CN219544024U - 一种可不限长度彩色打印的新型结构3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可不限长度彩色打印的新型结构3D打印机，包括机架、X轴Y轴传动装置、传送带打印平台、混色打印喷头。所述机架采用铝型材构建为倾斜45°三角结构。所述传送带打印平台由主从动辊配合复合钢传送带带动模型在加热平台做平移运动。所述X轴Y轴传动装置设置在倾斜机架上通过X轴同步带带动彩色打印喷头在其平面内做平移运动。所述混色打印喷头可控制不同颜色材料进料比例实现彩色打印。本实用新型打印质量高，取模方便，可以很好满足模型长度较长且彩色打印的需求。

Description

一种可不限长度彩色打印的新型结构3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印机技术领域，具体涉及一种可不限长度彩色打印的新型结构3D打印机。

背景技术

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用塑料可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。

而传统的打印机由于机器尺寸有限且只有单色材料的进料口，因而只能打印单色且固定尺寸的成型件，针对以上情形，本设计提出了一种可不限长度彩色打印的新型结构3D打印机，将传送带作为打印平台,可实现Z轴方向无限延伸,同时配合多色进料口,控制不同颜色材料进料比例实现彩色打印。

实用新型内容

本实用新型为了弥补现有3D打印机只能打印单色且固定尺寸成型件的问题，提供了一种可不限长度彩色打印的新型结构3D打印机。

本实用新型所采用的技术方案是:一种可不限长度彩色打印的新型结构3D打印机，其组成包括整体机架、X轴Y轴传动部分、传送带打印平台、混色打印喷头。

所述机架包含铝型材底框架、45°型材连接件、斜梁、横梁、线轨和连接滑块等，斜梁通过45°型材连接件与底框架铰接，两斜梁下方固定线轨并通过滑块与两斜梁之间横梁相连，横梁下方安装线轨通过滑块与混色打印喷头相连。

所述X轴Y轴传动部分，包含步进电机、步进电机联轴器、电机固定支架、X轴同步带、X轴同步带轮、限位器。传动方式采用coreXY结构传动，步进电机位于斜梁上方边角位置通过电机固定支架固定，步进电机联轴器套装在步进电机转轴上，X轴同步带轮通过顶丝与步进电机联轴器连接，X轴同步带连接步进电机同步带轮、横梁同步带轮、斜梁滑块、横梁滑块，限位器设置在斜梁上下边缘，横梁左右两端。横梁可以跟随斜梁滑块沿着斜梁线轨运动，横梁滑块可沿着横梁方向运动，同时带动打印喷头在斜梁平面内横或纵向运动。

所述传送带打印平台包括铝型材底框架、传送带步进电机、传送带步进电机固定底座、传送带步进电机联轴器、Z轴同步带、Z轴同步带轮、顶丝、主动辊、主动辊轴固定承座、从动辊、从动辊轴固定承座、复合钢传送带、调平底板、加热板、调平弹簧和调平螺丝、脱模隔离板。装在铝型材底框架上，复合钢传送带套在主从动辊上，传送带步进电机联轴器套在传送带步进电机输出轴上并通过顶丝与Z轴同步带轮相连，Z轴同步带安装在Z轴同步带轮与主动辊之间，加热板和复合钢传送带上下平行设置，且加热板通过调平弹簧和调平螺丝安装在铝型材底框架上，脱模隔离板设置在复合钢传送带末端并安装在铝型材底框架上。

所述混色打印喷头包括横梁滑块、横梁线轨、挤出机电机、挤出机电机连接板、风扇、进料通道、导料通道、散热块、混料通道、加热快和打印喷头，挤出机电机通过挤出机电机连接板固定在横梁滑块上，横梁滑块嵌合在横梁线轨上，挤出机电机的输出轴连接挤出机，风扇固定于挤出机侧方，喷头部分由上到下依次设置的进料通道、散热块、导料通道、混料通道、加热块和喷头。进料通道导料通道内嵌于散热块内部，导料通道下承接混料通道，混料通道下方设置加热块，喷头和加热块之间使用螺纹连接，所述喷头通过调节五种不同颜色打印耗材的挤出比例，使耗材混合后调出不同的颜色，实现彩色3D打印。

进一步的，作为优选，所述脱模隔离板位于所述复合钢传送带末端，脱模隔离板前侧与主动辊前侧相切，脱模隔离板高度与复合钢传送带所在的水平面平齐。

进一步的，作为优选，所述复合钢传送带平台左右各设有调平弹簧通过连接板与调平螺丝相连下端固定于型材固定底座上，上端连接加热板，通过调平螺丝的旋转使弹簧张紧程度改变进而调节钢传送带平台。

进一步，作为优选，所述X轴Y轴驱动装置还包括X轴Y轴限位开关，限位开关设置在斜梁上下边缘，横梁左右两端，在喷头做横或纵向运动至末端时触发限位开关。

本实用新型具有以下有益效果:0021本实用新型使用了传送带代替了传统的固定平台，打印喷头与打印平台成一定角度，因此可以实现单方向无限打印，突破尺寸限制；同时可以通过脱模隔离板自动脱模，实现批量打印。

本实用新型使用了混色喷头代替了传统的单色喷头，可以通过改变不同颜色打印耗材的挤出比例并充分混合，实现彩色打印。

附图说明:

图1是本实用新型结构的轴测图；

图2是图1的侧视图；

图3是彩色喷头的剖视图；

图4是驱动系统的轴测图；

图5是打印平台的轴测图。

具体实施方式:

具体实施方式一：结合图1～图5说明本实施方式，本实施方式包括整体机架、X轴Y轴传动部分、传送带打印平台、混色打印喷头；

所述机架包含铝型材底框架1、45°型材连接件9、斜梁7、横梁11、横梁线轨10和横梁滑块12等，斜梁7通过45°型材连接件9与铝型材底框架1铰接，两斜梁7下方固定横梁线轨10并通过横梁滑块12与两斜梁7之间横梁11相连，横梁11下方安装线轨通过横梁滑块12与混色打印喷头37相连；

所述X轴Y轴传动部分，包含步进电机3、步进电机联轴器、电机固定支架4、X轴同步带38、X轴同步带轮39、限位器8。步进电机位于斜梁7上方边角位置通过电机固定支架4固定，步进电机联轴器套装在步进电机转轴上，X轴同步带轮39通过顶丝与步进电机联轴器连接，X轴同步带38连接步进电机同步带轮、横梁同步带轮、斜梁滑块21、横梁滑块12，限位器8设置在斜梁7上下边缘和横梁11左右两端，使得横梁11可以跟随斜梁滑块21沿着斜梁线轨22运动，横梁滑块12可沿着横梁11方向运动，同时带动打印喷头37在斜梁7平面内横或纵向运动；

所述传送带打印平台包括铝型材底框架1、传送带步进电机15、传送带步进电机固定底座25、传送带步进电机联轴器16、Z轴同步带17、Z轴同步带轮18、顶丝、主动辊26、主动辊轴固定承座27、从动辊30、从动辊轴固定承座31、复合钢传送带6、调平底板28、加热板29、调平弹簧20和调平螺丝19、脱模隔离板2。主动辊26和从动辊30装在铝型材底框架1上，复合钢传送带6套在主动辊26和从动辊30上，传送带步进电机联轴器16套在传送带步进电机15的输出轴上并通过顶丝与Z轴同步带轮18相连，Z轴同步带17安装在Z轴同步带轮18与主动辊26之间，加热板29和复合钢传送带6上下平行设置，且加热板29通过调平弹簧20和调平螺丝19安装在铝型材底框架1上，脱模隔离板2设置在复合钢传送带6末端并安装在铝型材底框架1上；

所述混色打印喷头系统包括挤出机电机13、挤出机电机连接板、风扇14、进料通道32、导料通道34、散热块33、混料通道35、加热块36和打印喷头37，挤出机电机13通过挤出机电机连接板固定在横梁滑块12上，横梁滑块12嵌合在横梁线轨10上，挤出机电机13的输出轴连接挤出机，风扇14固定于挤出机侧方，喷头部分由上到下依次设置的进料通道32、散热块33、导料通道34、混料通道35、加热块36和打印喷头37。进料通道32导料通道34内嵌于散热块33内部，导料通道34下承接混料通道35，混料通道35下方设置加热块36，打印喷头37和加热块36之间使用螺纹连接，所述喷头通过调节五种不同颜色打印耗材的挤出比例，使耗材混合后调出不同的颜色，实现彩色3D打印。

本实用新型发明的工作原理：在打印开始前，调节调平螺丝，使得打印平台处于水平位置。导入模型切片文件后，打印平台及打印喷头开始加热，等待加热到设定温度后进入下一阶段。在打印过程中，挤出机根据程序设定将不同颜色的耗材通过进料通道32送入混料通道35，混合后的耗材在加热块36的作用下熔融成液态，在挤出机的作用下，混合后的熔融耗材从打印喷头37处挤出，又在风扇14的作用下迅速冷却凝固；X轴Y轴传动部分通过两个步进电机同时控制喷头37在XY轴上移动，左右两个步进电机同向时向X轴方向移动，反向时向Y轴方向移动，从而使得打印喷头37按照程序预设的轨迹在斜梁平面上运动，并使打印材料附着在打印平台上；每打印完一层后，传送带步进电机转动指定角度，从而使得传送带上的模型向Z轴方向平移一个单位，然后进行下一层的打印。重复上述过程直到打印完毕；当打印件长度超出打印平台后，超出部分在传送带的边缘自动脱模，即可进行后续打印工作，从而实现了Z轴方向无限延伸的功能。

Claims (4)

1.一种可不限长度彩色打印的新型结构3D打印机，主要包括整体机架、X轴Y轴传动部分、传送带打印平台、混色打印喷头系统，其特征在于：

所述机架包含铝型材底框架(1)、45°型材连接件(9)、斜梁(7)、横梁(11)、横梁线轨(10)和横梁滑块(12)，斜梁(7)通过45°型材连接件(9)与铝型材底框架(1)铰接，两斜梁(7)下方固定横梁线轨(10)并通过横梁滑块(12)与两斜梁(7)之间横梁(11)相连，横梁(11)下方安装线轨通过横梁滑块(12)与混色打印喷头(37)相连；

所述X轴Y轴传动部分，包含步进电机(3)、步进电机联轴器、电机固定支架(4)、X轴同步带(38)、X轴同步带轮(39)、限位器(8)，步进电机(3)位于斜梁(7)上方边角位置通过电机固定支架(4)固定，步进电机联轴器套装在步进电机转轴上，X轴同步带轮(39)通过顶丝与步进电机联轴器连接，X轴同步带(38)连接X轴同步带轮(39)、斜梁滑块(21)、横梁上滑块，限位器(8)设置在斜梁(7)上下边缘和横梁(11)左右两端，横梁(11)可以跟随斜梁滑块(21)沿着斜梁线轨运动，横梁滑块(12)可沿着横梁(11)方向运动，同时带动打印喷头(37)在斜梁(7)平面内横或纵向运动；

所述传送带打印平台包括铝型材底框架(1)、传送带步进电机(15)、传送带步进电机固定底座(25)、传送带步进电机联轴器(16)、Z轴同步带(17)、Z轴同步带轮(18)、顶丝、主动辊(26)、主动辊轴固定承座(27)、从动辊(30)、从动辊轴固定承座(31)、复合钢传送带(6)、调平底板(28)、加热板(29)、调平弹簧(20)和调平螺丝(19)、脱模隔离板(2)，主动辊(26)和从动辊(30)装在铝型材底框架(1)上，复合钢传送带(6)套在主动辊(26)和从动辊(30)上，传送带步进电机联轴器(16)套在传送带步进电机(15)的输出轴上并通过顶丝与同步带轮(18)相连，Z轴同步带(17)安装在Z轴同步带轮(18)与主动辊(26)之间，加热板(29)和复合钢传送带(6)上下平行设置，且加热板(29)通过调平弹簧(20)和调平螺丝(19)安装在铝型材底框架(1)上，脱模隔离板(2)设置在复合钢传送带(6)末端并安装在铝型材底框架(1)上；

所述混色打印喷头系统包括挤出机电机(13)、挤出机电机连接板(23)、风扇(14)、进料通道(32)、导料通道(34)、散热块(33)、混料通道(35)、加热块(36)和打印喷头(37)，挤出机电机(13)通过挤出机电机连接板固定在横梁滑块(12)上，横梁滑块(12)嵌合在横梁线轨(10)上，挤出机电机(13)的输出轴连接挤出机，风扇(14)固定于挤出机侧方，喷头部分由上到下依次设置的进料通道(32)、散热块(33)、导料通道(34)、混料通道(35)、加热块(36)和打印喷头(37)，进料通道(32)导料通道(34)内嵌于散热块(33)内部，导料通道(34)下承接混料通道(35)，混料通道(35)下方设置加热块(36)，打印喷头(37)和加热块(36)之间使用螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种可不限长度彩色打印的新型结构3D打印机，其特征在于：所述脱模隔离板(2)位于所述复合钢传送带(6)末端，脱模隔离板(2)前侧与主动辊(26)前侧相切，脱模隔离板(2)高度与复合钢传送带(6)所在的水平面平齐。

3.根据权利要求1所述的一种可不限长度彩色打印的新型结构3D打印机，其特征在于：所述复合钢传送带(6)平台左右各设有调平弹簧(20)通过连接板与调平螺丝(19)相连下端固定于型材固定底座上，上端连接加热板(29)，通过调平螺丝(19)的旋转使弹簧张紧程度改变进而调节钢传送带平台。

4.根据权利要求1所述的一种可不限长度彩色打印的新型结构3D打印机，其特征在于：所述X轴Y轴驱动装置还包括X轴Y轴限位开关，限位开关设置在斜梁(7)上下边缘，横梁(11)左右两端，在混色打印喷头系统做横或纵向运动至末端时触发限位开关。