一种软管三维打印系统及其打印方法与流程

本发明涉及3d打印领域，具体涉及一种软管三维打印系统及其打印方法。

背景技术：

3d打印作是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

现有技术中，一般采用工业级熔融沉积成型三维打印设备进行打印，这种打印设备存在如下问题：

（1）成本高；

（2）打印空间范围小；

（3）在打印过程中不能进行二次改性。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种软管三维打印系统及其打印方法。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种软管三维打印系统，所述软管三维打印系统包括真空吸料机、双螺杆挤出装置、打印软管和机械臂，所述双螺杆挤出装置的喂料口通过料管与真空吸料机的出料口连接，所述打印软管与双螺杆挤出装置的出料口连接，所述打印软管的出料口上设有喷头，所述喷头设置在机械臂上，且可随着机械臂进行移动。

通过采用上述技术方案，将现有的几个成熟的结构结合在一起，大大降低了成本，并且将喷头通过随着机械臂移动进行打印，可提高打印空间范围。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述真空吸料机内设有搅拌装置。

通过采用上述技术方案，可在工业粒料中添加各种辅剂，改变打印料的颜色、透明度等，从而直接进行二次改性，提高了工作效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述双螺杆挤出装置上设有真空泵。

通过采用上述技术方案，可将双螺杆挤出装置中的打印料的水分去除，提高质量。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述软管三维打印系统还包括一溶体泵，所述溶体泵与双螺杆挤出装置的出料口连接，所述打印软管与溶体泵连接，所述溶体泵还与真空泵连接。

通过采用上述技术方案，可对双螺杆挤出装置挤出的打印料进行再次加热，防止打印料在挤出时凝固，提高打印料质量。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述双螺杆挤出装置上还设有冷却水循环装置。

通过采用上述技术方案，可对双螺杆挤出装置进行冷却，防止双螺杆挤出装置的温度过高。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述双螺杆挤出装置内还设有温控单元。

通过采用上述技术方案，可对双螺杆挤出装置内的打印料的温度进行精准控制，提高打印质量。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述打印软管为双层钢丝软管。

通过采用上述技术方案，可对流入到打印软管内的打印料进行保温，提高打印质量。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述软管三维打印系统还包括一油膜温机，所述油膜温机与打印软管连接。

通过采用上述技术方案，可进一步提高打印软管的保温效果，从而进一步提高打印质量。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述软管三维打印系统还包括一控制装置，所述控制装置分别连接真空吸料机、双螺杆挤出装置和机械臂。

通过采用上述技术方案，可实现自动控制，提高工作效率。

基于上述软管三维打印系统的实施，本发明还提供了一种软管三维打印方法，其包括：

s1，将工业粒料事先存储在真空吸料机的料仓中，并预热4-8小时，然后添加辅剂到料仓中，并通过搅拌装置进行混合；

s2，打印前2-4小时，通过控制装置开启双螺杆挤出装置内的加热单元、冷却水循环装置和油膜温机；

s3，进行打印，真空吸料机将粒料输送到双螺杆挤出装置内，双螺杆挤出装置对粒料进行加热和挤压，形成打印料；

s4，双螺杆挤出装置将形成的打印料通过溶体泵输送给打印软管，并同时开启真空泵；

s5，打印软管随着机械臂预先设定好的轨迹移动，进行打印。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

（1）降低了成本；

（2）提高了打印空间范围；

（3）在打印过程中可进行二次改性，提高打印效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为打印软管与机械臂的装配示意图。

附图标记：100、真空吸料机；200、双螺杆挤出装置；210、真空泵；220、溶体泵；230、冷却水循环装置；300、打印软管；310、喷头；320、油膜温机；400、机械臂；500、控制装置；600、配电箱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1，本发明提供的软管三维打印系统，其包括真空吸料机100、双螺杆挤出装置200、打印软管300和机械臂400。

真空吸料机100，其为现有结构，其包括料仓，在料仓内设有真空泵和加热器，真空泵可将外部的工业粒料抽吸到料仓内进行存储，而加热器可对料仓内存储的工业粒料进行预热。

另外，在料仓还设有搅拌装置，搅拌装置可对料仓内的工业粒料进行搅拌。

这样，在真空吸料机100将工业粒料输送给双螺杆挤出装置200前，可在料仓内添加各种辅剂，然后通过搅拌装置工作将辅剂和工业粒料按照一定比例混合均匀配比，改变打印料的颜色、透明度等，从而实现二次改性，提高了工作效率。

上述搅拌装置具体可包括搅拌杆体和电机，搅拌杆体可旋转地设置在料仓内，电机设置在料仓外，并可驱动搅拌杆体在料仓内旋转，从而实现搅拌。

双螺杆挤出装置200，其为现有结构，其上面的喂料口通过料管与真空吸料机100的出料口连接，真空吸料机100可将预热后的工业粒料输送到双螺杆挤出装置200内，进入到双螺杆挤出装置200的工业粒料被双螺杆挤出装置200内部的螺杆进行挤压和切割，以及被双螺杆挤出装置200内部的加热装置进行加热，从而形成符合打印规格和打印温度的打印料。

由于本发明采用双螺杆挤出装置200生成打印料，这样可使用的打印原料为3mm工业粒料，节约了成本。

另外，由于双螺杆挤出装置200的挤出质量高，产量最高能达到25kg/h，相当于现有的工业级熔融沉积成型三维打印机的25倍，大大提高了打印效率。

在双螺杆挤出装置200上设有真空泵210，通过真空泵210可将双螺杆挤出装置200中的打印料的水分去除，提高质量。

另外，在双螺杆挤出装置200与打印软管300之间设有溶体泵220，从双螺杆挤出装置200挤出的打印料可先经过溶体泵220，然后再流入到打印软管300内。

溶体泵220用于对双螺杆挤出装置200挤出的打印料进行再次加热，防止打印料在挤出时凝固，提高打印料质量。

另外，溶体泵220还可与真空泵210配合连接，这样可将从双螺杆挤出装置200挤出的打印料进行再次水分去除，进一步提高打印料质量。

在双螺杆挤出装置200上还设有冷却水循环装置230，冷却水循环装置230用于对双螺杆挤出装置200进行冷却，既可以防止双螺杆挤出装置200工作时温度过高，对双螺杆挤出装置200进行保护，又能便于双螺杆挤出装置200对内部的打印料进行快速地温控。

上述冷却水循环装置230与双螺杆挤出装置200一样，为现有结构，故对于它的具体结构及工作原理，此处不加多以赘述。

在双螺杆挤出装置200内还设有温控单元，温控单元具体可为7段温控单元，温控单元用于对双螺杆挤出装置200内的温度进行控制，从而实现对螺杆挤出装置200内的打印料的温度进行精准控制，提高打印质量。

打印软管300，其具体可与溶体泵220连接，经过溶体泵220的打印料可进入到打印软管300内，通过打印软管300上的喷头310喷出实现打印。

打印软管300具体可为双层钢丝软管，这样可对流入其内的打印料进行保温，提高打印质量。

另外，本发明还包括一油膜温机320，油膜温机320与打印软管300配合连接，可对打印软管300进行加热，这样可进一步提高打印软管300的保温效果，防止打印软管300长度过长时，打印料的热量在打印软管300内流失，从而影响打印质量。

参见图1和图2，机械臂400，其设置在双螺杆挤出装置200一侧，打印软管300上的喷头310以及打印软管300的部分管体设置在机械臂400上，当机械臂400进行移动或旋转或移动、旋转同时进行时，喷头310也随着机械臂400进行对应的移动或旋转或移动、旋转同时进行。

这样，只需对机械臂400的移动和旋转轨迹进行控制，就可控制喷头310进行打印，非常方便，并且也提高了打印范围，可实现2m*1.8m*1.4m的多维度的三维熔融沉积成型打印。

本发明还包括一控制装置500，控制装置500可分别连接真空吸料机100、双螺杆挤出装置200、真空泵210、溶体泵220、冷却水循环装置230、温控单元、油膜温机320和机械臂400，其为本发明的控制终端，工作人员可通过控制装置500对上述各个装置进行控制，提高了工作效率。

对于控制装置500与机械臂400的控制配合，可在控制装置500内事先根据切片软件生成喷头310打印时对应的g代码轨迹，这样喷头310通过机械臂400带动可进行对应的轨迹进行打印。

另外，本发明还包括一配电箱600，配电箱600用于为上述各个装置供电。

由于上述的真空吸料机100、双螺杆挤出装置200、真空泵210、溶体泵220、冷却水循环装置230、温控单元、油膜温机320、打印软管300和机械臂400都为成熟的现有结构，本发明通过各个部件进行整合，并对各个部件之间的连接配合关系进行限定，可实现三维打印，既节约了成本，又提高了打印范围。

参见图1，基于上述三维打印系统的实施，本发明还提供了一种软管三维打印方法，其包括：

s1，将工业粒料事先存储在真空吸料机100的料仓中，并预热4-8小时，然后添加辅剂到料仓中，并通过搅拌装置进行混合；

s2，打印前2-4小时，通过控制装置500开启双螺杆挤出装置200内的加热单元、冷却水循环装置230和油膜温机320；

s3，进行打印，真空吸料机100将粒料输送到双螺杆挤出装置200内，双螺杆挤出装置200对粒料进行加热和挤压，形成打印料；

s4，双螺杆挤出装置200将形成的打印料通过溶体泵220输送给打印软管300，并同时开启真空泵210；

s5，打印软管300随着机械臂400预先设定好的轨迹移动，进行打印。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。