一种采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机 |
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| 申请号 | CN201710816707.3 | 申请日 | 2017-09-12 | 公开(公告)号 | CN107364117A | 公开(公告)日 | 2017-11-21 |
| 申请人 | 牛翠芹; | 发明人 | 牛翠芹; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种采用双喷头技术的打印流畅的高 精度 3D 打印机 ，包括升降测量机构、打印平台、材料盘、送丝管、升降板、打印机构和两个升降单元，打印机构包括吊杆、第二 电机 、第二 驱动轴 、连接 块 、疏通机构和两个喷头，升降测量机构包括拉线、转盘、驱动 齿轮 、从动齿轮、滚轮、键相 光标 、键相 传感器 和支杆，该采用双喷头技术的打印流畅的高精度 3D打印机 在发生堵塞时通过第二电机带动连接块进行喷头切换，并通过疏通机构使插针插入堵塞的喷头内进行疏通，保证再次切换时能顺利打印，不仅如此，通过升降测量机构保证升降单元每次运行时，打印机构的高度提高一个层的层高，从而确保打印样品间层与层之间的距离均等，实现了高精度打印。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机，其特征在于，包括底板（1）、控制器（2）、升降测量机构（7）、打印平台（8）、顶板（14）、材料盘（15）、送丝管（16）、升降板（17）、平面移动机构（18）、打印机构（19）、侧杆（13）和两个升降单元，所述控制器（2）固定在底板（1）的上方，所述升降测量机构（7）设置在控制器（2）的一侧，所述打印平台（8）固定在控制器（2）的上方，两个所述升降单元分别设置在打印平台（8）的两侧，所述顶板（14）架设在两个升降单元上，所述升降板（17）设置在两个升降单元之间，其中一个升降单元通过侧杆（13）与升降测量机构（7）连接，所述平面移动机构（18）设置在升降板（17）的下方且与打印机构（19）传动连接，所述材料盘（15）通过送丝管（16）与打印机构（19）连接； |
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| 说明书全文 | 一种采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机技术领域背景技术[0002] 3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品，通过逐层打印的方式来构造物体，将数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序，把产品一层层制造出来。 [0003] 现有的3D打印机在打印过程中，由于喷头的喷嘴孔径小，导致经常发生堵塞，而打印机通常只配备一个打印喷头，因此容易造成打印过程中断，人们还需要对打印喷头进行疏通操作，不仅如此，现有的3D打印机打印精度较低，原因在于在进行层与层之间叠加工作时，未能有效地控制打印单层的层高，导致打印样品各个层之间的层高不同，使得打印样品显得十分粗糙。 发明内容[0004] 本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机。 [0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机，包括底板、控制器、升降测量机构、打印平台、顶板、材料盘、送丝管、升降板、平面移动机构、打印机构、侧杆和两个升降单元，所述控制器固定在底板的上方，所述升降测量机构设置在控制器的一侧，所述打印平台固定在控制器的上方，两个所述升降单元分别设置在打印平台的两侧，所述顶板架设在两个升降单元上，所述升降板设置在两个升降单元之间，其中一个升降单元通过侧杆与升降测量机构连接，所述平面移动机构设置在升降板的下方且与打印机构传动连接，所述材料盘通过送丝管与打印机构连接；所述打印机构包括平移板、吊杆、第二电机、第二驱动轴、连接块、疏通机构和两个喷头，所述吊杆的形状为L形，所述吊杆的一端固定在平移板的下方，所述第二电机固定在吊杆的另一端且通过第二驱动轴与连接块传动连接，两个所述喷头分别设置在连接块的顶端和底端，所述送丝管通过连接块与喷头连通，所述疏通机构位于吊杆的一侧且设置在喷头的上方； 所述升降测量机构包括拉线、转盘、驱动齿轮、从动齿轮、滚轮、键相光标、键相传感器、第一同心轴、第二同心轴、支撑机构和支杆，所述拉线的一端固定在侧杆上，所述拉线的另一端设置在转盘上，所述转盘通过第一同心轴与驱动齿轮固定连接，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮通过第二同心轴与滚轮固定连接，所述键相光标设置在滚轮上，所述支杆的底端固定在底板上，所述键相传感器固定在支杆靠近滚轮的一侧。 [0006] 作为优选，为了带动打印机构上下移动，所述升降单元包括第一电机、缓冲块、第一驱动轴和升降块，所述第一电机固定在控制器的上方，所述缓冲块固定在顶板的下方，所述第一驱动轴设置在第一电机和缓冲块之间，所述第一电机与第一驱动轴传动连接，所述第一驱动轴的外周设有外螺纹，所述升降块套设在第一驱动轴上且与升降板固定连接，所述升降块内设有内螺纹，所述升降块内的内螺纹与第一驱动轴上的外螺纹相匹配，两个所述升降块中，其中一个升降块与侧杆固定连接。 [0007] 作为优选，为了实现对喷头的疏通，所述疏通机构包括竖杆、第三电机、偏心轮、框架和插针，所述第三电机通过竖杆固定在平移板的下方且与偏心轮传动连接，所述偏心轮设置在框架内，所述插针的顶端固定在框架上，所述插针位于喷头的上方。 [0008] 作为优选，为了保证插针垂直升降，所述框架的两侧设有限位组件，所述限位组件包括连杆、限位环和限位杆，所述限位杆的顶端固定在平移板上，所述限位环套设在限位杆上且通过连杆与框架固定连接。 [0009] 作为优选，为了对拉线进行导向，所述升降测量机构还包括导向单元，所述导向单元设置在转盘和控制器之间，所述导向单元包括第一支架和导向轮，所述第一支架的形状为U形且开口向下，所述第一支架的两端固定在底板上，所述导向轮套设在第一支架上。 [0011] 作为优选，为了支撑转盘、驱动齿轮、从动齿轮和滚轮转动，所述支撑机构包括第二支架、第四电机、第四支架和两个第三支架，所述第四电机固定在第二支架的顶端且与转盘传动连接，所述驱动齿轮设置在第四支架的一端，所述第四支架的另一端与底板固定连接，两个所述第三支架中，其中一个第三支架设置在从动齿轮远离第二同心轴的一侧，另一个第三支架设置在滚轮远离第二同心轴的一侧。 [0013] 作为优选，为了保证数据传输速率，所述USB接口的型号为USB 3.0。 [0014] 作为优选，为了提高升降测量机构的精度，所述驱动齿轮的半径是转盘的半径的4倍，所述从动齿轮的半径和滚轮的半径均与转盘的半径相等。 [0015] 该3D打印机在连接块的顶端和底端均设有喷头，在打印过程中，利用底端的喷头进行打印，当打印发生堵塞时，为了保证打印继续进行，第二电机通过第二驱动轴带动连接块转动，使连接块顶端的喷头和底端的喷头进行切换，同时疏通机构开始运行，在疏通机构中，第三驱动电机带动偏心轮转动，使框架上下移动，带动插针上下移动，使插针插入喷头中进行疏通，保证切换后能够顺利打印。该采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机在发生堵塞时通过第二电机带动连接块进行喷头切换，并通过疏通机构使插针插入堵塞的喷头内进行疏通，保证再次切换时能顺利打印。 [0016] 为了保证样品的打印精度，在升降单元工作时，利用控制器一侧的升降测量机构测量升降板的升降高度，保证各层的层高均等，从而提高打印精度。由于升降单元运行时带动侧杆向上移动，使得侧杆通过导向轮拉动转盘转动，转盘转动移动的角度，由于转盘和驱动齿轮分别位于第一同心轴的两端，使得驱动齿轮转过与转盘相同的角度，驱动齿轮带动从动齿轮转动，通过第二同心轴使滚轮作相同角度的转动，在滚轮上设有键相光标，滚轮转动前，键相传感器检测到一个键相信号，在滚轮转动过程中，由于驱动齿轮的半径是转盘的半径的4倍，而从动齿轮的半径和滚轮的半径均与转盘的半径相等，从而将拉线的移动信号放大4倍，便于提高升降测量机构的精度，当滚轮转动一周后，键相传感器检测到一个键相信号，升降单元中的第一电机停止转动，从而将升降板提高一个层高的高度，在每次升降单元运行时均通过升降测量机构提高一个层高的高度，使得打印样品层与层之间的距离相等，实现高精度打印。该采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机通过升降测量机构保证升降单元每次运行时，打印机构的高度提高一个层的层高，从而确保打印样品间层与层之间的距离均等，实现了高精度打印。 [0017] 本发明的有益效果是，该采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机在发生堵塞时通过第二电机带动连接块进行喷头切换，并通过疏通机构使插针插入堵塞的喷头内进行疏通，保证再次切换时能顺利打印，不仅如此，通过升降测量机构保证升降单元每次运行时，打印机构的高度提高一个层的层高，从而确保打印样品间层与层之间的距离均等，实现了高精度打印。附图说明 [0018] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 [0019] 图1是本发明的采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机的结构示意图；图2是本发明的采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机的打印机构的结构示意图； 图3是本发明的采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机的疏通机构的结构示意图； 图4是本发明的采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机的升降测量机构的结构示意图； 图5是本发明的采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机的升降测量机构的俯视图； 图中：1.底板，2.控制器，3.显示屏，4.USB接口，5.控制按键，6.开关，7.升降测量机构， 8.打印平台，9.第一电机，10.缓冲块，11.第一驱动轴，12.升降块，13.侧杆，14.顶板，15.材料盘，16.送丝管，17.升降板，18.平面移动机构，19.打印机构，20.平移板，21.吊杆，22.第二电机，23.第二驱动轴，24.连接块，25.喷头，26.疏通机构，27.竖杆，28.第三电机，29.偏心轮，30.框架，31.插针，32.连杆，35.限位环，36.限位环，37.拉线，38.第一支架，39.导向轮，40.第二支架，41.第四电机，42.转盘，43.第三支架，44.滚轮，45.支杆，46.键相传感器， 47.键相光标，48.第一同心轴，49.驱动齿轮，50.第四支架，51.第二同心轴，52.从动齿轮。 具体实施方式[0020] 现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。 [0021] 如图1-图5所示，一种采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机，包括底板1、控制器2、升降测量机构7、打印平台8、顶板14、材料盘15、送丝管16、升降板17、平面移动机构18、打印机构19、侧杆13和两个升降单元，所述控制器2固定在底板1的上方，所述升降测量机构7设置在控制器2的一侧，所述打印平台8固定在控制器2的上方，两个所述升降单元分别设置在打印平台8的两侧，所述顶板14架设在两个升降单元上，所述升降板17设置在两个升降单元之间，其中一个升降单元通过侧杆13与升降测量机构7连接，所述平面移动机构18设置在升降板17的下方且与打印机构19传动连接，所述材料盘15通过送丝管16与打印机构19连接； 所述打印机构19包括平移板20、吊杆21、第二电机22、第二驱动轴23、连接块24、疏通机构26和两个喷头25，所述吊杆21的形状为L形，所述吊杆21的一端固定在平移板20的下方，所述第二电机22固定在吊杆21的另一端且通过第二驱动轴23与连接块24传动连接，两个所述喷头25分别设置在连接块24的顶端和底端，所述送丝管16通过连接块24与喷头25连通，所述疏通机构26位于吊杆21的一侧且设置在喷头25的上方； 所述升降测量机构7包括拉线37、转盘42、驱动齿轮49、从动齿轮52、滚轮44、键相光标 47、键相传感器46、第一同心轴48、第二同心轴51、支撑机构和支杆45，所述拉线37的一端固定在侧杆13上，所述拉线37的另一端设置在转盘42上，所述转盘42通过第一同心轴48与驱动齿轮49固定连接，所述驱动齿轮49与从动齿轮52啮合，所述从动齿轮52通过第二同心轴 51与滚轮44固定连接，所述键相光标47设置在滚轮44上，所述支杆45的底端固定在底板1上，所述键相传感器46固定在支杆45靠近滚轮44的一侧。 [0022] 作为优选，为了带动打印机构19上下移动，所述升降单元包括第一电机9、缓冲块10、第一驱动轴11和升降块12，所述第一电机9固定在控制器2的上方，所述缓冲块10固定在顶板14的下方，所述第一驱动轴11设置在第一电机9和缓冲块10之间，所述第一电机9与第一驱动轴11传动连接，所述第一驱动轴11的外周设有外螺纹，所述升降块12套设在第一驱动轴11上且与升降板17固定连接，所述升降块12内设有内螺纹，所述升降块12内的内螺纹与第一驱动轴11上的外螺纹相匹配，两个所述升降块12中，其中一个升降块12与侧杆13固定连接。 [0023] 作为优选，为了实现对喷头25的疏通，所述疏通机构26包括竖杆27、第三电机28、偏心轮29、框架30和插针31，所述第三电机28通过竖杆27固定在平移板20的下方且与偏心轮29传动连接，所述偏心轮29设置在框架30内，所述插针31的顶端固定在框架30上，所述插针31位于喷头25的上方。 [0024] 作为优选，为了保证插针31垂直升降，所述框架30的两侧设有限位组件，所述限位组件包括连杆32、限位环35和限位杆36，所述限位杆36的顶端固定在平移板20上，所述限位环35套设在限位杆36上且通过连杆32与框架30固定连接。 [0025] 作为优选，为了对拉线37进行导向，所述升降测量机构7还包括导向单元，所述导向单元设置在转盘42和控制器2之间，所述导向单元包括第一支架38和导向轮39，所述第一支架38的形状为U形且开口向下，所述第一支架38的两端固定在底板1上，所述导向轮39套设在第一支架38上。 [0026] 作为优选，为了保证拉线37的强度和韧性，所述拉线37为碳素线。 [0027] 作为优选，为了支撑转盘42、驱动齿轮49、从动齿轮52和滚轮44转动，所述支撑机构包括第二支架40、第四电机41、第四支架50和两个第三支架43，所述第四电机41固定在第二支架40的顶端且与转盘42传动连接，所述驱动齿轮49设置在第四支架50的一端，所述第四支架50的另一端与底板1固定连接，两个所述第三支架43中，其中一个第三支架43设置在从动齿轮52远离第二同心轴51的一侧，另一个第三支架43设置在滚轮44远离第二同心轴51的一侧。 [0028] 作为优选，为了实现信号输入输出，所述控制器2上设有开关6、显示屏3、若干USB接口4和若干控制按键5。 [0029] 作为优选，为了保证数据传输速率，所述USB接口4的型号为USB 3.0。 [0030] 作为优选，为了提高升降测量机构7的精度，所述驱动齿轮49的半径是转盘42的半径的4倍，所述从动齿轮52的半径和滚轮44的半径均与转盘42的半径相等。 [0031] 该3D打印机在连接块24的顶端和底端均设有喷头25，在打印过程中，利用底端的喷头25进行打印，当打印发生堵塞时，为了保证打印继续进行，第二电机22通过第二驱动轴23带动连接块24转动，使连接块24顶端的喷头25和底端的喷头25进行切换，同时疏通机构 26开始运行，在疏通机构26中，第三驱动电机28带动偏心轮29转动，使框架30上下移动，带动插针31上下移动，使插针31插入喷头25中进行疏通，保证切换后能够顺利打印。该采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机在发生堵塞时通过第二电机22带动连接块24进行喷头25切换，并通过疏通机构26使插针31插入堵塞的喷头25内进行疏通，保证再次切换时能顺利打印。 [0032] 为了保证样品的打印精度，在升降单元工作时，利用控制器2一侧的升降测量机构7测量升降板17的升降高度，保证各层的层高均等，从而提高打印精度。由于升降单元运行时带动侧杆13向上移动，使得侧杆13通过导向轮39拉动转盘42转动，转盘42转动移动的角度，由于转盘42和驱动齿轮49分别位于第一同心轴48的两端，使得驱动齿轮49转过与转盘 42相同的角度，驱动齿轮49带动从动齿轮52转动，通过第二同心轴51使滚轮44作相同角度的转动，在滚轮44上设有键相光标47，滚轮44转动前，键相传感器46检测到一个键相信号，在滚轮44转动过程中，由于驱动齿轮49的半径是转盘42的半径的4倍，而从动齿轮52的半径和滚轮44的半径均与转盘42的半径相等，从而将拉线37的移动信号放大4倍，便于提高升降测量机构7的精度，当滚轮44转动一周后，键相传感器46检测到一个键相信号，升降单元中的第一电机9停止转动，从而将升降板17提高一个层高的高度，在每次升降单元运行时均通过升降测量机构7提高一个层高的高度，使得打印样品层与层之间的距离相等，实现高精度打印。该采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机通过升降测量机构7保证升降单元每次运行时，打印机构19的高度提高一个层的层高，从而确保打印样品间层与层之间的距离均等，实现了高精度打印。 [0033] 该采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机在发生堵塞时通过第二电机22带动连接块24进行喷头25切换，并通过疏通机构26使插针31插入堵塞的喷头25内进行疏通，保证再次切换时能顺利打印，不仅如此，通过升降测量机构7保证升降单元每次运行时，打印机构19的高度提高一个层的层高，从而确保打印样品间层与层之间的距离均等，实现了高精度打印。 [0034] 与现有技术相比，该采用双喷头技术的打印流畅的高精度3D打印机。 |
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