CN111497221A - 一种快速去打印支撑的3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速去打印支撑的3D打印机,其包括机架、打印平台、Y轴驱动机构、X轴驱动机构、安装架、打印喷头、涂抹机构以及停放机构;其中,所述打印平台安装于机架上,其能沿机架竖直升降;所述Y轴驱动机构安装于机架上;所述X轴驱动机构连接于Y轴驱动机构上,并由Y轴驱动机构驱动;所述安装架连接于X轴驱动机构上,并由X轴驱动机构驱动;所述打印喷头、涂抹机构分别安装于安装架上,并随安装架联动;所述停放机构固定于Y轴驱动机构的一侧。本发明具有打印成本低,打印质量好,且快速去除打印支撑等诸多优点。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种3D打印机,具体涉及一种快速去打印支撑的3D打印机,属于增材制造技术领域。
【背景技术】
随着增材制造在人们生活中越来越多的使用场景,使用3D打印机进行实体模型的建立,在生活中越来越普遍存在,但随之而来的是目前一些常见的增材制造方式中的问题也凸显出来,如何快速有效的去除打印件本体上的支撑变的越来越重要。
目前去除支撑的方式大体上分为以下几种:
1.使用同一材料之间打印支撑,所有打印完后,只用切割等方式将支撑从模型本身上去除,然后使用砂纸等方式将其打磨平整。
2.使用第二种材料打印支撑或打印支撑和模型本身的接触位置,该材料往往是水溶性的材料等。
上述去除支撑方式往往需要投入一定量的人工,工具,获得的模型表面较差,且需要使用较为昂贵的耗材。
因此,为解决上述技术问题,确有必要提供一种创新的快速去打印支撑的3D打印机,以克服现有技术中的所述缺陷。
【发明内容】
为解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种打印成本低,打印质量好,且快速去打印支撑的3D打印机。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种快速去打印支撑的3D打印机,其包括机架、打印平台、Y轴驱动机构、X轴驱动机构、安装架、打印喷头、涂抹机构以及停放机构;其中,所述打印平台安装于机架上,其能沿机架竖直升降;所述Y轴驱动机构安装于机架上;所述X轴驱动机构连接于Y轴驱动机构上,并由Y轴驱动机构驱动;所述安装架连接于X轴驱动机构上,并由X轴驱动机构驱动;所述打印喷头、涂抹机构分别安装于安装架上,并随安装架联动;所述停放机构固定于Y轴驱动机构的一侧。
本发明的快速去打印支撑的3D打印机进一步设置为:所述涂抹机构包括执行电机、驱动齿轮、被动齿条、导向滚轮以及记号笔;所述执行电机安装于安装架上,其连接并驱动驱动齿轮转动;所述驱动齿轮和被动齿条相啮合,并驱动被动齿条;所述导向滚轮枢接于安装架上;所述记号笔抵接于被动齿条和导向滚轮之间,并由被动齿条驱动而能沿竖直方向升降。
本发明的快速去打印支撑的3D打印机进一步设置为:所述记号笔能由毛刷、吸管或者蘸取机构替代。
本发明的快速去打印支撑的3D打印机进一步设置为:所述导向滚轮设置有至少两个,各导向滚轮上设有一圈导引槽,所述导引槽卡持记号笔。
本发明的快速去打印支撑的3D打印机进一步设置为:所述停放机构包括一限位座,所述限位座上开设有一空腔以及位于空腔上方的U型槽;所述空腔内放置有一笔盖;所述记号笔的头部能***笔盖,使笔盖盖于记号笔上。
本发明的快速去打印支撑的3D打印机进一步设置为:所述笔盖的直径大于U型槽的宽度,使U型槽能止挡笔盖,使记号笔从笔盖中拔出。
本发明的快速去打印支撑的3D打印机进一步设置为:所述笔盖能由蘸料槽替代。
本发明的快速去打印支撑的3D打印机进一步设置为:所述Y轴驱动机构呈对称设置,其包括支撑架、Y轴驱动电机、Y轴传动皮带以及Y轴驱动块;所述支撑架水平安装于机架上,其上安装有所述Y轴驱动电机;所述Y轴驱动电机连接并驱动Y轴传动皮带;所述Y轴驱动块固接于Y轴传动皮带上,并随Y轴传动皮带联动。
本发明的快速去打印支撑的3D打印机进一步设置为:所述X轴驱动机构包括导轨、X轴驱动电机、X轴传动皮带以及滑块;所述导轨安装于Y轴驱动块之间,并由Y轴驱动块驱动;所述X轴驱动电机固定于其中一Y轴驱动块上;所述X轴驱动电机连接并驱动X轴传动皮带;所述安装架固接于Y轴传动皮带上,并随X轴传动皮带联动;所述滑块安装于安装架上,其和导轨相配合,并沿导轨移动。
本发明的快速去打印支撑的3D打印机还设置为:所述打印平台通过一升降机构安装于机架上,所述升降机构包括丝杆电机、丝杆、竖直导轨以及竖向滑块;所述丝杆电机安装于机架的底部;所述丝杆呈竖直设置,其由丝杆电机驱动而转动;所述打印平台和丝杆相螺接,通过丝杆转而驱动打印平台升降;所述竖直导轨呈竖直状态安装于机架上;所述竖向滑块安装于打印平台的四角,其能沿竖直导轨移动。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1.本发明的快速去打印支撑的3D打印机通过在支撑上涂抹油墨,无需额外的机械工具即可去除支撑,同时避免使用较为昂贵的水溶性等材料,也不污染水资源,去除的支撑可以二次使用,再次熔融后形成可再次打印的耗材或其他产品。
2.本发明的快速去打印支撑的3D打印机通过涂抹机构和停放机构配合使用,从而实现打印和涂抹动相互切换,且互不干扰。
3.本发明的快速去打印支撑的3D打印机通过X、Y轴驱动机构实现打印喷头的X和Y向移动,Z轴驱动机构实现打印平台的Z向移动,使打印喷头和打印平台由不同机构驱动,稳定性大大提高。
【附图说明】
图1是本发明的快速去打印支撑的3D打印机的立体图。
图2是本发明的快速去打印支撑的3D打印机的局部立体图。
图3是图1中打印喷头和涂抹机构的立体图。
【具体实施方式】
请参阅说明书附图1至附图3所示,其为本发明的一种快速去打印支撑的3D打印机,该打印机由机架1、打印平台2、Y轴驱动机构3、X轴驱动机构4、安装架5、打印喷头6、涂抹机构7以及停放机构8等几部分装配而成。
其中,所述打印平台2安装于机架1上,其呈水平设置,并能沿机架1竖直升降。在本实施方式中,由于升降Y轴驱动机构3、X轴驱动机构4的体积大,升降Y轴驱动机构3、X轴驱动机构4的难度较大,因此,打印平台2通过一Z轴驱动机构9安装于机架1上,通过Z轴驱动机构9驱动打印平台2升降。
所述Z轴驱动机构9由丝杆电机91、丝杆92、竖直导轨93以及竖向滑块94等几部分组成。所述丝杆电机91安装于机架1的底部。所述丝杆92呈竖直设置,其由丝杆电机91驱动而转动。所述打印平台2和丝杆92相螺接,通过丝杆92转动而驱动打印平台1升降。所述竖直导轨93呈竖直状态安装于机架1上。所述竖向滑块94安装于打印平台2的四角,其能沿竖直导轨93移动,通过竖直导轨93和竖向滑块94的导向,实现打印平台1的平稳升降。
所述Y轴驱动机构3安装于机架1的上部。所述X轴驱动机构4连接于Y轴驱动机构3上,并由Y轴驱动机构3驱动。具体的说,所述Y轴驱动机构3呈对称设置,其由支撑架31、Y轴驱动电机32、Y轴传动皮带33以及Y轴驱动块34等几部分组成。
所述支撑架31水平安装于机架1上,其上安装有所述Y轴驱动电机32。所述Y轴驱动电机32连接并驱动Y轴传动皮带33。所述Y轴驱动块34固接于Y轴传动皮带33上,并随Y轴传动皮带33联动。所述Y轴驱动块34进一步支撑于支撑架31上。
所述支撑架31的中央设有一通孔35;所述打印平台1在初始状态时嵌入通孔35中,以便于确定初始面基准。
所述Y轴驱动机构3的工作原理如下:Y轴驱动电机32转动,驱动Y轴传动皮带33移动,Y轴传动皮带33带动固接于其上的Y轴驱动块34沿Y轴方向直线移动。当然,所述Y轴传动皮带33能替换为丝杆,通过丝杆和Y轴驱动块34相啮合,来实现Y轴驱动块34沿Y轴方向直线移动。
所述X轴驱动机构4由导轨41、X轴驱动电机42、X轴传动皮带43以及滑块44等几部分组成。所述导轨41安装于Y轴驱动块34之间,并由Y轴驱动块34驱动而沿Y轴方向移动。所述X轴驱动电机42固定于其中一Y轴驱动块34上,其连接并驱动X轴传动皮带43。所述安装架5固接于X轴传动皮带43上,并随X轴传动皮带43联动。所述滑块44安装于安装架5上,其和导轨41相配合,并沿导轨41移动。
所述X轴驱动机构4的工作原理如下:Y轴驱动块34带动整个X轴驱动机构4沿Y轴方向直线移动。同时,X轴驱动电机42驱动X轴传动皮带43,X轴传动皮带43带动固接于其上的安装架5沿X轴方向直线移动。当然,所述X轴传动皮带43能替换为丝杆,通过丝杆和安装架5相啮合,来实现安装架5沿X轴方向直线移动。
所述安装架5连接于X轴驱动机构4上,并由X轴驱动机构4和Y轴驱动机构3协同驱动。所述打印喷头6、涂抹机构7分别安装于安装架5上,并随安装架5联动。所述安装架5上安装有Z轴感应开关51,所述Z轴感应开关51和打印平台2相对设置,以探测打印平台2和打印喷头6之间的间距。
所述涂抹机构7用于将油墨涂覆于打印支撑的表面,其由执行电机71、驱动齿轮72、被动齿条73、导向滚轮74以及记号笔75等几部分组成。所述执行电机71安装于安装架5上,其连接并驱动驱动齿轮72转动。所述驱动齿轮72和被动齿条73相啮合,并驱动被动齿条73。所述导向滚轮74枢接于安装架5上。在本实施方式中,所述导向滚轮74设置有至少两个,各导向滚轮74上设有一圈导引槽76,所述导引槽76卡持记号笔75,从而限位记号笔75。所述记号笔75抵接于被动齿条73和导向滚轮74之间,并由被动齿条73驱动而能沿竖直方向升降。所述记号笔75能由毛刷、吸管或者蘸取机构替代,以现实多样化的涂抹要求。
所述停放机构8固定于Y轴驱动机构3的支撑架31一侧,其包括一限位座81,所述限位座81上开设有一空腔82以及位于空腔82上方的U型槽83。所述空腔82内放置有一笔盖84;所述记号笔75的头部能***笔盖84,使笔盖84盖于记号笔75上。当然,所述笔盖84能由蘸料槽替代,以配合涂抹机构7的毛刷、吸管或者蘸取机构使用。
进一步的,所述笔盖84的直径大于U型槽83的宽度,使U型槽83能止挡笔盖,使记号笔75能从笔盖84中拔出。
所述涂抹机构7和停放机构8的工作原理如下:当打印支撑由打印喷头6打印完毕后,Y轴驱动机构3、X轴驱动机构4驱动涂抹机构7向停放机构8运动,使记号笔75的笔盖84进入空腔82。之后启动执行电机71,执行电机71依次联动驱动齿轮72、被动齿条73,被动齿条73带动记号笔75抬升,而笔盖84被型槽83止挡,使记号笔75拔出。涂抹机构7再有Y轴驱动机构3、X轴驱动机构4带动至打印支撑的涂抹位置,与此同时。执行电机71带动记号笔75下降,从而对打印支撑进行涂抹。涂抹完毕后,在将记号笔75待会至停放机构8中,并盖好笔盖84。
采用上述3D打印机进行3D打印的方法如下:
1),利用计算机辅助建模软件建立模型,并以OBJ/STL等格式保存。
2),将上述零件模型导入切片软件中,识别需要添加的支撑位,提取支撑与接触位信息并标志相关位置,生成总体切片文件,并根据模型情况,设置打印机相关涂抹耗材、涂抹方式和涂抹厚度参数。总体切片文件使用数据线;网络、移动存储等方式将数据发送至打印机,打印机解析动作命令,执行正常打印流程。涂抹耗材包括但不限定纺织油墨、染料、挥发性油漆。
3),打印软件识别到相关位置代码,通过控制X、Y驱动机构4、3,将涂抹机构7移动至相关停机位,通过停放机构8打开涂抹机构7,完成打开后,根据切片文件规划的路径对打印支撑表面进行涂抹。
4),完成涂抹后,返回涂抹机构7至停机位,关闭涂抹机构7。
5),X、Y驱动机构4、3将打印喷头6复位至打印位置,继续执行打印任务。
6),打印完成之后,将零件和支撑从打印平台2快速剥落,支撑与零件之间即可自然分离。
以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例,并不用以限制本创作,凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本创作的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种快速去打印支撑的3D打印机,其特征在于:包括机架、打印平台、Y轴驱动机构、X轴驱动机构、安装架、打印喷头、涂抹机构以及停放机构;其中,所述打印平台安装于机架上,其能沿机架竖直升降;所述Y轴驱动机构安装于机架上;所述X轴驱动机构连接于Y轴驱动机构上,并由Y轴驱动机构驱动;所述安装架连接于X轴驱动机构上,并由X轴驱动机构驱动;所述打印喷头、涂抹机构分别安装于安装架上,并随安装架联动;所述停放机构固定于Y轴驱动机构的一侧。
2.如权利要求1所述的快速去打印支撑的3D打印机,其特征在于:所述涂抹机构包括执行电机、驱动齿轮、被动齿条、导向滚轮以及记号笔;所述执行电机安装于安装架上,其连接并驱动驱动齿轮转动;所述驱动齿轮和被动齿条相啮合,并驱动被动齿条;所述导向滚轮枢接于安装架上;所述记号笔抵接于被动齿条和导向滚轮之间,并由被动齿条驱动而能沿竖直方向升降。
3.如权利要求2所述的快速去打印支撑的3D打印机,其特征在于:所述记号笔能由毛刷、吸管或者蘸取机构替代。
4.如权利要求2所述的快速去打印支撑的3D打印机,其特征在于:所述导向滚轮设置有至少两个,各导向滚轮上设有一圈导引槽,所述导引槽卡持记号笔。
5.如权利要求2所述的快速去打印支撑的3D打印机,其特征在于:所述停放机构包括一限位座,所述限位座上开设有一空腔以及位于空腔上方的U型槽;所述空腔内放置有一笔盖;所述记号笔的头部能***笔盖,使笔盖盖于记号笔上。
6.如权利要求5所述的快速去打印支撑的3D打印机,其特征在于:所述笔盖的直径大于U型槽的宽度,使U型槽能止挡笔盖,使记号笔从笔盖中拔出。
7.如权利要求5所述的快速去打印支撑的3D打印机,其特征在于:所述笔盖能由蘸料槽替代。
8.如权利要求1所述的快速去打印支撑的3D打印机,其特征在于:所述Y轴驱动机构呈对称设置,其包括支撑架、Y轴驱动电机、Y轴传动皮带以及Y轴驱动块;所述支撑架水平安装于机架上,其上安装有所述Y轴驱动电机;所述Y轴驱动电机连接并驱动Y轴传动皮带;所述Y轴驱动块固接于Y轴传动皮带上,并随Y轴传动皮带联动。
9.如权利要求8所述的快速去打印支撑的3D打印机,其特征在于:所述X轴驱动机构包括导轨、X轴驱动电机、X轴传动皮带以及滑块;所述导轨安装于Y轴驱动块之间,并由Y轴驱动块驱动;所述X轴驱动电机固定于其中一Y轴驱动块上;所述X轴驱动电机连接并驱动X轴传动皮带;所述安装架固接于Y轴传动皮带上,并随X轴传动皮带联动;所述滑块安装于安装架上,其和导轨相配合,并沿导轨移动。
10.如权利要求8所述的快速去打印支撑的3D打印机,其特征在于:所述打印平台通过一升降机构安装于机架上,所述升降机构包括丝杆电机、丝杆、竖直导轨以及竖向滑块;所述丝杆电机安装于机架的底部;所述丝杆呈竖直设置,其由丝杆电机驱动而转动;所述打印平台和丝杆相螺接,通过丝杆转而驱动打印平台升降;所述竖直导轨呈竖直状态安装于机架上;所述竖向滑块安装于打印平台的四角,其能沿竖直导轨移动。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB03 | Change of inventor or designer information | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Jing Inventor after: Block Inventor after: Jin Liang Inventor after: Bao Haifeng Inventor after: Gao Zhongyu Inventor after: Xie Jianhuan Inventor before: Jin Liang Inventor before: Bao Haifeng Inventor before: Gao Zhongyu Inventor before: Xie Jianhuan |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |