CN112122613A - 一种金属3d打印机升降平台 - Google Patents
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Abstract
一种金属3D打印机升降平台,包括机架、升降组件、缓冲组件、调温组件和收料组件;升降组件、缓冲组件、调温组件和收料组件设置在机架上;机架包括安装架和底座;安装架设置在底座上。本发明通过设置升降组件、X轴移动部件和Y轴移动部件,通过升降平台实现放置台在XYZ轴方向上的移动,实现3D打印机的层级打印,在升降组件上设置出料设备,即可进行打印,提高效率;设置驱动部件和滑动部件,提高升降架的运行稳定性;通过设置缓冲组件,防止升降架由于升降组件失灵而突然坠落,影响放置台上打印物料的质量情况;提高3D打印机面对碰撞时的稳定性,避免发生材料浪费;设置调温组件,通过流经整个安装架的引流管,实现对安装架内部环境的温度控制。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域,尤其涉及一种金属3D打印机升降平台。
背景技术
3D打印即快速成型技术的一种,又称增材制造,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,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
而在3D打印技术中,金属打印由于材料的不可控性和高额成本,一直是打印技术中的一大难题;现阶段普遍采用粉末状金属进行打印;而在打印过程中,3D打印机会用到升降平台来控制出料端和打印件放置台之间的层级位置,从而实现增材制造的目的;现有的升降平台功能简单,需要出料端配合使用运载轴才能实现增材制造;而在3D打印过程中,打印出的材料通常会散热,高温容易影响打印设备的正常工作;同时由于金属粉末价格昂贵,如何回收金属粉末也是一大难点;升降平台若发生失控下坠的情况,会导致放置台上的物料损坏,导致打印材料的浪费,提高了打印成本。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种金属3D打印机升降平台,通过设置升降组件、X轴移动部件和Y轴移动部件,通过单一升降平台即可实现放置台在XYZ三轴方向上的移动,实现3D打印机的层级打印,只需要在升降组件上设置出料设备,即可进行打印,方便快捷,提高效率;并用设置驱动部件和滑动部件,提高升降架的运行稳定性;通过设置缓冲组件,防止升降架由于升降组件失灵而突然坠落,影响放置台上打印物料的质量情况;提高3D打印机面对碰撞时的稳定性,避免发生材料浪费,打印失败的现象;通过设置调温组件,通过流经整个安装架的引流管,利用加热件调节水温,实现对安装架内部环境的温度控制,便于操作人员在任何情况下调节3D打印工作环境的温度,避免高温或低温对正常工作造成影响;通过设置散热部件,对第一驱动件进行散热,防止第一驱动件产生的热量影响第一驱动件的正常工作。
(二)技术方案
本发明提供了一种金属3D打印机升降平台,包括机架、升降组件、缓冲组件、调温组件和收料组件;升降组件、缓冲组件、调温组件和收料组件设置在机架上;机架包括安装架和底座;安装架设置在底座上;升降组件包括升降架、驱动部件和滑动部件;驱动部件包括第一滑动块、螺纹杆、主动轮、传动链、第一驱动件和从动轮;由第一驱动件驱动的螺纹杆转动设置在安装架上,螺纹杆设置多组;主动轮和从动轮分别与不同组的螺纹杆键连接;传动链套接在主动轮和从动轮上;第一滑动块设置多组,多组第一滑动块与螺纹杆螺纹连接;滑动部件包括第二滑动块和滑杆;滑杆设置在安装架上,且与螺纹杆平行设置;第二滑动块滑动设置在滑杆上;升降架的两端点设置在第一滑动块上,另外两端点设置在第二滑动块上;缓冲组件设置多组,多组缓冲组件设置在底座上,且位于驱动部件和滑动部件的下端,每组缓冲组件包括转动架、第三转动轴、缓冲辊子、缓冲带);转动架设置在底座上;第三转动轴转动设置在转动架上;缓冲辊子设置在第三转动轴上;缓冲带套接在缓冲辊子上,且缓冲带上设置多组缓冲通孔;调温组件包括调温箱、控温件、水箱、压力泵、引流管、出液阀、回流阀、夹持部件和加热件;调温箱设置在安装架上;水箱设置在调温箱上;出液阀和回流阀设置在调温箱上且与安装架联通;引流管的与水箱联通,且经过出液阀,流经安装架的每一面后到达回流阀,最终回流至水箱中;用于固定安装架内引流管的夹持部件设置在安装架上;由控温件调控的加热件设置在水箱内;收料组件包括电磁铁和电源;电磁铁设置在底座上,电磁铁与电源电性连接。
优选的,底座上还包括用于对第一驱动件进行散热的散热部件;散热部件包括风机和防尘网;风机设置在底座上,且靠近第一驱动件;防尘网设置在底座上,且位于风机的出风口。
优选的,驱动部件还包括导向杆;导向杆设置在安装架上,且与螺纹杆平行设置;第一滑动块与导向杆滑动连接。
优选的,升降组件还包括X轴移动部件和Y轴移动部件;X轴移动部件设置在升降架上,包括第一移动件、第一转动轴、第一齿轮、第二驱动件和第一齿条;第一齿条设置在升降架的X轴上;由第二驱动件驱动的第一转动轴转动设置在第一移动件上;第一齿轮与第一转动轴键连接,且与第一齿条啮合连接;第一移动件与升降架的X轴滑动连接;Y轴移动部件包括移动杆、第二移动件、放置台、第三驱动件、第二转动轴、第二齿轮和第二齿条;移动杆设置在第一移动件上;第二齿条设置在移动杆上;第二移动件与移动杆滑动连接;放置台设置在第二移动件上;由第三驱动件驱动的第二转动轴转动设置在第二移动件上;第二齿轮与第二转动轴键连接,且与第二齿条啮合连接。
优选的,调温组件还包括过滤箱;过滤箱设置在调温箱内,且与引流管联通设置。
优选的,夹持部件设置多组,每组夹持部件包括安装板、导向套杆、第一弹性件、连接杆、夹持板和第二弹性件;安装板设置在安装架上;导向套杆设置在安装板上;连接杆滑动套接在导向套杆内;第一弹性件的一端连接在导向套杆内,另一端连接在连接杆上;夹持板设置在连接杆上,且夹持在引流管;第二弹性件的两端分别连接在引流管两侧的夹持板上。
优选的,第一弹性件设置为弹簧。
优选的,第二弹性件设置为弹性皮筋。
优选的,缓冲带设置为弹性橡胶。
与现有技术相比,本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果:
一、通过设置升降组件、X轴移动部件和Y轴移动部件,通过单一升降平台即可实现放置台在XYZ三轴方向上的移动,实现3D打印机的层级打印,只需要在升降组件上设置出料设备,即可进行打印,方便快捷,提高效率;并用设置驱动部件和滑动部件,提高升降架的运行稳定性;
二、通过设置缓冲组件,防止升降架由于升降组件失灵而突然坠落,影响放置台上打印物料的质量情况;提高3D打印机面对碰撞时的稳定性,避免发生材料浪费,打印失败的现象;
三、通过设置调温组件,通过流经整个安装架的引流管,利用加热件调节水温,实现对安装架内部环境的温度控制,便于操作人员在任何情况下调节3D打印工作环境的温度,避免高温或低温对正常工作造成影响;
四、通过设置散热部件,对第一驱动件进行散热,防止第一驱动件产生的热量影响第一驱动件的正常工作。
附图说明
图1为本发明提出的一种金属3D打印机升降平台的结构示意图。
图2为本发明提出的一种金属3D打印机升降平台的俯视图。
图3为图1中A处的局部放大图。
图4为图1中B处的局部放大图。
图5为图4中C处的局部放大图。
图6为图5中D处的局部放大图。
图7为图2中E处的局部放大图。
图8为图2中F处的局部放大图。
图9图2中G处的局部放大图。
图10为本发明提出的一种金属3D打印机升降平台中缓冲带的结构示意图。
附图标记:1、机架;2、升降组件;3、缓冲组件;4、调温组件;5、收料组件;6、散热部件;7、安装架;8、底座;9、第一滑动块;10、升降架;11、驱动部件;12、滑动部件;13、螺纹杆;14、导向杆;15、主动轮;16、传动链;17、第一驱动件;18、从动轮;19、X轴移动部件;20、第一移动件;21、第一转动轴;22、第一齿轮;23、第二驱动件;24、第一齿条;25、移动杆;26、第二移动件;27、放置台;28、Y轴移动部件;29、第三驱动件;30、第二转动轴;31、第二齿轮;32、第二齿条;33、转动架;34、第三转动轴;35、缓冲辊子;36、缓冲带;37、缓冲通孔;38、调温箱;39、控温件;40、过滤箱;41、水箱;42、压力泵;43、引流管;44、出液阀;45、回流阀;46、夹持部件;47、安装板;48、导向套杆;49、第一弹性件;50、连接杆;51、夹持板;52、第二弹性件;53、加热件;54、第二滑动块;55、滑杆;56、风机;57、防尘网;58、电磁铁;59、电源。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-10所示,本发明提出的一种金属3D打印机升降平台,包括机架1、升降组件2、缓冲组件3、调温组件4和收料组件5;升降组件2、缓冲组件3、调温组件4和收料组件5设置在机架1上;机架1包括安装架7和底座8;安装架7设置在底座8上;升降组件2包括升降架10、驱动部件11和滑动部件12;驱动部件11包括第一滑动块9、螺纹杆13、主动轮15、传动链16、第一驱动件17和从动轮18;由第一驱动件17驱动的螺纹杆13转动设置在安装架7上,螺纹杆13设置多组;主动轮15和从动轮18分别与不同组的螺纹杆13键连接;传动链16套接在主动轮15和从动轮18上;第一滑动块9设置多组,多组第一滑动块9与螺纹杆13螺纹连接;滑动部件12包括第二滑动块54和滑杆55;滑杆55设置在安装架7上,且与螺纹杆13平行设置;第二滑动块54滑动设置在滑杆55上;升降架10的两端点设置在第一滑动块9上,另外两端点设置在第二滑动块54上;缓冲组件3设置多组,多组缓冲组件3设置在底座8上,且位于驱动部件11和滑动部件12的下端,每组缓冲组件3包括转动架33、第三转动轴34、缓冲辊子35、缓冲带36);转动架33设置在底座8上;第三转动轴34转动设置在转动架33上;缓冲辊子35设置在第三转动轴34上;缓冲带36套接在缓冲辊子35上,且缓冲带36上设置多组缓冲通孔37;调温组件4包括调温箱38、控温件39、水箱41、压力泵42、引流管43、出液阀44、回流阀45、夹持部件46和加热件53;调温箱38设置在安装架7上;水箱41设置在调温箱38上;出液阀44和回流阀45设置在调温箱38上且与安装架7联通;引流管43的与水箱41联通,且经过出液阀44,流经安装架7的每一面后到达回流阀45,最终回流至水箱41中;用于固定安装架7内引流管43的夹持部件46设置在安装架7上;由控温件39调控的加热件53设置在水箱41内;收料组件5包括电磁铁58和电源59;电磁铁58设置在底座8上,电磁铁58与电源59电性连接。
在一个可选的实施例中,底座8上还包括用于对第一驱动件17进行散热的散热部件6;散热部件6包括风机56和防尘网57;风机56设置在底座8上,且靠近第一驱动件17;防尘网57设置在底座8上,且位于风机56的出风口。
在一个可选的实施例中,驱动部件11还包括导向杆14;导向杆14设置在安装架7上,且与螺纹杆13平行设置;第一滑动块9与导向杆14滑动连接。
在一个可选的实施例中,升降组件2还包括X轴移动部件19和Y轴移动部件28;X轴移动部件19设置在升降架10上,包括第一移动件20、第一转动轴21、第一齿轮22、第二驱动件23和第一齿条24;第一齿条24设置在升降架10的X轴上;由第二驱动件23驱动的第一转动轴21转动设置在第一移动件20上;第一齿轮22与第一转动轴21键连接,且与第一齿条24啮合连接;第一移动件20与升降架10的X轴滑动连接;Y轴移动部件28包括移动杆25、第二移动件26、放置台27、第三驱动件29、第二转动轴30、第二齿轮31和第二齿条32;移动杆25设置在第一移动件20上;第二齿条32设置在移动杆25上;第二移动件26与移动杆25滑动连接;放置台27设置在第二移动件26上;由第三驱动件29驱动的第二转动轴30转动设置在第二移动件26上;第二齿轮31与第二转动轴30键连接,且与第二齿条32啮合连接。
在一个可选的实施例中,调温组件4还包括过滤箱40;过滤箱40设置在调温箱38内,且与引流管43联通设置。
在一个可选的实施例中,夹持部件46设置多组,每组夹持部件46包括安装板47、导向套杆48、第一弹性件49、连接杆50、夹持板51和第二弹性件52;安装板47设置在安装架7上;导向套杆48设置在安装板47上;连接杆50滑动套接在导向套杆48内;第一弹性件49的一端连接在导向套杆48内,另一端连接在连接杆50上;夹持板51设置在连接杆50上,且夹持在引流管43;第二弹性件52的两端分别连接在引流管43两侧的夹持板51上。
在一个可选的实施例中,第一弹性件49设置为弹簧。
在一个可选的实施例中,第二弹性件52设置为弹性皮筋。
在一个可选的实施例中,缓冲带36设置为弹性橡胶。
本发明的使用原理如下:第一驱动件17带动螺纹杆13在底座8上转动,从而带动第一滑动块9在螺纹杆13上上下滑动,螺纹杆13通过主动轮15、传动链16和从动轮18带动多组螺纹杆13转动,从而实现升降架10在安装架7内稳定上下滑动;X轴移动部件19控制第一移动件20带动移动杆25在升降架10上沿X轴方向滑动;Y轴移动部件28控制第二移动件26在移动杆25上沿Y轴方向滑动,从而实现放置台27与出料设备之间的相对移动;
若升降组件2失灵,升降架10下落,接触缓冲带36和缓冲辊子35,缓冲辊子35上的缓冲通孔37增大了缓冲带的弹性,对升降架10进行缓冲,缓冲辊子35转动,减小升降架10获得的冲击力,对放置台27上的物料进行保护;
控温件39调节加热件53的温度,对水箱41内的水进行调温,水通过引流管43流经安装架7,起到对安装架7内环境的调温作用;夹持部件46将引流管43固定在安装架7内,确保引流管43均匀控制安装架7内部环境的温度,固定引流管43在安装架7内部的位置;
3D打印结束后,从放置台27上取下打印成品,开启电源59对电磁铁58通电;电磁铁58带电后获得磁性,对金属粉末进行吸附,实现金属粉末的回收再利用,节省人工回收的时间。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种金属3D打印机升降平台,其特征在于,包括机架(1)、升降组件(2)、缓冲组件(3)、调温组件(4)和收料组件(5);升降组件(2)、缓冲组件(3)、调温组件(4)和收料组件(5)设置在机架(1)上;机架(1)包括安装架(7)和底座(8);安装架(7)设置在底座(8)上;
升降组件(2)包括升降架(10)、驱动部件(11)和滑动部件(12);驱动部件(11)包括第一滑动块(9)、螺纹杆(13)、主动轮(15)、传动链(16)、第一驱动件(17)和从动轮(18);由第一驱动件(17)驱动的螺纹杆(13)转动设置在安装架(7)上,螺纹杆(13)设置多组;主动轮(15)和从动轮(18)分别与不同组的螺纹杆(13)键连接;传动链(16)套接在主动轮(15)和从动轮(18)上;第一滑动块(9)设置多组,多组第一滑动块(9)与螺纹杆(13)螺纹连接;滑动部件(12)包括第二滑动块(54)和滑杆(55);滑杆(55)设置在安装架(7)上,且与螺纹杆(13)平行设置;第二滑动块(54)滑动设置在滑杆(55)上;升降架(10)的两端点设置在第一滑动块(9)上,另外两端点设置在第二滑动块(54)上;
缓冲组件(3)设置多组,多组缓冲组件(3)设置在底座(8)上,且位于驱动部件(11)和滑动部件(12)的下端,每组缓冲组件(3)包括转动架(33)、第三转动轴(34)、缓冲辊子(35)、缓冲带(36);转动架(33)设置在底座(8)上;第三转动轴(34)转动设置在转动架(33)上;缓冲辊子(35)设置在第三转动轴(34)上;缓冲带(36)套接在缓冲辊子(35)上,且缓冲带(36)上设置多组缓冲通孔(37);
调温组件(4)包括调温箱(38)、控温件(39)、水箱(41)、压力泵(42)、引流管(43)、出液阀(44)、回流阀(45)、夹持部件(46)和加热件(53);调温箱(38)设置在安装架(7)上;水箱(41)设置在调温箱(38)上;出液阀(44)和回流阀(45)设置在调温箱(38)上且与安装架(7)联通;引流管(43)的与水箱(41)联通,且经过出液阀(44),流经安装架(7)的每一面后到达回流阀(45),最终回流至水箱(41)中;用于固定安装架(7)内引流管(43)的夹持部件(46)设置在安装架(7)上;由控温件(39)调控的加热件(53)设置在水箱(41)内;
收料组件(5)包括电磁铁(58)和电源(59);电磁铁(58)设置在底座(8)上,电磁铁(58)与电源(59)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种金属3D打印机升降平台,其特征在于,底座(8)上还包括用于对第一驱动件(17)进行散热的散热部件(6);散热部件(6)包括风机(56)和防尘网(57);风机(56)设置在底座(8)上,且靠近第一驱动件(17);防尘网(57)设置在底座(8)上,且位于风机(56)的出风口。
3.根据权利要求1所述的一种金属3D打印机升降平台,其特征在于,驱动部件(11)还包括导向杆(14);导向杆(14)设置在安装架(7)上,且与螺纹杆(13)平行设置;第一滑动块(9)与导向杆(14)滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种金属3D打印机升降平台,其特征在于,升降组件(2)还包括X轴移动部件(19)和Y轴移动部件(28);X轴移动部件(19)设置在升降架(10)上,包括第一移动件(20)、第一转动轴(21)、第一齿轮(22)、第二驱动件(23)和第一齿条(24);第一齿条(24)设置在升降架(10)的X轴上;由第二驱动件(23)驱动的第一转动轴(21)转动设置在第一移动件(20)上;第一齿轮(22)与第一转动轴(21)键连接,且与第一齿条(24)啮合连接;第一移动件(20)与升降架(10)的X轴滑动连接;Y轴移动部件(28)包括移动杆(25)、第二移动件(26)、放置台(27)、第三驱动件(29)、第二转动轴(30)、第二齿轮(31)和第二齿条(32);移动杆(25)设置在第一移动件(20)上;第二齿条(32)设置在移动杆(25)上;第二移动件(26)与移动杆(25)滑动连接;放置台(27)设置在第二移动件(26)上;由第三驱动件(29)驱动的第二转动轴(30)转动设置在第二移动件(26)上;第二齿轮(31)与第二转动轴(30)键连接,且与第二齿条(32)啮合连接。
5.根据权利要求1所述的一种金属3D打印机升降平台,其特征在于,调温组件(4)还包括过滤箱(40);过滤箱(40)设置在调温箱(38)内,且与引流管(43)联通设置。
6.根据权利要求1所述的一种金属3D打印机升降平台,其特征在于,夹持部件(46)设置多组,每组夹持部件(46)包括安装板(47)、导向套杆(48)、第一弹性件(49)、连接杆(50)、夹持板(51)和第二弹性件(52);安装板(47)设置在安装架(7)上;导向套杆(48)设置在安装板(47)上;连接杆(50)滑动套接在导向套杆(48)内;第一弹性件(49)的一端连接在导向套杆(48)内,另一端连接在连接杆(50)上;夹持板(51)设置在连接杆(50)上,且夹持在引流管(43);第二弹性件(52)的两端分别连接在引流管(43)两侧的夹持板(51)上。
7.根据权利要求6所述的一种金属3D打印机升降平台,其特征在于,第一弹性件(49)设置为弹簧。
8.根据权利要求6所述的一种金属3D打印机升降平台,其特征在于,第二弹性件(52)设置为弹性皮筋。
9.根据权利要求1所述的一种金属3D打印机升降平台,其特征在于,缓冲带(36)设置为弹性橡胶。
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