CN111761053B - 一种带中心孔的金属坯3d打印装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带中心孔的金属坯3D打印装置，包括装置外壳、中心杆、伸缩套板、第一切割刀片和第二切割刀片，所述装置外壳的底端焊接固定有伺服电机，且伺服电机的输出端轴连接有转盘，所述中心杆内转动连接有固定轴，且固定轴上焊接固定有第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮上啮合连接有第二锥形齿轮，所述第二螺纹杆转动连接在限位板上，且限位板焊接固定在中心杆内。该带中心孔的金属坯3D打印装置设置有伸缩套板，第一锥形齿轮通过第二锥形齿轮能够带动各个第二螺纹杆在固定套杆中进行转动，进而能够带动各个固定套杆同时进行运动，结合伸缩套板能够方便快捷的对中心杆的直径进行调节，进而方便后续金属坯的打印加工。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体为一种带中心孔的金属坯3D打印装置。
背景技术
3D打印装置是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置，它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物，这种打印技术称为3D打印技术，3D打印技术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，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，通常是采用数字技术材料打印机来实现的，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件，其中金属坯的打印使用较为常见。
而现在大多数的3D打印装置存在以下几个问题：
一、现有的3D打印机一般功能较为单一，在打印需要带有中心孔的金属坯时，一般都是先通过打印机打印出实心金属坯整体，随后将打印好的金属坯运输到冲床上进行中心孔的加工，降低了生产加工的效率，甚至需要在原有的3D打印机的基础上，需要购买冲孔设备，提高了生产加工的成本；
二、在使用3D打印装置对带有中心孔的金属坯进行打印加工时，对于需要不同直径中心孔的金属坯，不方便对中心孔的直径和位置进行调节；
三、由于3D打印技术是运用粉末状金属或塑料等可粘合材料进行逐层打印，因此在使用3D打印装置对带有中心孔的金属坯进行打印加工时，金属坯与放置底板的接触面容易发生粘黏，不方便进行脱模工作，强行拉扯金属坯与放置底板进行脱离容易使放置底板发生损坏，进而容易导致于3D打印装置发生损坏。
所以我们提出了一种带中心孔的金属坯3D打印装置，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带中心孔的金属坯3D打印装置，以解决上述背景技术提出的目前市场上3D打印装置不能够对带有中心孔的金属坯进行打印，同时不方便对中心孔的直径和位置进行调节，以及不方便进行脱模工作的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带中心孔的金属坯3D打印装置，包括装置外壳、中心杆、伸缩套板、第一切割刀片和第二切割刀片，所述装置外壳的底端焊接固定有伺服电机，且伺服电机的输出端轴连接有转盘，并且转盘安装在装置外壳上，所述转盘上焊接固定有衔接杆，且衔接杆卡合连接在衔接盘上，并且衔接盘的外端面开设有外螺纹，所述装置外壳上开设有螺纹槽，且外螺纹螺纹连接在螺纹槽中，所述衔接盘上螺钉连接有放置板，且放置板上转动连接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆上设置有中心杆，且中心杆卡合连接在放置板中，所述中心杆内转动连接有固定轴，且固定轴上焊接固定有第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮上啮合连接有第二锥形齿轮，且第二锥形齿轮焊接固定在第二螺纹杆的顶端，所述第二螺纹杆转动连接在限位板上，且限位板焊接固定在中心杆内，所述第二螺纹杆外端面连接有固定套杆，且固定套杆的顶端焊接固定在中心杆上，并且中心杆上卡合连接有伸缩套板，所述衔接杆上螺钉连接有轮齿板，所述衔接盘上转动连接有蜗杆，且蜗杆上焊接固定有圆形齿轮，所述蜗杆上啮合连接有蜗轮，且蜗轮上焊接固定有第一切割刀片，并且蜗轮安装在放置板上，所述蜗杆上焊接固定有线圈，且线圈上缠绕有连接线，所述连接线卡合连接在导向轮上，且导向轮焊接固定在中心杆内，所述连接线的尾端栓接在第二切割刀片上，且第二切割刀片卡合连接在中心杆上，所述装置外壳上螺栓安装有喷头。
优选的，所述伺服电机轴连接在转盘的中间部位，且转盘的直径与装置外壳的直径相等，并且转盘与装置外壳之间为轴承连接。
优选的，所述衔接盘通过外螺纹和螺纹槽与装置外壳之间构成螺纹连接，且衔接盘的中心轴线与放置板的中心轴线位于同一竖直中心线上。
优选的，所述第一螺纹杆固定在放置板的中间部位，且第一螺纹杆与中心杆之间为螺纹连接，并且第一螺纹杆的长度大于放置板的直径。
优选的，所述固定轴固定在中心杆的中间部位，且固定轴上等距分布有第一锥形齿轮，并且第一锥形齿轮上等角度分布有第二锥形齿轮。
优选的，所述第一锥形齿轮与第二螺纹杆一一对应，且第二螺纹杆与固定套杆之间为螺纹连接，并且固定套杆固定在中心杆的中间部位。
优选的，所述伸缩套板与中心杆相间分布，且伸缩套板的圆弧弧度与中心杆的圆弧弧度相等，并且伸缩套板的高度与中心杆的高度相等。
优选的，所述蜗轮与放置板之间为轴承连接，且放置板的半径小于第一切割刀片的长度，并且第一切割刀片的材质为弹性钢片。
优选的，所述导向轮对称分布在中心杆的上下两侧，且中心杆外端面与第二切割刀片的内端面相贴合，并且导向轮的高度小于中心杆的高度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该带中心孔的金属坯3D打印装置；
（1）该装置设置有伸缩套板，通过转动固定轴，第一锥形齿轮通过第二锥形齿轮能够带动各个第二螺纹杆在固定套杆中进行转动，进而能够带动各个固定套杆同时进行运动，结合伸缩套板能够方便快捷的对中心杆的直径进行调节，进而方便后续金属坯的打印加工，增加了装置的使用多样性；
（2）该装置设置有中心杆，在中心杆的作用下，打印装置在进行金属坯的打印过程中，能够对金属坯进行中心孔的预留，进而不需要进行后续中心孔的冲孔加工，有效提高了生产加工的效率，减少了生产加工的成本，同时通过转动第一螺纹杆能够方便快捷的调节中心杆的位置，提高了装置的使用高效性；
（3）该装置设置有第二切割刀片，当衔接盘带动放置板向下进行移动时，衔接杆上的轮齿板能够运动至衔接盘的上方，此时轮齿板通过圆形齿轮能够带动蜗杆进行转动，此时蜗轮结合第一切割刀片的作用下，能够对金属坯与放置板的接触面进行切削工作，进而能够有效防止金属坯与放置板相粘黏，能够有效防止装置损坏，提高了装置的使用安全性。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明转盘俯视结构示意图；
图3为本发明固定轴结构示意图；
图4为本发明伸缩套板俯视结构示意图；
图5为本发明线圈俯视结构示意图；
图6为本发明图5中A处结构示意图；
图7为本发明导向轮结构示意图；
图8为本发明第二切割刀片俯视结构示意图。
图中：1、装置外壳；2、伺服电机；3、转盘；4、衔接杆；5、衔接盘；6、外螺纹；7、螺纹槽；8、放置板；9、第一螺纹杆；10、中心杆；11、固定轴；12、第一锥形齿轮；13、第二锥形齿轮；14、第二螺纹杆；15、固定套杆；16、伸缩套板；17、轮齿板；18、圆形齿轮；19、蜗杆；20、蜗轮；21、第一切割刀片；22、线圈；23、连接线；24、导向轮；25、第二切割刀片；26、喷头；27、限位板。
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1-8，本发明提供一种技术方案：一种带中心孔的金属坯3D打印装置，包括装置外壳1、伺服电机2、转盘3、衔接杆4、衔接盘5、外螺纹6、螺纹槽7、放置板8、第一螺纹杆9、中心杆10、固定轴11、第一锥形齿轮12、第二锥形齿轮13、第二螺纹杆14、固定套杆15、伸缩套板16、轮齿板17、圆形齿轮18、蜗杆19、蜗轮20、第一切割刀片21、线圈22、连接线23、导向轮24、第二切割刀片25、喷头26和限位板27，装置外壳1的底端焊接固定有伺服电机2，且伺服电机2的输出端轴连接有转盘3，并且转盘3安装在装置外壳1上，转盘3上焊接固定有衔接杆4，且衔接杆4卡合连接在衔接盘5上，并且衔接盘5的外端面开设有外螺纹6，装置外壳1上开设有螺纹槽7，且外螺纹6螺纹连接在螺纹槽7中，衔接盘5上螺钉连接有放置板8，且放置板8上转动连接有第一螺纹杆9，第一螺纹杆9上设置有中心杆10，且中心杆10卡合连接在放置板8中，中心杆10内转动连接有固定轴11，且固定轴11上焊接固定有第一锥形齿轮12，第一锥形齿轮12上啮合连接有第二锥形齿轮13，且第二锥形齿轮13焊接固定在第二螺纹杆14的顶端，第二螺纹杆14转动连接在限位板27上，且限位板27焊接固定在中心杆10内，第二螺纹杆14外端面连接有固定套杆15，且固定套杆15的顶端焊接固定在中心杆10上，并且中心杆10上卡合连接有伸缩套板16，衔接杆4上螺钉连接有轮齿板17，衔接盘5上转动连接有蜗杆19，且蜗杆19上焊接固定有圆形齿轮18，蜗杆19上啮合连接有蜗轮20，且蜗轮20上焊接固定有第一切割刀片21，并且蜗轮20安装在放置板8上，蜗杆19上焊接固定有线圈22，且线圈22上缠绕有连接线23，连接线23卡合连接在导向轮24上，且导向轮24焊接固定在中心杆10内，连接线23的尾端栓接在第二切割刀片25上，且第二切割刀片25卡合连接在中心杆10上，装置外壳1上螺栓安装有喷头26。
伺服电机2轴连接在转盘3的中间部位，且转盘3的直径与装置外壳1的直径相等，并且转盘3与装置外壳1之间为轴承连接，可以保证转盘3与装置外壳1之间连接状态的稳定，增加了装置的使用多样性。
衔接盘5通过外螺纹6和螺纹槽7与装置外壳1之间构成螺纹连接，且衔接盘5的中心轴线与放置板8的中心轴线位于同一竖直中心线上，可以保证衔接盘5在装置外壳1上工作效果的稳定，进而能够保证打印工作的稳定。
第一螺纹杆9固定在放置板8的中间部位，且第一螺纹杆9与中心杆10之间为螺纹连接，并且第一螺纹杆9的长度大于放置板8的直径，可以保证第一螺纹杆9在放置板8上工作效果的稳定，进而方便后续对中心杆10位置的调节工作。
固定轴11固定在中心杆10的中间部位，且固定轴11上等距分布有第一锥形齿轮12，并且第一锥形齿轮12上等角度分布有第二锥形齿轮13，可以保证第二锥形齿轮13在第一锥形齿轮12上工作效果的稳定，提高了装置的使用高效性。
第一锥形齿轮12与第二螺纹杆14一一对应，且第二螺纹杆14与固定套杆15之间为螺纹连接，并且固定套杆15固定在中心杆10的中间部位，可以保证第二螺纹杆14与固定套杆15之间连接状态的稳定，增加了装置的使用多样性。
伸缩套板16与中心杆10相间分布，且伸缩套板16的圆弧弧度与中心杆10的圆弧弧度相等，并且伸缩套板16的高度与中心杆10的高度相等，可以方便控制伸缩套板16在中心杆10内进行稳定的收缩工作，进而能够方便后续中心杆10的直径调节工作。
蜗轮20与放置板8之间为轴承连接，且放置板8的半径小于第一切割刀片21的长度，并且第一切割刀片21的材质为弹性钢片，可以保证第一切割刀片21能够将金属坯与放置板8之间的接触面进行切削工作，进而能够有效防止金属坯与放置板8相粘黏。
导向轮24对称分布在中心杆10的上下两侧，且中心杆10外端面与第二切割刀片25的内端面相贴合，并且导向轮24的高度小于中心杆10的高度，可以有效避免导向轮24对于中心杆10的不良影响。
工作原理：在使用该装置之前，需要先检查装置整体情况，确定能够进行正常工作；
在装置开始工作时，结合图1和图2，在伺服电机2的作用下，转盘3通过衔接杆4能够带动衔接盘5在装置外壳1内进行稳定的转动工作，结合外螺纹6和螺纹槽7能够带动衔接盘5在装置外壳1内向下进行稳定的运动，此时结合喷头26能够进行稳定的打印工作，能够有效防止打印死角；
此时在中心杆10的作用下，结合图1和图5，打印装置在进行金属坯的打印过程中，能够对金属坯进行中心孔的预留，且通过转动第一螺纹杆9能够带动中心杆10在放置板8上进行运动，进而能够方便快捷的调节中心杆10的位置；
在需要对中心孔的直径进行调节时，结合图1-图4和图8，通过转动固定轴11，第一锥形齿轮12通过第二锥形齿轮13能够带动各个第二螺纹杆14在限位板27上进行转动工作，进而能够带动各个固定套杆15同时进行运动，此时结合伸缩套板16能够方便快捷的对中心杆10的直径进行调节；
当衔接盘5带动放置板8向下进行移动时，结合图1和图5-图7，放置板8上的金属坯逐渐成型，成型结束时，衔接杆4上的轮齿板17能够运动至衔接盘5的上方，此时轮齿板17通过圆形齿轮18能够带动蜗杆19进行转动，进而能够带动蜗轮20在放置板8上进行转动，此时在第一切割刀片21的作用下，能够对金属坯与放置板8的接触面进行切削工作，进而能够有效防止金属坯与放置板8相粘黏，且在蜗杆19转动的同时，通过线圈22能够拉动连接线23在导向轮24上进行运动，此时在导向轮24的导向作用下能够拉动第二切割刀片25在中心杆10外向上运动，进而能够将金属坯与中心杆10之间的接触部位进行切削工作，进而能够有效防止金属坯与中心杆10相粘黏，以上便是整个装置的工作过程，且本说明书中未作详细描述的内容，例如伺服电机2、第一切割刀片21、线圈22和喷头26，均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种带中心孔的金属坯3D打印装置，包括装置外壳(1)、中心杆(10)、伸缩套板(16)、第一切割刀片(21)和第二切割刀片(25)，其特征在于：所述装置外壳(1)的底端焊接固定有伺服电机(2)，且伺服电机(2)的输出端轴连接有转盘(3)，并且转盘(3)安装在装置外壳(1)上，所述转盘(3)上焊接固定有衔接杆(4)，且衔接杆(4)卡合连接在衔接盘(5)上，并且衔接盘(5)的外端面开设有外螺纹(6)，所述装置外壳(1)上开设有螺纹槽(7)，且外螺纹(6)螺纹连接在螺纹槽(7)中，所述衔接盘(5)上螺钉连接有放置板(8)，且放置板(8)上转动连接有第一螺纹杆(9)，所述第一螺纹杆(9)上设置有中心杆(10)，且中心杆(10)卡合连接在放置板(8)中，所述中心杆(10)内转动连接有固定轴(11)，且固定轴(11)上焊接固定有第一锥形齿轮(12)，所述第一锥形齿轮(12)上啮合连接有第二锥形齿轮(13)，且第二锥形齿轮(13)焊接固定在第二螺纹杆(14)的顶端，所述第二螺纹杆(14)转动连接在限位板(27)上，且限位板(27)焊接固定在中心杆(10)内，所述第二螺纹杆(14)外端面连接有固定套杆(15)，且固定套杆(15)的顶端焊接固定在中心杆(10)上，并且中心杆(10)上卡合连接有伸缩套板(16)，所述衔接杆(4)上螺钉连接有轮齿板(17)，所述衔接盘(5)上转动连接有蜗杆(19)，且蜗杆(19)上焊接固定有圆形齿轮(18)，所述蜗杆(19)上啮合连接有蜗轮(20)，且蜗轮(20)上焊接固定有第一切割刀片(21)，并且蜗轮(20)安装在放置板(8)上，所述蜗杆(19)上焊接固定有线圈(22)，且线圈(22)上缠绕有连接线(23)，所述连接线(23)卡合连接在导向轮(24)上，且导向轮(24)焊接固定在中心杆(10)内，所述连接线(23)的尾端栓接在第二切割刀片(25)上，且第二切割刀片(25)卡合连接在中心杆(10)上，所述装置外壳(1)上螺栓安装有喷头(26)。
2.根据权利要求1所述的一种带中心孔的金属坯3D打印装置，其特征在于：所述伺服电机(2)轴连接在转盘(3)的中间部位，且转盘(3)的直径与装置外壳(1)的直径相等，并且转盘(3)与装置外壳(1)之间为轴承连接。
3.根据权利要求1所述的一种带中心孔的金属坯3D打印装置，其特征在于：所述衔接盘(5)通过外螺纹(6)和螺纹槽(7)与装置外壳(1)之间构成螺纹连接，且衔接盘(5)的中心轴线与放置板(8)的中心轴线位于同一竖直中心线上。
4.根据权利要求1所述的一种带中心孔的金属坯3D打印装置，其特征在于：所述第一螺纹杆(9)固定在放置板(8)的中间部位，且第一螺纹杆(9)与中心杆(10)之间为螺纹连接，并且第一螺纹杆(9)的长度大于放置板(8)的直径。
5.根据权利要求1所述的一种带中心孔的金属坯3D打印装置，其特征在于：所述固定轴(11)固定在中心杆(10)的中间部位，且固定轴(11)上等距分布有第一锥形齿轮(12)，并且第一锥形齿轮(12)上等角度分布有第二锥形齿轮(13)。
6.根据权利要求1所述的一种带中心孔的金属坯3D打印装置，其特征在于：所述第一锥形齿轮(12)与第二螺纹杆(14)一一对应，且第二螺纹杆(14)与固定套杆(15)之间为螺纹连接，并且固定套杆(15)固定在中心杆(10)的中间部位。
7.根据权利要求1所述的一种带中心孔的金属坯3D打印装置，其特征在于：所述伸缩套板(16)与中心杆(10)相间分布，且伸缩套板(16)的圆弧弧度与中心杆(10)的圆弧弧度相等，并且伸缩套板(16)的高度与中心杆(10)的高度相等。
8.根据权利要求1所述的一种带中心孔的金属坯3D打印装置，其特征在于：所述蜗轮(20)与放置板(8)之间为轴承连接，且放置板(8)的半径小于第一切割刀片(21)的长度，并且第一切割刀片(21)的材质为弹性钢片。
9.根据权利要求1所述的一种带中心孔的金属坯3D打印装置，其特征在于：所述导向轮(24)对称分布在中心杆(10)的上下两侧，且中心杆(10)外端面与第二切割刀片(25)的内端面相贴合，并且导向轮(24)的高度小于中心杆(10)的高度。
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