CN111633978A - 一种多喷嘴式熔融技术的3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多喷嘴式熔融技术的3D打印机,涉及3D打印机技术领域,该多喷嘴式熔融技术的3D打印机,包括机架,所述机架的内部顶端安装有熔融箱,且机架的内部下方设置有打印台,所述机架内部的底端中间位置处固定有气缸,且机架的前表面嵌设有控制器,所述气缸的顶端与打印台的底端相连接,所述机架的内部且位于熔融箱的下方安装有固定板,所述机架的内壁两侧对称固定有第一电机和第三电机,且第一电机和第三电机与固定板之间均转动连接有丝杆,本发明通过废气处理机构的设置,能够实现对打印机工作时产生的废气进行处理,达到过滤的目的,有效的避免了废气直接排出而造成空气污染,有利于环保。
Description
技术领域
本发明属于3D打印机技术领域,具体涉及一种多喷嘴式熔融技术的3D打印机。
背景技术
3D打印机即三维立体打印机,也称三维打印机,是快速成型的一种工艺,采用层层堆积的方式分层制作出三维模型,其运行过程类似于传统打印机,只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸,而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。
但是目前市场上多喷嘴式熔融技术的3D打印机在使用过程中存在缺陷,如:(1)在打印过程中容易产生废气,不能对废气进行处理,直接排出导致空气污染,不利于环保;(2)原料熔融效率低,且熔融不均匀,不便于快速进料,影响打印机的进料效率;(3)打印机进风口未设置过滤机构,空气中掺杂的灰尘等杂物容易溢进打印机的内部并积攒于部件上,导致部件容易损坏,影响打印机的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多喷嘴式熔融技术的3D打印机,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种多喷嘴式熔融技术的3D打印机,包括机架,所述机架的内部顶端安装有熔融箱,且机架的内部下方设置有打印台,所述机架内部的底端中间位置处固定有气缸,且机架的前表面嵌设有控制器,所述气缸的顶端与打印台的底端相连接,所述机架的内部且位于熔融箱的下方安装有固定板,所述机架的内壁两侧对称固定有第一电机和第三电机,且第一电机和第三电机与固定板之间均转动连接有丝杆,两个所述丝杆的外部均套接有移动套,且两个移动套的底端均安装有机械手,两个所述机械手的底端均安装有喷嘴,所述熔融箱的底部开设有落料口,且熔融箱内部的底部两侧对称嵌设有两个电加热块,所述落料口与两个喷嘴之间均连接有输料软管,所述机架的顶端连接有进料管,且机架的背侧安装有废气处理机构,所述废气处理机构的顶部通过支板固定有通过管道连接的抽料机和储料箱,其中抽料机相对于储料箱的一端与进料管之间通过管道连接,所述储料箱相对于抽料机的一侧连接有加料管,所述废气处理机构相对于机架的一侧连接有排气管,所述机架的底部两侧对称嵌设有两个进风窗,且机架的内壁对称开设有两个通风孔。
优选的,所述机架顶端的中间位置处安装有搅拌机构,所述搅拌机构包括第二电机以及与第二电机转动连接的搅拌叶,所述第二电机安装于机架的顶部,所述搅拌叶设于熔融箱的内部,且搅拌叶长短不一。
优选的,所述废气处理机构包括箱体,所述箱体的内部一侧安装有风机,且箱体内部相对于风机的一侧形成过滤腔,所述风机的一侧安装有将两个通风孔罩设的吸风罩,且风机的另一侧与过滤腔之间连接有排风罩,所述过滤腔的内部安装有四个首尾交错分布的导流板,四个所述导流板将过滤腔的内部分隔,形成S型通道,且相邻两个导流板之间均安装有沿竖直方向等距离分布的活性炭过滤网。
优选的,所述打印台的内部开设有腔槽,且腔槽的内部上方安装有氧气渗透面板,所述腔槽的内部底部固定有正对氧气渗透面板的紫外投影设备。
优选的,所述打印台底部的四个拐角处均连接有伸缩连杆,所述伸缩连杆由内杆和外杆组成,且内杆和外杆的端部分别与打印台的底部和机架的内部底部相连接。
优选的,两个所述通风孔均呈圆形结构,且两个通风孔的内部均安装有挡网。
优选的,所述进风窗包括框体,所述框体位于机架外部的一端开设有插槽,且框体位于机架内部的一端内部安装有六个转动轴,所述插槽的内部插设有过滤机构,六个所述转动轴的外部均套设有叶板,且其中一个转动轴的一端延伸至机架的外部并套接有旋拧盘,六个所述叶板的底部一侧均安装有轴杆,相邻两个所述叶板之间通过联动组件连接。
优选的,所述联动组件包括联动杆以及沿竖直方向等距离固定于联动杆一侧的拨叉,所述拨叉共设置有六个,且六个拨叉相对于联动杆的一端分别卡接于六个轴杆的外部。
优选的,所述过滤机构包括插板,所述插板的内部嵌设有过滤网,且插板的底端对称安装有两个定位块,两个所述定位块的内部均开设有弹簧槽,且两个弹簧槽的内部均固定有弹簧,两个所述弹簧的两端均连接有可延伸至定位块外部两侧的卡块,同时所述插槽的内部底部对称开设有与两个定位块一一对应的定位槽,且两个定位槽的内壁两侧均开设有与卡块相匹配的卡槽。
优选的,所述插板的两侧对称安装有两个直线滑条,所述插槽的内壁两侧对称开设有与直线滑条相匹配的直线滑槽,同时两个所述直线滑条相对于插板的一端相对的角均以圆弧倒角过渡,形成表壁圆滑的弧端。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明通过废气处理机构的设置,能够实现对打印机工作时产生的废气进行处理,达到过滤的目的,有效的避免了废气直接排出而造成空气污染,有利于环保。
(2)本发明通过搅拌机构的设置,能够实现原料进行搅拌,使得原料能够均匀熔融,可加速原料的熔融,有效的提高了原料的熔融效率,从而便于打印机的快速进料,可避免管道堵塞,大大的提高了打印机的进料速率,有利于提高打印机的打印效率。
(3)本发明通过在进风窗的内部增设过滤机构,能够实现对空气进行过滤,有效的避免了灰尘中掺杂的灰尘等杂物溢进打印机的内部,可防止灰尘等杂物积攒于部件上,从而有利于部件的正常工作,有助于延长打印机的使用寿命,降低使用成本。
(4)另外,通过直线滑条和直线滑槽的设置,以将过滤机构采用插拔式结构,同时通过定位块、定位槽、弹簧、卡块和卡槽的配合,能够实现过滤机构的快速拆装,有效的提高了过滤机构的拆装效率,且操作简便,省时省力,以便于过滤机构的定期清理,可确保过滤机构的过滤效果,实用性更佳。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的外观图;
图3为本发明的后视图;
图4为本发明进风窗的剖视图;
图5为本发明过滤机构的结构示意图;
图6为本发明废气处理机构的剖视图;
图7为图4中的A处放大图;
图8为图4中的B处放大图;
图9为本发明的电路框图;
图中:1-机架;2-挡网;3-通风孔;4-输料软管;5-固定板;6-喷嘴;7-机械手;8-移动套;9-第一电机;10-丝杆;11-电加热块;12-进料管;13-搅拌叶;14-第二电机;15-落料口;16-熔融箱;17-第三电机;18-打印台;19-氧气渗透面板;20-进风窗;201-框体;202-转动轴;203-叶板;204-联动杆;205-定位槽;206-卡槽;207-拨叉;208-轴杆;209-旋拧盘;21-紫外投影设备;22-气缸;23-伸缩连杆;24-控制器;25-废气处理机构;251-箱体;252-吸风罩;253-风机;254-排风罩;255-导流板;256-S型通道;257-活性炭过滤网;258-过滤腔;26-抽料机;27-储料箱;28-加料管;29-排气管;30-过滤机构;301-插板;302-直线滑条;303-过滤网;304-定位块;305-卡块;306-弹簧。
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-图9所示,本发明提供一种技术方案:一种多喷嘴式熔融技术的3D打印机,包括机架1,机架1的内部顶端安装有熔融箱16,且机架1的内部下方设置有打印台18,机架1内部的底端中间位置处固定有气缸22,且机架1的前表面嵌设有控制器24,气缸22的顶端与打印台18的底端相连接,机架1的内部且位于熔融箱16的下方安装有固定板5,机架1的内壁两侧对称固定有第一电机9和第三电机17,且第一电机9和第三电机17与固定板5之间均转动连接有丝杆10,两个丝杆10的外部均套接有移动套8,且两个移动套8的底端均安装有机械手7,两个机械手7的底端均安装有喷嘴6,熔融箱16的底部开设有落料口15,且熔融箱16内部的底部两侧对称嵌设有两个电加热块11,落料口15与两个喷嘴6之间均连接有输料软管4,机架1的顶端连接有进料管12,且机架1的背侧安装有废气处理机构25,废气处理机构25的顶部通过支板固定有通过管道连接的抽料机26和储料箱27,其中抽料机26相对于储料箱27的一端与进料管12之间通过管道连接,储料箱27相对于抽料机26的一侧连接有加料管28,废气处理机构25相对于机架1的一侧连接有排气管29,机架1的底部两侧对称嵌设有两个进风窗20,且机架1的内壁对称开设有两个通风孔3。
具体的:使用者可先将物件打印程序通过控制器24输入打印机系统中,再通过控制器24打开抽料机26,使得抽料机26工作,以将储料箱27内部的原料抽出,并通过管道输送进熔融箱16的内部,此时,使用者通过控制器24将电加热块11通电,使得电加热块11产生热量,以将熔融箱16内部的原料熔融,熔融后的原料通过输料软管4输进喷嘴6中,而后使用者通过控制器24分别打开第一电机9和第三电机17,使得第一电机9和第三电机17工作,并分别带动丝杆10转动,再通过移动套8带动两个机械手7水平移动,然后使用者可通过物件大小,通过气缸22驱动打印台18升降,使得打印机的内部留有足够的空间,以满足物件的打印,当打印台18位置调节完成后,使用者通过控制器24启动打印程序,使得两个机械手7活动,并带动两个喷嘴6移动,通过喷嘴6将原料喷至打印台18上,使得原料层层堆积叠加,以形成三维实体,从而完成3D打印,在打印过程中,废气处理机构25可对打印过程中产生的废气进行处理,以达到过滤的目的,过滤后,气体由排气管29排出,从而避免空气污染,外部空气由进风窗20进入打印机的内部,以形成空气循环,以便于打印机内部气体的流动,实现换气。
作为一可实施方式,优选的,机架1顶端的中间位置处安装有搅拌机构,搅拌机构包括第二电机14以及与第二电机14转动连接的搅拌叶13,第二电机14安装于机架1的顶部,搅拌叶13设于熔融箱16的内部,且搅拌叶13长短不一。
在本实施方式中,通过第二电机14工作,以带动长短不一的搅拌叶13转动,从而对加进熔融箱16内部的原料进行搅拌,使得原料均匀,以加速原料熔融,有效的提高原料的熔融速率,以便于打印机原料的输送。
作为一可实施方式,优选的,废气处理机构25包括箱体251,箱体251的内部一侧安装有风机253,且箱体251内部相对于风机253的一侧形成过滤腔258,风机253的一侧安装有将两个通风孔3罩设的吸风罩252,且风机253的另一侧与过滤腔258之间连接有排风罩254,过滤腔258的内部安装有四个首尾交错分布的导流板255,四个导流板255将过滤腔258的内部分隔,形成S型通道256,且相邻两个导流板255之间均安装有沿竖直方向等距离分布的活性炭过滤网257。
在本实施方式中,可通过风机253工作将打印机内部打印过程中产生的废气通过吸风罩252抽进箱体251中,外部空气由进气窗20进入打印机的内部,以实现气流循环,而后废气由排风罩254输进过滤腔258中,此时,废气在导流板255的作用下沿S型通道256的内部流动,在流动过程中,活性炭过滤网257对废气进行过滤,过滤后,气体由排气管29排出,以此实现废气过滤,可避免废气直接排出而造成空气污染,有利于环保。
作为一可实施方式,优选的,打印台18的内部开设有腔槽,且腔槽的内部上方安装有氧气渗透面板19,腔槽的内部底部固定有正对氧气渗透面板19的紫外投影设备21。
在本实施方式中,通过紫外投影设备21发出紫外光,以对氧气渗透面板19上的物料照射,从而加速物料固化,有助于提高打印效率。
作为一可实施方式,优选的,打印台18底部的四个拐角处均连接有伸缩连杆23,伸缩连杆23由内杆和外杆组成,且内杆和外杆的端部分别与打印台18的底部和机架1的内部底部相连接。
在本实施方式中,当打印台18在气缸22驱动作用下进行升降时,伸缩连接23随之伸缩,从而增加了打印台18升降时的稳定性,以便于物料的稳定打印。
作为一可实施方式,优选的,两个通风孔3均呈圆形结构,且两个通风孔3的内部均安装有挡网2。
在本实施方式中,挡网2能够对通风孔3进行隔挡,避免杂物由通风孔3被吸进,可确保废气处理机构25的正常工作。
作为一可实施方式,优选的,进风窗20包括框体201,框体201位于机架1外部的一端开设有插槽,且框体201位于机架1内部的一端内部安装有六个转动轴202,插槽的内部插设有过滤机构30,六个转动轴202的外部均套设有叶板203,且其中一个转动轴202的一端延伸至机架1的外部并套接有旋拧盘209,六个叶板203的底部一侧均安装有轴杆208,相邻两个叶板203之间通过联动组件连接。
在本实施方式中,对进风窗20进行启闭时,使用者可转动旋拧盘209,以带动其中一个叶板203转动,剩余叶板203在联动组件的作用下同步转动,以此实现进风窗20的启闭,使得进风窗20形成百叶窗,同时,在进风窗20进风时,过滤机构30能够对空气进行过滤,去除空气中掺杂的杂物,可避免灰尘等杂物溢进打印机的内部,从而便于打印机的正常使用;
但在实际运用过程中,叶板203的数量不仅限于上述所公开的六个,具体可根据实际需求而定,本实施例中以六个为例,以便说明。
作为一可实施方式,优选的,联动组件包括联动杆204以及沿竖直方向等距离固定于联动杆204一侧的拨叉207,拨叉207共设置有六个,且六个拨叉207相对于联动杆204的一端分别卡接于六个轴杆208的外部。
在本实施方式中,通过联动组件,可使六个叶板203在拨叉207和联动杆204的作用下同步转动,以实现六个叶板203的同时开启和关闭。
作为一可实施方式,优选的,过滤机构30包括插板301,插板301的内部嵌设有过滤网303,且插板301的底端对称安装有两个定位块304,两个定位块304的内部均开设有弹簧槽,且两个弹簧槽的内部均固定有弹簧306,两个弹簧306的两端均连接有可延伸至定位块304外部两侧的卡块305,同时插槽的内部底部对称开设有与两个定位块304一一对应的定位槽205,且两个定位槽205的内壁两侧均开设有与卡块305相匹配的卡槽206。
在本实施方式中,在过滤机构3长时间使用,需要清理时,使用者可拉动插板301,使得卡块305受力并在弹簧306的作用下收缩,以脱离卡槽206,直至定位块304脱离定位槽205,从而将插板301由进风窗20的内部抽出,使得过滤网303随之拔出,而后使用者对过滤网303进行清理,清理后,使用者将将插板301插进插槽中,直至定位块304插进定位槽205中,此时,卡块305与卡槽206相对应并在弹簧306的作用下卡进卡槽206中,以将定位块304卡接,从而将插板301卡接,以实现插板301的快速拆装,便于过滤机构3的清理。
作为一可实施方式,优选的,插板301的两侧对称安装有两个直线滑条302,插槽的内壁两侧对称开设有与直线滑条302相匹配的直线滑槽,同时两个直线滑条302相对于插板301的一端相对的角均以圆弧倒角过渡,形成表壁圆滑的弧端。
在本实施方式中,在使用者拉动插板301时,直线滑条302沿直线滑槽的内部滑动,可实现插板301的滑动拆装,进一步便于过滤网303的清理或更换。
综上,上述所提及的电气部件的电性连接如下:第一电机9、电加热块11、第二电机14、第三电机17、紫外投影设备21、风机253和抽料机26均与控制器24电性连接;
其中:第一电机9和第三电机17均采用Y2-90L-4驱动电机;第二电机14采用CB-B80驱动电机;控制器24采用PLC可编辑控制器,且其型号为PLCCPU226。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种多喷嘴式熔融技术的3D打印机,其特征在于:包括机架(1),所述机架(1)的内部顶端安装有熔融箱(16),且机架(1)的内部下方设置有打印台(18),所述机架(1)内部的底端中间位置处固定有气缸(22),且机架(1)的前表面嵌设有控制器(24),所述气缸(22)的顶端与打印台(18)的底端相连接,所述机架(1)的内部且位于熔融箱(16)的下方安装有固定板(5),所述机架(1)的内壁两侧对称固定有第一电机(9)和第三电机(17),且第一电机(9)和第三电机(17)与固定板(5)之间均转动连接有丝杆(10),两个所述丝杆(10)的外部均套接有移动套(8),且两个移动套(8)的底端均安装有机械手(7),两个所述机械手(7)的底端均安装有喷嘴(6),所述熔融箱(16)的底部开设有落料口(15),且熔融箱(16)内部的底部两侧对称嵌设有两个电加热块(11),所述落料口(15)与两个喷嘴(6)之间均连接有输料软管(4),所述机架(1)的顶端连接有进料管(12),且机架(1)的背侧安装有废气处理机构(25),所述废气处理机构(25)的顶部通过支板固定有通过管道连接的抽料机(26)和储料箱(27),其中抽料机(26)相对于储料箱(27)的一端与进料管(12)之间通过管道连接,所述储料箱(27)相对于抽料机(26)的一侧连接有加料管(28),所述废气处理机构(25)相对于机架(1)的一侧连接有排气管(29),所述机架(1)的底部两侧对称嵌设有两个进风窗(20),且机架(1)的内壁对称开设有两个通风孔(3)。
2.根据权利要求1所述的一种多喷嘴式熔融技术的3D打印机,其特征在于:所述机架(1)顶端的中间位置处安装有搅拌机构,所述搅拌机构包括第二电机(14)以及与第二电机(14)转动连接的搅拌叶(13),所述第二电机(14)安装于机架(1)的顶部,所述搅拌叶(13)设于熔融箱(16)的内部,且搅拌叶(13)长短不一。
3.根据权利要求1所述的一种多喷嘴式熔融技术的3D打印机,其特征在于:所述废气处理机构(25)包括箱体(251),所述箱体(251)的内部一侧安装有风机(253),且箱体(251)内部相对于风机(253)的一侧形成过滤腔(258),所述风机(253)的一侧安装有将两个通风孔(3)罩设的吸风罩(252),且风机(253)的另一侧与过滤腔(258)之间连接有排风罩(254),所述过滤腔(258)的内部安装有四个首尾交错分布的导流板(255),四个所述导流板(255)将过滤腔(258)的内部分隔,形成S型通道(256),且相邻两个导流板(255)之间均安装有沿竖直方向等距离分布的活性炭过滤网(257)。
4.根据权利要求1所述的一种多喷嘴式熔融技术的3D打印机,其特征在于:所述打印台(18)的内部开设有腔槽,且腔槽的内部上方安装有氧气渗透面板(19),所述腔槽的内部底部固定有正对氧气渗透面板(19)的紫外投影设备(21)。
5.根据权利要求1所述的一种多喷嘴式熔融技术的3D打印机,其特征在于:所述打印台(18)底部的四个拐角处均连接有伸缩连杆(23),所述伸缩连杆(23)由内杆和外杆组成,且内杆和外杆的端部分别与打印台(18)的底部和机架(1)的内部底部相连接。
6.根据权利要求1所述的一种多喷嘴式熔融技术的3D打印机,其特征在于:两个所述通风孔(3)均呈圆形结构,且两个通风孔(3)的内部均安装有挡网(2)。
7.根据权利要求1所述的一种多喷嘴式熔融技术的3D打印机,其特征在于:所述进风窗(20)包括框体(201),所述框体(201)位于机架(1)外部的一端开设有插槽,且框体(201)位于机架(1)内部的一端内部安装有六个转动轴(202),所述插槽的内部插设有过滤机构(30),六个所述转动轴(202)的外部均套设有叶板(203),且其中一个转动轴(202)的一端延伸至机架(1)的外部并套接有旋拧盘(209),六个所述叶板(203)的底部一侧均安装有轴杆(208),相邻两个所述叶板(203)之间通过联动组件连接。
8.根据权利要求7所述的一种多喷嘴式熔融技术的3D打印机,其特征在于:所述联动组件包括联动杆(204)以及沿竖直方向等距离固定于联动杆(204)一侧的拨叉(207),所述拨叉(207)共设置有六个,且六个拨叉(207)相对于联动杆(204)的一端分别卡接于六个轴杆(208)的外部。
9.根据权利要求7所述的一种多喷嘴式熔融技术的3D打印机,其特征在于:所述过滤机构(30)包括插板(301),所述插板(301)的内部嵌设有过滤网(303),且插板(301)的底端对称安装有两个定位块(304),两个所述定位块(304)的内部均开设有弹簧槽,且两个弹簧槽的内部均固定有弹簧(306),两个所述弹簧(306)的两端均连接有可延伸至定位块(304)外部两侧的卡块(305),同时所述插槽的内部底部对称开设有与两个定位块(304)一一对应的定位槽(205),且两个定位槽(205)的内壁两侧均开设有与卡块(305)相匹配的卡槽(206)。
10.根据权利要求9所述的一种多喷嘴式熔融技术的3D打印机,其特征在于:所述插板(301)的两侧对称安装有两个直线滑条(302),所述插槽的内壁两侧对称开设有与直线滑条(302)相匹配的直线滑槽,同时两个所述直线滑条(302)相对于插板(301)的一端相对的角均以圆弧倒角过渡,形成表壁圆滑的弧端。
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