CN112172131A - 一种粒子料新型3d打印机设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及3D打印机技术领域，且公开了一种粒子料新型3D打印机设备，主要包括机架、升降装置、平面移动装置和打印喷头装置。所述升降装置位于机架内部，整体做上下运动，其中升降装置中的底板可在一定厚度内更换，平面移动装置通过导轨设置在机架上面，打印喷头装置通过直线滑块设置在平面移动装置第三导杆上做相对于机架的平面运动，粒子料经打印喷头组上端进料口由螺杆经保温腔推送至加热腔，最后由快换喷嘴输出至移动板上完成三维落料。本发明是一种方便更换底板，并以粒子料作为原材料，同时设有保温腔以提高了工作效率和热能的利用率，并且设有两个温控部件，使打印更加稳定可控，兼容材料种类更多。
Description
技术领域
本发明属于相关3D打印技术领域，特别是涉及一种可更换底板的粒子料新型3D打印机设备。
背景技术
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，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。但现有3D打印机多用1.75或3毫米线材作为原材料，此类材料市面价格为60-650元，材料种类少，良平率低。
现有的3D打印机设备技术存在以下问题：现有3D打印机平台系统的底板多使玻璃板、亚克力板或研磨后的铝板，要求板材平整，厚度统一，存在重量较重、加工费用高、可选板材有限、易损坏变形失效等缺点，还经常由于加工及原材料的误差，出现Z轴定位不稳定、相同型号设备之间的底板无法互换的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以使用粒子料作为原材料，同时可更换底板的打印平台，消除加工时或原材料引起的定位不稳定问题，并设有保温腔用以提高工作效率和热能利用率，同时具有两个温控部件，使打印过程更加稳定可控，兼容材料种类更多的一种粒子料新型3D 打印机设备。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种粒子料新型3D打印机设备，包括机架1、升降装置2、平面移动装置3和打印喷头装置4，其特征在于：所述升降装置2安装在机架1内部通过位于机架1下方两侧的第一伺服电机12通过第一联轴器11分别驱动各自直线丝杠完成落料的上下移动，第一伺服电机12通过第一联轴器11与第一梯形丝杠13固定连接，第一梯形丝杠13另一端与方形轴承座20配合连接，第一导杆14两端分别由固定在机架1底部两边的铝型材上的轴支座16配合连接，4根U型横杆23两端分别固定连接支撑滑槽19底部，弹簧球头柱塞17两端分别与U型横杆23底孔和垫板18底孔间隙配合连接，底板22位于垫板18上面，并可在支撑滑槽19槽道中滑动，支撑滑槽19中部通过丝杠螺母21与第一梯形丝杠13连接，两端通过第一直线轴承15与第一导杆14配合连接；安装于机架1上方的平面移动装置3分别由位于机架1上方一侧的第二伺服电机42驱动，通过第二直线轴承34与双容纳滑块35固定连接，完成前后方向的运动，双容纳滑块35内部分别固定连接两个方形轴承固定座52，上方设有T型轴承座36，双容纳滑块35底面与位于导轨50上的直线单元滑块51固定连接，为保证平面一体化移动，整个左右移动装置通过第二梯形丝杠螺母46与阶梯容纳盒44固定连接，阶梯容纳盒44底面与位于导轨50上的直线单元滑块51固定连接进而完成平面移动装置3中的左右移动；打印喷头装置4通过直线滑块39和第三梯形丝杠螺母40分别与平面移动装置3中的左右移动装置中的第三梯形丝杠37和第三导杆38配合连接，粒子料经打印喷头装置4上方进料口67通过送料螺杆68将其经过加热由快换喷嘴61液态输出完成三维落料。
优选的，所述四根U型横杆23平行且水平放置，且每个U型横杆23上的弹簧球头柱塞17数目和分布均一致。
优选的，所述底板22由侧面进入支撑滑槽19槽道进入，底板22上端面以支撑滑槽19上底面为定位面，下端面接触弹簧球头柱塞17顶部，通过弹簧球头柱塞17的按压反弹力对底板22进行夹紧，完成底板22的固定。
优选的，所述升降装置2包括第一伺服电机12、第一联轴器11、第一梯形丝杠13、第一导杆14、第一直线轴承15、轴支座16、弹簧球头柱塞17、垫板18、底板22、支撑滑槽19、方形轴承座20、丝杠螺母21和U型横杆23，两个第一伺服电机12位于机架1下方两侧并嵌入铝型材中，第一伺服电机12通过第一联轴器11与第一梯形丝杠13固定连接，第一梯形丝杠13另一端与方形轴承座20配合连接，第一导杆14两端分别由固定在机架1底部两边的铝型材上的轴支座16配合连接，4根U型横杆23两端分别固定连接支撑滑槽19底部，弹簧球头柱塞17下端和中部分别与U型横杆23底孔和垫板18底孔间隙配合连接，顶端抵住位于垫板18上面的底板22下端面，支撑滑槽19中部通过丝杠螺母21与第一梯形丝杠13连接，两端通过第一直线轴承15与第一导杆14配合连接。
优选的，所述支撑滑槽19沿上下方向移动的同时，带动底板22也上下移动，并由第一伺服电机12控制第一梯形丝杠13旋转度数进而实现上下方向的定位。
优选的，所述的以支撑滑槽19上部为定位面，上下方向不受板厚的影响。
优选的，所述平面移动装置3包括T1型垫块31、固定座32、第二导杆33、第二直线轴承34、双容纳滑块35、T型轴承座36、第三梯形丝杠37、第三导杆38、直线滑块39、第三梯形丝杠螺母40、容纳盒垫块41、第二伺服电机42、第二联轴器43、阶梯容纳盒44、第三伺服电机45、第二梯形丝杠螺母46、梯形丝杠B47、轴承座组件48、T2型垫块49、导轨50、直线单元滑块51和方形轴承固定座52，B导杆33两端分别与前后固定座32配合连接，中部通过第二直线轴承34与双容纳滑块35固定连接，双容纳滑块35内部分别固定连接两个方形轴承固定座52，上方设有T型轴承座36，双容纳滑块35底面与位于导轨50上的直线单元滑块51固定连接，固定座32位于固定在机架1上的导轨50两端的T1型垫块31上，梯形丝杠B47前端与轴承座组件48配合连接，后端由第二伺服电机42通过第二联轴器43固定连接，中部通过第二梯形丝杠螺母46与阶梯容纳盒44固定连接，阶梯容纳盒44底面与位于导轨50上的直线单元滑块51固定连接，上层固定第三伺服电机45，内部下层分别固定连接两个方形轴承固定座52和双容纳滑块35内部分别固定连接两个方形轴承固定座52与第三导杆38两端配合连接，两条第三导杆38上分别设有两个直线滑块39。
优选的，所述高温腔62下侧方设有矩形凹槽，凹槽底面与加热控温模块70底座固定连接，凹槽底面内侧设有导热板绕高温腔62内壁一周。
优选的，所述打印喷头装置4包括快换喷嘴61、高温腔62、底座63、散热板64、步进电机65、保温腔66、进料口67、送料螺杆68、隔热模块69和加热控温模块70，送料螺杆68固定在步进电机65输出端下面，送料螺杆68上部分处于保温腔66内部，螺杆下部分处于高温腔62内部，保温腔66下部装有位于底座上方的散热板64，隔热模块69位于保温腔66与高温腔62之间并分别与其固定连接，加热控温模块70固定设置在高温腔62侧方，底座63中心通孔侧面与保温腔66外壁固定连接，底面四角分别与四个滑块39固定连接，正后上方通孔与第三梯形丝杠螺母40过盈配合。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提供的一种粒子料新型3D打印机设备结构示意图。
图2为本发明提出的升降装置结构示意图。
图3为本发明提出的平面移动装置结构示意图。
图4为本发明提出的打印喷头装置机构示意图。
图中：1、包括机架；2、升降装置；3、平面移动装置；4、打印喷头装置；11、第一联轴器；12、第一伺服电机；13、第一梯形丝杠；14、第一导杆；15、第一直线轴承；16、轴支座；17、弹簧球头柱塞；18、垫板；19、支撑滑槽；20、方形轴承座；21、丝杠螺母；22、底板；23、U型横杆；31、T1型垫块；32、固定座；33、第二导杆；34、第二直线轴承；35、双容纳滑块；36、T型轴承座；37、第三梯形丝杠；38、第三导杆；39、直线滑块；40、第三梯形丝杠螺母；41、容纳盒垫块；42、第二伺服电机；43、第二联轴器；44、阶梯容纳盒；45、第三伺服电机；46、第二梯形丝杠螺母；47、梯形丝杠B；48、轴承座组件；49、T2型垫块；50、导轨；51、直线单元滑块；52、方形轴承固定座；61、快换喷嘴；62、高温腔；63、底座；64、散热板；65、步进电机；66、保温腔；67、进料口；68、送料螺杆；69、隔热模块；70、加热控温模块。
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。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具体特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本发明的限制。
一种粒子料新型3D打印机设备，包括机架1、升降装置2、平面移动装置3和打印喷头装置4，升降装置2安装在机架1内部通过位于机架1下方两侧的第一伺服电机12通过第一联轴器11分别驱动各自直线丝杠完成落料的上下移动，粒子料经打印喷头装置4上方进料口67通过步进电机65驱动的送料螺杆68将其依次经过保温腔66、隔热模块69，再通过高温腔62侧壁的加热控温模块70均匀加热经快换喷嘴61液态输出至可通过第一伺服电机12控制上下移动的升降装置2中的底板22上，同时设置在平面移动装置3上的打印喷头装置4通过第二伺服电机42和第三伺服电机45分别通过各自联轴器以及梯形丝杠完成平面二维运动，再结合升降装置2中可完成上下运动的功能，便可完成三维落料，其中每个维度都是通过各自伺服电机通过转过的角度进而完成定位功能，打印完成后经可替换的底板22将三维实体托起移出即可。
Claims (9)
1.一种粒子料新型3D打印机设备，包括机架（1）、升降装置（2）、平面移动装置（3）和打印喷头装置（4），其特征在于：所述升降装置（2）安装在机架（1）内部通过位于机架（1）下方两侧的第一伺服电机(12)通过第一联轴器(11)分别驱动各自直线丝杠完成落料的上下移动，第一伺服电机(12)通过第一联轴器(11)与第一梯形丝杠（13）固定连接，第一梯形丝杠（13）另一端与方形轴承座（20）配合连接，第一导杆（14）两端分别由固定在机架（1）底部两边的铝型材上的轴支座（16）配合连接，4根U型横杆（23）两端分别固定连接支撑滑槽（19）底部，弹簧球头柱塞（17）两端分别与U型横杆（23）底孔和垫板（18）底孔间隙配合连接，底板（22）位于垫板（18）上面，并可在支撑滑槽（19）槽道中滑动，支撑滑槽（19）中部通过丝杠螺母（21）与第一梯形丝杠（13）连接，两端通过第一直线轴承（15）与第一导杆（14）配合连接；安装于机架（1）上方的平面移动装置（3）分别由位于机架（1）上方一侧的第二伺服电机(42)驱动，通过第二直线轴承（34）与双容纳滑块（35）固定连接，完成前后方向的运动，双容纳滑块（35）内部分别固定连接两个方形轴承固定座（52），上方设有T型轴承座（36），双容纳滑块（35）底面与位于导轨（50）上的直线单元滑块（51）固定连接，为保证平面一体化移动，整个左右移动装置通过第二梯形丝杠螺母（46）与阶梯容纳盒（44）固定连接，阶梯容纳盒（44）底面与位于导轨（50）上的直线单元滑块（51）固定连接进而完成平面移动装置（3）中的左右移动；打印喷头装置（4）通过直线滑块（39）和第三梯形丝杠螺母（40）分别与平面移动装置（3）中的左右移动装置中的第三梯形丝杠(37)和第三导杆（38）配合连接，粒子料经打印喷头装置（4）上方进料口(67)通过送料螺杆（68）将其经过加热由快换喷嘴（61）液态输出完成三维落料。
2.根据权利要求1所述的一种粒子料新型3D打印机设备，其特征在于：所述四根U型横杆（23）平行且水平放置，且每个U型横杆（23）上的弹簧球头柱塞（17）数目和分布均一致。
3.根据权利要求1所述的一种粒子料新型3D打印机设备，其特征在于：所述底板（22）由侧面进入支撑滑槽（19）槽道进入，底板（22）上端面以支撑滑槽（19）上底面为定位面，下端面接触弹簧球头柱塞（17）顶部，通过弹簧球头柱塞（17）的按压反弹力对底板（22）进行夹紧，完成底板（22）的固定。
4.根据权利要求1所述的一种粒子料新型3D打印机设备，其特征在于：所述升降装置（2）包括第一伺服电机(12)、第一联轴器(11)、第一梯形丝杠（13）、第一导杆（14）、第一直线轴承（15）、轴支座（16）、弹簧球头柱塞（17）、垫板（18）、底板（22）、支撑滑槽（19）、方形轴承座（20）、丝杠螺母（21）和U型横杆（23），两个第一伺服电机(12)位于机架（1）下方两侧并嵌入铝型材中，第一伺服电机(12)通过第一联轴器(11)与第一梯形丝杠（13）固定连接，第一梯形丝杠（13）另一端与方形轴承座（20）配合连接，第一导杆（14）两端分别由固定在机架（1）底部两边的铝型材上的轴支座（16）配合连接，4根U型横杆（23）两端分别固定连接支撑滑槽（19）底部，弹簧球头柱塞（17）下端和中部分别与U型横杆（23）底孔和垫板（18）底孔间隙配合连接，顶端抵住位于垫板（18）上面的底板（22）下端面，支撑滑槽（19）中部通过丝杠螺母（21）与第一梯形丝杠（13）连接，两端通过第一直线轴承（15）与第一导杆（14）配合连接。
5.根据权利要求1所述的一种粒子料新型3D打印机设备，其特征在于：所述的支撑滑槽（19）沿上下方向移动的同时，带动底板（22）也上下移动，并由第一伺服电机(12)控制第一梯形丝杠（13）旋转度数进而实现上下方向的定位。
6.根据权利要求1所述的一种粒子料新型3D打印机设备，其特征在于：所述以支撑滑槽（19）上部为定位面，上下方向不受板厚的影响。
7.根据权利要求1所述的一种粒子料新型3D打印机设备，其特征在于：所述平面移动装置（3）包括T1型垫块（31）、固定座（32）、第二导杆（33）、第二直线轴承（34）、双容纳滑块（35）、T型轴承座（36）、第三梯形丝杠(37)、第三导杆（38）、直线滑块（39）、第三梯形丝杠螺母（40）、容纳盒垫块（41）、第二伺服电机（42）、第二联轴器（43）、阶梯容纳盒（44）、第三伺服电机（45）、第二梯形丝杠螺母（46）、梯形丝杠B（47）、轴承座组件（48）、T2型垫块（49）、导轨（50）、直线单元滑块（51）和方形轴承固定座（52），B导杆（33）两端分别与前后固定座（32）配合连接，中部通过第二直线轴承（34）与双容纳滑块（35）固定连接，双容纳滑块（35）内部分别固定连接两个方形轴承固定座（52），上方设有T型轴承座（36），双容纳滑块（35）底面与位于导轨（50）上的直线单元滑块（51）固定连接，固定座（32）位于固定在机架（1）上的导轨（50）两端的T1型垫块（31）上，梯形丝杠B（47）前端与轴承座组件（48）配合连接，后端由第二伺服电机（42）通过第二联轴器（43）固定连接，中部通过第二梯形丝杠螺母（46）与阶梯容纳盒（44）固定连接，阶梯容纳盒（44）底面与位于导轨（50）上的直线单元滑块（51）固定连接，上层固定第三伺服电机（45），内部下层分别固定连接两个方形轴承固定座（52）和双容纳滑块（35）内部分别固定连接两个方形轴承固定座（52）与第三导杆（38）两端配合连接，两条第三导杆（38）上分别设有两个直线滑块（39）。
8.根据权利要求1所述的一种粒子料新型3D打印机设备，其特征在于：所述高温腔（62）下侧方设有矩形凹槽，凹槽底面与加热控温模块（70）底座固定连接，凹槽底面内侧设有导热板绕高温腔（62）内壁一周。
9.根据权利要求1所述的一种粒子料新型3D打印机设备，其特征在于：所述打印喷头装置（4）包括快换喷嘴（61）、高温腔（62）、底座（63）、散热板（64）、步进电机（65）、保温腔（66）、进料口（67）、送料螺杆（68）、隔热模块（69）和加热控温模块（70），送料螺杆（68）固定在步进电机（65）输出端下面，送料螺杆（68）上部分处于保温腔（66）内部，螺杆下部分处于高温腔（62）内部，保温腔（66）下部装有位于底座上方的散热板（64），隔热模块（69）位于保温腔（66）与高温腔（62）之间并分别与其固定连接，加热控温模块（70）固定设置在高温腔（62）侧方，底座（63）中心通孔侧面与保温腔（66）外壁固定连接，底面四角分别与四个滑块（39）固定连接，正后上方通孔与第三梯形丝杠螺母（40）过盈配合。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113319293A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-31 | 浙江意动科技股份有限公司 | 一种圆柱坐标式金属3d打印机 |
| CN114211747A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-03-22 | 康硕(德阳)智能制造有限公司 | 3d打印防护罩及其3d打印机 |
-
2020
- 2020-10-27 CN CN202011161959.5A patent/CN112172131A/zh active Pending
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| CN113319293A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-31 | 浙江意动科技股份有限公司 | 一种圆柱坐标式金属3d打印机 |
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