CN105538711A - 具有可搅拌供料装置的三维打印机 - Google Patents

具有可搅拌供料装置的三维打印机 Download PDF

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吕月林
吕晨
黄仲佳
郑兰斌
吴志华
刘俊松
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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Abstract

本发明公开一种具有可搅拌供料装置的三维打印机，包括机壳、控制器、移动架、打印端口、打印平台以及供料装置；控制器与移动架连接以控制移动架移动；供料装置与打印端口相连接以加热原料熔融并喷出至平台上成型；打印端口包括打印盘和多个打印头且打印头出料口竖直朝向平台；供料装置与打印头一一对应装配以向不同的打印头中添加不同颜色的原料；供料装置包括供料桶、集料器和供料管；集料器设在供料桶底端并通过供料管输送原料；供料桶内部还设驱动设备，两端通过连接杆固接在供料桶上；驱动设备底端连接一转动杆且转动杆底端套设搅拌桨，驱动设备能够驱动转动杆自转以带动搅拌桨搅动。能够对供料桶内混合原料进行搅拌均匀，提高打印产品外观。

Description

具有可搅拌供料装置的三维打印机
技术领域
本发明涉及三维打印设备，具体地，涉及一种具有可搅拌供料装置的三维打印机。
背景技术
三维打印机，是一种基于数字模型，利用粉末状金属或塑料等成型材料，通过逐层打印的方式构造三维物体的设备。
而在三维打印机打印前需要通过供料装置向打印机内添加打印原料，多为细小的塑料质地颗粒。在打印不同颜色的物件时，需要先将不同颜色的色母粒与未着色的塑料颗粒按照一定比例掺混再一同加入供料桶中进行打印操作，而二者混合不均匀容易对打印后的产品的外观造成一定程度的影响。
因此，急需要提供一种能够对供料桶内的混合打印原料进行搅拌使其掺混更加均匀的三维打印机。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有可搅拌供料装置的三维打印机，该打印机的供料装置能够对供料桶内的混合打印原料进行搅拌使其掺混更加均匀，提高了打印产品的外观质量。
为了实现上述目的，本发明提供了一种具有可搅拌供料装置的三维打印机，包括机壳和设置在机壳内的控制器、移动架、安装在移动架上的打印端口、打印平台以及供料装置；控制器与移动架电连接以能够控制移动架在打印平台上的打印区域上方移动；供料装置与打印端口相连接以使得打印端口将接受到的供料装置中的打印原料加热成熔融状态并喷出至打印平台上成型；打印端口包括可旋转的打印盘和安装在打印盘上的多个打印头且打印头的出料口竖直朝向打印平台；多个供料装置与打印头一一对应装配以向不同的打印头中添加不同颜色的打印原料；供料装置包括具有桶盖的供料桶、漏斗状的集料器和供料管；集料器设置在供料桶的底端并通过供料管输送打印原料；其中，供料桶的内部还设有一驱动设备，驱动设备的两端分别通过连接杆固接在供料桶内壁上；驱动设备的底端连接有一转动杆且转动杆的底端套设有一搅拌桨，驱动设备能够驱动转动杆绕自身轴向方向转动以带动搅拌桨搅动供料桶内的打印原料。
优选地，连接杆可拆卸地安装在供料桶上。
优选地，搅拌桨为磁性搅拌桨。
优选地，移动架包括两条滑动槽、两条升降杆以及一根架杆；其中，两条滑动槽平行设置在打印平台上，架杆的两端分别与滑动槽相连接且能够沿滑动槽的长度方向往复运动；升降杆设置在滑动槽的外侧并与滑动槽相连接以带动滑动槽沿垂直打印平台的方向升降。
优选地，打印盘通过转动轴与架杆的底端面相连接且打印盘能够沿绕转动轴的轴向方向转动，并且转动轴能够沿架杆的长度方向移动。
优选地，打印盘的外周壁上沿周向设有条状齿，架杆上还设有电机和驱动齿轮，驱动齿轮套设在电机的转动轴上且驱动齿轮上的齿能够与条状齿啮合。
优选地，机壳的侧壁上向外凸起形成有导向槽，供料管的活动端穿过导向槽并延伸入打印头中。
根据上述技术方案，本发明将桶盖盖设在供料桶顶端的敞口上，当操作人员打开桶盖将打印原料从供料桶的敞口倒入后，由于受到重力的作用，打印原料堆积并下落进入供料管中。而在堆积下落的过程中，开启驱动设备驱动转动杆自转，进而带动搅拌桨在塑料颗粒堆中搅动以使得色母粒与未着色的塑料颗粒上下翻动，混合得更加均匀。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明提供的一种实施方式中的可搅拌供料装置的结构示意图；
图2是根据本发明提供的一种实施方式中的具有可搅拌供料装置的三维打印机的结构示意图。
附图标记说明
1-机壳2-打印平台
3-打印盘4-打印头
51-桶盖52-供料桶
53-集料器54-转动杆
55-驱动设备56-连接杆
57-搅拌桨6-供料管
7-滑动槽8-升降杆
9-架杆10-电机
11-驱动齿轮12-导向槽
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“顶端、底端”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
参见图2，本发明提供一种具有可搅拌供料装置的三维打印机，包括机壳1和设置在机壳1内的控制器、移动架、安装在移动架上的打印端口、打印平台2以及供料装置；控制器与移动架电连接以能够控制移动架在打印平台2上的打印区域上方移动；供料装置与打印端口相连接以使得打印端口将接受到的供料装置中的打印原料加热成熔融状态并喷出至打印平台2上成型；打印端口包括可旋转的打印盘3和安装在打印盘3上的多个打印头4且打印头4的出料口竖直朝向打印平台2；多个供料装置与打印头4一一对应装配以向不同的打印头4中添加不同颜色的打印原料；如图1所示，供料装置包括具有桶盖51的供料桶52、漏斗状的集料器53和供料管6；集料器53设置在供料桶52的底端并通过供料管6输送打印原料；其中，供料桶52的内部还设有一驱动设备55，驱动设备55的两端分别通过连接杆56固接在供料桶52内壁上；驱动设备55的底端连接有一转动杆54且转动杆54的底端套设有一搅拌桨57，驱动设备55能够驱动转动杆54绕自身轴向方向转动以带动搅拌桨57搅动供料桶52内的打印原料。
通过上述技术方案，将桶盖51盖设在供料桶52顶端的敞口上，当操作人员打开桶盖51将打印原料从供料桶52的敞口倒入后，由于受到重力的作用，打印原料堆积并下落进入供料管中。而在堆积下落的过程中，开启驱动设备55驱动转动杆54自转，进而带动搅拌桨57在塑料颗粒堆中搅动以使得色母粒与未着色的塑料颗粒上下翻动，混合得更加均匀。同时，将三维打印机上单独的打印头4设计成多个打印头4，并将多个打印头4安装在可以自转的打印盘3上，多个供料卷盘5与打印头4一一对应装配以使得不同的打印头4可以打印出不同颜色或质地的原料。这样，当打印盘3上的一个打印头4完成该种颜色或质地的打印后，转动打印盘3就可以快捷方便地将打印下一种不同的颜色或质地原料的另一个打印头4移动至三维打印半成品上方继续打印。如此可以很快速地切换不同颜色或质地，优化了打印过渡段，不仅节省了打印时间还提高了三维物体的打印效果。
在本实施方式中，当供料桶52加料时间较长或次数较多后，需要对供料桶52内部进行整体性的清洁处理，为了提升清洁效果，优选地，连接杆56可拆卸地安装在供料桶52上。
在加料过程中，为了能够将对添加入三维打印机中的塑料原料进行金属杂物的清除，提高原料的清洁度，优选地，搅拌桨57为磁性搅拌桨。
本实施方式中，为了简化移动架的机械结构，便于其驱动打印头4在打印平台2上方移动或悬停以进行打印操作，优选地，移动架包括两条滑动槽7、两条升降杆8以及一根架杆9；其中，两条滑动槽7平行设置在打印平台2上，架杆9的两端分别与滑动槽7相连接且能够沿滑动槽7的长度方向往复运动；升降杆8设置在滑动槽7的外侧并与滑动槽7相连接以带动滑动槽7沿垂直打印平台2的方向升降。
在上述移动过程中，为了便于调节打印盘3上的打印头4的具***置，使得打印操作能够覆盖整个打印平台2上的任何一个点，扩大打印区域，优选地，打印盘3通过转动轴与架杆9的底端面相连接且打印盘3能够沿绕转动轴的轴向方向转动，并且转动轴能够沿架杆9的长度方向移动。
此外，为了便于工作人员远程操作来控制打印盘3的转动，优选打印盘3的外周壁上沿周向设有条状齿，架杆9上还设有电机10和驱动齿轮11，驱动齿轮11套设在电机10的转动轴上且驱动齿轮11上的齿能够与条状齿啮合。这样，远程控制电机10转动，套设在电机10转轴上的驱动齿轮11也开始转动，而通过驱动齿轮11上的齿与打印盘3外周壁上的条状齿相互配合作用来带动打印盘3同步转动，待打印盘3上的下一所需打印头4移动至三维打印物体上方时便关闭电机停止打印盘3转动，此时一次更换打印颜色或材料质地的操作便可以完成了。
当打印头4将供料管6中的原料吸入其腔体中进行加热熔融时，为了使得多根供料管6在进料过程中有序不杂乱，避免相互缠绕导致供料管6堵塞甚至拉拽开裂致使打印原料浪费，优选地，机壳1的侧壁上向外凸起形成有导向槽12，供料管6的活动端穿过导向槽12并延伸入打印头4中。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种具有可搅拌供料装置的三维打印机，其特征在于，包括机壳(1)和设置在所述机壳(1)内的控制器、移动架、安装在所述移动架上的打印端口、打印平台(2)以及供料装置；所述控制器与所述移动架电连接以能够控制所述移动架在所述打印平台(2)上的打印区域上方移动；所述供料装置与所述打印端口相连接以使得所述打印端口将接受到的所述供料装置中的打印原料加热成熔融状态并喷出至所述打印平台(2)上成型；所述打印端口包括可旋转的打印盘(3)和安装在所述打印盘(3)上的多个打印头(4)且所述打印头(4)的出料口竖直朝向所述打印平台(2)；多个所述供料装置与打印头(4)一一对应装配以向不同的所述打印头(4)中添加不同颜色的打印原料；所述供料装置包括具有桶盖(51)的供料桶(52)、漏斗状的集料器(53)和供料管(6)；所述集料器(53)设置在所述供料桶(52)的底端并通过所述供料管(6)输送打印原料；其中，所述供料桶(52)的内部还设有一驱动设备(55)，所述驱动设备(55)的两端分别通过连接杆(56)固接在所述供料桶(52)内壁上；所述驱动设备(55)的底端连接有一转动杆(54)且所述转动杆(54)的底端套设有一搅拌桨(57)，所述驱动设备(55)能够驱动所述转动杆(54)绕自身轴向方向转动以带动所述搅拌桨(57)搅动所述供料桶(52)内的打印原料。
2.根据权利要求1所述的具有可搅拌供料装置的三维打印机，其特征在于，所述连接杆(56)可拆卸地安装在所述供料桶(52)上。
3.根据权利要求1所述的具有可搅拌供料装置的三维打印机，其特征在于，所述搅拌桨(57)为磁性搅拌桨。
4.根据权利要求1所述的具有可搅拌供料装置的三维打印机，其特征在于，所述移动架包括两条滑动槽(7)、两条升降杆(8)以及一根架杆(9)；其中，两条所述滑动槽(7)平行设置在所述打印平台(2)上，所述架杆(9)的两端分别与所述滑动槽(7)相连接且能够沿所述滑动槽(7)的长度方向往复运动；所述升降杆(8)设置在所述滑动槽(7)的外侧并与所述滑动槽(7)相连接以带动所述滑动槽(7)沿垂直所述打印平台(2)的方向升降。
5.根据权利要求4所述的具有可搅拌供料装置的三维打印机，其特征在于，所述打印盘(3)通过转动轴与所述架杆(9)的底端面相连接且所述打印盘(3)能够沿绕所述转动轴的轴向方向转动，并且所述转动轴能够沿所述架杆(9)的长度方向移动。
6.根据权利要求5所述的具有可搅拌供料装置的三维打印机，其特征在于，所述打印盘(3)的外周壁上沿周向设有条状齿，所述架杆(9)上还设有电机(10)和驱动齿轮(11)，所述驱动齿轮(11)套设在所述电机(10)的转动轴上且所述驱动齿轮(11)上的齿能够与所述条状齿啮合。
7.根据权利要求1所述的具有可搅拌供料装置的三维打印机，其特征在于，所述机壳(1)的侧壁上向外凸起形成有导向槽(12)，所述供料管(6)的活动端穿过所述导向槽(12)并延伸入所述打印头(4)中。
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