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一种金属3D打印机

2022-10-25 23:08:12

一种金属3D打印机

  技术领域

  本发明涉及3D打印机,更具体的说是一种金属3D打印机。

  背景技术

  例如公开号CN108637257A一种金属3D打印机,属于3D打印机设备领域,本发明提供的金属3D打印机,X轴及Y轴采用导轨滑块一体式安装,保证打印过程中精度的同时可降低自身重量,Z轴采用双电机四套滚珠丝杆的方式为金属3D打印机首创,保证Z轴在上升及下降过程中稳固;该发明的缺点是打印精度较低。

  发明内容

  本发明的目的是提供一种金属3D打印机,可以具有较高的金属打印精度。

  本发明的目的通过以下技术方案来实现:

  一种金属3D打印机,包括装置支架、横移机构Ⅰ、转动机构Ⅰ、冷却机构、横移机构Ⅱ、转动机构Ⅱ、上料机构、送料机构和打印机构,所述装置支架上连接有横移机构Ⅰ,横移机构Ⅰ上连接有转动机构Ⅰ,转动机构Ⅰ上滑动连接有冷却机构,装置支架的上端连接有横移机构Ⅱ,冷却机构的上端连接在横移机构Ⅱ上,横移机构Ⅱ上固定连接有转动机构Ⅱ,转动机构Ⅱ上固定连接有送料机构,打印机构设置有两个,两个打印机构均固定连接在转动机构Ⅱ上,横移机构Ⅱ上固定连接有打印机构。

  作为本技术方案的进一步优化,本发明一种金属3D打印机,所述装置支架包括底板、滑动轨道Ⅰ、侧支架、顶部框架和滑动轨道Ⅱ,滑动轨道Ⅰ设置有两个,两个滑动轨道Ⅰ分别固定连接在底板的左右两侧,侧支架设置有两个,两个侧支架分别固定连接在底板的前后两侧,两个侧支架的上端之间固定连接有顶部框架,滑动轨道Ⅱ设置有两个,两个滑动轨道Ⅱ分别固定连接在顶部框架的前后两侧。

  作为本技术方案的进一步优化,本发明一种金属3D打印机,所述横移机构Ⅰ包括横移底板、支撑环、出风管道和横移电机Ⅰ,横移底板滑动连接在两个滑动轨道Ⅰ之间,横移底板上固定连接有支撑环,支撑环上固定连接有多个出风管道,每个出风管道上均连接有抽气泵,横移电机Ⅰ固定连接在底板上,横移电机Ⅰ的输出轴通过螺纹连接在横移底板上。

  作为本技术方案的进一步优化,本发明一种金属3D打印机,所述转动机构Ⅰ包括转动链轮Ⅰ、滑动筒、转动链轮Ⅱ和转动电机Ⅰ,转动链轮Ⅰ转动连接在支撑环上,转动链轮Ⅰ上固定连接有多个滑动筒,转动链轮Ⅱ转动连接在横移底板上,转动链轮Ⅱ和转动链轮Ⅰ通过链传动连接,转动链轮Ⅱ固定连接在转动电机Ⅰ的输出轴上。

  作为本技术方案的进一步优化,本发明一种金属3D打印机,所述所述冷却机构包括冷却转盘、滑动柱、进风管道、转动环、伸缩机构Ⅴ和滑动环,冷却转盘的下端固定连接有多个滑动柱,多个滑动柱分别滑动连接在多个滑动筒内,冷却转盘上固定连接有多个进风管道,每个进风管道上均连接有进气泵,冷却转盘上转动连接有转动环,转动环上固定连接有伸缩机构Ⅴ,伸缩机构Ⅴ的伸缩端固定连接有滑动环。

  作为本技术方案的进一步优化,本发明一种金属3D打印机,横移机构Ⅱ包括横移支架Ⅰ、横移电机Ⅱ、伸缩机构Ⅰ、横移支架Ⅱ和升降挡环,横移支架Ⅰ滑动连接在两个滑动轨道Ⅱ之间,横移电机Ⅱ固定连接在顶部框架上,横移支架Ⅰ通过螺纹连接在横移电机Ⅱ的输出轴上,横移支架Ⅰ上固定连接有伸缩机构Ⅰ,伸缩机构Ⅰ的伸缩端固定连接有横移支架Ⅱ,伸缩机构Ⅰ的伸缩端固定连接有两个升降挡环,滑动环滑动连接在两个升降挡环之间。

  作为本技术方案的进一步优化,本发明一种金属3D打印机,所述转动机构Ⅱ包括转动电机Ⅱ和转动框架,转动电机Ⅱ固定连接在横移支架Ⅱ上,转动电机Ⅱ的输出轴上转动连接有转动框架。

  作为本技术方案的进一步优化,本发明一种金属3D打印机,所述上料机构包括伸缩机构Ⅱ、锥形装夹轮、阻尼环和缠绕筒,伸缩机构Ⅱ设置有两个,两个伸缩机构Ⅱ均固定连接在转动框架上,两个伸缩机构Ⅱ的伸缩端均固定连接有阻尼环,两个伸缩机构Ⅱ的伸缩端均转动连接有缠绕筒,两个锥形装夹轮分别和两个阻尼环接触,两个缠绕筒之间装夹有缠绕筒,缠绕筒上缠绕有丝状打印材料。

  作为本技术方案的进一步优化,本发明一种金属3D打印机,所述送料机构包括伸缩机构Ⅲ、送料电机、送料轮和挤压槽,伸缩机构Ⅲ的伸缩端固定连接有送料电机,送料电机的输出轴上固定连接有送料轮,送料轮上设置有挤压槽,送料机构设置有两个,两个伸缩机构Ⅲ均固定连接在转动框架上,丝状打印材料穿过两个挤压槽之间。

  作为本技术方案的进一步优化,本发明一种金属3D打印机,所述打印机构包括伸缩机构Ⅳ、连接杆Ⅰ、摆动电机、连接板Ⅱ、隔热环、加热装置和打印头,伸缩机构Ⅳ设置有两个,两个伸缩机构Ⅳ均固定连接在横移支架Ⅱ上,两个伸缩机构Ⅳ的伸缩端均固定连接有连接杆Ⅰ,两个连接杆Ⅰ的下端均固定连接有摆动电机,两个摆动电机的输出轴上均固定连接有连接板Ⅱ,两个连接板Ⅱ的下端之间铰接有隔热环,隔热环上固定连接有加热装置,加热装置的下端固定连接有打印头。

  本发明一种金属3D打印机的有益效果为:

  本发明一种金属3D打印机,可以通过横移机构Ⅰ带动打印物进行前后移动,转动机构Ⅰ带动冷却机构进行转动,冷却机构对打印物进行全面冷却,同时转动机构Ⅰ和冷却机构构成风力循环,增加冷却效果,横移机构Ⅱ带动转动机构Ⅱ进行左右移动,横移机构Ⅱ可以带动转动机构Ⅱ进行升降,同时横移机构Ⅱ可以带动冷却机构在转动机构Ⅰ上进行滑动,保证冷却机构和打印物的相对距离,转动机构Ⅱ带动上料机构和送料机构进行转动,上料机构和送料机构带动打印材料进行转动,使得打印材料转动进入打印机构内进行打印,在打印材料转动的情况下减小打印材料的可弯曲程度,增加打印精度。

  附图说明

  下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

  在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

  在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接可以是直接连接,亦可以是通过中间媒介间接连接,可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

  此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。

  图1是本发明的金属3D打印机整体结构示意图;

  图2是本发明的装置支架结构示意图;

  图3是本发明的横移机构Ⅰ结构示意图;

  图4是本发明的转动机构Ⅰ结构示意图;

  图5是本发明的冷却机构结构示意图;

  图6是本发明的横移机构Ⅱ结构示意图;

  图7是本发明的转动机构Ⅱ结构示意图;

  图8是本发明的上料机构结构示意图;

  图9是本发明的送料机构结构示意图;

  图10是本发明的打印机构结构示意图。

  图中:装置支架1;底板101;滑动轨道Ⅰ102;侧支架103;顶部框架104;滑动轨道Ⅱ105;横移机构Ⅰ2;横移底板201;支撑环202;出风管道203;横移电机Ⅰ204;转动机构Ⅰ3;转动链轮Ⅰ301;滑动筒302;转动链轮Ⅱ303;转动电机Ⅰ304;冷却机构4;冷却转盘401;滑动柱402;进风管道403;转动环404;伸缩机构Ⅴ405;滑动环406;横移机构Ⅱ5;横移支架Ⅰ501;横移电机Ⅱ502;伸缩机构Ⅰ503;横移支架Ⅱ504;升降挡环505;转动机构Ⅱ6;转动电机Ⅱ601;转动框架602;上料机构7;伸缩机构Ⅱ701;锥形装夹轮702;阻尼环703;缠绕筒704;送料机构8;伸缩机构Ⅲ801;送料电机802;送料轮803;挤压槽804;打印机构9;伸缩机构Ⅳ901;连接杆Ⅰ902;摆动电机903;连接板Ⅱ904;隔热环905;加热装置906;打印头907。

  具体实施方式

  下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

  具体实施方式一:

  下面结合图1-10说明本实施方式,一种金属3D打印机,包括装置支架1、横移机构Ⅰ2、转动机构Ⅰ3、冷却机构4、横移机构Ⅱ5、转动机构Ⅱ6、上料机构7、送料机构8和打印机构9,所述装置支架1上连接有横移机构Ⅰ2,横移机构Ⅰ2上连接有转动机构Ⅰ3,转动机构Ⅰ3上滑动连接有冷却机构4,装置支架1的上端连接有横移机构Ⅱ5,冷却机构4的上端连接在横移机构Ⅱ5上,横移机构Ⅱ5上固定连接有转动机构Ⅱ6,转动机构Ⅱ6上固定连接有送料机构8,打印机构9设置有两个,两个打印机构9均固定连接在转动机构Ⅱ6上,横移机构Ⅱ5上固定连接有打印机构9;可以通过横移机构Ⅰ2带动打印物进行前后移动,转动机构Ⅰ3带动冷却机构4进行转动,冷却机构4对打印物进行全面冷却,同时转动机构Ⅰ3和冷却机构4构成风力循环,增加冷却效果,横移机构Ⅱ5带动转动机构Ⅱ6进行左右移动,横移机构Ⅱ5可以带动转动机构Ⅱ6进行升降,同时横移机构Ⅱ5可以带动冷却机构4在转动机构Ⅰ3上进行滑动,保证冷却机构4和打印物的相对距离,转动机构Ⅱ6带动上料机构7和送料机构8进行转动,上料机构7和送料机构8带动打印材料进行转动,使得打印材料转动进入打印机构9内进行打印,在打印材料转动的情况下减小打印材料的可弯曲程度,增加打印精度。

  具体实施方式二:

  下面结合图1-10说明本实施方式,本实施方式对实施方式一作进一步说明,所述装置支架1包括底板101、滑动轨道Ⅰ102、侧支架103、顶部框架104和滑动轨道Ⅱ105,滑动轨道Ⅰ102设置有两个,两个滑动轨道Ⅰ102分别固定连接在底板101的左右两侧,侧支架103设置有两个,两个侧支架103分别固定连接在底板101的前后两侧,两个侧支架103的上端之间固定连接有顶部框架104,滑动轨道Ⅱ105设置有两个,两个滑动轨道Ⅱ105分别固定连接在顶部框架104的前后两侧。

  具体实施方式三:

  下面结合图1-10说明本实施方式,本实施方式对实施方式二作进一步说明,所述横移机构Ⅰ2包括横移底板201、支撑环202、出风管道203和横移电机Ⅰ204,横移底板201滑动连接在两个滑动轨道Ⅰ102之间,横移底板201上固定连接有支撑环202,支撑环202上固定连接有多个出风管道203,每个出风管道203上均连接有抽气泵,横移电机Ⅰ204固定连接在底板101上,横移电机Ⅰ204的输出轴通过螺纹连接在横移底板201上。

  具体实施方式四:

  下面结合图1-10说明本实施方式,本实施方式对实施方式三作进一步说明,所述转动机构Ⅰ3包括转动链轮Ⅰ301、滑动筒302、转动链轮Ⅱ303和转动电机Ⅰ304,转动链轮Ⅰ301转动连接在支撑环202上,转动链轮Ⅰ301上固定连接有多个滑动筒302,转动链轮Ⅱ303转动连接在横移底板201上,转动链轮Ⅱ303和转动链轮Ⅰ301通过链传动连接,转动链轮Ⅱ303固定连接在转动电机Ⅰ304的输出轴上。

  具体实施方式五:

  下面结合图1-10说明本实施方式,本实施方式对实施方式四作进一步说明,所述冷却机构4包括冷却转盘401、滑动柱402、进风管道403、转动环404、伸缩机构Ⅴ405和滑动环406,冷却转盘401的下端固定连接有多个滑动柱402,多个滑动柱402分别滑动连接在多个滑动筒302内,冷却转盘401上固定连接有多个进风管道403,每个进风管道403上均连接有进气泵,冷却转盘401上转动连接有转动环404,转动环404上固定连接有伸缩机构Ⅴ405,伸缩机构Ⅴ405的伸缩端固定连接有滑动环406。

  具体实施方式六:

  下面结合图1-10说明本实施方式,本实施方式对实施方式五作进一步说明,所述横移机构Ⅱ5包括横移支架Ⅰ501、横移电机Ⅱ502、伸缩机构Ⅰ503、横移支架Ⅱ504和升降挡环505,横移支架Ⅰ501滑动连接在两个滑动轨道Ⅱ105之间,横移电机Ⅱ502固定连接在顶部框架104上,横移支架Ⅰ501通过螺纹连接在横移电机Ⅱ502的输出轴上,横移支架Ⅰ501上固定连接有伸缩机构Ⅰ503,伸缩机构Ⅰ503的伸缩端固定连接有横移支架Ⅱ504,伸缩机构Ⅰ503的伸缩端固定连接有两个升降挡环505,滑动环406滑动连接在两个升降挡环505之间。

  具体实施方式七:

  下面结合图1-10说明本实施方式,本实施方式对实施方式六作进一步说明,所述转动机构Ⅱ6包括转动电机Ⅱ601和转动框架602,转动电机Ⅱ601固定连接在横移支架Ⅱ504上,转动电机Ⅱ601的输出轴上转动连接有转动框架602。

  具体实施方式八:

  下面结合图1-10说明本实施方式,本实施方式对实施方式七作进一步说明,所述上料机构7包括伸缩机构Ⅱ701、锥形装夹轮702、阻尼环703和缠绕筒704,伸缩机构Ⅱ701设置有两个,两个伸缩机构Ⅱ701均固定连接在转动框架602上,两个伸缩机构Ⅱ701的伸缩端均固定连接有阻尼环703,两个伸缩机构Ⅱ701的伸缩端均转动连接有缠绕筒704,两个锥形装夹轮702分别和两个阻尼环703接触,两个缠绕筒704之间装夹有缠绕筒704,缠绕筒704上缠绕有丝状打印材料。

  具体实施方式九:

  下面结合图1-10说明本实施方式,本实施方式对实施方式八作进一步说明,所述送料机构8包括伸缩机构Ⅲ801、送料电机802、送料轮803和挤压槽804,伸缩机构Ⅲ801的伸缩端固定连接有送料电机802,送料电机802的输出轴上固定连接有送料轮803,送料轮803上设置有挤压槽804,送料机构8设置有两个,两个伸缩机构Ⅲ801均固定连接在转动框架602上,丝状打印材料穿过两个挤压槽804之间。

  具体实施方式十:

  下面结合图1-10说明本实施方式,本实施方式对实施方式九作进一步说明,所述打印机构9包括伸缩机构Ⅳ901、连接杆Ⅰ902、摆动电机903、连接板Ⅱ904、隔热环905、加热装置906和打印头907,伸缩机构Ⅳ901设置有两个,两个伸缩机构Ⅳ901均固定连接在横移支架Ⅱ504上,两个伸缩机构Ⅳ901的伸缩端均固定连接有连接杆Ⅰ902,两个连接杆Ⅰ902的下端均固定连接有摆动电机903,两个摆动电机903的输出轴上均固定连接有连接板Ⅱ904,两个连接板Ⅱ904的下端之间铰接有隔热环905,隔热环905上固定连接有加热装置906,加热装置906的下端固定连接有打印头907。

  本发明的一种金属3D打印机,其工作原理为:

  使用时将缠绕有丝状打印材料的缠绕筒704装夹在两个锥形装夹轮702之间,伸缩机构Ⅰ503、伸缩机构Ⅱ701、伸缩机构Ⅲ801、伸缩机构Ⅳ901和伸缩机构Ⅴ405可以是液压缸或者电动推杆,丝状打印材料穿过两个送料轮803之间,丝状打印材料位于两个挤压槽804内,启动伸缩机构Ⅱ701,伸缩机构Ⅱ701的伸缩端带动锥形装夹轮702进行运动,两个锥形装夹轮702相互靠近或者远离完成缠绕筒704的安装或者拆卸,两个伸缩机构Ⅱ701的伸缩端均固定连接有阻尼环703,两个锥形装夹轮702分别和两个阻尼环703接触,两个阻尼环703使得锥形装夹轮702转动时产生一定的阻尼,保证不会有多余的打印材料在送料轮803的拉动下从缠绕筒704上放出;启动伸缩机构Ⅲ801,伸缩机构Ⅲ801的伸缩端带动送料电机802进行运动,调整两个送料电机802之间的相对距离,两个送料电机802带动两个送料轮803进行运动,调整两个送料轮803之间的相对距离,两个送料轮803对丝状打印材料进行装夹,启动两个送料电机802,两个送料电机802输出轴的转动方向相反,两个送料电机802分别带动两个送料轮803进行转动,两个送料轮803转动时对打印材料进行挤压并将打印材料送入加热装置906内,加热装置906对打印材料进行加热,打印头907对加热的打印材料进行打印,打印物打印在横移底板201上,打印物位于支撑环202内,启动横移电机Ⅰ204时,横移电机Ⅰ204的输出轴开始转动,横移电机Ⅰ204的输出轴带动横移底板201进行横向移动,横移底板201带动支撑环202进行横向移动,支撑环202带动转动机构Ⅰ3进行横向移动,转动机构Ⅰ3带动冷却机构4进行横向移动,如图5和图6所示,滑动环406滑动连接在两个升降挡环505之间,冷却机构4和横移机构Ⅱ5之间产生的相对运动不会干涉,只有在伸缩机构Ⅰ503的伸缩端进行运动时,伸缩机构Ⅰ503的伸缩端才会带动冷却机构4进行上下运动,可以通过横移机构Ⅰ2带动打印物进行前后移动;支撑环202上固定连接有多个出风管道203,每个出风管道203上均连接有抽气泵,冷却转盘401上固定连接有多个进风管道403,每个进风管道403上均连接有进气泵,进风管道403和出风管道203构成风力循环,快速的将打印物的热量带走,使得打印物快速定形,保证打印物的精度;同时启动转动电机Ⅰ304,转动电机Ⅰ304的输出轴带动转动链轮Ⅱ303进行转动,转动链轮Ⅱ303带动转动链轮Ⅰ301进行转动,转动链轮Ⅰ301带动滑动筒302进行转动,滑动筒302带动冷却转盘401进行转动,冷却转盘401带动多个进风管道403进行转动,使得多个进风管道403对打印物全面冷却;启动横移电机Ⅱ502,横移电机Ⅱ502的输出轴通过螺纹带动横移支架Ⅰ501进行左右移动,启动伸缩机构Ⅰ503,伸缩机构Ⅰ503的伸缩端带动转动机构Ⅱ6进行升降,伸缩机构Ⅰ503的伸缩端带动滑动环406进行升降,滑动环406带动冷却机构4进行升降,使得冷却机构4在打印时可以保持和打印物处于一定的相对高度上,保证冷却机构4和打印物的相对距离,保证冷却效果,同时横移机构Ⅱ5带动转动机构Ⅱ6进行左右移动,启动伸缩机构Ⅴ405可以在打印前调整冷却机构4的相对高度;启动转动电机Ⅱ601,转动电机Ⅱ601的输出轴开始转动,转动电机Ⅱ601的输出轴带动带动上料机构7和送料机构8进行转动,上料机构7和送料机构8带动打印材料进行转动,使得打印材料转动进入打印机构9内进行打印,在打印材料转动的情况下减小打印材料的可弯曲程度,增加打印精度;启动伸缩机构Ⅳ901和摆动电机903,伸缩机构Ⅳ901和摆动电机903配合运动可以调整打印头907的相对高度和倾斜角度,满足不同的使用需求。

  当然,上述说明并非对本发明的限制,本发明也不仅限于上述举例,本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也属于本发明的保护范围。

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