置有打印平台支撑板19,打印平台支撑板19上滑动设置有打印平台7。具体地,打印平台7的下表面设置有两个第一驱动杆17,打印平台支撑板19前后两端分别设置有第一皮带电机和第一轴承,第一皮带电机的输出轴和第一轴承的外表面上设置有第一皮带18,第一皮带电机转动带动第一皮带18前后运动,第一驱动杆17的下端穿过第一皮带18上层。本发明通过第一皮带电机转动带动第一皮带18前后运动,即而带动打印平台7沿着Y轴的定向运动。
打印平台7下表面四角处设置有固定杆15,四个固定杆15分别穿过调平机构14的四角处后用螺母16锁紧。调平机构14下表面中部设置有水平方向滚动的滑轮21,打印平台支撑板19左右两侧开设有用于滑轮21滚动的滑槽20。滑轮21的个数为4个,两两分布在打印平台支撑板19的两侧。
打印平台7内设置有夹层,夹层内填充有复合相变储热材料,可使打印完成后打印平台仍具有打印时的温度,从而成品的底部材料不会与平台粘合过紧,内含夹层使平台保温易于成品与打印平台7分离。
打印平台7上方设置有铲刀9,如图4所示,铲刀9上连有两螺丝杆8,铲刀9为一整体结构,可直接固定于螺丝杆8上。竖向支架2上设置有用于螺丝杆8的螺纹座24,螺丝杆8通过螺杆电机带动转动,铲刀9沿y轴方向移动使成品与打印平台7分离从而进入蓄物池11,进行下一项产品的打印,可以实现连续打印。
底部支架1上位于打印平台7后面设置有材料架10,用于承载1kg左右的材料。底部支架1后侧设置有蓄物池11,可从3D打印机中拆卸下来,可一次性取出所有成品。
底部支架1上设置有两个上下运动的滑动座3,滑动座3上设置有滚轮4,竖向支架2上开设有用于滚轮4运动的滚动槽,滑动座3的背面设置螺丝杆,电机带动螺丝杆上下运动,实现喷头6沿着Z轴的定向运动。两个滑动座3之间设置有左右运动的喷头6,喷头6的下表面设置有两个第二驱动杆,两个滑动座3分别设置有第二皮带电机和第二轴承,第二皮带电机的输出轴和第二轴承的外表面上设置有第二皮带5,第二皮带电机转动带动第二皮带5前后运动,第二驱动杆的下端穿过第二皮带5上层。本发明通过第二皮带电机转动带动第二皮带5左右运动,即而带动喷头6沿着Y轴的定向运动。
喷头6内设置有传感器,喷头6上设置有警报器,传感器分别与警报器和操作界面1电性相连。喷头内部结构是齿轮和材料过盈配合不断将材料输送到喷头下方的喷嘴部分。喷头6输送打印原料的原理为:因为材料并不是完全刚性,与喷头6内的齿轮过盈配合后材料会呈一定的锯齿状可以输送,当喷嘴连续喷出熔融材料时,喷头6内打印原料那根线以及齿轮都会正常运动,传感器需要监测的就是材料那根线是否在移动或者齿轮是否仍然在转动,当材料不进入喷头6或中途卡丝时,喷头6上警报器发出警报,并且传感器将数据传输给操作界面12,使打印停止。
底部支架1上设置有操作界面12和控制系统,操作界面12上设置有操作按钮13。控制系统上设置有USB接口22和SD接口23。
下面以打印十个花瓶和一辆小车为例具体阐述下本发明的工作过程。
操作者先在电脑上将两个模型先后放在打印机对应的切片软件上,接着在切片软件中调整合适的参数,然后将模型切片至SD卡中。之后操作者从电脑上取下SD卡,将其插入3D打印机中(或者使用USB线联机操作和连接WIFI脱机操作)。按下操作按钮在操作界面上选择需要打印的花瓶并选择个数为十,选择需要打印的小车并选择个数为一,确认开始打印。
打印机收到打印任务,开始预热喷头和底板。当这两者达到指定温度后,打印机从原点开始吐丝(从原点开始是为了测试是否卡丝)。接着打印机按打印进程工作,具体工作过程如下:打印平台其下为四个沿滑槽移动的滑轮,通过第一皮带、第一轴承和第一皮带电机组合在一起的精确控制使打印平台下的滑轮沿滑槽定向移动,从而实现打印平台在y轴的定向移动;通过第二皮带、第二轴承和第二皮带电机组合在一起的精确控制实现喷头在x轴的定向移动;通过两侧滑轮滑槽连接及背部螺丝杆的精确控制实现喷头整体在z轴的定向移动。经过一段时间后,操作界面显示第一个花瓶打印完成,控制x、y、z轴移动的电机停止工作,控制螺丝杆的电机开始转动,螺丝杆转动带动铲刀在y轴方向移动,使花瓶与打印平台分离,从而进入蓄物池。如此再重复九次即花瓶打印完成,接着打印小车。
在打印小车时,喷头发出警报。操作者得知打印出现故障后即刻赶到现场,进行故障排除(可能是更换材料也可能是清理喷头等等)。之后,操作者按下操作按钮选择重新打印。3D打印机即继续小车的打印任务。经过一段时间后,操作界面显示小车打印完成,控制x、y、z轴移动的电机停止工作,控制螺丝杆的电机开始转动,螺丝杆转动带动铲刀在y轴方向移动,使小车与打印平台分离,从而进入蓄物池。
最后,操作界面显示打印完成,发出响声提示操作者取走十个花瓶和一个辆小车。操作者拆卸下蓄物池,一次性取出所有成品。此次工作完成。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可连续打印的省材3D打印机,其特征在于:包括打印机底部支架(1),所述底部支架(1)上设置有竖向支架(2),所述底部支架(1)中部设置有打印平台支撑板(19),所述打印平台支撑板(19)上滑动设置有打印平台(7),所述打印平台(7)上方设置有铲刀(9),所述铲刀(9)上连有两螺丝杆(8),所述竖向支架(2)上设置有用于所述螺丝杆(8)的螺纹座(24),所述螺丝杆(8)通过螺杆电机带动转动,所述底部支架(1)上位于所述打印平台(7)后面设置有材料架(10),所述底部支架(1)后侧设置有蓄物池(11),所述底部支架(1)上设置有两个上下运动的滑动座(3),两个所述滑动座(3)之间设置有左右运动的喷头(6),所述底部支架(1)上设置有操作界面(12)和控制系统,所述操作界面(12)上设置有操作按钮(13)。
2.根据权利要求1所述的一种可连续打印的省材3D打印机,其特征在于:所述打印平台(7)下表面四角处设置有固定杆(15),四个所述固定杆(15)分别穿过调平机构(14)的四角处后用螺母(16)锁紧。
3.根据权利要求2所述的一种可连续打印的省材3D打印机,其特征在于:所述调平机构(14)下表面中部设置有水平方向滚动的滑轮(21),所述打印平台支撑板(19)左右两侧开设有用于所述滑轮(21)滚动的滑槽(20)。
4.根据权利要求3所述的一种可连续打印的省材3D打印机,其特征在于:所述滑轮(21)的个数为4个,两两分布在所述打印平台支撑板(19)的两侧。
5.根据权利要求1所述的一种可连续打印的省材3D打印机,其特征在于:所述打印平台(7)的下表面设置有两个第一驱动杆(17),所述打印平台支撑板(19)前后两端分别设置有第一皮带电机和第一轴承,所述第一皮带电机的输出轴和第一轴承的外表面上设置有第一皮带(18),所述第一皮带电机转动带动所述第一皮带(18)前后运动,所述第一驱动杆(17)的下端穿过所述第一皮带(18)上层。
6.根据权利要求1所述的一种可连续打印的省材3D打印机,其特征在于:所述打印平台(7)内设置有夹层,所述夹层内填充有复合相变储热材料。
7.根据权利要求1所述的一种可连续打印的省材3D打印机,其特征在于:所述滑动座(3)上设置有滚轮(4),所述竖向支架(2)上开设有用于所述滚轮(4)运动的滚动槽,所述滑动座(3)的背面设置螺丝杆,电机带动所述螺丝杆上下运动。
8.根据权利要求1所述的一种可连续打印的省材3D打印机,其特征在于:所述喷头(6)的下表面设置有两个第二驱动杆,两个所述滑动座(3)分别设置有第二皮带电机和第二轴承,所述第二皮带电机的输出轴和第二轴承的外表面上设置有第二皮带(5),所述第二皮带电机转动带动所述第二皮带(5)前后运动,所述第二驱动杆的下端穿过所述第二皮带(5)上层。
9.根据权利要求1所述的一种可连续打印的省材3D打印机,其特征在于:所述控制系统上设置有USB接口(22)和SD接口(23)。
10.根据权利要求1所述的一种可连续打印的省材3D打印机,其特征在于:所述喷头(6)内设置有传感器,所述喷头(6)上设置有警报器,所述传感器分别与所述警报器和操作界面(1)电性相连。
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