CN114131922A - 一种基于分体固化打印的共享打印机系统 - Google Patents

一种基于分体固化打印的共享打印机系统 Download PDF

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金承珂
解乃军
余志阳
金雷浩
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余双战
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杨剑南
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Abstract

本发明公开了一种基于分体固化打印的共享打印机系统，涉及打印机技术领域。该共享打印机系统包括：透光板、喷头、壳体、推板、步进电机、弹簧、第一曲柄、第二曲柄、底座，所述底座与第二曲柄的一端转动连接，所述第二曲柄的另一端与第一曲柄的一端转动连接，所述第一曲柄的另一端与壳体的下端固定连接，所述壳体的下方设有喷头，所述喷头位于透光板的上方，所述壳体的外侧设有弹簧，所述壳体内部为中空结构，所述壳体的内部设有推板，所述推板与步进电机连接。该共享打印机系统具有结构简单、可打印多种硬化材料的特点。

Description

一种基于分体固化打印的共享打印机系统
技术领域
本发明涉及打印机技术领域，具体地，涉及一种基于分体固化打印的共享打印机系统。
背景技术
采用3D打印革新制造业，省时省力，更可以提高生产效率。整体制造一步到位，这就节省了产品各个零部件的物流运输成本，提高了生产效率。3D打印具有明显的原型产品快速制造优势。采用3D打印技术制造的原型产品大大缩短了研发和实验时间，加快了企业研发生产进度，但由于3D打印机的工作能力有限，难以在同一零件上打印不同材料，即使采用双喷头打印机也仅局限于FDM打印材料，而无法使用硬度较高的光敏硬化材料。
同时，现有的光固化打印机打印时将材料倒入料槽，在材料即将耗尽时内部流入速度较低，导致出现气孔等缺陷，且UV光屏幕在底板，打印完的零件需进行二次固化，较为麻烦。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于分体固化打印的共享打印机系统。该共享打印机系统具有结构简单、可打印多种硬化材料的特点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于分体固化打印的共享打印机系统，包括：透光板、喷头、壳体、推板、步进电机、弹簧、第一曲柄、第二曲柄、底座，所述底座与第二曲柄的一端转动连接，所述第二曲柄的另一端与第一曲柄的一端转动连接，所述第一曲柄的另一端与壳体的下端固定连接，所述壳体的下方设有喷头，所述喷头位于透光板的上方，所述壳体的外侧设有弹簧，所述壳体内部为中空结构，所述壳体的内部设有推板，所述推板与步进电机连接。
进一步地，所述壳体的外侧设有手柄。
进一步地，所述推板的下侧为料槽，所述推板的上侧设有齿条，所述齿条与步进电机上的齿轮啮合。
进一步地，所述步进电机设置于壳体的外侧，所述齿轮穿入壳体的内部。
进一步地，所述透光板上设有压铸孔，所述喷头对准压铸孔。
进一步地，所述底座的中心处设有转轴，所述第二曲柄的一端与转轴转动连接。
进一步地，所述第二曲柄的另一端与第一曲柄的一端通过转轴转动连接。
进一步地，所述壳体的外侧上设有沿边，所述弹簧通过沿边与第一曲柄固定。
进一步地，所述推板的直径与壳体的内径相等。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明共享打印机系统通过第一曲柄、第二曲柄与底座形成3个自由度，实现在限定空间内喷头在任意方向上运动，具有灵活度较高的特点；本发明中通过在料槽的上方设置推板，在电机带动下推动料槽中的光敏硬化材料从喷头挤出，因此在进行打印时，即使在料槽中的光敏硬化材料过少时，仍可打印，不会产生气孔等缺陷，且光敏硬化材料设置于封闭结构内，不会变质和自然固化。
附图说明
图1为本发明基于分体固化打印的共享打印机系统的结构示意图；
图2为本发明中壳体的剖视图；
图3为采用本发明共享打印机系统打印的成品图；
其中，1-主体结构，2-表面硬化层，3-透光板，4-喷头，5-壳体，501-料槽，502-手柄，6-推板，601-齿条，7-步进电机，701-齿轮，8-弹簧，9-第一曲柄，10-第二曲柄，11-底座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步地解释说明。
如图1为本发明基于分体固化打印的共享打印机系统的结构示意图，该共享打印机系统包括：透光板3、喷头4、壳体5、推板6、步进电机7、弹簧8、第一曲柄9、第二曲柄10、底座11，底座11与第二曲柄10的一端转动连接，第二曲柄10的另一端与第一曲柄9的一端转动连接，具体地，底座11的中心处设有转轴，第二曲柄10的一端与转轴转动连接，第二曲柄10的另一端与第一曲柄9的一端通过转轴转动连接，以获得三个自由度，实现在限定空间内喷头4在任意方向上运动。第一曲柄9的另一端与壳体5的下端固定连接，壳体5的下方设有喷头4，喷头4位于透光板3的上方，透光板3上设有压铸孔，防止压铸打印过程中出现气孔等缺陷，喷头4对准压铸孔，进行压铸。壳体5的外侧设有手柄502，便于通过手柄502来调节喷头4的移动方向。壳体5的外侧设有弹簧8，具体地，壳体5的外侧上设有沿边，弹簧8通过沿边与第一曲柄9固定，弹簧8对壳体5起支撑作用，使得该打印系统在不使用时，喷头4受到向上的托力，方便喷头4的移动并且不易损坏。本发明中壳体5内部为中空结构，壳体5的内部设有推板6，推板6的下侧为料槽501，推板6的上侧与步进电机7连接，通过步进电机7带动推板6在壳体5的内部向上运动，使得喷头4吸光敏硬化材料至料槽501中；通过步进电机7带动推板6在壳体5的内部向下运动，使得推板6压缩料槽501中的光敏硬化材料由喷头4流入向透光板3的压铸孔中。本发明中的共享打印机系统具有简单、可打印多种硬化材料的特点。
如图2为本发明中壳体的剖视图，推板6的上侧设有齿条601，齿条601与步进电机7上的齿轮701啮合，步进电机7设置于壳体5的外侧，齿轮701穿入壳体5的内部，通过齿条601与齿轮701的啮合，带动推板6进行上下运动，同时，推板6的直径与壳体5的内径相等，使得推板6在进行上下运动时，料槽501中的光敏硬化材料不会溢出至推板6的上方，防止光敏硬化材料弄脏齿轮701和齿条601。具体地，当需要向料槽501中添加光敏硬化材料时，使步进电机7正转，齿轮701向下转动，带动齿条向上运动，使得推板6向上运动，由喷头4吸入光敏硬化材料至料槽501中；当需要进行打印时，使步进电机7反转，齿轮701向上转动，带动齿条向下运动，使得推板6向下运动，由喷头4将打印材料排出至透光板3的压铸孔中，实现压铸过程。
本发明的打印机系统能够实现共享打印，因此透光板3可根据零件形状进行设计，例如各种直径的圆筒、各种大小的平板，压铸完成后直接使用高能UV光进行固化，即可牢固地固定在零件表面。
如图3为采用本发明共享打印机系统打印的成品图，该成品的主体结构1用FDM/STL等方式打印，主体结构1上留有燕尾槽，将主体结构1放置在透光板3的下方，喷头4通过透光板3上的压铸孔将光敏材料压铸到燕尾槽及主体结构1的表面，通过UV固化，形成表面硬化层2，表面硬化层2通过燕尾槽与主体结构1固定连接，以避免表面硬化层2从主体结构1上剥落，且表面硬化层2的表面更加光滑、耐磨，从而提高配合精度、使用寿命和承载能力。
本发明基于分体固化打印的共享打印机系统的工作过程具体为：在该共享打印机系统工作前，先对料槽501加光敏硬化材料，通过壳体5外侧的手柄502移动喷头4的位置，通过第一曲柄9和第二曲柄10来调节喷头4的移动方向，使得喷头4对准加光敏硬化材料区，并通过手柄502下压喷头4，使喷头4没入光敏硬化材料中，启动步进电机7正转，使得齿轮701和齿条601啮合来提升推板6，利用压差将光敏硬化材料通过喷头4吸入料槽501中；加光敏硬化材料完毕后，关闭步进电机7，通过手柄502上抬，使喷头4位于光敏硬化材料外侧，将喷头4移动至透光板3的上方，通过第一曲柄9和第二曲柄10的调节，使得喷头4对准透光板3上的压铸孔，通过手柄502下压喷头4至压铸孔中，启动步进电机7反转，使得齿轮701和齿条601啮合来下压推板6，通过挤压力，使得光敏硬化材料由喷头4流出至压铸孔中，打印完成后，关闭步进电机7，通过手柄502上抬喷头4，并移至下一个压铸孔上，重复上述打印过程，直至所有的压铸孔均打印完毕。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施方式，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于分体固化打印的共享打印机系统，其特征在于，包括：透光板（3）、喷头（4）、壳体（5）、推板（6）、步进电机（7）、弹簧（8）、第一曲柄（9）、第二曲柄（10）、底座（11），所述底座（11）与第二曲柄（10）的一端转动连接，所述第二曲柄（10）的另一端与第一曲柄（9）的一端转动连接，所述第一曲柄（9）的另一端与壳体（5）的下端固定连接，所述壳体（5）的下方设有喷头（4），所述喷头（4）位于透光板（3）的上方，所述壳体（5）的外侧设有弹簧（8），所述壳体（5）内部为中空结构，所述壳体（5）的内部设有推板（6），所述推板（6）与步进电机（7）连接。
2.根据权利要求1所述基于分体固化打印的共享打印机系统，其特征在于，所述壳体（5）的外侧设有手柄（502）。
3.根据权利要求1所述基于分体固化打印的共享打印机系统，其特征在于，所述推板（6）的下侧为料槽（501），所述推板的上侧设有齿条（601），所述齿条（601）与步进电机（7）上的齿轮（701）啮合。
4.根据权利要求3所述基于分体固化打印的共享打印机系统，其特征在于，所述步进电机（7）设置于壳体（5）的外侧，所述齿轮（701）穿入壳体（5）的内部。
5.根据权利要求1所述基于分体固化打印的共享打印机系统，其特征在于，所述透光板（3）上设有压铸孔，所述喷头（4）对准压铸孔。
6.根据权利要求1所述基于分体固化打印的共享打印机系统，其特征在于，所述底座（11）的中心处设有转轴，所述第二曲柄（10）的一端与转轴转动连接。
7.根据权利要求1所述基于分体固化打印的共享打印机系统，其特征在于，所述第二曲柄（10）的另一端与第一曲柄（9）的一端通过转轴转动连接。
8.根据权利要求1所述基于分体固化打印的共享打印机系统，其特征在于，所述壳体（5）的外侧上设有沿边，所述弹簧（8）通过沿边与第一曲柄（9）固定。
9.根据权利要求1所述基于分体固化打印的共享打印机系统，其特征在于，所述推板（6）的直径与壳体（5）的内径相等。
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