一种具有稳定喷料功能的3D打印机的制作方法

文档序号:11221381阅读:335来源:国知局
一种具有稳定喷料功能的3D打印机的制造方法与工艺

本发明涉及3d打印机领域,特别涉及一种具有稳定喷料功能的3d打印机。



背景技术:

3d打印机是一种累积制造技术,即快速成形技术的一种机器,它是一种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,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。

3d打印机的打印精度和喷头有直接的关系,在满足稳定的运动轨迹时,还需要稳定的喷吐量在保障打印的精度,粘合材料的温度也会严重影响打印工件的品质,现有传输机构一般通过传输泵直接向喷头传输粘合材料,其传输量不够精确,且现有的喷头一般不具有自动调节温度,不能保证粘合材料所需的最佳温度。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种具有稳定喷料功能的3d打印机。

本发明解决问题所采用的技术方案是:一种具有稳定喷料功能的3d打印机,包括输料机构、驱动机构、喷头、壳体、plc和底座,所述输料机构包括第一输料机构和第二输料机构,所述第一输料机构和第二输料机构均与喷头连通;

所述第一输料机构包括储料室、电加热块、第一连通管、第一输送泵、推送舱、第一电机、丝杆、推块和第二连通管,所述电加热块位于储料室的下方,所述储料室通过第一连通管与推送舱连通,所述第一输送泵设置在第一连通管内,所述第一电机驱动丝杆旋转,所述丝杆的一端连接在第一电机的输出轴上,所述第一电机的另一端连接在推块上,所述推块上设有内螺纹,所述推块上的内螺纹与丝杆的外螺纹匹配,所述丝杆远离第一电机的一端穿入推块,所述推块位于推送舱内,所述电机位于推送舱外,所述推块与推送舱滑动连接,所述推送舱远离推块的一端通过第二连通管与喷头的上部连通;

所述第二输料机构包括第三连通管、第二输送泵、散热管、连接舱、支架、第二电机、扇叶和第四连通管,所述散热管有多个,各散热管均设置在第三连通管上,所述第三连通管远离散热管的一端连接在第一连通管上,所述第一连通管和第三连通管的连接处位于第一输送泵的上方,各散热管远离第三输送管的一端均与连接舱连通,所述第二电机通过支架设置在连接舱上,所述第二电机驱动扇叶旋转,所述扇叶正对设置,所述散热管与连接舱的连接处设有第一温度传感器;

所述第一电机、第二电机、第一输送泵和第二输送泵均与plc电连接;

所述输料机构内还设有工作电源电路,所述工作电源电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、可调电阻、第一电容、第二电容、第一场效应管、第二场效应管和变压器,所述集成电路的型号为sg3524,所述集成电路的第八端、第四端和第五端均接地,所述集成电路的第七端通过第一电容接地,所述集成电路的到第六端通过第一电阻接地,所述集成电路的第二端通过第二电阻接地,所述集成电路的第一端通过第三电阻接地,所述集成电路的第九端分别与可调电阻和第二电容连接,所述集成电路的第十一端与第二场效应管的栅极连接,所述集成电路的第十二端与集成电路的第十三端连接,所述集成电路的第十二端通过第六电阻和第七电阻组成的串联电路分别与第二电容和可调电阻连接,所述集成电路的第十四端与第一场效应管的栅极连接,所述集成电路的第十五端通过开关外接12v直流电压电源,所述集成电路的第十六端通过第四电阻与集成电路的第二端连接,所述集成电路的第一端通过第五电阻、第二电容和可调电阻组成的串联电路接地,所述可调电阻的可调端接地,所述第一场效应管的漏极和第二场效应管的漏极均接地,所述第一场效应管的源极通过变压器的一次侧与第二场效应管的源极连接,所述变压器的一次侧的中心点外接12v直流电压电源。

作为优选,为了检测喷头内粘合材料的温度,所述喷头内设有第二温度传感器。

作为优选,为了使两种温度的粘合材料混合均匀,所述喷头内还设有搅拌机构,所述搅拌机构包括第三电机和搅拌棒,所述第三电机驱动搅拌棒旋转,所述第三电机与plc电连接。

作为优选,为了增加散热效果,所述散热管上设有翅片。

作为优选,由于天气等原因,在散热效果不足时,提供更为有效的散热效果,所述散热管上还设有水散热组件、所述水散热组件包括水箱、水泵和水管,所述水管的两端均与水箱连通,所述水泵位于水管内,所述水管缠绕在散热管上。

作为优选,为了增加导热效果,所述散热管和水管的制作材料均为铜。

作为优选,为了方便控制,所述第一电机、第二电机、第三电机均为伺服电机。

作为优选,为了增加密封性,所述推块与推送舱密封连接。

作为优选,为了增加推块的耐高温和耐腐蚀性,所述推块的制作材料为玻璃钢复合材料。

作为优选,为了方便喷头移动,所述第三连通管和第四连通管为软管。

本发明的有益效果是,该具有稳定喷料功能的3d打印机设计巧妙,稳定度高,通过第一输料机构的丝杆驱动的方式能很好的控制粘合材料的流量,从而保障打印精度,通过第二输料机构中的散热管的散热可以对第二输料机构中的粘合材料进行降温,再通过在喷头内进行搅拌,从而进行高效降温,从而保证了粘合材料的温度,提高的工件打印品质;工作电源电路中,集成电路通过分别控制第一场效应管和第二场效应管的通断,来实现变压器一次侧的电源的通断,从而耦合到变压器的二次侧,输出交流信号,实现了电源的逆变。该电路中,集成电路的待机电流为8ma,从而极大的降低了工作电源电路的功耗,提高了其实用价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种具有稳定喷料功能的3d打印机的结构示意图。

图2是本发明的一种具有稳定喷料功能的3d打印机的输料机构的结构示意图。

图3是本发明的一种具有稳定喷料功能的3d打印机的第一输料机构的俯视图。

图4是本发明的一种具有稳定喷料功能的3d打印机的第二输料机构的结构示意图。

图5是本发明的一种具有稳定喷料功能的3d打印机的工作电源电路的电路原理图。

图中:1.输料机构,2.驱动机构,3.喷头,4.壳体,5.底座,6.第一输料机构,7.第二输料机构,8.储料室,9.电加热块,10.第一输送泵,11.第一连通管,12.第一电机,13.丝杆,14.推块,15.推送舱,16.第二连通管,17.第二输送泵,18.第三连通管,19.散热管,20.翅片,21.扇叶,22.第二电机,23.连接舱,24.支架,25.第四连通管,26.第一温度传感器。

具体实施方式

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。

如图1-5所示,一种具有稳定喷料功能的3d打印机,包括输料机构1、驱动机构2、喷头3、壳体4、plc和底座5,所述输料机构包括第一输料机构6和第二输料机构7,所述第一输料机构6和第二输料机构7均与喷头3连通;

所述第一输料机构6包括储料室8、电加热块9、第一连通管11、第一输送泵10、推送舱15、第一电机12、丝杆13、推块14和第二连通管16,所述电加热块9位于储料室8的下方,所述储料室8通过第一连通管11与推送舱15连通,所述第一输送泵10设置在第一连通管11内,所述第一电机12驱动丝杆13旋转,所述丝杆13的一端连接在第一电机12的输出轴上,所述第一电机12的另一端连接在推块14上,所述推块14上设有内螺纹,所述推块14上的内螺纹与丝杆13的外螺纹匹配,所述丝杆13远离第一电机12的一端穿入推块14,所述推块14位于推送舱15内,所述电机位于推送舱15外,所述推块14与推送舱15滑动连接,所述推送舱15远离推块14的一端通过第二连通管16与喷头3的上部连通;

所述第二输料机构7包括第三连通管18、第二输送泵17、散热管19、连接舱、支架24、第二电机22、扇叶21和第四连通管25,所述散热管19有多个,各散热管19均设置在第三连通管18上,所述第三连通管18远离散热管19的一端连接在第一连通管11上,所述第一连通管11和第三连通管18的连接处位于第一输送泵10的上方,各散热管19远离第三输送管的一端均与连接舱连通,所述第二电机22通过支架24设置在连接舱上,所述第二电机22驱动扇叶21旋转,所述扇叶21正对设置,所述散热管19与连接舱的连接处设有第一温度传感器26;

所述第一电机12、第二电机22、第一输送泵10和第二输送泵17均与plc电连接;

所述输料机构内还设有工作电源电路,所述工作电源电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、可调电阻、第一电容、第二电容、第一场效应管、第二场效应管和变压器,所述集成电路的型号为sg3524,所述集成电路的第八端、第四端和第五端均接地,所述集成电路的第七端通过第一电容接地,所述集成电路的到第六端通过第一电阻接地,所述集成电路的第二端通过第二电阻接地,所述集成电路的第一端通过第三电阻接地,所述集成电路的第九端分别与可调电阻和第二电容连接,所述集成电路的第十一端与第二场效应管的栅极连接,所述集成电路的第十二端与集成电路的第十三端连接,所述集成电路的第十二端通过第六电阻和第七电阻组成的串联电路分别与第二电容和可调电阻连接,所述集成电路的第十四端与第一场效应管的栅极连接,所述集成电路的第十五端通过开关外接12v直流电压电源,所述集成电路的第十六端通过第四电阻与集成电路的第二端连接,所述集成电路的第一端通过第五电阻、第二电容和可调电阻组成的串联电路接地,所述可调电阻的可调端接地,所述第一场效应管的漏极和第二场效应管的漏极均接地,所述第一场效应管的源极通过变压器的一次侧与第二场效应管的源极连接,所述变压器的一次侧的中心点外接12v直流电压电源。

作为优选,为了检测喷头3内粘合材料的温度,所述喷头3内设有第二温度传感器。

作为优选,为了使两种温度的粘合材料混合均匀,所述喷头3内还设有搅拌机构,所述搅拌机构包括第三电机和搅拌棒,所述第三电机驱动搅拌棒旋转,所述第三电机与plc电连接。

作为优选,为了增加散热效果,所述散热管19上设有翅片20。

作为优选,由于天气等原因,在散热效果不足时,提供更为有效的散热效果,所述散热管19上还设有水散热组件、所述水散热组件包括水箱、水泵和水管,所述水管的两端均与水箱连通,所述水泵位于水管内,所述水管缠绕在散热管19上。

作为优选,为了增加导热效果,所述散热管19和水管的制作材料均为铜。

作为优选,为了方便控制,所述第一电机12、第二电机22、第三电机均为伺服电机。

作为优选,为了增加密封性,所述推块14与推送舱15密封连接。

作为优选,为了增加推块14的耐高温和耐腐蚀性,所述推块14的制作材料为玻璃钢复合材料。

作为优选,为了方便喷头3移动,所述第三连通管18和第四连通管25为软管。

在工作时,通过第一传输泵把粘合材料传输进推送舱15,plc控制第一电机12旋转,第一电机12驱动丝杆13旋转,因推块14上的内螺纹与丝杆13的外螺纹匹配,所以丝杆13驱动推块14向远离第一电机12的一侧位移,从而把推送舱15内的粘合材料挤压进喷头3,进行3d打印,喷头3内的第二温度传感器检测到粘合材料的温度,把信号发送给plc,在温度过低时,可以通过电加热块9加热来提高温度,在温度过低时,第二传输泵把粘合材料传输进散热管19,通过扇叶21正对散热管19上的翅片20吹,或者使用水管的连通,通过热传递散热,然后进入连接舱,第一温度传感器26可以检查粘合材料的散热的温度,把信号发送给plc,plc通过扇叶21的转数或者水的流速从而使散热管19内的粘合材料保持在适当的温度,主输送机构中的高温粘合材料和副输送机构中的低温粘合材料在喷头3内混合,在进行搅拌,从而得到合适的温度。

与现有技术相比,该具有稳定喷料功能的3d打印机设计巧妙,稳定度高,通过第一输料机构6的丝杆13驱动的方式能很好的控制粘合材料的流量,从而保障打印精度,通过第二输料机构7中的散热管19的散热可以对第二输料机构7中的粘合材料进行降温,再通过在喷头3内进行搅拌,从而进行高效降温,从而保证了粘合材料的温度,提高的工件打印品质;工作电源电路中,集成电路通过分别控制第一场效应管和第二场效应管的通断,来实现变压器一次侧的电源的通断,从而耦合到变压器的二次侧,输出交流信号,实现了电源的逆变。该电路中,集成电路的待机电流为8ma,从而极大的降低了工作电源电路的功耗,提高了其实用价值。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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