一种3D打印挤出装置及3D打印机的制作方法

一种3d打印挤出装置及3d打印机
技术领域
1.本实用新型涉及3d打印技术领域，特别是涉及一种尤其适合于巧克力材料打印的3d打印挤出装置及应用其的3d打印机。


背景技术：

2.目前3d打印技术许多工业领域越来越普及，但在食品工业领域，3d打印技术的应用仍具有巨大的发展前景。其中应用于巧克力材料的3d打印机与普通喷墨打印机工作原理相似，其料筒类比“墨水”容器，而巧克力则类比打印“墨水”，经过扫描建立三维模型、模型剖层切片、数据转化传输、层叠打印成型等流程将巧克力食品打印成型，可专属定制各种形状的巧克力食品。
3.现有技术中用于巧克力3d打印的挤出装置，其料筒直接通过卡扣与机壳固定，导致料筒难以与挤出推杆精准对位，使得挤出推杆的推料易因料筒歪斜受阻，同时容易导致推料时装置受损增加挤出装置维护成本。此外，现有的料筒直接卡接于机壳的下方，导致料筒周侧未受到机壳保护，且挤出装置的整体结构强度低、抗冲击、稳定性差，进一步增加维护成本。
4.因此，现有的用于巧克力3d打印的挤出装置的料筒直接通过卡扣与机壳固定导致料筒难以与挤出推杆精准对位、推料易受阻，以及料筒直接卡接于机壳的下方导致整体结构强度低是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型为了解决上述现有技术中用于巧克力3d打印的挤出装置的料筒直接通过卡扣与机壳固定导致料筒难以与挤出推杆精准对位、推料易受阻，以及料筒直接卡接于机壳的下方导致整体结构强度低的技术问题，提出一种尤其适合于巧克力材料打印的3d打印挤出装置及应用其的3d打印机。
6.为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
7.本实用新型提出了一种3d打印挤出装置，包括：
8.上下设置的驱动部和挤出部，驱动部包括：中机壳，安装于该中机壳顶端的上机壳，该上机壳内安装一挤出驱动单元，用于驱动一向下延伸的丝杆，该丝杆安装有挤出推杆；
9.挤出部包括：与上机壳可拆卸连接的下机壳，该下机壳内安装有定位安装管，用于将料筒固定并与挤出推杆对位，挤出推杆可由丝杆带动向下伸入或向上退出料筒，料筒底端的喷头向下伸出下机壳，下机壳外侧设有用于与3d打印机固定连接的固定件。
10.进一步地，挤出部还包括：设于定位安装管和料筒之间的加热器。
11.优选地，挤出驱动单元采用挤出电机。
12.优选地，中机壳底端设有上螺旋卡环，下机壳顶端设有与上螺旋卡环相匹配的下螺旋卡环，中机壳和下机壳通过上螺旋卡环和下螺旋卡环可拆卸连接，上螺旋卡环和下螺
旋卡环的中部分别对应设有一对用于让位挤出推杆的通孔。
13.进一步地，上机壳顶端设有与丝杆相连接的旋钮。
14.优选地，上机壳呈筒形，挤出电机卡接于上机壳内侧壁。
15.优选地，中机壳包括：与上机壳相匹配的连接段，设于该连接段底端的中壳主体。
16.优选地，连接段通过多个螺丝固定于上机壳内侧壁。
17.优选地，下机壳呈筒形，固定件采用与下机壳相匹配的抱箍，该抱箍包括弧形主体部，在该弧形主体部的末端水平向外延伸的延伸部，设于该延伸部上的固定结构。
18.优选地，喷头呈倒锥形，下机壳底端设有与喷头相匹配的倒锥形倾斜段，该倒锥形倾斜段的底端设有用于让位喷头的通孔。
19.本实用新型还提供一种3d打印机，包括上述的3d打印挤出装置。
20.与现有技术比较，本实用新型提供的3d打印挤出装置及3d打印机，采用上下设置且可拆卸连接的驱动部和挤压部，其料筒安装于挤压部的下机壳中且通过定位安装管固定，并实现与驱动部的挤压推杆相对位，同时通过上螺旋定位环和下螺旋定位环将驱动部和挤压部可拆卸连接，在驱动部和挤压部固定连接时可保证料筒与挤出推杆精准对位，避免挤出推杆推料时因料筒歪斜受阻导致装置受损，此外还可以实现驱动部和挤压部的快速拆卸，方便分开维护及添料；此外，料筒受到定位安装管和下机壳的双层保护，从而提高了3d打印挤出装置的整体结构强度及其抗冲击、稳定性，进一步降低挤出装置维护成本。本实用新型提供的3d打印的挤出装置尤其适用于巧克力食品。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型的3d打印挤出装置的实施例一的爆炸结构示意图；
23.图2为本实用新型的3d打印挤出装置的实施例一的驱动部和挤出部相分离的结构示意图一；
24.图3为本实用新型的3d打印挤出装置的实施例一的驱动部和挤出部相分离的结构示意图二；
25.图4为本实用新型的3d打印挤出装置的实施例一的驱动部和挤出部相连接的主视结构示意图；
26.图5为图4中的沿平行于纸面方向通过3d打印挤出装置的竖直中轴线作剖面的剖视结构示意图；
27.图6为本实用新型的3d打印挤出装置的实施例一的驱动部和挤出部相连接的俯视结构示意图；
28.图7为本实用新型的3d打印挤出装置的实施例二的驱动部和挤出部相连接的仰视结构示意图；
29.图8为本实用新型的3d打印挤出装置的实施例二的爆炸结构示意图；
30.图9为本实用新型的3d打印挤出装置的实施例二的驱动部和挤出部相分离的结构
示意图一；
31.图10为本实用新型的3d打印挤出装置的实施例二的驱动部和挤出部相分离的结构示意图二；
32.图11为本实用新型的3d打印挤出装置的实施例二的驱动部和挤出部相连接的主视结构示意图；
33.图12为图11中的沿平行于纸面方向通过3d打印挤出装置的竖直中轴线作剖面的剖视结构示意图；
34.图13为本实用新型的3d打印挤出装置的实施例二的驱动部和挤出部相连接的俯视结构示意图；
35.图14为本实用新型的3d打印挤出装置的实施例二的驱动部和挤出部相连接的仰视结构示意图。
36.其中，图中各附图主要标记：
37.1-上机壳；2-中机壳；21-上螺旋卡环；211-螺旋凸起；22-连接段；23-中壳主体；3-挤出电机；4-丝杆；41-旋钮；5-挤出推杆；51-杆部；511-让位槽；52-推压头；6-下机壳；61-下螺旋卡环；611-螺旋凹槽；62-倾斜段；7-定位安装管；8-料筒；81-喷头；9-固定件；91-抱箍主体；92-延伸段；921-固定结构。
具体实施方式
38.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图1-14及实施例，对本实用新型的原理及结构进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
39.请一并参阅图1-7，本实用新型实施例一提出了提出了一种3d打印挤出装置，包括：上下设置且可拆卸对接的驱动部和挤出部，驱动部包括：中机壳2，安装于该中机壳2顶端的上机壳1，该上机壳1内安装一挤出驱动单元，用于驱动一向下延伸的丝杆4，该丝杆4安装有挤出推杆5；挤出部包括：与上机壳1可拆卸连接的下机壳6，该下机壳6内安装有定位安装管7，料筒8固定安装于定位安装管7内从而实现与挤出推杆5对位，挤出推杆5可由丝杆4转动带动向下伸入或向上退出料筒8，料筒8底端的喷头81向下伸出下机壳6，通过驱动单元驱动丝杆4带动挤出推杆5沿其轴向往复升降运动，当挤出推杆5下降并伸入料筒8中时，料筒8中的物料或耗材如巧克力在挤出推杆5的挤压作用下经喷头81向下从料筒8中挤出；下机壳6外侧设有用于与3d打印机固定连接的固定件9。
40.请一并参阅图1-5，在本实施例中，挤出驱动单元优选采用挤出电机3。在其它实施例中，挤出驱动单元也可以采用气缸或电缸代替。作为优选的实施例，上机壳1顶端设有与丝杆4相连接的旋钮41，丝杆4顶端向上穿过并伸出上机壳1顶端连接于旋钮41，从而可通过直接转动旋钮41带动挤出推杆5沿其轴向上下往复升降运动。
41.请一并参阅图1-3，在本实施例中，中机壳2底端设有上螺旋卡环21，下机壳6顶端设有与上螺旋卡环21相匹配的下螺旋卡环61，中机壳2和下机壳6通过上螺旋卡环21和下螺旋卡环61可拆卸连接，上螺旋卡环21和下螺旋卡环61的中部分别对应设有一对用于让位挤出推杆5的通孔。通过上螺旋卡环21和下螺旋卡环61相配合，可以实现驱动部和挤压部的快速拆卸，方便二者分开维护、更换部件及向料筒中添料。
42.作为优选的实施方式，上螺旋卡环21顶端设有用于与中机壳2的内侧壁相抵接的台阶，上螺旋卡环21底端设有螺旋凸起211，下螺旋卡环61顶端设有与螺旋凸起211相匹配的螺旋凹槽611，下螺旋卡环61底端外周侧设有凸环，下机壳6顶端设有与凸环相匹配的凸台，该凸台可抵接于凸环内侧壁和下螺旋卡环61底端。在其它实施例中，中机壳2底端周侧可间隔设置多个卡扣结构取代上螺旋卡环21，并在下机壳6顶端周侧对应匹配设置多个卡扣结构取代下螺旋卡环61。
43.在本实施例中，上机壳1呈筒形，挤出电机3呈与上机壳1的内侧壁相匹配的形状（可以是矩形或筒形）并卡接于上机壳1内侧壁；在本实施例中，中机壳2包括：与上机壳1的内侧壁相匹配的连接段22，设于该连接段22底端的筒形中壳主体23；在本实施例中，连接段22为在筒形中壳主体23顶端向其两侧凸起的一对直角凸块；在其它实施例中，连接段22也可以采用圆形、矩形或其它形状，筒形中壳主体23也可以采用矩形或其它形状代替；作为一种实施方式，连接段22通过多个螺丝固定于上机壳1内侧壁。作为其它实施方式，连接段22也可以采用卡扣或胶合连接于上机壳1。作为优选的实施例，中机壳2、上螺旋卡环21、下螺旋卡环61和下机壳6的外径一致，使得驱动部和挤出部装配后整体外形轮廓简洁流畅。在其它实施例中，上机壳1也可以呈矩形，连接段22也可以呈与上机壳1对应匹配的矩形。
44.在本实施例中，喷头81呈倒锥形，下机壳6底端设有与喷头81相匹配的倒锥形倾斜段62，该倒锥形倾斜段62的底端设有用于让位喷头81的通孔。在本实施例中，挤出推杆5包括与丝杆4连接的杆部51，该杆部51呈现由圆柱形在其两侧截面形成的外形；在其它实施例中，杆部51可以由圆柱形、矩形或其它形状的杆部51代替；该杆部51的底端设有圆柱形推压头52，在其它实施方式中，圆柱形推压头52也可以采用多边形或其它形状代替。作为更优的实施方式，杆部51沿其轴向设有在其一端开口的让位槽511，该让位槽511优选为贯穿杆部51两侧的矩形通槽；丝杆4向下穿过杆部51的另一端后伸入该让位槽511，当丝杆4正反向转动（如图6中所示旋钮对应的“+”或“up”和
“‑”
或
“”
旋转方向）时带动杆部51升降运动，同时杆部51底端在让位槽511中向上或向下运动。
45.在本实施例中，下机壳6呈筒形，固定件9采用与下机壳6相匹配的抱箍，该抱箍包括内侧呈与下机壳6相匹配的弧形的抱箍主体91，在该抱箍主体91的末端水平向外延伸的延伸段92，设于该延伸段92上的固定结构921；作为优选的实施方式，固定结构921采用双十字形固定结构921；在其它实施方式中，固定结构921也可以采用法兰或气动开关。在其它实施例中，下机壳6也可以呈矩形或其它形状，固定结构921也可以螺丝连接、卡扣连接、焊接或一体成形于下机壳6。
46.请一并参阅图8-14，本实用新型实施例二与实施例一的区别在于，上机壳1采用矩形；在其它实施例中，上机壳1也可以采用其它形状；在实施例二中，旋钮41采用波纹把手状，使得扳动旋钮41旋转带动挤出推杆5更省力。
47.本实用新型还提供一种3d打印机，包括上述的3d打印挤出装置。在本实施例中，该3d打印机采用食品3d打印机，包括：底座、设于底座上的打印基座，设于底座上的xyz三轴联动装置，通过上述固定结构921将3d打印挤出装置与xyz三轴联动装置固定连接后，xyz三轴联动装置可用于驱动上述的3d打印挤出装置沿xyz方向三轴联动；作为优选的实施例，xyz三轴联动装置也可以采用四轴或更多轴联动装置代替；设于底座上的加料装置，用于为上述的3d打印挤出装置进行加料作业。
48.在优选的实施例中，挤出部还包括：设于定位安装管7和料筒8之间的加热器，用于加热料筒8中盛放的巧克力等食品打印耗材。作为优选的实施方式，加热器采用套设于料筒8外侧的金属加热管；在其它实施方式中，加热器也可以采用陶瓷、石英或翅片加热管。
49.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。