CN117103674A - 一种基于艺术设计的3d打印装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于艺术设计的3D打印装置,包括:机架;X轴移动架,设置在所述机架的前侧;滑动板,设置在所述X轴移动架的外壁;安装壳,固定设置在所述滑动板的前侧;3D打印头,固定设置在所述安装壳的前侧;角度偏转机构,设置在所述安装壳的顶端;Y轴移动架,设置在所述机架的底端;打印平台,设置在所述Y轴移动架的顶端;支撑机构,设置在所述打印平台的顶端。该基于艺术设计的3D打印装置,通过设置有支撑机构能够控制支撑台的左右位置和高度,从而能够在支撑台上打印支撑网,通过在支撑台上打印支撑网,可减少不必要的材料使用,降低成本,提高3D打印装置的生产效率、节约资源,并为艺术家提供更多创作灵活性和自由度。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域,具体为一种基于艺术设计的3D打印装置。
背景技术
3D打印为快速成型技术的一种,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料来构造立体物体,而雕刻装置是一种常用的雕刻设备,用来雕刻各类雕塑品及模型;随着人们对雕刻机的认识和掌握,应用范围和应用水平也会逐步提高,如广告业、印章业、工艺礼品业、艺术模型业、木器加工业、模具业等等;
在一些艺术品的打印过程中,可能存在悬空部分或细小结构,需要支撑结构来保持稳定性和完整性,目前,在打印支撑结构时操作复杂,需要消耗大量打印时间,且材料消耗较大,打印效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于艺术设计的3D打印装置,以解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于艺术设计的3D打印装置,包括:
机架;
X轴移动架,设置在所述机架的前侧;
滑动板,设置在所述X轴移动架的外壁;
安装壳,固定设置在所述滑动板的前侧;
3D打印头,固定设置在所述安装壳的前侧;
角度偏转机构,设置在所述安装壳的顶端;
Y轴移动架,设置在所述机架的底端;
打印平台,设置在所述Y轴移动架的顶端;
支撑机构,设置在所述打印平台的顶端。
优选的,为了对所述3D打印头的角度进行转动,所述角度偏转机构包括:条形壳,固定设置在所述安装壳的顶端,且所述条形壳与所述安装壳的内腔相通;第一液压缸,固定设置在所述条形壳的一侧;齿条,所述第一液压缸的一端延伸进所述条形壳的内腔并固定设置有齿条;导杆,固定设置在所述条形壳的内腔一侧,且所述齿条与所述导杆的外壁适配套接;转轴,转动设置在所述安装壳的内腔,所述转轴的一端延伸出所述安装壳的内腔并与所述3D打印头固定连接;齿轮,键连接在所述转轴的外壁,且所述齿轮的外壁延伸进所述条形壳的内腔并与所述齿条相啮合。
优选的,所述齿条的底端中部与所述齿轮的外壁啮合。
优选的,为了能够对支撑网进行支撑所述支撑机构包括:第一条形柱,沿左右方向固定设置在所述打印平台的顶端前侧,所述第一条形柱的后侧左右两端均沿左右方向开设有限位孔;限位块,所述限位孔的内腔插接有限位块;第二条形柱,固定设置在所述打印平台的顶端后侧;滑块,所述第二条形柱的前侧开设有滑槽,所述滑槽的内腔插接有滑块;伸缩柱,所述限位块和所述滑块的内侧均固定设置有伸缩柱;支撑台,固定设置在所述伸缩柱的顶端。
优选的,所述伸缩柱由多段组成。
优选的,所述滑槽的内腔形状为燕尾槽形,且所述滑块与所述滑槽的内腔适配插接。
优选的,所述支撑机构还包括:第二液压缸,固定设置在所述伸缩柱的后侧;连接板,固定设置在所述支撑台的后侧,且所述第二液压缸的顶端与所述连接板的底端固定连接。
优选的,所述支撑机构还包括:伺服电机,所述第一条形柱的左右两侧均固定设置有伺服电机;丝杠,所述伺服电机的输出端延伸进所述第一条形柱的内腔并通过联轴器锁紧有丝杠,所述丝杠的一端与所述第一条形柱的内腔转动连接;丝杠螺母,与所述丝杠的外壁相螺接,且所述丝杠螺母的一侧与所述限位块固定连接。
本发明提出的一种基于艺术设计的3D打印装置,有益效果在于:
1、本发明通过设置有角度偏转机构能够控制3D打印头的位置进行偏转,以能够纵向进行3D打印,通过直接纵向打印悬空部分较少的产品,节省了制作支撑网的时间和材料消耗;
2、本发明通过设置有支撑机构能够控制支撑台的左右位置和高度,从而能够在支撑台上打印支撑网,通过在支撑台上打印支撑网,可减少不必要的材料使用,降低成本,提高3D打印装置的生产效率、节约资源,并为艺术家提供更多创作灵活性和自由度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明图1中的A处放大图;
图3为本发明第一条形柱和第二条形柱的俯视剖视图;
图4为本发明图3中的B处放大图;
图5为本发明条形壳的正面剖视图。
图中:1、机架;2、X轴移动架;3、滑动板;4、安装壳;5、3D打印头;6、角度偏转机构;61、条形壳;62、第一液压缸;63、齿条;64、导杆;65、转轴;66、齿轮;7、Y轴移动架;8、打印平台;9、支撑机构;91、第一条形柱;92、限位孔;93、限位块;94、第二条形柱;95、滑块;96、滑槽;97、伸缩柱;98、支撑台;99、第二液压缸;910、连接板;911、伺服电机;912、丝杠;913、丝杠螺母。
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。
请参阅图1-5,本发明提供一种技术方案:一种基于艺术设计的3D打印装置,包括:机架1、X轴移动架2、滑动板3、安装壳4、3D打印头5、角度偏转机构6、Y轴移动架7、打印平台8和支撑机构9;
X轴移动架2设置在机架1的前侧,滑动板3设置在X轴移动架2的外壁,安装壳4固定设置在滑动板3的前侧,3D打印头5固定设置在安装壳4的前侧,角度偏转机构6设置在安装壳4的顶端,Y轴移动架7设置在机架1的底端,打印平台8设置在Y轴移动架7的顶端,支撑机构9设置在打印平台8的顶端。
作为优选方案,更进一步的,角度偏转机构6包括:条形壳61、第一液压缸62、齿条63、导杆64、转轴65和齿轮66;
为了能够控制齿轮66转动,条形壳61固定设置在安装壳4的顶端,且条形壳61与安装壳4的内腔相通,第一液压缸62固定设置在条形壳61的一侧,第一液压缸62的一端延伸进条形壳61的内腔并固定设置有齿条63,第一液压缸62为现有技术,能够推动齿条63移动,导杆64固定设置在条形壳61的内腔一侧,且齿条63与导杆64的外壁适配套接,在导杆64的限制下能够使齿条63平稳滑动,转轴65转动设置在安装壳4的内腔,转轴65的一端延伸出安装壳4的内腔并与3D打印头5固定连接,齿轮66键连接在转轴65的外壁,且齿轮66的外壁延伸进条形壳61的内腔并与齿条63相啮合,在齿条63的拨动下,能够使齿轮66顺时针或逆时针带动转轴65转动。
作为优选方案,更进一步的,齿条63的底端中部与齿轮66的外壁啮合,以使齿条63能够拨动齿轮66顺时针或逆时针转动。
作为优选方案,更进一步的,支撑机构9包括:第一条形柱91、限位孔92、限位块93、第二条形柱94、滑块95、滑槽96、伸缩柱97、支撑台98、第二液压缸99、连接板910、伺服电机911、丝杠912和丝杠螺母913;
为了能够对支撑台98进行支撑,第一条形柱91沿左右方向固定设置在打印平台8的顶端前侧,第一条形柱91的后侧左右两端均沿左右方向开设有限位孔92,限位孔92的内腔插接有限位块93,第二条形柱94固定设置在打印平台8的顶端后侧;
为了能够对其中一侧的伸缩柱97进行支撑,第二条形柱94的前侧开设有滑槽96,滑槽96的内腔插接有滑块95,限位块93和滑块95的内侧均固定设置有伸缩柱97,支撑台98固定设置在伸缩柱97的顶端。
作为优选方案,更进一步的,伸缩柱97由多段组成,以对支撑台98进行高度支撑。
作为优选方案,更进一步的,滑槽96的内腔形状为燕尾槽形,且滑块95与滑槽96的内腔适配插接,以避免滑块95与滑槽96的内腔脱离,以使伸缩柱97平稳滑动。
为了能够对支撑台98的高度进行提升,第二液压缸99固定设置在伸缩柱97的后侧,连接板910固定设置在支撑台98的后侧,且第二液压缸99的顶端与连接板910的底端固定连接。
为了能够控制其中一侧的伸缩柱97移动,第一条形柱91的左右两侧均固定设置有伺服电机911,伺服电机911的输出端延伸进第一条形柱91的内腔并通过联轴器锁紧有丝杠912,伺服电机911为现有技术,伺服电机911能够驱动丝杠912顺时针或逆时针转动,丝杠912的一端与第一条形柱91的内腔转动连接,丝杠螺母913与丝杠912的外壁相螺接,且丝杠螺母913的一侧与限位块93固定连接。
其详细连接手段,为本领域公知技术,下述主要介绍工作原理以及过程,具体工作如下。
步骤一:在对悬空部分进行3D打印时,控制第一液压缸62启动,第一液压缸62能够推动齿条63向一侧移动,以使齿条63拨动齿轮66,从而使齿轮66带动转轴65转动,以使转轴65带动3D打印头5向一侧转动,从而能够对悬空部分较少的产品直接进行纵向打印,无需打印支撑网;
步骤二:产品需要打印的悬空部分较多时,控制伺服电机911启动和第二液压缸99启动,伺服电机911能够驱动丝杠912顺时针转动,以在丝杠912的外壁螺纹旋转力作用下,能够带动丝杠螺母913向一侧移动,以带动限位块93在限位孔92的限制下带动伸缩柱97向一侧移动,在滑槽96和滑块95的限制下以对支撑台98进行平移,以移动至合适的支撑位置;
步骤三:控制第二液压缸99启动后,第二液压缸99能够推动连接板910向上移动,以使连接板910在伸缩柱97的限制下竖直向上移动,以移动至合适的支撑高度,并通过3D打印头5在支撑台98上打印支撑网,通过在支撑台98上打印支撑网,以减少材料损耗,提高打印效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种基于艺术设计的3D打印装置,其特征在于,包括:
机架(1);
X轴移动架(2),设置在所述机架(1)的前侧;
滑动板(3),设置在所述X轴移动架(2)的外壁;
安装壳(4),固定设置在所述滑动板(3)的前侧;
3D打印头(5),固定设置在所述安装壳(4)的前侧;
角度偏转机构(6),设置在所述安装壳(4)的顶端;
Y轴移动架(7),设置在所述机架(1)的底端;
打印平台(8),设置在所述Y轴移动架(7)的顶端;
支撑机构(9),设置在所述打印平台(8)的顶端。
2.根据权利要求1所述的一种基于艺术设计的3D打印装置,其特征在于:所述角度偏转机构(6)包括:
条形壳(61),固定设置在所述安装壳(4)的顶端,且所述条形壳(61)与所述安装壳(4)的内腔相通;
第一液压缸(62),固定设置在所述条形壳(61)的一侧;
齿条(63),所述第一液压缸(62)的一端延伸进所述条形壳(61)的内腔并固定设置有齿条(63);
导杆(64),固定设置在所述条形壳(61)的内腔一侧,且所述齿条(63)与所述导杆(64)的外壁适配套接;
转轴(65),转动设置在所述安装壳(4)的内腔,所述转轴(65)的一端延伸出所述安装壳(4)的内腔并与所述3D打印头(5)固定连接;
齿轮(66),键连接在所述转轴(65)的外壁,且所述齿轮(66)的外壁延伸进所述条形壳(61)的内腔并与所述齿条(63)相啮合。
3.根据权利要求2所述的一种基于艺术设计的3D打印装置,其特征在于:所述齿条(63)的底端中部与所述齿轮(66)的外壁啮合。
4.根据权利要求1所述的一种基于艺术设计的3D打印装置,其特征在于:所述支撑机构(9)包括:
第一条形柱(91),沿左右方向固定设置在所述打印平台(8)的顶端前侧,所述第一条形柱(91)的后侧左右两端均沿左右方向开设有限位孔(92);
限位块(93),所述限位孔(92)的内腔插接有限位块(93);
第二条形柱(94),固定设置在所述打印平台(8)的顶端后侧;
滑块(95),所述第二条形柱(94)的前侧开设有滑槽(96),所述滑槽(96)的内腔插接有滑块(95);
伸缩柱(97),所述限位块(93)和所述滑块(95)的内侧均固定设置有伸缩柱(97);
支撑台(98),固定设置在所述伸缩柱(97)的顶端。
5.根据权利要求4所述的一种基于艺术设计的3D打印装置,其特征在于:所述伸缩柱(97)由多段组成。
6.根据权利要求4所述的一种基于艺术设计的3D打印装置,其特征在于:所述滑槽(96)的内腔形状为燕尾槽形,且所述滑块(95)与所述滑槽(96)的内腔适配插接。
7.根据权利要求4所述的一种基于艺术设计的3D打印装置,其特征在于:所述支撑机构(9)还包括:
第二液压缸(99),固定设置在所述伸缩柱(97)的后侧;
连接板(910),固定设置在所述支撑台(98)的后侧,且所述第二液压缸(99)的顶端与所述连接板(910)的底端固定连接。
8.根据权利要求4所述的一种基于艺术设计的3D打印装置,其特征在于:所述支撑机构(9)还包括:
伺服电机(911),所述第一条形柱(91)的左右两侧均固定设置有伺服电机(911);
丝杠(912),所述伺服电机(911)的输出端延伸进所述第一条形柱(91)的内腔并通过联轴器锁紧有丝杠(912),所述丝杠(912)的一端与所述第一条形柱(91)的内腔转动连接;
丝杠螺母(913),与所述丝杠(912)的外壁相螺接,且所述丝杠螺母(913)的一侧与所述限位块(93)固定连接。
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