CN204172360U - 应用于3d打印机的出料控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开应用于3D打印机的出料控制装置，包括两个Z轴升降台、打印机构、喷头机构；Z轴升降台包括支撑架、第一限位架、第二限位架、第一齿轮，与第一齿轮啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮，以及电机；第一齿轮中设有螺纹孔，螺纹孔中连接有丝杆，丝杆顶部固定有连接座；打印机构与连接座连接；喷头机构包括转盘、均至少为五个的进料口和出料口、进料管，设置在出料口中并与进料管连通的连接管，以及与连接管连接的喷头；相邻喷头的直径相差5～10mm；喷头外部设有防护装置。本实用新型通过伞副齿轮带动丝杆移动的方式，确保了Z轴升降台传动的稳定性和同步性，加上防护装置对喷头的保温和多喷头喷料，很好地改善了打印机的打印效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制装置，具体涉及的是一种应用于3D打印机的出料控制装置。
背景技术
3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。目前，3D打印技术广泛应用于珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程等多个领域。
3D打印机的出料部分主要由打印机构和Z轴升降台构成，打印机构负责喷料打印，而Z轴升降台则用于控制打印机构的行走。然而，现有的3D打印机的出料部分存在着一个比较明显的缺陷，即：其Z轴升降台大多采用同步轮和同步带带动两根丝杆的方式进行传动，控制打印机构升降，由于同步带属于橡胶制品，很容易产生张力，使得两根丝杆运动得不到很好的同步，从而造成升降台失步或卡死，影响了升降台的稳定性及打印机的打印效果。
除了上述缺陷，现有的3D打印机出料方面的机构亦存在以下缺陷：
(1)打印机构上通常只设有一个喷头，当需要对产品不同部位进行挤喷时，不能调整喷头口径的大小，在挤喷时或多或少会造成部分材料的堆积，因而不仅浪费材料，而且成品成型后的精度也难以保证。
(2)其喷头大多采用保温棉进行包裹，然后外部缠绕耐高温胶带，该种保温方式不仅外观丑陋，而且如果保温棉包裹不完整，则容易造成温度上升缓慢，使保温出现不稳定的状况，导致胶带脱落，从而影响了打印的速度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种应用于3D打印机的出料控制装置，主要解决3D打印机的出料部分存在Z轴升降台结构设计不合理、成品成型精度低、且打印速度慢的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
应用于3D打印机的出料控制装置，包括两个Z轴升降台，以及设置在两个Z轴升降台之间的打印机构，还包括喷头机构；所述Z轴升降台包括支撑架，设置在该支撑架内且上下分布的第一限位架和第二限位架，设置在两个限位支架之间的第一齿轮，与该第一齿轮啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮，以及与该第二齿轮连接、用于驱动该第二齿轮转动的电机；所述第一齿轮中设有螺纹孔，该螺纹孔中连接有丝杆，该丝杆顶部固定有连接座；所述打印机构与该连接座连接；所述喷头机构包括与打印机构主体转动连接的转盘，交叉环绕设置在该转盘侧面、且均至少为五个的进料口和出料口，设置在进料口中并与打印机构主体连接的进料管，设置在出料口中并与进料管连通的连接管，以及与连接管连接并位于转盘外部的喷头；相邻喷头的直径相差5～10mm；所述喷头外部还设有用于对其进行保温的防护装置。
作为优选，所述电机为步进电机。
作为优选，所述第一齿轮与第二齿轮的齿数比为2∶1。
进一步地，所述转盘包括上壳体，与该上壳体配合连接的下壳体，以及设置在上壳体中、用于将进料管限定在上壳体中的固定件。
再进一步地，所述出料口中还设有用于将连接管限定在该出料口中的固定垫圈。
具体地说，所述防护装置包括完全包裹在喷头外部的保温层，以及完全套在该保温层外部的护套。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型结构设计合理，其Z轴升降采用了伞副齿轮带动丝杆的刚性传动方式带动打印机构移动，具有移动平稳、传动效果好、同步率高的优点，并且本实用新型还可以通过设计第一齿轮和第二齿轮的齿数比来调整丝杆的上升速度，因而不仅很好地保证了升降台的平稳性，而且也优化了打印的效果。
(2)本实用新型通过设置转盘和多个大小不一的喷头，当需要对不同的部位进行挤喷时，只需转动转盘，选择相应大小的喷头，即可进行挤喷工作，进而不仅很好地节省了材料，而且有效地提高了成品成型的精度。
(3)护套的设置保证了保温层的完整性和稳定性，并提高了温度上升的速度，从而不仅确保了喷头的正常使用，而且有效地加快了打印的速度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为喷头机构与防护装置的配合示意图。
图3为转盘的侧面结构示意图。
图4为喷头机构的内部结构示意图。
其中，附图标记对应的零部件名称为：1-打印机构，2-连接座，3-丝杆，4-第一限位架，5-第一齿轮，6-第二齿轮，7-第二限位架，8-支撑架，9-电机，10-上壳体，11-下壳体，12-进料口，13-进料管，14-固定件，15-出料口，16-连接管，17-固定垫圈，18-喷头，19-保温层，20-护套。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。
如图1～4所示，本实用新型包括两个Z轴升降台，设置在两个Z轴升降台之间的打印机构1，以及喷头机构；所述Z轴升降台包括支撑架8，设置在该支撑架8内且上下分布的第一限位架4和第二限位架7，设置在两个限位支架之间的第一齿轮5，与该第一齿轮5啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮6，以及与该第二齿轮6连接、用于驱动该第二齿轮转动的电机9；所述第一齿轮5中设有螺纹孔，该螺纹孔中连接有丝杆3，该丝杆3顶部固定有连接座2；所述打印机构1与该连接座2连接；所述喷头机构包括与打印机构主体转动连接的转盘，交叉环绕设置在该转盘侧面、且均至少为五个的进料口12和出料口15，设置在进料口12中并与打印机构主体连接的进料管13，设置在出料口15中并与进料管连通的连接管16，以及与连接管16连接并位于转盘外部的喷头18；相邻喷头的直径相差5～10mm；所述喷头外部还设有用于对其进行保温的防护装置。本实施例中的电机9优选为步进电机，并且第一齿轮5与第二齿轮6的齿数比为2∶1，如此设计两个齿轮的齿数可以使电机9更好地控制丝杆3的行走，并使其打印效果更好。
进一步地，所述转盘包括上壳体10，与该上壳体10配合连接的下壳体11，以及设置在上壳体10中、用于将进料管13限定在上壳体10中的固定件14；而所述出料口中还设有用于将连接管16限定在该出料口15中的固定垫圈17。
并且，进一步地，本实用新型还设置了防护装置，用于对喷头18进行保温，该防护装置包括完全包裹在喷头18外部的保温层19，以及完全套在该保温层19外部的护套20。
本实用新型通过对Z轴升降台的改进，很好地改善了Z轴升降台的传动效果，其具有很好的稳定性和同步性，使其能够更好地控制打印机构的行走，并且，护套的设置保证了保温层的完整性，保证了温度的温度，并提高了温度上升的速度，从而不仅确保了喷头的正常使用，而且有效地加快了打印的速度。因此，通过对Z轴升降台和喷头部分的改进也很好地改善了3D打印机的打印效果。同时，本实用新型通过设置转盘和多个大小不一的喷头，当需要对不同的部位进行挤喷时，只需转动转盘，选择相应大小的喷头，即可进行挤喷工作，进而很好地节省了材料，因而在改善了3D打印机打印速度和效果的同时也有效地提高了成品成型的精度。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。凡是根据上述描述做出各种可能的等同替换或改变，均被认为属于本实用新型的权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.应用于3D打印机的出料控制装置，包括两个Z轴升降台，以及设置在两个Z轴升降台之间的打印机构(1)，其特征在于：还包括喷头机构；所述Z轴升降台包括支撑架(8)，设置在该支撑架(8)内且上下分布的第一限位架(4)和第二限位架(7)，设置在两个限位支架之间的第一齿轮(5)，与该第一齿轮(5)啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮(6)，以及与该第二齿轮(6)连接、用于驱动该第二齿轮转动的电机(9)；所述第一齿轮(5)中设有螺纹孔，该螺纹孔中连接有丝杆(3)，该丝杆(3)顶部固定有连接座(2)；所述打印机构(1)与该连接座(2)连接；所述喷头机构包括与打印机构主体转动连接的转盘，交叉环绕设置在该转盘侧面、且均至少为五个的进料口(12)和出料口(15)，设置在进料口(12)中并与打印机构主体连接的进料管(13)，设置在出料口(15)中并与进料管连通的连接管(16)，以及与连接管(16)连接并位于转盘外部的喷头(18)；相邻喷头的直径相差5～10mm；所述喷头外部还设有用于对其进行保温的防护装置。
2.根据权利要求1所述的应用于3D打印机的出料控制装置，其特征在于：所述电机(9)为步进电机。
3.根据权利要求1所述的应用于3D打印机的出料控制装置，其特征在于：所述第一齿轮(5)与第二齿轮(6)的齿数比为2∶1。
4.根据权利要求1～3任意一条所述的应用于3D打印机的出料控制装置，其特征在于：所述转盘包括上壳体(10)，与该上壳体(10)配合连接的下壳体(11)，以及设置在上壳体(10)中、用于将进料管(13)限定在上壳体(10)中的固定件(14)。
5.根据权利要求4所述的应用于3D打印机的出料控制装置，其特征在于：所述出料口中还设有用于将连接管(16)限定在该出料口(15)中的固定垫圈(17)。
6.根据权利要求5所述的应用于3D打印机的出料控制装置，其特征在于：所述防护装置包括完全包裹在喷头(18)外部的保温层(19)，以及完全套在该保温层(19)外部的护套(20)。
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