CN220390341U - 一种多路进料冷却装置及应用有该装置的3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于3D打印领域，具体涉及一种多路进料冷却装置及应用有该装置的3D打印机，包括滑座，滑座上设有流体降温机构，流体降温机构上设有多个辊送式进料总成，辊送式进料总成贯穿流体降温机构、并连通有加热喷头；滑座上还设有向加热喷头方向延伸的风冷机构。通过多个辊送式进料总成对多根原料进行输送，通过加热喷头对送来的多根原料进行熔化、并进行喷涂成型，通过风冷机构来同步对喷涂成型的部分进行快速冷却和固化，通过流体降温机构来对辊送式进料总成上进行降温，以避免原料在送料时，发生熔化而影响送料工作。综上所述，实现了多根原料的同时进料，不仅能节省的大量的时间、提高3D打印的成型速度，而且成型效率和成型质量高。

Description

一种多路进料冷却装置及应用有该装置的3D打印机

技术领域

本实用新型属于3D打印技术领域，具体涉及一种多路进料冷却装置及应用有该装置的3D打印机。

背景技术

目前，3D打印机是成型产品、产品模型等实物的加工设备之一，现阶段，3D打印机中供料的结构为单根进料、双根进料，进料速度较慢，故在打印成型产品或产品模型等实物时，所用时间长、成型速度慢，进而大大影响成型工作的效率。当双根或多根进料时，由于出料较多，材料冷却不足，易坍塌，无法满足成型要求，无法高速打印，成型质量得不到良好的保证。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种多路进料冷却装置，以达到提高成型效率的目的。

本实用新型采用如下技术方案：一种多路进料冷却装置，包括滑座，所述滑座上设有流体降温机构，所述流体降温机构上设有多个辊送式进料总成，所述辊送式进料总成贯穿所述流体降温机构、并连通有加热喷头；所述滑座上还设有向所述加热喷头方向延伸的风冷机构。

作为一种改进，所述辊送式进料总成包括贯穿所述流体降温机构的导料管，所述导料管一端连通所述加热喷头、另一端设有支撑套，所述支撑套内转动安装有从动料轮和动力机构驱动的驱动料轮。

作为进一步的改进，多个所述辊送式进料总成呈排/列直线排布，每个所述辊送式进料总成上的所述驱动料轮由同一所述动力机构同步驱动。

作为再进一步的改进，所述风冷机构包括设置于所述滑座上的引风机，所述引风机的一侧设有出风管，所述出风管向所述加热喷头方向延伸、且所述出风管的出风口位于所述加热喷头一侧；所述引风机的另一侧设有进风罩，所述进风罩上连通有进风管。

作为更进一步的改进，所述流体降温机构包括设置于所述滑座上、并供所述导料管贯穿的冷却块，所述冷却块内设有冷却流道，所述冷却流道在多个所述导料管之间环绕；位于所述冷却流道两端的所述冷却块上分别连通一与循环泵连通的流体循环管。

作为又进一步的改进，所述流体循环管布置在所述进风管和所述进风罩内，所述流体循环管穿过所述进风罩后与所述冷却流道连通；

所述动力机构包括设置于所述滑座上的第一驱动元件和与所述驱动料轮同轴设置的皮带轮，相邻两所述皮带轮之间环绕有传动带，其中一所述皮带轮和所述第一驱动元件的动力输出轴上设有啮合在一起的齿轮。

采用了上述所述的技术方案，本实用新型所提供的一种多路进料冷却装置的有益效果如下：

由于该多路进料冷却装置，包括滑座，滑座上设有流体降温机构，流体降温机构上设有多个辊送式进料总成，辊送式进料总成贯穿流体降温机构、并连通有加热喷头；滑座上还设有向加热喷头方向延伸的风冷机构，从而在工作中，通过多个辊送式进料总成对多根原料进行输送，通过加热喷头对送来的多根原料进行熔化、并进行打印成型，通过风冷机构来同步对喷涂成型的部分进行快速冷却和固化，以避免发生变形，在上述工作过程中，通过流体降温机构来对辊送式进料总成上进行降温(因为加热喷头在加热时热量会传递至辊送式进料总成上)，以避免原料在送料时，发生熔化而影响送料工作。综上所述，采用该多路进料冷却装置，实现了多根原料的同时进料，不仅能节省的大量的时间、提高3D打印的成型速度，而且成型效率和成型质量高；同时，紧凑性和模块化程度高。

本实用新型还提供了一种3D打印机，以达到提高成型效率的目的。

所提供的技术方案是：一种3D打印机，包括机壳，所述机壳内设有沿Z轴移动的升降平台，位于所述升降平台上方的所述机壳上设有沿X轴移动的滑架，所述滑架上沿Y轴滑动安装有上述多路进料冷却装置；所述机壳内还设有高于所述升降平台的吹风机构和原料供给机构。

作为一种改进，所述吹风机构包括设置于所述机壳内的压缩机组，所述压缩机组连通有总风管，所述总风管上连通有多根向所述升降平台方向延伸的支管，所述支管上连通有朝向所述加热喷头的出气弯头；所述进风管与所述总风管连通。

作为进一步的改进，所述原料供给机构包括设置于所述机壳内的多个料座，每个所述料座上定位有料辊，所述料辊上的料带被所述从动料轮和所述驱动料轮进行夹送式牵引；

所述机壳内设有隔板，所述隔板上设有多个料孔，所述料带穿过所述料孔，所述隔板上设有多个断料检测传感器；所述压缩机组、所述总风管、所述循环泵和所述料座均设置于所述隔板的下方。

作为再进一步的改进，所述升降平台由第二驱动元件和螺杆的动力组合进行驱动，所述隔板和所述升降平台之间还设有多根竖向设置的导向杆；

位于所述升降平台上方的所述机壳上设有沿X轴设置的两根第一滑杆，所述第一滑杆上滑动安装有滑块，所述滑块上固定安装有第一驱动带，所述第一驱动带环绕在设置于所述机壳上的两根驱动轴上，其中一所述驱动轴由第一带传动机构驱动；

所述滑架包括设置于两所述滑块之间、并沿Y轴设置的第二滑杆，所述第二滑杆上滑动安装有所述滑座；两所述滑块之间还设有第二带传动机构，所述第二带传动机构上的带体与所述滑座固定连接；

位于所述升降平台上方的所述机壳上还设有广角摄像头；

所述机壳上铰接有透明材料制造而成的防护门。

采用了上述所述的技术方案，本实用新型所提供的一种3D打印机的有益效果如下：

由于该3D打印机，包括机壳，机壳内设有沿Z轴移动的升降平台，位于升降平台上方的机壳上设有沿X轴移动的滑架，滑架上沿Y轴滑动安装有上述的多路进料冷却装置；机壳内还设有高于升降平台的吹风机构和原料供给机构，从而在工作中，通过原料供给机构给多路进料冷却装置上的多个辊送式进料总成进行供料，通过多路进料冷却装置进行打印成型，在成型的过程中，通过多路进料冷却装置沿Y轴的滑动、滑架沿X轴的移动和升降平台沿Z轴的移动，来满足宽度、长度和高度方向的打印需求，通过吹风机构来对打印过程中产品的降温和打印环境的降温。由于该3D打印机使用上述所述的多路进料冷却装置，故该3D打印机在使用中，能同时对多根原料进料，不仅能节省的大量的时间、提升了打印的成型速度，而且成型效率和成型质量高；同时，紧凑性和模块化程度高，体积小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型提供的多路进料冷却装置的结构示意图；

图2为图1另一角度的结构示意图(不包含滑座、进风罩、进风管和冷却块)；

图3为图1中冷区块与导料管、冷却流道与流体循环管配合的结构示意图；

图4为本实用新型提供的3D打印机的结构示意图(不包含机壳)；

图5为图4去除部分机壳后的结构示意图；

图6为图5另一角度的结构示意图；

图7为图4中多路进料冷却装置沿X轴、Y轴移动的结构放大示意图；

图8为本实用新型提供的3D打印机的外形图；

图中：1-滑座；101-第一驱动元件；102-皮带轮；103-传动带；104-齿轮；2-加热喷头；3-导料管；301-支撑套；302-从动料轮；303-驱动料轮；304-原料导送管；4-引风机；401-出风管；402-进风罩；403-进风管；5-冷却块；501-冷却流道；502-流体循环管；6-机壳；600-支管；601-升降平台；602-压缩机组；603-总风管；604-出气弯头；605-隔板；606-排气扇；607-第二驱动元件；608-螺杆；609-导向杆；610-防护门；611-断料检测传感器；7-料座；701-料辊；702-料带；8-第一滑杆；801-滑块；802-第一驱动带；803-驱动轴；804-第二滑杆；805-带轮；806-传动带；807-电机；808-第一带传动机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的、技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1至图3共同所示，本实用新型提供了一种多路进料冷却装置，包括滑座1，该滑座1上设有流体降温机构，流体降温机构上设有多个辊送式进料总成，辊送式进料总成贯穿流体降温机构、并连通有加热喷头2；该滑座1上还设有向加热喷头2方向延伸的风冷机构。

由于辊送式进料总成包括贯穿流体降温机构的导料管3，该导料管3一端连通加热喷头2、另一端设有支撑套301，该支撑套301内转动安装有从动料轮302和动力机构驱动的驱动料轮303，该驱动料轮303上的外周面上设有凸棱(图中未以标号的形式示出)；作为优选，多个辊送式进料总成(具体为：支撑套301)呈排/列直线排布，每个辊送式进料总成上的驱动料轮303由同一动力机构同步驱动；该从动料轮302和驱动料轮303位于导料管3的上方，该支撑套301的来料端设有原料导送管304，在本方案中，该动力机构包括设置于滑座1上的第一驱动元件101(如；电机)和与驱动料轮303同轴设置的皮带轮102，相邻两皮带轮102之间环绕有传动带103，其中一皮带轮102和第一驱动元件101的动力输出轴上设有啮合在一起的齿轮104。

由于辊送式进料总成包括贯穿流体降温机构的导料管3，导料管3一端连通加热喷头2、另一端设有支撑套301，支撑套301内转动安装有从动料轮302和动力机构驱动的驱动料轮303，从而在进料时，通过动力机构驱动的驱动料轮303和从动料轮302的配合对原料进行辊压式夹送，通过导料管3将原料往加热喷头2内进行导送，结构简单，进料可靠性高，并降低了进料机构的重量和体积。

由于多个辊送式进料总成呈排/列直线排布，每个辊送式进料总成上的驱动料轮303由同一动力机构同步驱动，从而通过同步驱动，达到多根原料的同时进料，为3D打印的成型质量提供了保障。

由于动力机构包括设置于滑座1上的第一驱动元件101和与驱动料轮303同轴设置的皮带轮102，相邻两皮带轮102之间环绕有传动带103，其中一皮带轮102和第一驱动元件101的动力输出轴上设有啮合在一起的齿轮104，从而通过第一驱动元件101带动齿轮104转动，进而带动皮带轮102转动，从而带动所有的传动带103和驱动料轮303工作，达到了同步进料的目的，结构简单，便于设置，工作同步性强。

该风冷机构包括设置于滑座1上的引风机4，该引风机4的一侧设有出风管401，该出风管401向加热喷头2方向延伸、且出风管401的出风口位于加热喷头2一侧；该引风机4的另一侧设有进风罩402，该进风罩402上连通有进风管403。

该流体降温机构包括设置于滑座1上、并供导料管3贯穿的冷却块5，该冷却块5内设有冷却流道501，该冷却流道501在多个导料管3之间环绕；位于冷却流道501两端的冷却块5上分别连通一与循环泵(图中未示出)连通的流体循环管502，该流体循环管502布置在进风管403和进风罩402内，该流体循环管502穿过进风罩402后与冷却流道501连通。

由于风冷机构包括设置于滑座1上的引风机4，引风机4的一侧设有出风管401，出风管401向加热喷头2方向延伸、且出风管401的出风口位于加热喷头2一侧；引风机4的另一侧设有进风罩402，进风罩402上连通有进风管403，从而在对喷涂成型的部分进行冷却和固化时，引风机4工作，冷风依次经进风管403、进风罩402后，再通过出风管401将冷风持续的送至加热喷头2的工作区域，结构简单，为边成型、边固化奠定了基础。

由于流体降温机构包括设置于滑座1上、并供导料管3贯穿的冷却块5，冷却块5内设有冷却流道501，冷却流道501在多个导料管3之间环绕；位于冷却流道501两端的冷却块5上分别连通一与循环泵连通的流体循环管502，从而通过冷却块5内冷却流道501和流体循环管502的配合，实现冷却流体的循环流动，进而实现对多根导料管3的降温，且降温效果好。

由于流体循环管502布置在进风管403和进风罩402内，流体循环管502穿过进风罩402后与冷却流道501连通，从而通过该结构，提高布置的合理性和紧凑型，且能对流体循环管502内的冷却液进行降温。

由于该多路进料冷却装置，包括滑座1，滑座1上设有流体降温机构，流体降温机构上设有多个辊送式进料总成，辊送式进料总成贯穿流体降温机构、并连通有加热喷头2；滑座1上还设有向加热喷头2方向延伸的风冷机构，从而在工作中，通过多个辊送式进料总成对多根原料进行输送，通过加热喷头2对送来的多根原料进行熔化、并进行喷涂成型，通过风冷机构来同步对喷涂成型的部分进行快速冷却和固化，以避免发生变形，在上述工作过程中，通过流体降温机构来对辊送式进料总成上进行降温(因为加热喷头2在加热时热量会传递至辊送式进料总成上)，以避免原料在送料时，发生熔化而影响送料工作。综上所述，采用该多路进料冷却装置，实现了多根原料的同时进料，不仅能节省的大量的时间、提高3D打印的成型速度，而且成型效率和成型质量高；同时，紧凑性和模块化程度高。

如图4至图8共同所示，本实用新型还提供了一种3D打印机，为了便于说明，定义机壳6的长度方向为X轴，机壳6的宽度方向为Y轴，机壳6的高度方向为Z轴。

一种3D打印机，包括机壳6，该机壳6内设有沿Z轴移动的升降平台601，位于升降平台601上方的机壳6上设有沿X轴移动的滑架，该滑架上沿Y轴滑动安装有上述的多路进料冷却装置；该机壳6内还设有高于升降平台601的吹风机构和原料供给机构。

该吹风机构包括设置于机壳6内的压缩机组602，该压缩机组602连通有总风管603，该总风管603上连通有多根向升降平台601方向延伸的支管600，该支管600上连通有朝向加热喷头2的出气弯头604；该进风管403也与总风管603连通。

由于吹风机构包括设置于机壳6内的压缩机组602，压缩机组602连通有总风管603，总风管603上连通有多根向升降平台601方向延伸的支管600，支管600上连通有朝向加热喷头2的出气弯头604；进风管403与总风管603连通，从而在打印工作中，压缩机产生的冷风输送给总风管603，之后通过冷风管和进风管403向出气弯头604和进风罩402供气，达到了了同步供送冷风的效果。

该原料供给机构包括设置于机壳6内的多个料座7，每个料座7上定位有料辊701，该料辊701上的料带702被从动料轮302和驱动料轮303进行夹送式牵引；该机壳6内设有隔板605，该隔板605上设有多个料孔(图中未以标号的形式示出)，该料带702穿过料孔，该隔板605上设有多个断料检测传感器611；该压缩机组602、总风管603、循环泵和料座702均设置于隔板605的下方，位于隔板605下方的机壳6上设有排气扇606。

由于原料供给机构包括设置于机壳6内的多个料座7，每个料座7上定位有料辊701，料辊701上的料带702被从动料轮302和驱动料轮303进行夹送式牵引；机壳6内设有隔板605，隔板605上设有多个料孔，料带702穿过料孔，隔板605上设有多个断料检测传感器611；压缩机组602、总风管603、循环泵和料座7均设置于隔板605的下方，从而在料辊701向多路进料冷却装置进行原料(即：料带702)供给时，通过断料检测传感器611来实时检测料带702的有无，通过隔板605来对打印区域和设备区域进行隔离，避免压缩机组602、总风管603、循环泵产生的热量影响打印区域的打印环境。

该升降平台601由第二驱动元件607(如：电机)和螺杆608的动力组合进行驱动，该升降平台601与螺杆608螺纹配合，该第二驱动元件607和螺杆608的动力组合在本方案中设有两套；该第二驱动元件607安装于隔板605上，该螺杆608穿过隔板605，该隔板605和升降平台601之间还设有多根竖向设置的导向杆609，该导向杆609固定安装于隔板605上，该导向杆609与升降平台601为滑动套装配合。

位于升降平台601上方的机壳6上设有沿X轴设置的两根第一滑杆8，该第一滑杆8上滑动安装有滑块801，该滑块801上固定安装有第一驱动带802，该第一驱动带802环绕在设置于机壳6上的两根驱动轴803上，该驱动轴803沿Y轴设置，其中一驱动轴803由第一带传动机构808驱动；该滑架包括设置于两滑块801之间、并沿Y轴设置的第二滑杆804，该第二滑杆804上滑动安装有滑座1；两滑块801之间设有第二带传动机构，第二带传动机构上的带体(即：传动带806)与滑座1固定连接具体为：上两滑块801均转动安装有带轮805，两带轮805之间还设有传动带806，其中带轮805由电机807驱动。

由于升降平台601由第二驱动元件607和螺杆608的动力组合进行驱动，隔板605和升降平台601之间还设有多根竖向设置的导向杆609，从而通过螺杆608和导向杆609的配合，实现升降平台601的导向和升降，结构简单，升降稳定性和精确性高。

位于升降平台601上方的机壳6上还设有广角摄像头(图中未示出)；由于位于升降平台601上方的机壳6上还设有广角摄像头，从而通过广角摄像头便于远程监控会机壳6内的工作情况。

进一步地，该打印机上还设置有工况电脑，工况电脑用于和各个驱动元件、检测传感器、广角摄像头等连接用于控制打印的工作，以及实现远程监控。此外，工控电脑有线或者无线连接有后台，可以直接将打印文件传输至工况电脑中进行3D打印。

该机壳601上铰接有透明材料制造而成的防护门610。由于机壳6上铰接有透明材料制造而成的防护门610，从而通过透明的防护门610便于观察机壳6内的工作情况。

由于该3D打印机，包括机壳6，机壳6内设有沿Z轴移动的升降平台601，位于升降平台601上方的机壳6上设有沿X轴移动的滑架，滑架上沿Y轴滑动安装有上述的多路进料冷却装置；机壳6内还设有高于升降平台601的吹风机构和原料供给机构，从而在工作中，通过原料供给机构给多路进料冷却装置上的多个辊送式进料总成进行供料，通过多路进料冷却装置进行打印成型，在成型的过程中，通过多路进料冷却装置沿Y轴的滑动、滑架沿X轴的移动和升降平台601沿Z轴的移动，来满足宽度、长度和高度方向的打印需求，通过吹风机构来对打印过程中产品的降温和打印环境的降温。由于该3D打印机使用上述所述的多路进料冷却装置，故该3D打印机在使用中，能同时对多根原料进料，不仅能节省的大量的时间、提升了打印的成型速度，而且成型效率和成型质量高；同时，紧凑性和模块化程度高，体积小。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种多路进料冷却装置，包括滑座，其特征在于，所述滑座上设有流体降温机构，所述流体降温机构上设有多个辊送式进料总成，所述辊送式进料总成贯穿所述流体降温机构、并连通有加热喷头；所述滑座上还设有向所述加热喷头方向延伸的风冷机构。

2.根据权利要求1所述的多路进料冷却装置，其特征在于，所述辊送式进料总成包括贯穿所述流体降温机构的导料管，所述导料管一端连通所述加热喷头、另一端设有支撑套，所述支撑套内转动安装有从动料轮和动力机构驱动的驱动料轮。

3.根据权利要求2所述的多路进料冷却装置，其特征在于，多个所述辊送式进料总成呈排/列直线排布，每个所述辊送式进料总成上的所述驱动料轮由同一所述动力机构同步驱动。

4.根据权利要求3所述的多路进料冷却装置，其特征在于，所述风冷机构包括设置于所述滑座上的引风机，所述引风机的一侧设有出风管，所述出风管向所述加热喷头方向延伸、且所述出风管的出风口位于所述加热喷头一侧；所述引风机的另一侧设有进风罩，所述进风罩上连通有进风管。

5.根据权利要求4所述的多路进料冷却装置，其特征在于，所述流体降温机构包括设置于所述滑座上、并供所述导料管贯穿的冷却块，所述冷却块内设有冷却流道，所述冷却流道在多个所述导料管之间环绕；位于所述冷却流道两端的所述冷却块上分别连通一与循环泵连通的流体循环管。

6.根据权利要求5所述的多路进料冷却装置，其特征在于，所述流体循环管布置在所述进风管和所述进风罩内，所述流体循环管穿过所述进风罩后与所述冷却流道连通；

所述动力机构包括设置于所述滑座上的第一驱动元件和与所述驱动料轮同轴设置的皮带轮，相邻两所述皮带轮之间环绕有传动带，其中一所述皮带轮和所述第一驱动元件的动力输出轴上设有啮合在一起的齿轮。

7.一种3D打印机，包括机壳，其特征在于，所述机壳内设有沿Z轴移动的升降平台，位于所述升降平台上方的所述机壳上设有沿X轴移动的滑架，所述滑架上沿Y轴滑动安装有权利要求6所述的多路进料冷却装置；所述机壳内还设有高于所述升降平台的吹风机构和原料供给机构。

8.根据权利要求7所述的3D打印机，其特征在于，所述吹风机构包括设置于所述机壳内的压缩机组，所述压缩机组连通有总风管，所述总风管上连通有多根向所述升降平台方向延伸的支管，所述支管上连通有朝向所述加热喷头的出气弯头；所述进风管与所述总风管连通。

9.根据权利要求8所述的3D打印机，其特征在于，所述原料供给机构包括设置于所述机壳内的多个料座，每个所述料座上定位有料辊，所述料辊上的料带被所述从动料轮和所述驱动料轮进行夹送式牵引；

所述机壳内设有隔板，所述隔板上设有多个料孔，所述料带穿过所述料孔，所述隔板上设有多个断料检测传感器；所述压缩机组、所述总风管、所述循环泵和所述料座均设置于所述隔板的下方。

10.根据权利要求9所述的3D打印机，其特征在于，所述升降平台由第二驱动元件和螺杆的动力组合进行驱动，所述隔板和所述升降平台之间还设有多根竖向设置的导向杆；

位于所述升降平台上方的所述机壳上设有沿X轴设置的两根第一滑杆，所述第一滑杆上滑动安装有滑块，所述滑块上固定安装有第一驱动带，所述第一驱动带环绕在设置于所述机壳上的两根驱动轴上，其中一所述驱动轴由第一带传动机构驱动；

所述滑架包括设置于两所述滑块之间、并沿Y轴设置的第二滑杆，所述第二滑杆上滑动安装有所述滑座；两所述滑块之间还设有第二带传动机构，所述第二带传动机构上的带体与所述滑座固定连接；

位于所述升降平台上方的所述机壳上还设有广角摄像头；

所述机壳上铰接有透明材料制造而成的防护门。