CN210617307U - 一种3d打印机用切割刀断胶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种3D打印机用切割刀断胶装置，包括设置于所述3D打印机的打印机头一侧、并与所述打印机头同步运动的切割刀断胶装置，所述切割刀断胶装置包括安装架，设置于所述安装架上的下压回转机构，固定设置于所述下压回转机构下方的刀架和固定设置于所述刀架上的切割刀，所述下压回转机构驱动所述切割刀做旋转升降运动，所述切割刀的刃端旋转升降运动的轨迹经过所述打印机头的喷嘴和打印产品之间的间隙。本实用新型解决了传统3D打印机打印机头抬起时在喷嘴和正打印产品之间形成长长的黏连丝的问题，提高了打印质量。

Description

一种3D打印机用切割刀断胶装置

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印机，具体涉及一种3D打印机用切割刀断胶装置。

背景技术

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，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，目前3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。

采用FDM技术的3D打印机是将热塑性材料，比如蜡、ABS、尼龙等，以丝状材料进行供料，材料在打印机头内被加热至熔融状态(非熔化状态，通常是达到其软化点，使物料能够流动即可)，然后经喷嘴沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，将熔融状态的材料挤出，材料迅速凝固，并与周围的材料凝结。在打印过程中，由于材料的凝固需要时间，打印机头并不能连续工作，往往是打印机头涂覆一层后，提起，待其凝固后，再涂覆另一层，而由于FDM技术打印的物料为可塑性物料，打印机头提起时熔融耗材粘会出现拉丝现象，在打印节点和打印机头之间形成长长的黏连丝，再次打印时，黏连丝则会粘到打印品或喷嘴上，严重影响打印品的美观度和打印效率，严重时还容易导致产品报废。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种3D打印机用切割刀断胶装置。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案如下：

一种3D打印机用切割刀断胶装置，包括设置于所述3D打印机的打印机头一侧、并与所述打印机头同步运动的切割刀断胶装置，所述切割刀断胶装置包括安装架，设置于所述安装架上的下压回转机构，固定设置于所述下压回转机构下方的刀架和固定设置于所述刀架上的切割刀，所述下压回转机构驱动所述切割刀做旋转升降运动，所述切割刀的刃端旋转升降运动的轨迹经过所述打印机头的喷嘴和打印产品之间的间隙。

进一步的，所述打印机头和所述切割刀断胶装置均固定设置于所述3D打印机的安装板上。

进一步的，所述打印机头通过气缸滑动设置于所述3D打印机的安装板上，所述切割刀断胶装置的安装架固定设置于所述打印机头上。

进一步的，所述下压回转机构采用的是回转夹紧旋转气缸。

更进一步的，所述回转夹紧旋转气缸包括固定设置于所述安装架上的缸体，设置于所述缸体内、并做旋转升降运动的活塞杆；所述刀架通过螺栓固定设置于所述活塞杆的底部。

更进一步的，所述活塞杆上设置有驱动所述活塞座旋转升降运动的螺纹槽，所述螺纹槽的螺旋圈数为0.25圈。

更进一步的，所述下压回转机构包括开设于所述安装架顶壁的摆孔，开设于所述安装架底壁的中心孔，固定设置于所述中心孔处的螺母，设置于所述螺母上的非自锁螺纹，以及固定设置于所述安装架上的电磁推杆，所述电磁推杆的推杆顶部铰接有摆杆，所述摆杆的另一端插设于所述摆孔内；所述电磁推杆的推杆底部固定设置有螺杆，所述螺杆穿出所述螺母和中心孔后与所述刀架固定连接，所述螺杆与所述螺母通过非自锁螺纹连接；所述推杆的上部固定设置有压环，所述推杆的外套设有复位弹簧，所述复位弹簧限位于所述压环和所述电磁推杆的磁感线圈组件之间。

进一步的，所述切割刀包括金属刀头，和设置于所述刀头的一侧的刀刃。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过在打印机头一侧设置切割刀断胶装置，所述切割刀断胶装置具有做旋转升降运动切割刀，当打印机头涂覆一层截面结束后，微微抬起打印机头，启动切割刀断胶装置，切割刀刀头旋转向下运动经过喷嘴和正打印产品之间，将喷嘴和正打印产品之间间隙的拉丝在刀刃的利刃作用下直接切断，从而实现断胶，实现喷嘴熔融料与打印产品之间熔融料的迅速分离，然后再完全抬起打印机头，即可避免在喷嘴和正打印产品之间形成长长的黏连丝，提高了打印质量。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中第一切割刀断胶装置的立体图；

图3为本实用新型一个实施例中第二切割刀断胶装置的立体图；

图4为本实用新型一个实施例中活塞杆的立体图；

图5为本实用新型另一个实施例中切割刀断胶装置的立体图；

在图中1、安装板，2、第一打印机头，3、气缸，4、第二打印机头，5、第一下压回转断胶机构；6、第二下压回转断胶机构，7、安装架，8、刀架，9、切割刀，10、喷嘴，11、回转夹紧旋转气缸，12、活塞杆；13、缸体，14、摆孔，15、螺母，16、电磁推杆，17、摆杆，19、压环，20、复位弹簧，21、磁感线圈组件，22、刀头，23、刀刃，25、刀柄，26、直线槽，27、螺纹槽，28、推杆，29、螺杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型进行进一步详细的叙述。

如图1～4所示的本实用新型一种3D打印机用切割刀断胶装置的一个实施例，包括安装板1，设置于安装板1上的打印机头，设置于打印机头一侧、并与所述打印机头同步运动的切割刀断胶装置，所述切割刀断胶装置包括安装架7，设置于所述安装架7上的下压回转机构，固定设置于所述下压回转机构下方的刀架8和固定设置于所述刀架8上的切割刀9，所述下压回转机构驱动所述切割刀9做旋转升降运动，所述切割刀9的刃端旋转升降运动的轨迹经过相对应打印机头上喷嘴10和打印产品之间的间隙。

本实用新型切割刀断胶装置和打印机机头同步运动，可以保证在打印机头在打印或者说涂覆过程中，切割刀断胶装置与打印机头的相对位置保持固定，而下压回转机构的设置用于打印完成、打印机头抬起后，驱动切割刀9的旋转，使切割刀9的刃端经过喷嘴10与打印产品之间的间隙，从而完成断胶。

进一步的，3D打印机打印机头打印过程中，切割刀9刃端的位置高于所述打印机喷嘴 10最底部的位置，切割刀9工作时为下降旋转运动，切割刀9复位时为上升旋转运动。

为了保证打印机头和切割刀断胶装置能够同步运动，本实用新型提供了2种方案，一种为：所述打印机头和所述切割刀断胶装置均固定设置于所述3D打印机的安装板1上；另一种为：所述打印机头通过气缸3滑动设置于所述3D打印机的安装板1上，所述切割刀断胶装置固定设置于所述打印机头上。由于3D打印机的打印时不能连续打印，因此，往往设置多个打印机头循环工作(一个打印机头处于涂覆工作流程时，另外的打印机头处于抬起等待打印的产品涂层凝固的工作流程中)，而切割刀断胶装置的这两种设置方式，只需根据空间需要进行选择设置即可。

作为本实用新型一种3D打印机用切割刀断胶装置的一个实施例，所述打印机头和所述切割刀断胶装置均为2个，第一打印机头2和第一切割刀断胶装置均固定设置于所述安装板 1上，从而保证打印机头涂覆过程中，第一切割刀断胶装置与第一打印机头一起随安装板的运动而运动；所述第二下压回转断胶机构6通过气缸3滑动设置于所述安装板1上，所述第二下压回转断胶机构6固定设置于所述第二打印机头4上，从而保证打印机头涂覆过程中，第二切割刀断胶装置随第二打印机头的运动而运动。

作为本实用新型一种3D打印机用切割刀断胶装置的一个实施例，所述下压回转机构采用的是回转夹紧旋转气缸11。进一步的，所述回转夹紧旋转气缸11采用的是SMC型MKB回转夹紧旋转气缸11。采用回转夹紧旋转气缸11来驱动切割刀9的旋转，其优点是，一方面、回转夹紧旋转气缸11体积小，占用空间小，比较好安置位置，另一方面活塞运动时速度快，缩短了切割刀9经过喷嘴10与打印产品之间间隙的时间。

进一步的，所述回转夹紧旋转气缸11包括固定设置于所述安装架7上的缸体13，设置于所述缸体13内、并做旋转升降运动的活塞杆12；所述刀架8通过螺栓固定设置于所述活塞杆12的底部。

进一步的，所述活塞杆12上设置有一体连通的直线槽26和螺纹槽27，所述螺纹槽27 设置于所述活塞杆12上靠近缸体13顶壁的一端，所述直线槽26设置于靠近所述活塞杆12 输出端的一端；所述螺纹槽27的螺距与所述直线槽26的长度之和等于所述活塞杆12的行程；所述螺纹槽27用于将所述活塞杆12限位为旋转升降运动，优选的，所述螺纹槽27的螺旋圈数在0～0.5圈之间，本实用新型附图中所示的螺纹槽的圈数为0.25圈，0.25圈的设置能够使活塞杆转动的角度为90度。

进一步的，所述直线槽26与所述活塞杆12的中心轴线平行；本实用新型直线槽26可以时活塞杆12定位为直线上下运动，其可有可无，当活塞杆12上仅设置螺纹槽27不设置直线槽26时，所述活塞杆12的行程与所述螺纹槽27的螺距相等。

作为本实用新型一种3D打印机用切割刀断胶装置的另一个实施例，如图5所示，所述下压回转机构包括开设于所述安装架7顶壁的摆孔14，开设于所述安装架7底壁的中心孔，设置于所述中心孔处设置有螺母15，设置于所述螺母15上的非自锁螺纹，以及固定设置于所述安装架7上的电磁推杆16，所述电磁推杆16的推杆28顶部铰接有摆杆17，所述摆杆17的另一端插设于所述摆孔14内；所述电磁推杆16的推杆28底部固定设置有螺杆29，所述螺杆29穿出所述螺母15和中心孔后与所述刀架8固定连接，所述螺杆29与所述螺母15 通过非自锁螺纹连接；所述推杆28的上部固定设置有压环19，所述推杆28的外套设有复位弹簧20，所述复位弹簧20限位于所述压环19和所述电磁推杆16的磁感线圈组件21之间。所述电磁推杆16为现有技术，其采用长行程电磁铁工作特点---螺旋管漏磁通原理，利用带有推杆28的电磁铁动铁芯和静铁芯的吸合和释放即行程，40mm--60mm以上，实现推杆28的直线往复运动。需要切割刀9旋转时，只需给电磁推杆16的磁感线圈组件21送电，电磁推杆16的推杆28即可受到向下的作用力，同时在螺纹的作用下，形成类似拧螺丝的旋转下降的运动状态，在旋转过程中，使切割刀9的刃端经过喷嘴10和打印产品之间，完成断胶，同时复位弹簧20压缩；断胶结束后，完全抬起打印机头，然后断电，推杆28失去了向下的推力，而在压缩后的复位弹簧20的回弹力作用下，推杆28在向上的回弹力和螺纹的作用下，旋转向上运动进行复位，由于螺母15采用非自锁螺纹，因此，不会对推杆28的上下往复运动进行锁定。

进一步的，所述磁感线圈组件21固定设置于所述安装架7上，所述摆孔14的大小大于所述摆杆17，从而为所述摆杆17的活动留出了间隙。

进一步的，所述非自锁螺纹的螺纹圈数在0～0.5圈之间。

作为本实用新型一种3D打印机用切割刀断胶装置的一个实施例，如图1～4所示，所述切割刀9包括金属刀头22，设置于所述刀头22一侧的刀刃23。此外，本实用新型的切割刀 9还包括刀柄25，所述刀头22固定设置于所述刀柄25的一端，所述刀柄25通过螺栓固定于所述刀架8上。

本实用新型的使用方法为：

当打印机头涂覆一层截面结束后，微微抬起打印机头(大约2～3mm，启动切割刀断胶装置，在下压回转机构的驱动下，切割刀9刀头22旋转向下运动经过喷嘴10和正打印产品之间，将喷嘴10和正打印产品之间间隙的拉丝在刀刃的利刃作用下直接切断，实现断胶，从而实现喷嘴10熔融料与打印产品之间熔融料的迅速分离，达到断胶的目的，断胶完成后，再完全抬起打印机头，避免在喷嘴10和正打印产品之间形成长长的黏连丝，提高了打印质量，最后，切割刀9复位，即可。

以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本实用新型可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种3D打印机用切割刀断胶装置，其特征在于，包括设置于所述3D打印机的打印机头一侧、并与所述打印机头同步运动的切割刀断胶装置，所述切割刀断胶装置包括安装架(7)，设置于所述安装架(7)上的下压回转机构，固定设置于所述下压回转机构下方的刀架(8)和固定设置于所述刀架(8)上的切割刀(9)，所述下压回转机构驱动所述切割刀(9)做旋转升降运动，所述切割刀(9)的刃端旋转升降运动的轨迹经过所述打印机头的喷嘴(10)和打印产品之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印机用切割刀断胶装置，其特征在于，所述打印机头和所述切割刀断胶装置均固定设置于所述3D打印机的安装板(1)上。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印机用切割刀断胶装置，其特征在于，所述打印机头通过气缸(3)滑动设置于所述3D打印机的安装板(1)上，所述切割刀断胶装置固定设置于所述打印机头上。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印机用切割刀断胶装置，其特征在于，所述下压回转机构采用的是回转夹紧旋转气缸(11)。

5.根据权利要求4所述的一种3D打印机用切割刀断胶装置，其特征在于，所述回转夹紧旋转气缸(11)包括固定设置于所述安装架(7)上的缸体(13)，设置于所述缸体(13)内、并做旋转升降运动的活塞杆(12)；所述刀架(8)通过螺栓固定设置于所述活塞杆(12)的底部。

6.根据权利要求4所述的一种3D打印机用切割刀断胶装置，其特征在于，所述下压回转机构包括开设于所述安装架(7)顶壁的摆孔(14)，开设于所述安装架(7)底壁的中心孔，固定设置于所述中心孔处的螺母(15)，设置于所述螺母(15)上的非自锁螺纹，以及固定设置于所述安装架(7)上的电磁推杆(16)，所述电磁推杆(16)的推杆(28)顶部铰接有摆杆(17)，所述摆杆(17)的另一端插设于所述摆孔(14)内；所述电磁推杆(16)的推杆(28)底部固定设置有螺杆(29)，所述螺杆(29)穿出所述螺母(15)和中心孔后与所述刀架(8)固定连接，所述螺杆(29)与所述螺母(15)通过非自锁螺纹连接；所述推杆(28)的上部固定设置有压环(19)，所述推杆(28)的外套设有复位弹簧(20)，所述复位弹簧(20)限位于所述压环(19)和所述电磁推杆(16)的磁感线圈组件(21)之间。

7.根据权利要求1所述的一种3D打印机用切割刀断胶装置，其特征在于，所述切割刀(9)包括金属刀头(22)，和设置于所述刀头的一侧的刀刃(23)。

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