CN204763176U - 三维物品成型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三维物品成型装置，包括三维打印头，所述打印头包括：柱塞、针筒、挤出驱动单元和加热单元；所述柱塞，能够滑动地设置在所述针筒中，通过柱塞的运动挤出针筒中成型物；所述挤出驱动单元，驱动所述柱塞在所述针筒中的运动；所述加热单元，包括加热凹槽，所述加热凹槽中形成有与所述针筒部分贴合的凹槽，所述凹槽上设置有加热膜，当所述针筒设置在所述打印头上时，所述凹槽上的加热膜对所述针筒进行加热。通过所述加热单元的设置能够避免打印针筒的堵塞。

Description

三维物品成型装置

技术领域

本发明属于三维打印领域，涉及一种三维物品成型装置，具体而言涉及一种巧克力三维打印机，以及该打印机的喷头。

背景技术

随着信息技术、精密仪器、材料科学的发展，三维打印技术取得显著进展，目前已应用于航空航天、工业设计、生物医学、加工制造、建筑工程、文化创意等领域，食品行业也在其中。

在食品行业中，巧克力的三维打印已经有应用。但是，巧克力是一种易融化也易凝固的特殊食物，同时它还是混合物，因此没有固定的熔沸点；现有技术中的巧克力三维打印机都是采用直接加热巧克力，使其融化后手动加入到针筒容器中，此过程中巧克力很容易冷却，并且人手工进料的过程相当费力，同时延长了打印周期。

此外，已有的进料后将针筒迅速组装到打印机上开始打印，在这个过程中，由于挤出头直径较小，巧克力在针筒中又没有加热保护，所以很容易造成喷头阻塞，使得打印失败。即便是前面的过程都够迅速，喷头喷出的巧克力因为是融化状态，从而造成打印的模型很容易坍塌。

另外，现有的巧克力三维打印机还存在结构较为复杂、可靠性不高的缺陷。

巧克力三维打印成型因为存在上述技术难题而影响了用户的体验，从而限制了三维打印在巧克力领域的应用。

实用新型内容

本实用新型正是基于现有技术的上述需求而提出的，本实用新型要解决的技术问题是提供一种巧克力三维打印机，其能够提高巧克力三维打印机在打印时更换巧克力针筒的方便性、能够在巧克力打印前避免喷嘴的阻塞、在打印后提高巧克力成型的质量、或者提高巧克力三维打印机的可靠性简化巧克力三维打印机的结构。

为了解决上述技术问题本实用新型提供了一种三维物品成型装置，包括三维打印头，所述打印头包括：柱塞、针筒、挤出驱动单元和加热单元；所述柱塞，能够滑动地设置在所述针筒中，通过柱塞的运动挤出针筒中成型物；所述挤出驱动单元，驱动所述柱塞在所述针筒中的运动；所述加热单元，包括加热凹槽，所述加热凹槽中形成有与所述针筒部分贴合的凹槽，所述凹槽上设置有加热膜，当所述针筒设置在所述打印头上时，所述凹槽上的加热膜对所述针筒进行加热。

优选地，所述三维打印头还包括冷却单元，所述冷却单元包括导风通道，所述导风通道对所述针筒出口排出的成型物进行冷却。

优选地，所述三维打印头还包括机架，所述机架用于承载所述三维打印头的部件。

优选地，所述机架包括相互平行的两个倒置的“L”形框架，所述倒置的“L”形框架的上端平直部分形成为所述机架的顶部，所述倒置的“L”形框架的竖直部形成为所述框架的竖直部；两个相互平行的“L”形框架之间相隔开预定宽度的间隙，在所述间隙中布置挤出驱动单元和加热单元的部件。

优选地，所述两个相互平行的“L”形框架之间设置有连接板，所述连接板包括上连接板、中连接板和下连接板；所述连接板横跨所述两个相互平行的“L”形框架将上述两个相互平行的“L”形框架固定连接。

优选地，所述挤出驱动单元包括驱动电机、滑块、导向构件，所述驱动电机设置在所述机架上驱动所述滑块上下滑动，所述导向构件导向所述滑块的滑动；所述滑块上设置有柱塞卡持机构，所述柱塞卡持机构包括槽，所述槽的宽度与所述柱塞顶部的凸缘相配，所述槽的开口向前，所述槽的下壁形成有允许柱塞滑入和滑出的贯通的缺口。

优选地，所述机架上还设置有针筒固定装置，所述针筒固定装置包括直角支撑片；所述直角支撑片的一边横跨所述两个相互平行的“L”形框架并与之固定，所述直角支撑片的另一边上形成有缺口所述缺口供所述针筒的筒体穿过，所述缺口周边的部分用于支撑所述针筒的上部凸缘。

优选地，其特征在于所述针筒固定装置还包括固定环；所述固定环包括两个具有弹性的臂,两个臂之间形成有缺口。

优选地，所述加热凹槽通过加热部分固定壳体固定在所述机架上。

本实用新型通过设置合理的加热单元对针筒中的成型物材料进行加热，从而避免了针筒的堵塞，提高了打印适性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主视图；

图2为本实用新型实施例的左视图；

图3为本实用新型实施例的后视图；

图4为本实用新型实施例的右视图。

图5为本实用新型实施例的解析图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行阐述，需要说明的是，该具体实施方式仅仅是对本实用新型优选技术方案的举例，并不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

图5示出了本实用新型实施例的总体结构，其组装后结构如图1-4所示。本实用新型实施例公开了一种巧克力三维打印机的打印头，其包括机架、挤出驱动单元、加热单元和冷却单元。

所述机架1用于承载所述三维巧克力打印机打印头的其它结构。所述机架包括顶部以及竖直部分。所述顶部用于承载所述打印头的驱动电机，所述竖直部分用于承载所述打印头的其它结构。

优选地，所述机架包括相互平行的两个倒置的“L”形框架，所述倒置的“L”形框架的上端平直部分形成为所述机架的顶部，所述倒置的“L”形框架的竖直部形成为所述框架的竖直部。两个相互平行的“L”形框架之间相隔开预定宽度的间隙，在所述间隙中布置挤出驱动单元和加热单元的部件。

进一步地，所述两个相互平行的“L”形框架之间设置有连接板，所述连接板包括上连接板2、中连接板3和下连接板4，所述连接板横跨所述两个相互平行的“L”形框架将上述两个相互平行的“L”形框架固定连接。所述上连接板2设置在所述框架的竖直部分的上端，所述上连接板的截面形成为直角形状，其长度横跨两个框架之间的间隙，直角的一个边在长度方向两端处分别与两个框架连接，直角的另外一个边与所述框架垂直设置，从所述框架向前延伸，所述另一个边上还设置有通孔，用于供挤出驱动单元的导向轴穿过。

所述中连接板3在所述两个相互平行的“L”形框架长度方向的中部将所述两个相互平行的“L”形框架相连接，所述中连接板3优选形成为平板形状，其一面与所述两个相互平行的“L”形框架固定贴合，另一面与卡扣5固定，所述卡扣5用于固定丝杆6。通过所述中连接板3的设计能够减轻所述电机的振动对传动机构的影响。

所述下连接板4在所述两个相互平行的“L”形框架的下部将所述两个相互平行的“L”形框架连接，所述下连接板4优选包括上下设置的两块矩形连接板，进一步优选地，所述下连接块4的矩形连接板具有预定的厚度以至少部分地承载所述驱动电机的重量。

进一步地，所述上连接板设置在所述两个相互平行的“L”形框架的前表面，所述中连接板和所述下连接板设置在所述两个相互平行的“L”形框架的后表面。

所述机架上还设置有针筒固定装置，所述针筒固定装置设置在所述两个相互平行的“L”形框架前表面的中部，所述针筒固定装置，包括直角支撑片10和固定环11，所述直角支撑片的一边横跨所述两个相互平行的“L”形框架并与之固定，所述直角支撑片的另一边上形成有缺口所述缺口供所述针筒的筒体穿过，所述缺口周边的部分用于支撑所述针筒的上部凸缘。所述固定环通过固定环连接件设置在所述机架上，供所述针筒的筒体穿过，通过直角支撑片与固定环的配合将所述针筒稳固设置。进一步优选地,所述固定环包括两个具有弹性的臂,两个臂之间形成有缺口,通过这种弹性臂的设计可以很方便地更换针筒,在放置针筒时只需将针筒对准两个臂之间的缺口轻轻一按即可进入到所述固定环内，打印完后针筒可直接从两个臂之间的所述缺口取出。

所述挤出驱动单元包括驱动电机7、丝杆6、卡扣5、滑块8和滑轴9。

其中所述驱动电机设置在所述机架的顶部，所述驱动电机与其下方设置的丝杆6相连，驱动所述丝杆6旋转。所述丝杆6的上端与所述驱动电机连接所述丝杆6的下端与所述开口5可相对旋转地连接，以在所述电机的驱动下转动。所述滑块8设置于所述两个相互平行的“L”形框架的中部缝隙中，所述滑块8的一端设置在所述机架的后部，所述滑块8的另一端设置在所述机架的前部。所述滑块位于所述机架后部分的一端设置有丝孔，所述丝孔与所述丝杆配合，被所述丝杆驱动从而带动所述滑块上下滑动，所述丝杆上还设置有滑轴孔，所述滑轴孔中穿设有滑轴9，通过所述滑轴与滑轴孔的配合导向所述滑块的运动。进一步优选地，所述滑块8位于所述机架前部的一端还设置有柱塞卡持装置，所述柱塞卡持装置包括位于所述滑块上下方向的中部的槽，所述槽的宽度与所述柱塞顶部的凸缘相配，从而便于将所述柱塞固定在所述槽中，所述槽的前端敞开，以方便所述柱塞在所述卡持装置上的安装和卸下，所述槽的下部槽壁形成有贯通的缺口，以方便所述柱塞装置的安装和更换。通过上述卡持装置的设置使得本实施例的打印头便于更换，有利于用户的操作。

所述驱动电机驱动所述丝杆转动，所述丝杆与所述丝孔配合驱动所述滑块上下滑动，所述滑块通过所述卡持装置驱动所述喷头上下运动，从而实现挤出操作。

所述加热单元包括加热凹槽12、加热部分固定壳体13，所述加热凹槽通过加热部分固定壳体固定在所述机架上。所述加热凹槽中形成有与所述针筒部分贴合的凹槽，所述凹槽上设置有加热膜，当所述针筒设置在所述打印头上时，所述凹槽上的加热膜对所述针筒进行加热，保持针筒中的巧克力温度，避免针头因为巧克力的凝固而堵塞。所述加热凹槽的凹槽开口向前，以方便针筒的置入和取出。所述热部分的固定壳体，的设置可以防止整个装置因为上部电机较重、下部针筒较轻导致打印颤抖的问题。

所述冷却单元包括导风管道14，所述导风管道临近所述针筒的针头出口设置，所述导风管道与风扇相连接，通过风扇送来的冷风加速所述针筒挤出的巧克力的凝固，从而增加巧克力的成型率。

Claims (9)

1.一种三维物品成型装置，包括三维打印头，所述打印头包括：柱塞、针筒、挤出驱动单元和加热单元；

所述柱塞，能够滑动地设置在所述针筒中，通过柱塞的运动挤出针筒中成型物；

所述挤出驱动单元，驱动所述柱塞在所述针筒中的运动；

其特征在于

所述加热单元，包括加热凹槽，所述加热凹槽中形成有与所述针筒部分贴合的凹槽，所述凹槽上设置有加热膜，当所述针筒设置在所述打印头上时，所述凹槽上的加热膜对所述针筒进行加热。

2.根据权利要求1所述的三维物品成型装置，其特征在于，所述三维打印头还包括冷却单元，所述冷却单元包括导风通道，所述导风通道对所述针筒出口排出的成型物进行冷却。

3.根据权利要求1所述的三维物品成型装置，其特征在于，所述三维打印头还包括机架，所述机架用于承载所述三维打印头的部件。

4.根据权利要求3所述的三维物品成型装置，其特征在于，所述机架包括相互平行的两个倒置的“L”形框架，所述倒置的“L”形框架的上端平直部分形成为所述机架的顶部，所述倒置的“L”形框架的竖直部形成为所述框架的竖直部；两个相互平行的“L”形框架之间相隔开预定宽度的间隙，在所述间隙中布置挤出驱动单元和加热单元的部件。

5.根据权利要求4所述的三维物品成型装置，其特征在于，所述两个相互平行的“L”形框架之间设置有连接板，所述连接板包括上连接板、中连接板和下连接板；所述连接板横跨所述两个相互平行的“L”形框架将上述两个相互平行的“L”形框架固定连接。

6.根据权利要求4所述的三维物品成型装置，其特征在于，所述挤出驱动单元包括驱动电机、滑块、导向构件，所述驱动电机设置在所述机架上驱动所述滑块上下滑动，所述导向构件导向所述滑块的滑动；所述滑块上设置有柱塞卡持机构，所述柱塞卡持机构包括槽，所述槽的宽度与所述柱塞顶部的凸缘相配，所述槽的开口向前，所述槽的下壁形成有允许柱塞滑入和滑出的贯通的缺口。

7.根据权利要求4所述的三维物品成型装置，其特征在于，所述机架上还设置有针筒固定装置，所述针筒固定装置包括直角支撑片；所述直角支撑片的一边横跨所述两个相互平行的“L”形框架并与之固定，所述直角支撑片的另一边上形成有缺口所述缺口供所述针筒的筒体穿过，所述缺口周边的部分用于支撑所述针筒的上部凸缘。

8.根据权利要求7所述的三维物品成型装置，其特征在于，所述针筒固定装置还包括固定环；所述固定环包括两个具有弹性的臂,两个臂之间形成有缺口。

9.根据权利要求3所述的三维物品成型装置，其特征在于，所述加热凹槽通过加热部分固定壳体固定在所述机架上。