ETPU颗粒材料3D打印机

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种ETPU颗粒材料3D打印机。

背景技术

现有ETPU鞋底是通过颗粒料进入成型腔，再在成型腔内通入蒸汽，并保温，将颗粒料蒸煮成型而粘连在一起，这样颗粒和颗粒之间没有间隙，第一是透气性不佳，第二是弹性由于颗粒之间没有间隙，降低了弹性和透气性。

发明内容

为克服现有技术存在的技术缺陷，本发明提供一种ETPU颗粒材料3D打印机，打印的工件具有良好的弹性和透气性。

本发明采用的技术解决方案是：

ETPU颗粒材料3D打印机，包括机架、打印头输送装置、工件输送装置和第一打印头，所述打印头输送装置安装在机架上，所述第一打印头安装在打印头输送装置输出端，所述打印头输送装置带动第一打印头进行三维运动，所述工件输送装置安装在机架上，所述工件输送装置具有相互垂直的两个转动轴，所述第一打印头包括第一颗粒料入口、第一水性胶入口、第一水性催化剂入口和带胶颗粒出口。

优选的：该打印机还包括第二打印头和打印头切换装置，所述打印头切换装置安装在打印头输送装置输出端，所述第二打印头安装在打印头切换装置上，所述打印头输送装置带动打印头切换装置进行三维运动，所述打印头切换装置沿打印头输送装置滑动，所述打印头切换装置带动第二打印头升降。

优选的：所述第一打印头包括第一螺杆、第一挤出电机、第一打印基座、第一挤出头和第一挤出管，所述第一打印基座上设有第一进料腔，所述第一挤出电机安装在第一打印基座上，所述第一进料腔设有第一颗粒料入口，所述第一螺杆安装在第一挤出电机输出端，所述第一螺杆伸入第一进料腔，所述第一挤出管固装在第一打印基座的第一进料腔底部，所述第一挤出管连通第一进料腔，所述第一挤出头位于第一挤出管末端，所述第一挤出管上设有第一水性胶入口和第一水性催化剂入口，所述第一螺杆的上端具有光段。

优选的：所述第二打印头包括第二螺杆、第二挤出电机、第二打印基座、第二挤出口和第二挤出管，所述第二打印基座上设有第二进料腔，所述第二挤出电机安装在第二打印基座上，所述第二进料腔设有第二颗粒料入口，所述第二螺杆安装在第二挤出电机输出端，所述第二螺杆伸入第二进料腔，所述第二挤出管固装在第二打印基座的第二进料腔底部，所述第二挤出管连通第二进料腔，所述第二挤出口位于第二挤出管末端，所述第二挤出管上设有第二水性胶入口和第二水性催化剂入口，所述第二螺杆的上端具有光段

优选的：所述打印头输送装置包括依次安装的纵向平移装置、横向平移装置和升降平移装置，所述纵向平移装置、横向平移装置和升降平移装置的运动方向相互垂直，所述第一打印头安装在升降平移装置上，所述纵向平移装置固装在机架上。

优选的：所述纵向平移装置包括两个相互平行的纵向输送单元，各所述纵向输送单元包括固装在机架上的纵移横梁、纵向平移电机、纵向平移丝杠、纵向平移滑块和纵向平移轨，所述纵向平移电机安装在纵移横梁上，所述纵向平移轨固装在纵移横梁上，所述纵向平移丝杠安装在纵向平移电机输出端，所述纵向平移滑块沿纵向平移轨滑动且纵向平移轨与纵向平移丝杠传动连接，所述横向平移装置的两端分别安装在两个纵向平移滑块上。

优选的：所述横向平移装置包括安装在纵向平移装置上的横移横梁、横向平移电机、横向平移丝杠、横向平移滑块和横向平移轨，所述横向平移电机安装在横移横梁上，所述横向平移轨固装在横向平移横梁上，所述横向平移丝杠安装在横向平移电机输出端，所述横向平移滑块沿横向平移轨滑动且横向平移轨与横向平移丝杠传动连接，所述升降平移装置安装在纵向平移滑块上。

优选的：所述升降平移装置包括升降立柱、升降平移电机、升降平移丝杠、升降平移滑块和升降平移轨，所述升降平移电机安装在升降立柱上，所述升降平移轨固装在升降立柱上，所述升降平移丝杠安装在升降平移电机输出端，所述升降平移滑块沿升降平移轨滑动，所述横平移装置与升降平移丝杠传动连接，升降平移滑块固装在横向平移滑块上，所述第一打印头安装在升降立柱上。

优选的：所述其中一个纵移架的侧部安装有支撑架，所述支撑架的顶部安装有半圆轮盘，所述半圆轮盘上开设有弧形安装槽，所述弧形安装槽处通过螺栓安装有摄像基座，所述摄像采集装置安装在摄像基座上。

优选的：所述工件输送装置包括安装在机架上的第一回转电机和第二回转电机，所述第一回转电机的回转轴线水平，所述第二回转电机安装在第一回转电机的输出端，所述第一回转电机和第二回转电机的转动轴相互垂直。

本发明的有益效果是：

打印头输送装置安装在机架上，第一打印头安装在打印头输送装置输出端，打印头输送装置带动第一打印头进行三维运动，进而实现第一打印头在任何位置接近工件，工件输送装置安装在机架上，工件输送装置具有相互垂直的两个转动轴，工件装夹在工件输送装置的输出端，由于工件输送装置具有两个相互垂直的转动轴，使得工件可以以任何角度与第一打印头接触，第一打印头包括第一颗粒料入口、第一水性胶入口、第一水性催化剂入口和带胶颗粒出口，颗粒料从第一颗粒料入口进入第一打印头，第一水性胶入口将水性胶注入，在第一水性催化剂入口处注入水性催化剂，使得相邻的颗粒料可以相互粘连，带胶颗粒出口将表面涂满胶水的颗粒料挤出至工件上堆砌起来实现3D打印。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明整体另一视角结构示意图。

图3为本发明第一打印头结构示意图。

图4为本发明第二打印头结构示意图。

附图标记说明：

1、机架；

2、打印头输送装置；21、纵向平移装置；211、纵向输送单元；2111、纵移横梁；2112、纵向平移电机；2113、纵向平移丝杠；2114、纵向平移滑块；2115、纵向平移轨；22、横向平移装置；221、横移横梁；222、横向平移电机；223、横向平移丝杠；224、横向平移轨；23、升降平移装置；231、升降立柱；232、升降平移电机；233、升降平移丝杠；234、升降平移滑块；235、升降平移轨；

3、工件输送装置；31、第一回转电机；32、第二回转电机；

4、第一打印头；41、第一颗粒料入口；42、第一水性胶入口；43、第一水性催化剂入口；44、带胶颗粒出口；45、第一螺杆；46、第一挤出电机；47、第一打印基座；471、第一进料腔；48、第一挤出头；49、第一挤出管；

5、第二打印头；51、第二颗粒料入口；52、第二水性胶入口；53、第二水性催化剂入口；55、第二螺杆；56、第二挤出电机；57、第二打印基座；571、第二进料腔；58、第二挤出口；59、第二挤出管；

6、打印头切换装置；

7、支撑架；71、半圆轮盘；72、摄像采集装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-4所示，本实施例提供一种ETPU颗粒材料3D打印机，包括机架1、打印头输送装置2、工件输送装置3和第一打印头4，打印头输送装置2安装在机架1上，第一打印头4安装在打印头输送装置2输出端，打印头输送装置2带动第一打印头4进行三维运动，进而实现第一打印头4在任何位置接近工件，工件输送装置3安装在机架1上，工件输送装置3具有相互垂直的两个转动轴，工件装夹在工件输送装置3的输出端，由于工件输送装置3具有两个相互垂直的转动轴，使得工件可以以任何角度与第一打印头4接触，第一打印头4包括第一颗粒料入口41、第一水性胶入口42、第一水性催化剂入口43和带胶颗粒出口44，颗粒料从第一颗粒料入口41进入第一打印头4，第一水性胶入口42将水性胶注入，该水性胶为聚氨酯发泡粘合剂，在第一水性催化剂入口43处注入水性催化剂，该水性催化剂为水，使得相邻的颗粒料可以相互粘连，带胶颗粒出口44将表面涂满胶水的颗粒料挤出至工件上堆砌起来实现3D打印，打印的工件具有良好的弹性和透气性。

该打印机还包括第二打印头5和打印头切换装置6，打印头切换装置6安装在打印头输送装置2输出端，第二打印头5安装在打印头切换装置6上，打印头输送装置2带动打印头切换装置6进行三维运动，打印头切换装置6沿打印头输送装置2滑动，该打印头切换装置6为滑台气缸，打印头切换装置6带动第二打印头5升降，本发明设置了第一打印头4和第二打印头5，这样在第一打印头4打印完成后，装填不同颜色或不同型号颗粒料的第二打印头5可以快速下降以进行打印，实现不同颗粒料的拼接。

具体的说：第一打印头4包括第一螺杆45、第一挤出电机46、第一打印基座47、第一挤出头48和第一挤出管49，第一打印基座47上设有第一进料腔471，第一挤出电机46安装在第一打印基座47上，第一进料腔471设有第一颗粒料入口41，第一螺杆45安装在第一挤出电机46输出端，第一螺杆45伸入第一进料腔471，第一挤出管49固装在第一打印基座47的第一进料腔471底部，第一挤出管49连通第一进料腔471，第一挤出头48位于第一挤出管49末端，第一挤出管49上设有第一水性胶入口42和第一水性催化剂入口43，第一螺杆45的上端具有光段，颗粒料在第一进料腔471内通过光段进入第一挤出管49，第一挤出电机46带动第一螺杆45转动进而将颗粒料挤压出第一挤出管49末端的第一挤出头48，指的注意的是，第一水性胶入口42用以注入水性胶，该水性胶为聚氨酯发泡粘合剂，第一水性催化剂入口43用以注入水性催化剂，该水性催化剂为水，这样在第一挤出管49内颗粒料就被均匀包裹住了胶水，颗粒料在被挤出第一挤出管49后，可实现增材制造。

具体的说：第二打印头5包括第二螺杆55、第二挤出电机56、第二打印基座57、第二挤出口58和第二挤出管59，第二打印基座57上设有第二进料腔571，第二挤出电机56安装在第二打印基座57上，第二进料腔571设有第二颗粒料入口51，第二螺杆55安装在第二挤出电机56输出端，第二螺杆55伸入第二进料腔571，第二挤出管59固装在第二打印基座57的第二进料腔571底部，第二挤出管59连通第二进料腔571，第二挤出口58位于第二挤出管59末端，第二挤出管59上设有第二水性胶入口52和第二水性催化剂入口53，第二螺杆55的上端具有光段，颗粒料在第二进料腔571内通过光段进入第二挤出管59，第二挤出电机56带动第二螺杆55转动进而将颗粒料挤压出第二挤出管59末端，指的注意的是，第二水性胶入口52用以注入水性胶，该水性胶为聚氨酯发泡粘合剂，第二水性催化剂入口53用以注入水性催化剂，该水性催化剂为水，这样在第二挤出管59内颗粒料就被均匀包裹住了胶水，颗粒料在被挤出第二挤出管59后，可实现增材制造。

打印头输送装置2包括依次安装的纵向平移装置21、横向平移装置22和升降平移装置23，纵向平移装置21、横向平移装置22和升降平移装置23的运动方向相互垂直，进而实现将第一打印头4输送至任一位置，第一打印头4和打印头切换装置6均安装在升降平移装置23上，升降平移装置23用以收回或展开第一打印头4和打印头切换装置6，纵向平移装置21固装在机架1上。

具体地说，纵向平移装置21包括两个相互平行的纵向输送单元211，各纵向输送单元211包括固装在机架1上的纵移横梁2111、纵向平移电机2112、纵向平移丝杠2113、纵向平移滑块2114和纵向平移轨2115，纵向平移电机2112安装在纵移横梁2111上，纵向平移轨2115固装在纵移横梁2111上，纵向平移丝杠2113安装在纵向平移电机2112输出端，纵向平移滑块2114沿纵向平移轨2115滑动且纵向平移轨2115与纵向平移丝杠2113传动连接，横向平移装置22的两端分别安装在两个纵向平移滑块2114上，纵向平移电机2112带动纵向平移丝杠2113转动，进而带动纵向平移滑块2114沿纵向平移轨2115滑动。

具体地说，横向平移装置22包括安装在纵向平移装置21上的横移横梁221、横向平移电机222、横向平移丝杠223、横向平移滑块和横向平移轨224，横向平移电机222安装在横移横梁221上，横向平移轨224固装在横向平移横梁上，横向平移丝杠223安装在横向平移电机222输出端，横向平移滑块沿横向平移轨224滑动且横向平移轨224与横向平移丝杠223传动连接，升降平移装置23安装在纵向平移滑块2114上，横向平移电机222带动横向平移丝杠223转动，进而带动横向平移滑块沿横向平移轨224滑动。

具体地说，升降平移装置23包括升降立柱231、升降平移电机232、升降平移丝杠233、升降平移滑块234和纵向平移轨2115，升降平移电机232安装在升降立柱231上，升降平移轨235固装在升降立柱231上，升降平移丝杠233安装在纵向平移电机2112输出端，升降平移滑块234沿升降平移轨235滑动，所述横向平移滑块与升降平移丝杠233通过螺纹副传动连接，升降平移滑块234固装在横向平移滑块上，第一打印头4安装在升降立柱231上，升降平移电机232带动升降平移丝杠233转动，进而带动升降平移滑块234沿升降平移轨235滑动。

其中一个纵移架的侧部安装有支撑架7，支撑架7的顶部安装有半圆轮盘71，半圆轮盘71上开设有弧形安装槽，弧形安装槽处通过螺栓安装有摄像基座，摄像采集装置72安装在摄像基座上，摄像采集装置72用以拍摄工件的轮廓和位置，为切片提供数据支持。

工件输送装置3包括安装在机架1上的第一回转电机31和第二回转电机32，第一回转电机31的回转轴线水平，第二回转电机32安装在第一回转电机31的输出端，第一回转电机31和第二回转电机32的转动轴相互垂直，第一回转电机31和第二回转电机32的转动使得工件以任意角度转动。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。