CN114986884A - 一种基于3d打印材料特性的高效3d打印装置 - Google Patents

一种基于3d打印材料特性的高效3d打印装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，包括支撑座，支撑座的顶部固定连接有固定架，其顶部内壁安装有第一气缸，第一气缸的输出轴顶端固定连接有升降板，其下方设置有移动机构，升降板的顶部固定连接有支撑块，支撑块的顶部固定连接有支撑台，支撑台的顶部设置有打印台，打印台的两侧外壁均固定连接有螺纹管，螺纹管内螺纹连接有螺栓，支撑台的两侧侧壁表面均开设有若干个与螺栓相配合的螺纹槽，打印台的上方设置有3D打印机构。本发明可根据需要调节3D打印时的高度和位置，以满足对不同材料的3D打印需求，从而提高了打印效率，并且便于移动，使用范围大，稳定性高。

Description

一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置
技术领域
本发明涉及3D打印，具体为一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置。
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。3D打印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。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
现有的3D打印装置由于结构设计的原因，在对不同材料进行3D打印时，难以根据需要随意调节3D打印的高度和位置，从而降低了打印效率，并且现有的3D打印装置大多只能固定在指定位置进行使用，从而限制了其使用范围，此外，现有的3D打印装置稳定性较差，材料在3D打印的过程中容易产生晃动和偏移，从而影响打印后的成品质量，因此急需对其进行改进。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，包括支撑座，所述支撑座为n字形，其两侧底部均固定连接有若干个垫脚，且所述支撑座的顶部固定连接有固定架，所述支撑座的顶部内壁安装有第一气缸，所述第一气缸的输出轴顶端固定连接有升降板，其下方设置有移动机构，所述固定架为n字形，其两侧侧壁均开设有与升降板相配合的升降槽，所述升降板位于支撑座的上方，其两端均穿过升降槽，且所述升降板的顶部固定连接有支撑块，所述支撑块的顶部固定连接有支撑台，所述支撑台的顶部设置有打印台，所述打印台为n字形，其内壁宽度与支撑台的宽度相等，且所述打印台的两侧外壁均固定连接有螺纹管，所述螺纹管内螺纹连接有螺栓，所述支撑台的两侧侧壁表面均开设有若干个与螺栓相配合的螺纹槽，所述打印台的上方设置有3D打印机构。
作为本发明的一种优选技术方案，所述3D打印机构包括电机和安装座，所述电机安装在固定架的一侧顶端侧壁，其输出端固定连接有丝杠，所述安装座位于固定架内，其表面开设有与丝杠相配合的传动孔，所述丝杠穿过传动孔，所述安装座的底部安装有3D打印机本体。
作为本发明的一种优选技术方案，所述安装座的顶部固定连接有若干对支架，每对所述支架之间均固定连接有轮轴，所述轮轴的轴身活动连接有齿轮，所述固定架的顶部内壁表面设置有若干个齿条，所述齿条与各个齿轮相互啮合。
作为本发明的一种优选技术方案，所述移动机构包括固定板，所述固定板固定连接在支撑座的内壁，其底部安装有液压缸，所述液压缸的输出轴底端固定连接有安装板，所述安装板的底部安装有若干个滚轮。
作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑座的两侧外壁均固定连接有连接块，所述连接块的一端固定连接有限位管，所述限位管内插入有活动杆，所述活动杆的顶端固定连接在升降板的底部，其底端固定连接有凸块。
作为本发明的一种优选技术方案，所述打印台的顶部两侧均固定连接有侧板，所述侧板的侧壁安装有第二气缸，所述第二气缸的输出轴末端固定连接有夹持板，所述夹持板的侧壁表面设置有一层缓冲垫。
作为本发明的一种优选技术方案，所述打印台的底部两侧均固定连接有滑块，所述支撑台的顶部表面开设有与滑块相配合的滑槽，所述滑块贴合在滑槽内。
一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置的使用方法，包括以下步骤：
S1：本发明在使用时，首先将该装置中的电器元件均通过导线外接控制开关和电源；
S2：然后将3D打印所需的材料放置于打印台上，并驱动第二气缸使其带动夹持板向着材料的方向移动，直至夹持板紧紧抵在材料的侧壁，此时通过夹持板可将材料夹持固定在打印台上；
S3：接着驱动电机使其带动丝杠旋转，此时利用丝杠与传动孔之间的相互配合可带动安装座连同3D打印机本体一起左右移动，从而可根据需要调节3D打印机本体的打印点位置；
S4：当3D打印机本体到达打印点位置后，驱动第一气缸使其带动打印台上下运动，直至3D打印机本体与材料接触，此时通过3D打印机本体即可对材料进行3D打印，3D打印的高度可进行调节；
S5：打印台可沿着支撑台前后移动，当螺栓的末端旋入对应的螺纹槽内时，可对打印台进行固定，从而可根据需要调节3D打印台的位置，继而进一步提高了3D打印的效率；通过驱动液压缸可带动安装板连同滚轮上下运动，当滚轮与地面接触时，可利用滚轮与地面之间的滚动移动该3D打印装置的位置。
本发明实施例提供了一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，具备以下有益效果：
1、本发明可根据需要调节3D打印时的高度和位置，以满足对不同材料的3D打印需求，从而提高了打印效率；
2、本发明通过移动机构中各个构件之间的相互配合可根据需要将该3D打印装置移动至指定的位置，从而有效扩大了其使用范围；
3、本发明通过夹持板可将材料夹持固定在打印台上，以便提高材料的稳定性，从而有效防止材料在打印过程中发生晃动和偏移而影响打印后的成品质量。
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。在附图中：
图1是本发明的局部结构立体图；
图2是本发明的整体结构示意图；
图3是安装座的侧视图；
图4是支撑台和打印台的结构示意图。
图中：1、支撑座；2、垫脚；3、固定架；4、第一气缸；5、升降板；6、升降槽；7、支撑块；8、支撑台；9、打印台；10、螺纹管；11、螺栓；12、螺纹槽；13、电机；14、安装座；15、丝杠；16、传动孔；17、3D打印机本体；18、支架；19、齿轮；20、齿条；21、固定板；22、液压缸；23、安装板；24、滚轮；25、连接块；26、限位管；27、活动杆；28、凸块；29、侧板；30、第二气缸；31、夹持板；32、缓冲垫；33、滑块；34、滑槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-4所示，一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，包括支撑座1，支撑座1为n字形，其两侧底部均固定连接有若干个垫脚2，且支撑座1的顶部固定连接有固定架3，支撑座1的顶部内壁安装有第一气缸4，第一气缸4的输出轴顶端固定连接有升降板5，其下方设置有移动机构，固定架3为n字形，其两侧侧壁均开设有与升降板5相配合的升降槽6，升降板5位于支撑座1的上方，其两端均穿过升降槽6，且升降板5的顶部固定连接有支撑块7，支撑块7的顶部固定连接有支撑台8，支撑台8的顶部设置有打印台9，打印台9为n字形，其内壁宽度与支撑台8的宽度相等，且打印台9的两侧外壁均固定连接有螺纹管10，螺纹管10内螺纹连接有螺栓11，支撑台8的两侧侧壁表面均开设有若干个与螺栓11相配合的螺纹槽12，打印台9上用于放置3D打印所需的材料，通过驱动第一气缸4可带动打印台9上下运动，以便根据需要调节3D打印的高度，以满足对不同材料的3D打印需求，从而提高了打印效率，打印台9的上方设置有3D打印机构；
其中，3D打印机构包括电机13和安装座14，电机13安装在固定架3的一侧顶端侧壁，其输出端固定连接有丝杠15，安装座14位于固定架3内，其表面开设有与丝杠15相配合的传动孔16，丝杠15穿过传动孔16，安装座14的底部安装有3D打印机本体17；
本实施例中，通过3D打印机构的设计，在实际使用时，通过3D打印机本体17可对材料进行3D打印，通过驱动电机13可带动丝杠15旋转，此时利用丝杠15与传动孔16之间的相互配合可带动安装座14连同3D打印机本体17一起左右移动，从而可根据需要调节3D打印机本体17的打印点位置；
其中，安装座14的顶部固定连接有若干对支架18，每对支架18之间均固定连接有轮轴，轮轴的轴身活动连接有齿轮19，固定架3的顶部内壁表面设置有若干个齿条20，齿条20与各个齿轮19相互啮合；
本实施例中，通过齿轮19与齿条20的设计，在实际使用时，安装座14可带动齿轮19沿着齿条20一起移动，此时通过齿轮19与齿条20之间的相互啮合可对安装座14进行限位，以便提高安装座14的稳定性，从而防止其在移动过程中发生晃动而影响3D打印机本体17的打印精度；
其中，移动机构包括固定板21，固定板21固定连接在支撑座1的内壁，其底部安装有液压缸22，液压缸22的输出轴底端固定连接有安装板23，安装板23的底部安装有若干个滚轮24；
本实施例中，通过移动机构的设计，在实际使用时，通过驱动液压缸22可带动安装板23连同滚轮24上下运动，当滚轮24与地面接触时，可利用滚轮24与地面之间的滚动移动该3D打印装置的位置，从而有效扩大了其使用范围；
其中，支撑座1的两侧外壁均固定连接有连接块25，连接块25的一端固定连接有限位管26，限位管26内插入有活动杆27，活动杆27的顶端固定连接在升降板5的底部，其底端固定连接有凸块28；
本实施例中，通过限位管26与活动杆27的设计，在实际使用时，升降板5可带动活动杆27沿着限位管26一起上下运动，此时通过限位管26与活动杆27之间的相互配合可对升降板5进行限位，以便提高升降板5的稳定性，从而防止其上下运动时发生晃动而造成3D打印材料产生偏移，继而影响打印后的成品质量；
其中，打印台9的顶部两侧均固定连接有侧板29，侧板29的侧壁安装有第二气缸30，第二气缸30的输出轴末端固定连接有夹持板31，夹持板31的侧壁表面设置有一层缓冲垫32；
本实施例中，通过夹持板31的设计，在实际使用时，通过驱动第二气缸30可带动夹持板31左右移动，当夹持板31紧紧抵在材料侧壁时，可将材料夹持固定在打印台9上，以有效防止材料在打印过程中发生晃动和偏移，缓冲垫32为海绵材质，具有弹性，可起到缓冲的效果，以避免材料与夹持板31直接接触而产生碰撞和磨损；
其中，打印台9的底部两侧均固定连接有滑块33，支撑台8的顶部表面开设有与滑块33相配合的滑槽34，滑块33贴合在滑槽34内；
本实施例中，通过滑块33与滑槽34的设计，在实际使用时，打印台9可沿着支撑台8前后移动，此时通过滑块33与滑槽34之间的相互配合可对打印台9进行限位，以防止打印台9在前后移动时发生晃动和倾斜；
一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置的使用方法，包括以下步骤：
S1：本发明在使用时，首先将该装置中的电器元件均通过导线外接控制开关和电源；
S2：然后将3D打印所需的材料放置于打印台9上，并驱动第二气缸30使其带动夹持板31向着材料的方向移动，直至夹持板31紧紧抵在材料的侧壁，此时通过夹持板31可将材料夹持固定在打印台9上；
S3：接着驱动电机13使其带动丝杠15旋转，此时利用丝杠15与传动孔16之间的相互配合可带动安装座14连同3D打印机本体17一起左右移动，从而可根据需要调节3D打印机本体17的打印点位置；
S4：当3D打印机本体17到达打印点位置后，驱动第一气缸4使其带动打印台9上下运动，直至3D打印机本体17与材料接触，此时通过3D打印机本体17即可对材料进行3D打印，3D打印的高度可进行调节；
S5：打印台9可沿着支撑台8前后移动，当螺栓11的末端旋入对应的螺纹槽12内时，可对打印台9进行固定，从而可根据需要调节3D打印台9的位置，继而进一步提高了3D打印的效率；通过驱动液压缸22可带动安装板23连同滚轮24上下运动，当滚轮24与地面接触时，可利用滚轮24与地面之间的滚动移动该3D打印装置的位置。
工作原理：本发明在使用时，首先将该装置中的电器元件均通过导线外接控制开关和电源，然后将3D打印所需的材料放置于打印台9上，并驱动第二气缸30使其带动夹持板31向着材料的方向移动，直至夹持板31紧紧抵在材料的侧壁，此时通过夹持板31可将材料夹持固定在打印台9上，以便提高材料的稳定性，从而有效防止材料在打印过程中发生晃动和偏移而影响打印后的成品质量，接着驱动电机13使其带动丝杠15旋转，此时利用丝杠15与传动孔16之间的相互配合可带动安装座14连同3D打印机本体17一起左右移动，从而可根据需要调节3D打印机本体17的打印点位置，当3D打印机本体17到达打印点位置后，驱动第一气缸4使其带动打印台9上下运动，直至3D打印机本体17与材料接触，此时通过3D打印机本体17即可对材料进行3D打印，3D打印的高度可进行调节，以满足对不同材料的3D打印需求，从而提高了打印效率；打印时，打印台9可沿着支撑台8前后移动，当螺栓11的末端旋入对应的螺纹槽12内时，可对打印台9进行固定，从而可根据需要调节3D打印台9的位置，继而进一步提高了3D打印的效率；通过驱动液压缸22可带动安装板23连同滚轮24上下运动，当滚轮24与地面接触时，可利用滚轮24与地面之间的滚动移动该3D打印装置的位置，从而有效扩大了其使用范围。
最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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 (8)

1.一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，包括支撑座（1），其特征在于，所述支撑座（1）为n字形，其两侧底部均固定连接有若干个垫脚（2），且所述支撑座（1）的顶部固定连接有固定架（3），所述支撑座（1）的顶部内壁安装有第一气缸（4），所述第一气缸（4）的输出轴顶端固定连接有升降板（5），其下方设置有移动机构，所述固定架（3）为n字形，其两侧侧壁均开设有与升降板（5）相配合的升降槽（6），所述升降板（5）位于支撑座（1）的上方，其两端均穿过升降槽（6），且所述升降板（5）的顶部固定连接有支撑块（7），所述支撑块（7）的顶部固定连接有支撑台（8），所述支撑台（8）的顶部设置有打印台（9），所述打印台（9）为n字形，其内壁宽度与支撑台（8）的宽度相等，且所述打印台（9）的两侧外壁均固定连接有螺纹管（10），所述螺纹管（10）内螺纹连接有螺栓（11），所述支撑台（8）的两侧侧壁表面均开设有若干个与螺栓（11）相配合的螺纹槽（12），所述打印台（9）的上方设置有3D打印机构。
2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，其特征在于，所述3D打印机构包括电机（13）和安装座（14），所述电机（13）安装在固定架（3）的一侧顶端侧壁，其输出端固定连接有丝杠（15），所述安装座（14）位于固定架（3）内，其表面开设有与丝杠（15）相配合的传动孔（16），所述丝杠（15）穿过传动孔（16），所述安装座（14）的底部安装有3D打印机本体（17）。
3.根据权利要求2所述的一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，其特征在于，所述安装座（14）的顶部固定连接有若干对支架（18），每对所述支架（18）之间均固定连接有轮轴，所述轮轴的轴身活动连接有齿轮（19），所述固定架（3）的顶部内壁表面设置有若干个齿条（20），所述齿条（20）与各个齿轮（19）相互啮合。
4.根据权利要求1所述的一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，其特征在于，所述移动机构包括固定板（21），所述固定板（21）固定连接在支撑座（1）的内壁，其底部安装有液压缸（22），所述液压缸（22）的输出轴底端固定连接有安装板（23），所述安装板（23）的底部安装有若干个滚轮（24）。
5.根据权利要求1所述的一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，其特征在于，所述支撑座（1）的两侧外壁均固定连接有连接块（25），所述连接块（25）的一端固定连接有限位管（26），所述限位管（26）内插入有活动杆（27），所述活动杆（27）的顶端固定连接在升降板（5）的底部，其底端固定连接有凸块（28）。
6.根据权利要求1所述的一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，其特征在于，所述打印台（9）的顶部两侧均固定连接有侧板（29），所述侧板（29）的侧壁安装有第二气缸（30），所述第二气缸（30）的输出轴末端固定连接有夹持板（31），所述夹持板（31）的侧壁表面设置有一层缓冲垫（32）。
7.根据权利要求1所述的一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置，其特征在于，所述打印台（9）的底部两侧均固定连接有滑块（33），所述支撑台（8）的顶部表面开设有与滑块（33）相配合的滑槽（34），所述滑块（33）贴合在滑槽（34）内。
8.据权利要求1-7任一项所述的一种基于3D打印材料特性的高效3D打印装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：本发明在使用时，首先将该装置中的电器元件均通过导线外接控制开关和电源；
S2：然后将3D打印所需的材料放置于打印台（9）上，并驱动第二气缸（30）使其带动夹持板（31）向着材料的方向移动，直至夹持板（31）紧紧抵在材料的侧壁，此时通过夹持板（31）可将材料夹持固定在打印台（9）上；
S3：接着驱动电机（13）使其带动丝杠（15）旋转，此时利用丝杠（15）与传动孔（16）之间的相互配合可带动安装座（14）连同3D打印机本体（17）一起左右移动，从而可根据需要调节3D打印机本体（17）的打印点位置；
S4：当3D打印机本体（17）到达打印点位置后，驱动第一气缸（4）使其带动打印台（9）上下运动，直至3D打印机本体（17）与材料接触，此时通过3D打印机本体（17）即可对材料进行3D打印，3D打印的高度可进行调节；
S5：打印台（9）可沿着支撑台（8）前后移动，当螺栓（11）的末端旋入对应的螺纹槽（12）内时，可对打印台（9）进行固定，从而可根据需要调节3D打印台（9）的位置，继而进一步提高了3D打印的效率；通过驱动液压缸（22）可带动安装板（23）连同滚轮（24）上下运动，当滚轮（24）与地面接触时，可利用滚轮（24）与地面之间的滚动移动该3D打印装置的位置。
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CN117021576A (zh) * 2023-08-28 2023-11-10 威海云奕智能科技有限公司 五轴一体3d打印装置

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