一种基于3D打印用材料配制反应设备的制作方法

本实用新型涉及一种配制反应设备，尤其涉及一种基于3D打印用材料配制反应设备。

背景技术：

3D打印（3DP)即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。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料。从物理化学属性来分，可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和不同类型材料所组成的复合材料。从用途来分，又分为电子材料、航空航天材料、核材料、建筑材料、生物材料等。更常见的两种分类方法则是结构材料与功能材料。

3D打印材料有多种多样，有时需要将多种不同材料混合在一起以满足材料的需求，目前的3D打印用材料配制装置存在操作繁琐、配制效率低、配制不均匀的缺点，因此亟需研发一种操作方便、配制效率高、配制均匀的基于3D打印用材料配制反应设备。

技术实现要素：

（1）要解决的技术问题

本实用新型为了克服目前的3D打印用材料配制装置存在操作繁琐、配制效率低、配制不均匀的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作方便、配制效率高、配制均匀的基于3D打印用材料配制反应设备。

（2）技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种基于3D打印用材料配制反应设备，包括有支撑杆、壳体、空心球体、第一锥齿轮、旋转叶片、出料口、第一电控阀、第一转轴、第一轴承座、第二转轴、旋转电机、第二锥齿轮、第二轴承座、套筒、固定板、支架、电动推杆、第三轴承座、圆形齿轮、齿条、进料斗、第二电控阀、滑轨和滑块，壳体外底部左右对称焊接有支撑杆，壳体外右壁下部通过法兰连接的方式连接有出料口，出料口上设有第一电控阀，壳体外左壁中部通过法兰连接的方式连接有进料斗，进料斗上设有第二电控阀，壳体顶部中间通过螺栓连接的方式连接有第三轴承座，第三轴承座上的轴承内通过过盈连接的方式连接有套筒，套筒上部通过过盈连接的方式连接有圆形齿轮，壳体外右壁上部焊接有固定板，固定板顶部左右对称焊接就有支架，支架上端通过螺钉连接的方式连接有电动推杆，壳体外顶部通过螺钉连接的方式连接有滑轨，滑轨位于第三轴承座后侧，滑轨上滑动式连接有滑块，滑块与滑轨配合，滑块上端通过螺钉连接的方式连接有齿条，电动推杆左端通过螺钉连接的方式与齿条右端连接，圆形齿轮与齿条啮合，套筒下端焊接有空心球体，空心球体顶部通过螺栓连接的方式连接有第二轴承座，第二轴承座上的轴承内通过过盈连接的方式连接有第二转轴，套筒内顶部通过螺栓连接的方式连接有旋转电机，旋转电机下端的输出轴在通过联轴器与第二转轴上端连接，第二转轴下端通过过盈连接的方式连接有第二锥齿轮，空心球体左右两侧通过螺栓连接的方式对称连接有第一轴承座，第一轴承座上的轴承内通过过盈连接的方式连接有第一转轴，第一转轴一端位于空心球体内部并通过平键连接的方式连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第一转轴另一端位于空心球体外部并通过焊接的方式连接有旋转叶片。

优选地，还包括有固定架、橡胶球、移动杆和推块，进料斗外壁下部焊接有固定架，固定架上开有小孔，小孔内套有移动杆，移动杆上端连接有橡胶球，移动杆下端连接有推块。

优选地，还包括有放置箱，壳体外右壁中部通过螺钉连接的方式连接有放置箱。

优选地，壳体的材料为不锈钢。

优选地，支撑杆的材料为Q235钢。

优选地，旋转电机为伺服电机。

工作原理：当需要对3D打印用材料进行配制时，工作人员先控制第二电控阀开启，然后将不同的材料加入到进料斗内，材料经过进料斗进入到壳体内部，当壳体内部装有足够量的材料后，控制第二电控阀关闭，控制旋转电机转动，旋转电机带动第二转轴转动，第二转轴带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动第一锥齿轮，第一锥齿轮带动第一转轴转动，第一转轴带动旋转叶片转动，旋转叶片对材料进行充分的搅拌并使其混合均匀，旋转叶片转动的同时控制电动推杆伸长，电动推杆推动齿条向左运动，齿条带动圆形齿轮顺时针转动，圆形齿轮带动套筒顺时针转动，套筒带动其下端连接装置顺时针转动，当电动推杆伸长一定长度后，控制电动推杆缩短，电动推杆带动齿条向右运动，齿条带动圆形齿轮逆时针转动，圆形齿轮带动套筒逆时针转动，套筒带动其下端连接装置逆时针转动，如此反复，套筒带动其下端连接装置在水平面上不断转动，旋转叶片在竖直面上旋转，能实现多方位立体式的搅拌，提高配制的效率，当配制工作完成后控装置旋转电机停止转动，同时当电动推杆回到初始位置后控制电动推杆停止运动，工作人员将收集装置放置出料口正下方，控制第一电控阀开启，配制完成后的3D打印材料从出料口流出，工作人员将其收集起来即可，之后控制第一电控阀关闭。

因为还包括有固定架、橡胶球、移动杆和推块，进料斗外壁下部焊接有固定架，固定架上开有小孔，小孔内套有移动杆，移动杆上端连接有橡胶球，移动杆下端连接有推块。工作人员能上下推动推块，推块通过移动杆带动橡胶球不断敲击进料斗外壁，能加速材料的进入，同时能防止材料将进料斗堵塞。

因为还包括有放置箱，壳体外右壁中部通过螺钉连接的方式连接有放置箱，放置箱内能放置常用工具，方便设备的检修。

因为壳体的材料为不锈钢，不锈钢耐腐蚀性和耐酸性强，可延长装置的使用寿命。

因为支撑杆材料为Q235钢，Q235钢硬度高，不容易变形，使装置的使用寿命更长。

因为旋转电机为伺服电机，抗过载能力强，高速性能好，能精准控制其转速。

（3）有益效果

本实用新型通过控制旋转电机转动，旋转电机通过第二转轴带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动第一锥齿轮，第一锥齿轮通过第一转轴带动旋转叶片转动，控制电动推杆伸长与缩短，电动推杆通过齿条带动圆形齿轮转动，圆形齿轮带动套筒转动，能实现多方位立体式的搅拌，提高配制的效率。

附图说明

图1为本实用新型的第一种主视结构示意图。

图2为本实用新型的第二种主视结构示意图。

图3为本实用新型的第三种主视结构示意图。

附图中的标记为：1-支撑杆，2-壳体，3-空心球体，4-第一锥齿轮，5-旋转叶片，6-出料口，7-第一电控阀，8-第一转轴，9-第一轴承座，10-第二转轴，11-旋转电机，12-第二锥齿轮，13-第二轴承座，14-套筒，15-固定板，16-支架，17-电动推杆，18-第三轴承座，19-圆形齿轮，20-齿条，21-进料斗，22-第二电控阀，23-滑轨，24-滑块，25-固定架，26-橡胶球，27-移动杆，28-推块，29-放置箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

一种基于3D打印用材料配制反应设备，如图1-3所示，包括有支撑杆1、壳体2、空心球体3、第一锥齿轮4、旋转叶片5、出料口6、第一电控阀7、第一转轴8、第一轴承座9、第二转轴10、旋转电机11、第二锥齿轮12、第二轴承座13、套筒14、固定板15、支架16、电动推杆17、第三轴承座18、圆形齿轮19、齿条20、进料斗21、第二电控阀22、滑轨23和滑块24，壳体2外底部左右对称焊接有支撑杆1，壳体2外右壁下部通过法兰连接的方式连接有出料口6，出料口6上设有第一电控阀7，壳体2外左壁中部通过法兰连接的方式连接有进料斗21，进料斗21上设有第二电控阀22，壳体2顶部中间通过螺栓连接的方式连接有第三轴承座18，第三轴承座18上的轴承内通过过盈连接的方式连接有套筒14，套筒14上部通过过盈连接的方式连接有圆形齿轮19，壳体2外右壁上部焊接有固定板15，固定板15顶部左右对称焊接就有支架16，支架16上端通过螺钉连接的方式连接有电动推杆17，壳体2外顶部通过螺钉连接的方式连接有滑轨23，滑轨23位于第三轴承座18后侧，滑轨23上滑动式连接有滑块24，滑块24与滑轨23配合，滑块24上端通过螺钉连接的方式连接有齿条20，电动推杆17左端通过螺钉连接的方式与齿条20右端连接，圆形齿轮19与齿条20啮合，套筒14下端焊接有空心球体3，空心球体3顶部通过螺栓连接的方式连接有第二轴承座13，第二轴承座13上的轴承内通过过盈连接的方式连接有第二转轴10，套筒14内顶部通过螺栓连接的方式连接有旋转电机11，旋转电机11下端的输出轴在通过联轴器与第二转轴10上端连接，第二转轴10下端通过过盈连接的方式连接有第二锥齿轮12，空心球体3左右两侧通过螺栓连接的方式对称连接有第一轴承座9，第一轴承座9上的轴承内通过过盈连接的方式连接有第一转轴8，第一转轴8一端位于空心球体3内部并通过平键连接的方式连接有第一锥齿轮4，第一锥齿轮4与第二锥齿轮12啮合，第一转轴8另一端位于空心球体3外部并通过焊接的方式连接有旋转叶片5。

实施例2

一种基于3D打印用材料配制反应设备，如图1-3所示，包括有支撑杆1、壳体2、空心球体3、第一锥齿轮4、旋转叶片5、出料口6、第一电控阀7、第一转轴8、第一轴承座9、第二转轴10、旋转电机11、第二锥齿轮12、第二轴承座13、套筒14、固定板15、支架16、电动推杆17、第三轴承座18、圆形齿轮19、齿条20、进料斗21、第二电控阀22、滑轨23和滑块24，壳体2外底部左右对称焊接有支撑杆1，壳体2外右壁下部通过法兰连接的方式连接有出料口6，出料口6上设有第一电控阀7，壳体2外左壁中部通过法兰连接的方式连接有进料斗21，进料斗21上设有第二电控阀22，壳体2顶部中间通过螺栓连接的方式连接有第三轴承座18，第三轴承座18上的轴承内通过过盈连接的方式连接有套筒14，套筒14上部通过过盈连接的方式连接有圆形齿轮19，壳体2外右壁上部焊接有固定板15，固定板15顶部左右对称焊接就有支架16，支架16上端通过螺钉连接的方式连接有电动推杆17，壳体2外顶部通过螺钉连接的方式连接有滑轨23，滑轨23位于第三轴承座18后侧，滑轨23上滑动式连接有滑块24，滑块24与滑轨23配合，滑块24上端通过螺钉连接的方式连接有齿条20，电动推杆17左端通过螺钉连接的方式与齿条20右端连接，圆形齿轮19与齿条20啮合，套筒14下端焊接有空心球体3，空心球体3顶部通过螺栓连接的方式连接有第二轴承座13，第二轴承座13上的轴承内通过过盈连接的方式连接有第二转轴10，套筒14内顶部通过螺栓连接的方式连接有旋转电机11，旋转电机11下端的输出轴在通过联轴器与第二转轴10上端连接，第二转轴10下端通过过盈连接的方式连接有第二锥齿轮12，空心球体3左右两侧通过螺栓连接的方式对称连接有第一轴承座9，第一轴承座9上的轴承内通过过盈连接的方式连接有第一转轴8，第一转轴8一端位于空心球体3内部并通过平键连接的方式连接有第一锥齿轮4，第一锥齿轮4与第二锥齿轮12啮合，第一转轴8另一端位于空心球体3外部并通过焊接的方式连接有旋转叶片5。

还包括有固定架25、橡胶球26、移动杆27和推块28，进料斗21外壁下部焊接有固定架25，固定架25上开有小孔，小孔内套有移动杆27，移动杆27上端连接有橡胶球26，移动杆27下端连接有推块28。

实施例3

一种基于3D打印用材料配制反应设备，如图1-3所示，包括有支撑杆1、壳体2、空心球体3、第一锥齿轮4、旋转叶片5、出料口6、第一电控阀7、第一转轴8、第一轴承座9、第二转轴10、旋转电机11、第二锥齿轮12、第二轴承座13、套筒14、固定板15、支架16、电动推杆17、第三轴承座18、圆形齿轮19、齿条20、进料斗21、第二电控阀22、滑轨23和滑块24，壳体2外底部左右对称焊接有支撑杆1，壳体2外右壁下部通过法兰连接的方式连接有出料口6，出料口6上设有第一电控阀7，壳体2外左壁中部通过法兰连接的方式连接有进料斗21，进料斗21上设有第二电控阀22，壳体2顶部中间通过螺栓连接的方式连接有第三轴承座18，第三轴承座18上的轴承内通过过盈连接的方式连接有套筒14，套筒14上部通过过盈连接的方式连接有圆形齿轮19，壳体2外右壁上部焊接有固定板15，固定板15顶部左右对称焊接就有支架16，支架16上端通过螺钉连接的方式连接有电动推杆17，壳体2外顶部通过螺钉连接的方式连接有滑轨23，滑轨23位于第三轴承座18后侧，滑轨23上滑动式连接有滑块24，滑块24与滑轨23配合，滑块24上端通过螺钉连接的方式连接有齿条20，电动推杆17左端通过螺钉连接的方式与齿条20右端连接，圆形齿轮19与齿条20啮合，套筒14下端焊接有空心球体3，空心球体3顶部通过螺栓连接的方式连接有第二轴承座13，第二轴承座13上的轴承内通过过盈连接的方式连接有第二转轴10，套筒14内顶部通过螺栓连接的方式连接有旋转电机11，旋转电机11下端的输出轴在通过联轴器与第二转轴10上端连接，第二转轴10下端通过过盈连接的方式连接有第二锥齿轮12，空心球体3左右两侧通过螺栓连接的方式对称连接有第一轴承座9，第一轴承座9上的轴承内通过过盈连接的方式连接有第一转轴8，第一转轴8一端位于空心球体3内部并通过平键连接的方式连接有第一锥齿轮4，第一锥齿轮4与第二锥齿轮12啮合，第一转轴8另一端位于空心球体3外部并通过焊接的方式连接有旋转叶片5。

还包括有固定架25、橡胶球26、移动杆27和推块28，进料斗21外壁下部焊接有固定架25，固定架25上开有小孔，小孔内套有移动杆27，移动杆27上端连接有橡胶球26，移动杆27下端连接有推块28。

还包括有放置箱29，壳体2外右壁中部通过螺钉连接的方式连接有放置箱29。

实施例4

一种基于3D打印用材料配制反应设备，如图1-3所示，包括有支撑杆1、壳体2、空心球体3、第一锥齿轮4、旋转叶片5、出料口6、第一电控阀7、第一转轴8、第一轴承座9、第二转轴10、旋转电机11、第二锥齿轮12、第二轴承座13、套筒14、固定板15、支架16、电动推杆17、第三轴承座18、圆形齿轮19、齿条20、进料斗21、第二电控阀22、滑轨23和滑块24，壳体2外底部左右对称焊接有支撑杆1，壳体2外右壁下部通过法兰连接的方式连接有出料口6，出料口6上设有第一电控阀7，壳体2外左壁中部通过法兰连接的方式连接有进料斗21，进料斗21上设有第二电控阀22，壳体2顶部中间通过螺栓连接的方式连接有第三轴承座18，第三轴承座18上的轴承内通过过盈连接的方式连接有套筒14，套筒14上部通过过盈连接的方式连接有圆形齿轮19，壳体2外右壁上部焊接有固定板15，固定板15顶部左右对称焊接就有支架16，支架16上端通过螺钉连接的方式连接有电动推杆17，壳体2外顶部通过螺钉连接的方式连接有滑轨23，滑轨23位于第三轴承座18后侧，滑轨23上滑动式连接有滑块24，滑块24与滑轨23配合，滑块24上端通过螺钉连接的方式连接有齿条20，电动推杆17左端通过螺钉连接的方式与齿条20右端连接，圆形齿轮19与齿条20啮合，套筒14下端焊接有空心球体3，空心球体3顶部通过螺栓连接的方式连接有第二轴承座13，第二轴承座13上的轴承内通过过盈连接的方式连接有第二转轴10，套筒14内顶部通过螺栓连接的方式连接有旋转电机11，旋转电机11下端的输出轴在通过联轴器与第二转轴10上端连接，第二转轴10下端通过过盈连接的方式连接有第二锥齿轮12，空心球体3左右两侧通过螺栓连接的方式对称连接有第一轴承座9，第一轴承座9上的轴承内通过过盈连接的方式连接有第一转轴8，第一转轴8一端位于空心球体3内部并通过平键连接的方式连接有第一锥齿轮4，第一锥齿轮4与第二锥齿轮12啮合，第一转轴8另一端位于空心球体3外部并通过焊接的方式连接有旋转叶片5。

还包括有固定架25、橡胶球26、移动杆27和推块28，进料斗21外壁下部焊接有固定架25，固定架25上开有小孔，小孔内套有移动杆27，移动杆27上端连接有橡胶球26，移动杆27下端连接有推块28。

还包括有放置箱29，壳体2外右壁中部通过螺钉连接的方式连接有放置箱29。

壳体2的材料为不锈钢。

支撑杆1的材料为Q235钢。

旋转电机11为伺服电机。

工作原理：当需要对3D打印用材料进行配制时，工作人员先控制第二电控阀22开启，然后将不同的材料加入到进料斗21内，材料经过进料斗21进入到壳体2内部，当壳体2内部装有足够量的材料后，控制第二电控阀22关闭，控制旋转电机11转动，旋转电机11带动第二转轴10转动，第二转轴10带动第二锥齿轮12转动，第二锥齿轮12带动第一锥齿轮4，第一锥齿轮4带动第一转轴8转动，第一转轴8带动旋转叶片5转动，旋转叶片5对材料进行充分的搅拌并使其混合均匀，旋转叶片5转动的同时控制电动推杆17伸长，电动推杆17推动齿条20向左运动，齿条20带动圆形齿轮19顺时针转动，圆形齿轮19带动套筒14顺时针转动，套筒14带动其下端连接装置顺时针转动，当电动推杆17伸长一定长度后，控制电动推杆17缩短，电动推杆17带动齿条20向右运动，齿条20带动圆形齿轮19逆时针转动，圆形齿轮19带动套筒14逆时针转动，套筒14带动其下端连接装置逆时针转动，如此反复，套筒14带动其下端连接装置在水平面上不断转动，旋转叶片5在竖直面上旋转，能实现多方位立体式的搅拌，提高配制的效率，当配制工作完成后控装置旋转电机11停止转动，同时当电动推杆17回到初始位置后控制电动推杆17停止运动，工作人员将收集装置放置出料口6正下方，控制第一电控阀7开启，配制完成后的3D打印材料从出料口6流出，工作人员将其收集起来即可，之后控制第一电控阀7关闭。

因为还包括有固定架25、橡胶球26、移动杆27和推块28，进料斗21外壁下部焊接有固定架25，固定架25上开有小孔，小孔内套有移动杆27，移动杆27上端连接有橡胶球26，移动杆27下端连接有推块28。工作人员能上下推动推块28，推块28通过移动杆27带动橡胶球26不断敲击进料斗21外壁，能加速材料的进入，同时能防止材料将进料斗21堵塞。

因为还包括有放置箱29，壳体2外右壁中部通过螺钉连接的方式连接有放置箱29，放置箱29内能放置常用工具，方便设备的检修。

因为壳体2的材料为不锈钢，不锈钢耐腐蚀性和耐酸性强，可延长装置的使用寿命。

因为支撑杆1材料为Q235钢，Q235钢硬度高，不容易变形，使装置的使用寿命更长。

因为旋转电机11为伺服电机，抗过载能力强，高速性能好，能精准控制其转速。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。