CN113232293A - 一种多功能3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能3D打印机。它包括底座、打印平台以及原料室，底座上设置有Y轴移动机构、Z轴移动机构以及X轴移动机构，原料室安装在X轴移动机构的下方，底座的上方设置有转换电机以及疏孔装置，转换电机的输出轴上连接有转换装置，转换装置上具有输料件，原料室的下部设置有出料孔，通过转换电机能够驱动不同的输料件选择性地正对出料孔底部进行打印工作或处于疏孔装置下方进行疏孔工作。有益效果是：可迅速恢复打印机的工作，由此能持续进行打印，从而保证了打印机的工作效率，同时可以对堵住的输料通道进行疏通，为下一次替换做准备，使得整个过程无需停机，进一步提高了工作效率，其结构设计紧凑合理，使用可靠性好。

Description

一种多功能3D打印机

技术领域

本发明涉及一种实物成型的打印设备，特别是涉及一种多功能3D打印机。

背景技术

3D打印机，即快速成形技术的一种机器，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，通常情况下常被用在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现有的3D打印机虽然应用广泛，但是由于其往往需要长时间运作，因此很容易导致打印机内温度会持续升高，从而使得打印喷头内的料丝会受热膨胀，从而引起打印喷头的堵塞，使得打印工作中断，这是常规3D打印机必然面临的一个问题，当遇到这种情况时只能停机对堵塞的打印喷头进行清理后再进行打印工作，由此造成了工作时间的浪费，因此如何减少因发热问题造成的长时间停机，从而提高工作效率成为一个亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、使用可靠且能够有效持续进行打印，从而提高工作效率的多功能3D打印机。

为了解决上述技术问题，本发明的多功能3D打印机，包括底座、底座上方设置的打印平台以及用于盛放原料的原料室，底座上设置有位于打印平台旁侧的Y轴移动机构、位于Y轴移动机构上的Z轴移动机构以及位于Z轴移动机构上的X轴移动机构，原料室安装在X轴移动机构的下方，底座的上方设置有位于原料室旁侧的转换电机以及位于转换电机旁侧的疏孔装置，转换电机的输出轴上连接有转换装置，转换装置上具有呈放射状排布的且带有打印喷头的输料件，原料室的下部设置有出料孔，通过转换电机能够驱动不同的输料件选择性地正对出料孔底部进行打印工作或处于疏孔装置下方进行疏孔工作。

所述Y轴移动机构包括纵向设置的Y轴轨道以及安置在Y轴轨道上的Y轴移动座，所述Z轴移动机构包括竖向固定安装在Y轴移动座上的Z轴轨道以及安置在Z轴轨道上的Z轴移动座，所述X轴移动机构包括横向安装在Z轴移动座上的X轴轨道以及安置在X轴轨道上的X轴移动座，所述原料室设置在X轴移动座的下方。

所述原料室通过转接盘固定安装在X轴移动座上，所述转换电机和疏孔装置均安装在固定板上，所述固定板与转接盘之间设置有气缸。

所述疏孔装置包括钻杆电机以及连接在钻杆电机的输出端上的钻杆，所述钻杆电机上连接有连接板。

所述固定板上固定安装有电推杆，所述电推杆上连接有伸缩套筒，所述伸缩套筒的下端具有伸缩杆，所述伸缩杆的底部固定安装有连接块，所述连接块经过一块借位板连接在连接板上。

所述转换装置包括转换套以及用于连接所述输料件的多根连杆，各根所述连杆呈放射状排布在转换套外围。

所述输料件上具有竖直开设的输料通道，所述输料通道与打印喷头的出口相连通，所述转换套的固定孔内固定安装有固定轴，所述转换电机和固定轴之间固定连接有连接轴。

所述底座底面的边缘固定安装有支脚，所述支脚下方固定安装有垫片，所述底座上设置有工作台，所述打印平台安置在工作台的顶面上。

所述原料室包括外壳、外壳内嵌有的加热电阻以及连接在加热电阻两侧的导热片。

所述出料孔的上方设置有盖板，所述盖板的底面固定安装有橡胶塞，所述盖板和原料室之间连接有弹簧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

当出现堵塞现象时，通过转换装置可转动一定的角度，将畅通的输料件转至出料孔下方，可迅速恢复打印机的工作，由此能持续进行打印，从而保证了打印机的工作效率，同时将堵住的输料件转至疏孔装置下方，在钻杆电机驱动下开始旋转，伸缩杆在电推杆驱动下伸长带动钻杆下移，从而对堵住的输料通道进行疏通，为下一次替换做准备，使得整个过程无需停机，由此进一步提高了工作效率，另外，其结构设计紧凑合理，使用可靠性好。

附图说明

图1为本发明多功能3D打印机的主视结构示意图。

图2为图1中A处部分的各部件安装状态结构示意图。

图3为本发明中转换装置的俯视结构示意图。

图4为图2中B处放大结构示意图。

图中：1-底座、2-支脚、3-垫片、4-工作台、5-打印平台、6-Y轴轨道、7-Y轴移动座、8-Z轴轨道、9-Z轴移动座、10-X轴轨道、11-X轴移动座、12-固定板、13-转换电机、14-连接轴、15-固定轴、16-转换套、17-固定盘、18-固定孔、19-连杆、20-输料件、21-输料通道、22-打印喷头、23-电推杆、24-伸缩套筒、25-伸缩杆、26-连接块、27-借位板、28-连接板、29-钻杆电机、30-钻杆、31-原料室、32-加热电阻、33-导热片、34-出料孔、35-气缸、36-转接盘、37-盖板、38-橡胶塞、39-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详细、全面地描述，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，同时基于本发明中的实施例，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，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。

实施例一：

本实施例的多功能3D打印机，包括底座1、底座上方设置的打印平台5以及用于盛放原料的原料室31，原料室31包括外壳、外壳内嵌有的加热电阻32以及连接在加热电阻32两侧的导热片33，外壳的下部设置有出料孔34，底座上设置有位于打印平台5右侧（图1所示方向）的Y轴移动机构、位于Y轴移动机构上的Z轴移动机构以及位于Z轴移动机构上的X轴移动机构，如图所示，所说的Y轴移动机构包括纵向设置在底座2上的Y轴轨道6以及安置在Y轴轨道6上并能够沿Y轴轨道6纵向往复移动的Y轴移动座7，所说的Z轴移动机构包括竖向固定安装在Y轴移动座7上的Z轴轨道8以及安置在Z轴轨道8上并能够在Z轴轨道8上竖直往复运动的Z轴移动座9，所说的X轴移动机构包括横向（图1所示的左右方向定义为横向，在同一水平面上的与横向垂直方向定义为纵向方向）安装在Z轴移动座9上的X轴轨道10以及安置在X轴轨道10上并能够在X轴轨道10上横向往复移动的X轴移动座，当然，Y轴移动座7、Z轴移动座9以及X轴移动座均由各自的常规的动力装置驱动，由图可见，原料室31通过转接盘36固定安装在X轴移动座11的底部，底座1的上方设置有位于原料室31右侧的转换电机13以及位于转换电机13右侧的疏孔装置，转换电机13和疏孔装置均安装在固定板12上，固定板12与转接盘36之间设置有气缸35，转换电机13的输出轴上连接有转换装置，转换装置上具有呈放射状排布的且带有打印喷头22的输料件20，由图可见，转换装置包括转换套16以及用于连接输料件20的三根连杆19，每两个输料件20之间的距离相等，三根连杆19呈放射状排布在转换套外围，输料件20上具有竖直开设的输料通道21，输料通道21与打印喷头22的出口相连通，转换套16具有贯穿的固定孔18，固定孔18内固定安装有固定轴15，转换电机13和固定轴15之间固定连接有连接轴14，通过转换电机13能够驱动不同的输料件20选择性地正对出料孔34底部进行打印工作或处于疏孔装置下方进行疏孔工作。

进一步地，所说的疏孔装置包括钻杆电机29以及连接在钻杆电机29的输出端上的钻杆30，钻杆电机29的右侧连接有连接板28，固定板12上固定安装有电推杆23，电推杆23上连接有伸缩套筒24，伸缩套筒24的下端具有伸缩杆25，伸缩杆25的底部固定安装有连接块26，连接块26经过一块借位板27连接在连接板28上。

再进一步地，所说的底座1底面的边缘固定安装有支脚2，支脚2下方固定安装有垫片3，底座1上设置有工作台4，打印平台5安置在工作台4的顶面上。

实施例二：

如图4所示，本实施例中的出料孔34的上方设置有盖板37，盖板37的底面固定安装有橡胶塞38，盖板37和原料室31之间连接有弹簧39，盖板37采用电磁铁制成，原料室31的外壳为金属材料制成，在使用时，通过盖板37与打印机的控制装置连接，在转换装置旋转时，通过给盖板37通电从而堵住出料孔34防止原料泄露，本实施例中的其余结构均与实施例1相同。

本发明的工作原理和使用过程如下：

在工作时，将转换电机13、电推杆23、Y轴移动机构、Z轴移动机构、X轴移动机构和钻杆电机29的控制部分与打印机的控制装置连接，将物料放入原料室31内，加热电阻32和导热片33可以对物料加热融化，加热好的物料通过出料孔34流入输料件20内，在通过打印喷头22将料丝挤出，并配合Y轴移动机构、Z轴移动机构、X轴移动机构即可完成打印，当出现堵塞现象时，转换装置可转动一定的角度，将畅通的输料件20转至出料孔34下方，可迅速恢复打印机的工作，从而保证了打印机的工作效率，同时将堵住的输料件20转至钻杆30下方，钻杆30在钻杆电机29驱动下开始旋转，伸缩杆25在电推杆23驱动下伸长带动钻杆30下移，从而对堵住的输料通道21进行疏通，为下一次替换做准备。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种多功能3D打印机，包括底座(1)、底座上方设置的打印平台(5)以及用于盛放原料的原料室(31)，其特征在于：所述底座上设置有位于打印平台(5)旁侧的Y轴移动机构、位于Y轴移动机构上的Z轴移动机构以及位于Z轴移动机构上的X轴移动机构，所述原料室(31)安装在X轴移动机构的下方，所述底座（1）的上方设置有位于原料室(31)旁侧的转换电机(13)以及位于转换电机(13)旁侧的疏孔装置，所述转换电机(13)的输出轴上连接有转换装置，所述转换装置上具有呈放射状排布的且带有打印喷头(22) 的输料件(20)，所述原料室(31)的下部设置有出料孔(34)，通过所述转换电机(13)能够驱动不同的输料件(20)选择性地正对出料孔(34)底部进行打印工作或处于疏孔装置下方进行疏孔工作。

2.按照权利要求1所述的多功能3D打印机，其特征在于：所述Y轴移动机构包括纵向设置的Y轴轨道(6)以及安置在Y轴轨道(6)上的Y轴移动座(7)，所述Z轴移动机构包括竖向固定安装在Y轴移动座(7)上的Z轴轨道(8)以及安置在Z轴轨道(8)上的Z轴移动座（9），所述X轴移动机构包括横向安装在Z轴移动座（9）上的X轴轨道(10)以及安置在X轴轨道(10)上的X轴移动座，所述原料室(31)设置在X轴移动座（11）的下方。

3.按照权利要求2所述的多功能3D打印机，其特征在于：所述原料室(31)通过转接盘(36)固定安装在X轴移动座（11）上，所述转换电机(13)和疏孔装置均安装在固定板(12)上，所述固定板(12)与转接盘(36)之间设置有气缸(35)。

4.按照权利要求3所述的多功能3D打印机，其特征在于：所述疏孔装置包括钻杆电机(29)以及连接在钻杆电机(29)的输出端上的钻杆(30)，所述钻杆电机(29)上连接有连接板(28)。

5.按照权利要求4所述的多功能3D打印机，其特征在于：所述固定板(12)上固定安装有电推杆(23)，所述电推杆(23)上连接有伸缩套筒(24)，所述伸缩套筒(24)的下端具有伸缩杆(25)，所述伸缩杆(25)的底部固定安装有连接块(26)，所述连接块(26)经过一块借位板(27)连接在连接板(28)上。

6.按照权利要求1-5之一所述的多功能3D打印机，其特征在于：所述转换装置包括转换套（16）以及用于连接所述输料件(20)的多根连杆(19) ，各根所述连杆(19)呈放射状排布在转换套外围。

7.按照权利要求6所述的多功能3D打印机，其特征在于：所述输料件(20)上具有竖直开设的输料通道(21)，所述输料通道(21)与打印喷头(22)的出口相连通，所述转换套（16）的固定孔(18)内固定安装有固定轴(15)， 所述转换电机(13)和固定轴(15)之间固定连接有连接轴(14)。

8.按照权利要求1、2、3、4、5或7所述的多功能3D打印机，其特征在于：所述底座(1)底面的边缘固定安装有支脚(2)，所述支脚(2)下方固定安装有垫片(3)，所述底座(1)上设置有工作台(4)，所述打印平台(5)安置在工作台(4)的顶面上。

9.按照权利要求8所述的多功能3D打印机，其特征在于：所述原料室(31)包括外壳、外壳内嵌有的加热电阻(32)以及连接在加热电阻(32)两侧的导热片(33)。

10.按照权利要求9所述的多功能3D打印机，其特征在于：所述出料孔(34)的上方设置有盖板(37)，所述盖板(37)的底面固定安装有橡胶塞(38)，所述盖板(37)和原料室(31)之间连接有弹簧(39)。

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