CN117621445B - 使用回收的3d打印用塑料的3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种使用回收3D打印用塑料的3D打印机,属于塑料成型技术领域,包括工作平台、打印头输送系统、工件输送系统和回收料处理系统,回收料处理系统包括开关装置、回收机架和安装在回收机架上的水瓶回转支撑装置、切割浮动装置、回转输送装置、前递料装置、超声焊接装置、后递料装置,切割浮动装置可滑动的安装在回收机架顶部,切割浮动装置具有可转动的切割刀,回转输送装置与切割浮动装置之间形成切割通道,前递料装置和后递料装置分别位于超声焊接装置的两端,超声焊接装置具有焊接通道,开关装置安装在焊接通道上侧,开关装置与超声焊接装置电性连接。本发明可以实现以回收的饮料瓶为原料进行连续打印。
Description
技术领域
本发明涉及塑料成型技术领域,特别是涉及一种使用回收3D打印用塑料的3D打印机。
背景技术
废旧饮料瓶作为最常见的垃圾之一,全球每秒钟约有3400个塑料瓶被丢弃,每天产生的数量多达三亿个,与此同时,由于饮料瓶回收之后可以被卖掉,中国有大量家庭正在收集饮料瓶并集中卖给废品收购站,这样使得获得便宜的饮料瓶非常容易。
幸运的是,饮料瓶的材料多是PET材料,非常适合3D打印,现有技术已经出现了先将饮料瓶盖子拧紧,在热水中滚动,使得饮料瓶表面平整,之后切割成条,再将条状片材牵拉成丝的技术,但是由于单个饮料瓶提供的材料有限,现有技术将各个饮料瓶拉出来的丝连接起来成为长丝还是比较麻烦,为了打印的连续性,有必要设计可以连续打印的设备。
发明内容
为克服现有技术存在的技术缺陷,本发明提供一种使用回收3D打印用塑料的3D打印机,可以实现以回收的饮料瓶为原料进行连续打印。
本发明采用的技术解决方案是:
使用回收3D打印用塑料的3D打印机,包括工作平台、打印头输送系统、工件输送系统和回收料处理系统,所述打印头输送系统和工件输送系统均安装在工作平台上,所述回收料处理系统包括开关装置、回收机架和安装在回收机架上的水瓶回转支撑装置、切割浮动装置、回转输送装置、前递料装置、超声焊接装置、后递料装置,所述切割浮动装置可滑动的安装在回收机架顶部,所述切割浮动装置具有可转动切割角度的切割刀,所述开关装置安装在超声焊接装置上,所述回转输送装置与切割浮动装置之间形成切割通道,所述前递料装置和后递料装置分别位于超声焊接装置的两端,所述超声焊接装置具有焊接通道,所述开关装置安装在超声焊接装置的焊接通道上侧,所述开关装置与超声焊接装置电性连接。
优选的,所述打印头输送系统包括打印头升降装置、打印头横移装置和打印头装置,所述打印头升降装置安装在工作平台上且打印头升降装置具有升降滑块,所述打印头横移装置安装在升降滑块上且打印头横移装置具有横移滑块,所述打印头装置安装在横移滑块上。
优选的,所述工件输送系统包括工件纵转装置、工件横转装置和工件纵移装置,所述工件纵移装置具有工件纵移滑块,所述工件横转装置安装在工件纵移滑块上,所述工件纵转装置安装在工件横转装置的输出端。
优选的,所述水瓶回转支撑装置包括回转支撑杆和重力套,所述重力套套设在回转支撑杆上,所述回转支撑杆竖直安装在回收机架顶部。
优选的,所述切割浮动装置包括浮动杆、转动轴、切割刀和转动电机,所述浮动杆可滑动的安装在回收机架顶部,所述转动电机安装在浮动杆上,所述转动轴可转动的安装在浮动杆上,所述切割刀安装在转动轴末端,所述转动电机与转动轴传动连接,所述回收机架顶部设有收纳切割刀的切割收容槽。
优选的,所述回转输送装置具有第一回转辊和第二回转辊,所述切割刀指向第一回转辊和第二回转辊之间,所述第一回转辊、第二回转辊分别与切割刀形成切割通道,所述第一回转辊和第二回转辊分别可转动的安装在回收机架上。
优选的,所述前递料装置包括两个前递料辊,两个所述前递料辊可转动的安装在回收机架顶部,两个所述前递料辊位于焊接通道的输入端。
优选的,所述超声焊接装置包括两块超声焊接约束板、超声焊接板和超声焊接推进电缸,两块所述超声焊接约束板均安装在回收机架顶部,两块所述超声焊接约束板之间形成焊接通道,所述超声焊接板可滑动的安装在超声焊接约束板上并伸入焊接通道,所述超声焊接推进电缸安装在超声焊接约束板上且超声焊接推进电缸与超声焊接板传动连接,所述超声焊接推进电缸与开关装置电性连接。
优选的,所述后递料装置包括两个后递料辊,两个所述后递料辊可转动的安装在回收机架顶部,两个所述后递料辊位于焊接通道的输出端。
优选的,所述开关装置包括开关控制板、开关升降销和触发开关,各所述开关升降销安装在超声焊接装置顶部,所述开关控制板位于焊接通道上方,所述开关控制板沿开关升降销升降,所述触发开关安装在超声焊接装置上且触发开关位于开关控制板上侧。
本发明的有益效果是:
打印头输送系统和工件输送系统均安装在工作平台上,打印头输送系统用以改变打印的输料位置,工件输送系统用以带动工件改变角度和位置,使得打印的物料以任意角度靠近工件,进而实现3D打印,回收料处理系统包括开关装置、回收机架和安装在回收机架上的水瓶回转支撑装置、切割浮动装置、回转输送装置、前递料装置、超声焊接装置、后递料装置,水瓶回转支撑装置用以安装饮料瓶,该饮料瓶直接套设在水瓶回转支撑装置上,切割浮动装置可滑动的安装在回收机架顶部,切割浮动装置具有可转动切割角度的切割刀,切割刀改变角度进而控制切割进饮料瓶的角度,在刚切割进饮料瓶时,切割刀倾斜切入而使条状片材产生尖角,而切割出的条状片材高度达到要求后,切割刀的角度使得切割出的片材螺距等于条状片材要求高度,饮料瓶切割到瓶口后切割刀转动至水平,这样造成条状片材末端也是尖锐的,开关装置安装在超声焊接装置上,回转输送装置与切割浮动装置之间形成切割通道,回转输送装置带动饮料瓶侧壁通过切割通道,前递料装置和后递料装置分别位于超声焊接装置的两端,超声焊接装置具有焊接通道,开关装置安装在超声焊接装置的焊接通道上侧,开关装置与超声焊接装置电性连接。
当前一个饮料瓶切割完毕后,条状片材的末端进入前递料装置和后递料装置之间的焊接通道后,前递料装置和后递料装置均停止运作,在后一个饮料瓶切割下来的条状片材进入前递料装置和后递料装置之间的焊接通道后,前递料装置继续保持运作,而后递料装置停止运作,这样使得后来的条状片材顶住原本在焊接通道内的条状片材,由于这时在焊接通道的两个条状片材均是尖锐的,前递料装置的继续输送会使得后来的条状片材向上偏移,进而触发开关装置打开超声焊接装置,这样两片条状片材就将焊接在一起成为整体,可以实现以回收的饮料瓶为原料进行连续打印。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为发明图1中A处放大示意图。
图3饮料瓶安装在水瓶回转支撑装置结构示意图。
图4为切割浮动装置安装位置示意图。
图5为图4中B处放大示意图。
图6为饮料瓶开始被切割时状态示意图。
图7为相邻条状片材接合关系示意图。
附图标记说明:
1、工作平台;
2、打印头输送系统;21、打印头升降装置;211、升降滑块;22、打印头横移装置;221、横移滑块;23、打印头装置;
3、工件输送系统;31、工件纵转装置;32、工件横转装置;33、工件纵移装置;331、工件纵移滑块;
4、回收料处理系统;41、开关装置;411、开关控制板;412、开关升降销;413、触发开关;42、回收机架;421、切割收容槽;43、水瓶回转支撑装置;431、回转支撑杆;432、重力套;44、切割浮动装置;441、切割刀;442、浮动杆;443、转动轴;45、回转输送装置;46、前递料装置;47、超声焊接装置;471、超声焊接约束板;472、超声焊接板;473、超声焊接推进电缸;48、后递料装置;
5、切割通道;
6、焊接通道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明:
如图1—图7所示,本实施例提供一种使用回收3D打印用塑料的3D打印机,包括工作平台1、打印头输送系统2、工件输送系统3和回收料处理系统4,回收料处理系统4输出的条状片材经过若干输送辊轮输送至打印头输送系统2位置,各输送辊轮为现有技术,图中未示出,在此不再赘述。打印头输送系统2和工件输送系统3均安装在工作平台1上,打印头输送系统2用以改变打印的输料位置,工件输送系统3用以带动工件改变角度和位置,使得打印的物料以任意角度靠近工件,进而实现3D打印,回收料处理系统4包括开关装置41、回收机架42和安装在回收机架42上的水瓶回转支撑装置43、切割浮动装置44、回转输送装置45、前递料装置46、超声焊接装置47、后递料装置48,水瓶回转支撑装置43用以安装饮料瓶,该饮料瓶直接套设在水瓶回转支撑装置43上,切割浮动装置44可滑动的安装在回收机架42顶部,切割浮动装置44具有可转动切割角度的切割刀441,切割刀441改变角度进而控制切割进饮料瓶的角度,在刚切割进饮料瓶时,切割刀441倾斜切入而使条状片材产生尖角,而切割出的条状片材高度达到要求后,切割刀441的角度使得切割出的片材螺距等于条状片材要求高度,饮料瓶切割到瓶口后切割刀441转动至水平,这样造成条状片材末端也是尖锐的,开关装置41安装在超声焊接装置47上,回转输送装置45与切割浮动装置44之间形成切割通道5,回转输送装置45带动饮料瓶侧壁通过切割通道5,前递料装置46和后递料装置48分别位于超声焊接装置47的两端,超声焊接装置47具有焊接通道6,开关装置41安装在超声焊接装置47的焊接通道6上侧,开关装置41与超声焊接装置47电性连接。
当前一个饮料瓶切割完毕后,条状片材的末端进入前递料装置46和后递料装置48之间的焊接通道6后,前递料装置46和后递料装置48均停止运作,在后一个饮料瓶切割下来的条状片材进入前递料装置46和后递料装置48之间的焊接通道6后,前递料装置46继续保持运作,而后递料装置48停止运作,这样使得后来的条状片材顶住原本在焊接通道6内的条状片材,由于这时在焊接通道6的两个条状片材均是尖锐的,前递料装置46的继续输送会使得后来的条状片材向上偏移,进而开关装置41打开超声焊接装置47,这样两片条状片材就将焊接在一起成为整体,可以实现以回收的饮料瓶为原料进行连续打印。
打印头输送系统2包括打印头升降装置21、打印头横移装置22和打印头装置23,打印头升降装置21安装在工作平台1上且打印头升降装置21具有升降滑块211,升降滑块211采用常规的丝杠滑块传动结构实现升降,在此不再赘述,打印头横移装置22安装在升降滑块211上且打印头横移装置22具有横移滑块221,横移滑块221采用常规的丝杠滑块传动结构实现横移,在此不再赘述,打印头装置23安装在横移滑块221上,打印头为常规的用于PET打印的3D打印头,该打印头采用常规的热熔技术,在此不再赘述。
工件输送系统3包括工件纵转装置31、工件横转装置32和工件纵移装置33,工件纵移装置33具有工件纵移滑块331,工件纵移滑块331采用常规的丝杠滑块传动结构实现纵移,在此不再赘述,工件横转装置32安装在工件纵移滑块331上进而被工件纵移滑块331控制位置,工件纵转装置31安装在工件横转装置32的输出端,工件采用粘合剂粘合方式安装在工件纵转装置31的输出端,工件纵转装置31和工件横转装置32的作用在于带动工件以任意角度靠近打印头装置23。
水瓶回转支撑装置43包括回转支撑杆431和重力套432,饮料瓶去除掉底部后,套在回转支撑杆431上,重力套432套设在回转支撑杆431上并压住饮料瓶,回转支撑杆431竖直安装在回收机架42顶部,在回转输送装置45带动饮料瓶绕回转支撑杆431旋转时,重力套432压住饮料瓶使得切割刀441可靠的切进饮料瓶。
切割浮动装置44包括浮动杆442、转动轴443、切割刀441和转动电机,转动电机安装在浮动杆442上,浮动杆442可滑动的安装在回收机架42顶部,之所以设置浮动杆442可滑动,目的在于时时的适应切割刀441的切割角度,进而控制条状片材的宽度,转动轴443可转动的安装在浮动杆442上,切割刀441安装在转动轴443末端,转动电机与转动轴443传动连接,转动电机为伺服电机,进而控制切割刀441的角度,回收机架42顶部设有收纳切割刀441的切割收容槽421,在饮料瓶的切割开始前,切割收容槽421收容切割刀441,进而便于饮料瓶放入切割通道5的底部。
回转输送装置45具有第一回转辊和第二回转辊,切割刀441指向第一回转辊和第二回转辊之间,这样的布置方式使得切割刀441不会切割到第一回转辊和第二回转辊,第一回转辊、第二回转辊分别与切割刀441形成切割通道5,第一回转辊和第二回转辊分别可转动的安装在回收机架42上,第一回转辊和第二回转辊为橡胶辊,这样在饮料瓶内侧滚动时便于牵引饮料瓶。
前递料装置46包括两个前递料辊,两个前递料辊可转动的安装在回收机架42顶部,两个前递料辊位于焊接通道6的输入端,两个前递料辊夹住条状片材进而实现输送。
超声焊接装置47包括两块超声焊接约束板471、超声焊接板472和超声焊接推进电缸473,两块超声焊接约束板471均安装在回收机架42顶部,两块超声焊接约束板471之间形成焊接通道6,超声焊接板472可滑动的安装在超声焊接约束板471上并伸入焊接通道6,超声焊接推进电缸473安装在超声焊接约束板471上且超声焊接推进电缸473与超声焊接板472传动连接,超声焊接推进电缸473与开关装置41电性连接,超声焊接推进电缸473用以带动超声焊接板472给条状片材施加压力,由于相邻的两个条状片材是紧紧挤压在一起的,超声焊接板472使得相邻两个条状片材交界位置均发生熔融,使得相邻的两个条状片材焊接到一起。
后递料装置48包括两个后递料辊,两个后递料辊可转动的安装在回收机架42顶部,两个后递料辊位于焊接通道6的输出端,两个后递料辊夹住条状片材进而实现输送。
开关装置41包括开关控制板411、开关升降销412和触发开关413,各开关升降销412安装在超声焊接装置47顶部,开关控制板411位于焊接通道6上方,开关控制板411沿开关升降销412升降,触发开关413安装在超声焊接装置47上且触发开关413位于开关控制板411上侧,前递料装置46的继续输送会使得后来的条状片材向上偏移,进而带动开关控制板411向上,开关装置41打开超声焊接装置47。
以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点,本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明创造精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内,本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.使用回收的3D打印用塑料的3D打印机,其特征在于,包括工作平台、打印头输送系统、工件输送系统和回收料处理系统,所述打印头输送系统和工件输送系统均安装在工作平台上,所述回收料处理系统包括开关装置、回收机架和安装在回收机架上的水瓶回转支撑装置、切割浮动装置、回转输送装置、前递料装置、超声焊接装置、后递料装置,所述切割浮动装置可滑动的安装在回收机架顶部,所述切割浮动装置具有可转动切割角度的切割刀,所述开关装置安装在超声焊接装置上,所述回转输送装置与切割浮动装置之间形成切割通道,所述前递料装置和后递料装置分别位于超声焊接装置的两端,所述超声焊接装置具有焊接通道,所述开关装置安装在超声焊接装置的焊接通道上侧,所述开关装置与超声焊接装置电性连接,所述切割浮动装置包括浮动杆、转动轴、切割刀和转动电机,所述浮动杆可滑动的安装在回收机架顶部,所述转动电机安装在浮动杆上,所述转动轴可转动的安装在浮动杆上,所述切割刀安装在转动轴末端,所述转动电机与转动轴传动连接,所述回收机架顶部设有收纳切割刀的切割收容槽,所述回转输送装置具有第一回转辊和第二回转辊,所述切割刀指向第一回转辊和第二回转辊之间,所述第一回转辊、第二回转辊分别与切割刀形成切割通道,所述第一回转辊和第二回转辊分别可转动的安装在回收机架上。
2.根据权利要求1所述的使用回收的3D打印用塑料的3D打印机,其特征在于,所述打印头输送系统包括打印头升降装置、打印头横移装置和打印头装置,所述打印头升降装置安装在工作平台上且打印头升降装置具有升降滑块,所述打印头横移装置安装在升降滑块上且打印头横移装置具有横移滑块,所述打印头装置安装在横移滑块上。
3.根据权利要求1所述的使用回收的3D打印用塑料的3D打印机,其特征在于,所述工件输送系统包括工件纵转装置、工件横转装置和工件纵移装置,所述工件纵移装置具有工件纵移滑块,所述工件横转装置安装在工件纵移滑块上,所述工件纵转装置安装在工件横转装置的输出端。
4.根据权利要求1所述的使用回收的3D打印用塑料的3D打印机,其特征在于,所述水瓶回转支撑装置包括回转支撑杆和重力套,所述重力套套设在回转支撑杆上,所述回转支撑杆竖直安装在回收机架顶部。
5.根据权利要求1所述的使用回收的3D打印用塑料的3D打印机,其特征在于,所述前递料装置包括两个前递料辊,两个所述前递料辊可转动的安装在回收机架顶部,两个所述前递料辊位于焊接通道的输入端。
6.根据权利要求1所述的使用回收的3D打印用塑料的3D打印机,其特征在于,所述超声焊接装置包括两块超声焊接约束板、超声焊接板和超声焊接推进电缸,两块所述超声焊接约束板均安装在回收机架顶部,两块所述超声焊接约束板之间形成焊接通道,所述超声焊接板可滑动的安装在超声焊接约束板上并伸入焊接通道,所述超声焊接推进电缸安装在超声焊接约束板上且超声焊接推进电缸与超声焊接板传动连接,所述超声焊接推进电缸与开关装置电性连接。
7.根据权利要求1所述的使用回收的3D打印用塑料的3D打印机,其特征在于,所述后递料装置包括两个后递料辊,两个所述后递料辊可转动的安装在回收机架顶部,两个所述后递料辊位于焊接通道的输出端。
8.根据权利要求1所述的使用回收的3D打印用塑料的3D打印机,其特征在于,所述开关装置包括开关控制板、开关升降销和触发开关,各所述开关升降销安装在超声焊接装置顶部,所述开关控制板位于焊接通道上方,所述开关控制板沿开关升降销升降,所述触发开关安装在超声焊接装置上且触发开关位于开关控制板上侧。
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