一种三维激光沉积成型的3D打印设备及其打印方法

技术领域

本发明涉及3D打印设备技术领域，具体是一种三维激光沉积成型的3D打印设备及其打印方法。

背景技术

目前，3D打印技术的正式名称为“增材制造”，又称为“快速成型技术”，是指通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体的技术(增材制造)，与传统的去除材料加工技术(减材制造)不同，因此又称为添加制造，其综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识，具有很高的科技含量。

现有技术中，存在问题如下：

(1)现有的大多数3D打印设备在打印的过程完成后，需要人为在箱体内将打印产品铲起并取出，由于箱体内壁空间有限，不易操作。

(2)并且大多数3D打印设备在人为铲起打印产品的过程，容易导致打印产品损坏严重，降低了打印产品的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维激光沉积成型的3D打印设备及其打印方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：一种三维激光沉积成型的3D打印设备，包括打印箱体，所述打印箱体的底部内壁固定连接有两个固定轨道，两个固定轨道上均滑动连接有滑板，两个滑板的顶部固定连接有放置板，放置板的底部固定连接有螺纹套管，螺纹套管的一端开设有螺纹槽，打印箱体的一侧内壁固定连接有伺服电机，伺服电机的输出端通过联轴器连接有螺纹杆，螺纹杆螺接于螺纹槽内，螺纹杆上安装有转动联动机构，放置板上安装有夹紧机构。

优选的，所述转动联动机构包括转动连接于打印箱体一侧内壁的转动杆，转动杆与螺纹杆上均固定套接有传动轮，两个传动轮上张紧套接有传动带，转动杆上转动套接有安装块，安装块的底端固定连接于打印箱体的底部内壁，转动杆的一端键连接有驱动锥齿轮，驱动锥齿轮上安装有离心转动组件。

优选的，所述离心转动组件包括啮合于驱动锥齿轮上的从动锥齿轮，从动锥齿轮的顶部键连接有转动柱，转动柱上转动套接有固定板，固定板的一端固定连接于打印箱体的一侧内壁，转动柱的顶端固定连接有离心转盘，离心转盘的顶部转动连接有L形转杆，固定板上安装有往复切割单元。

优选的，所述复切割单元包括开设于固定板顶部的滑槽，滑槽内滑动连接有滑块，滑块的顶端固定连接有切割刀片，切割刀片的顶部固定连接有圆柱块，圆柱块的顶端转动连接于L形转杆的底部，切割刀片与放置板的顶部相贴合，切割刀片上安装有导向元件。

优选的，所述导向元件包括固定连接于切割刀片另一端的伸缩杆，伸缩杆的一端滑动套接有固定杆，固定杆的一端固定连接于打印箱体的另一侧内壁。

优选的，所述伸缩杆的一端固定连接有伸缩弹簧，伸缩弹簧的一端固定连接于固定杆的内壁。

优选的，所述夹紧机构包括两个开设于放置板一侧的活动槽，活动槽内活动连接有活动块，活动块的一端顶部固定连接有异形夹紧板，活动块的一端侧壁固定连接有弧形挤压杆，打印箱体的底部内壁开设有两个异形挤压槽，两个弧形挤压杆的一端分别位于两个异形挤压槽内，活动块的一侧固定连接有复位弹簧，复位弹簧的一端固定连接于活动槽的内壁，异形夹紧板上安装有缓冲组件。

优选的，所述缓冲组件包括分别固定连接于两个异形夹紧板一端侧壁的圆柱杆，圆柱杆上套接有缓冲杆，缓冲杆的一端固定连接有夹紧块，圆柱杆的一端固定连接有缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端固定连接于缓冲杆的内壁。

优选的，所述打印箱体的一侧内壁开设有出料口，出料口的内壁转动连接有防护门。

本发明还公开了一种三维激光沉积成型的D打印设备的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：伺服电机带动螺纹杆转动，螺纹杆带动螺纹套管移动，螺纹套管移动带动放置板和打印的成品进行移动，使得放置板慢慢向打印箱体外进行移动；

步骤二：螺纹杆转动通过传动轮和传动带带动转动杆转动，转动杆转动通过驱动锥齿轮和从动锥齿轮带动转动柱转动，转动柱转动带动离心转盘转动，离心转盘转动通过L形转杆带动切割刀片高速往复移动将打印成品铲起；

步骤三：放置板在移动的过程中，会带动弧形挤压杆在异形挤压槽内进行移动，异形挤压槽会挤压弧形挤压杆带动两个活动块相向移动，两个活动块移动带动两个异形夹紧板、圆柱杆、缓冲杆和夹紧块相向移动将打印产品夹住，完成切割后将打印产品松开。

本发明通过改进在此提供一种三维激光沉积成型的3D打印设备及其打印方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

其一：本发明通过伺服电机带动螺纹杆转动，螺纹杆带动螺纹套管移动，螺纹套管移动带动放置板和打印的成品进行移动，使得放置板慢慢向打印箱体外进行移动，实现了自动将打印成品输送至打印箱体外，进而便于拿取打印产品；

其二：本发明通过螺纹杆转动通过传动轮和传动带带动转动杆转动，转动杆转动通过驱动锥齿轮和从动锥齿轮带动转动柱转动，转动柱转动带动离心转盘转动，离心转盘转动通过L形转杆带动切割刀片高速往复移动将打印成品铲起，实现了打印成品能够自动脱离放置板，避免人为用工具将打印成品铲起，降低了打印产品的损坏程度，提高了打印产品的质量；

其三：本发明通过放置板在移动的过程中，会带动弧形挤压杆在异形挤压槽内进行移动，异形挤压槽会挤压弧形挤压杆带动两个活动块相向移动，两个活动块移动带动两个异形夹紧板、圆柱杆、缓冲杆和夹紧块相向移动将打印产品夹住，完成切割后将打印产品松开，实现了将打印产品进行夹紧固定，保证打印产品在切割的过程中不会发出倾倒。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释：

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的剖面立体结构示意图；

图3是本发明的俯视剖面立体结构示意图；

图4是本发明的转动联动机构立体结构示意图；

图5是本发明的离心转动组件立体结构示意图；

图6是本发明的夹紧机构立体结构示意图；

图7是本发明的缓冲组件平面结构示意图；

图8是本发明的伸缩杆、伸缩弹簧和固定杆配合的立体结构示意图。

附图标记说明：

1、打印箱体；101、固定轨道；102、滑板；103、放置板；104、螺纹套管；105、螺纹杆；106、伺服电机；107、传动轮；108、传动带；109、防护门；2、转动杆；201、安装块；202、驱动锥齿轮；203、从动锥齿轮；204、固定板；205、转动柱；206、离心转盘；207、L形转杆；208、圆柱块；3、滑块；301、切割刀片；302、伸缩杆；303、伸缩弹簧；304、固定杆；4、活动块；401、复位弹簧；402、异形夹紧板；403、弧形挤压杆；404、圆柱杆； 405、缓冲杆；406、夹紧块；407、缓冲弹簧。

具体实施方式

下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种三维激光沉积成型的3D打印设备及其打印方法，本发明的技术方案是：

实施例1：

如图1-图8所示，一种三维激光沉积成型的3D打印设备，包括打印箱体 1，打印箱体1的底部内壁固定连接有两个固定轨道101，两个固定轨道101 上均滑动连接有滑板102，两个滑板102的顶部固定连接有放置板103，放置板103的底部固定连接有螺纹套管104，螺纹套管104的一端开设有螺纹槽，打印箱体1的一侧内壁固定连接有伺服电机106，伺服电机106的输出端通过联轴器连接有螺纹杆105，螺纹杆105螺接于螺纹槽内，螺纹杆105上安装有转动联动机构，放置板103上安装有夹紧机构。

借由上述结构，通过两个固定轨道101的设置，实现了放置板103在滑动的过程中更加稳定。

进一步的，转动联动机构包括转动连接于打印箱体1一侧内壁的转动杆2，转动杆2与螺纹杆105上均固定套接有传动轮107，两个传动轮107上张紧套接有传动带108，转动杆2上转动套接有安装块201，安装块201的底端固定连接于打印箱体1的底部内壁，转动杆2的一端键连接有驱动锥齿轮202，驱动锥齿轮202上安装有离心转动组件。

借由上述结构，通过传动轮107和传动带108的设置，伺服电机106带动螺纹杆105通过传动轮107和传动带108带动转动杆2转动，实现了带动转动杆2同步进行转动。

进一步的，离心转动组件包括啮合于驱动锥齿轮202上的从动锥齿轮203，从动锥齿轮203的顶部键连接有转动柱205，转动柱205上转动套接有固定板 204，固定板204的一端固定连接于打印箱体1的一侧内壁，转动柱205的顶端固定连接有离心转盘206，离心转盘206的顶部转动连接有L形转杆207，固定板204上安装有往复切割单元。

借由上述结构，通过L形转杆207的设置，实现了离心转盘206带动往复切割单元进行高速往复移动。

进一步的，复切割单元包括开设于固定板204顶部的滑槽，滑槽内滑动连接有滑块3，滑块3的顶端固定连接有切割刀片301，切割刀片301的顶部固定连接有圆柱块208，圆柱块208的顶端转动连接于L形转杆207的底部，切割刀片301与放置板103的顶部相贴合，切割刀片301上安装有导向元件。

借由上述结构，通过切割刀片301的设置，离心转盘206通过L形转杆 207带动切割刀片301高速往复移动，有效的将打印产品铲起。

进一步的，导向元件包括固定连接于切割刀片301另一端的伸缩杆302，伸缩杆302的一端滑动套接有固定杆304，固定杆304的一端固定连接于打印箱体1的另一侧内壁。

借由上述结构，通过导向元件的设置，有效的对切割刀片301进行限位，提高了切割刀片301的稳定性。

进一步的，伸缩杆302的一端固定连接有伸缩弹簧303，伸缩弹簧303的一端固定连接于固定杆304的内壁。

借由上述结构，通过伸缩弹簧303的设置，在伸缩弹簧303的弹力作用下，能够将切割刀片301拉紧，实现了切割刀片301高速移动时更加顺畅。

进一步的，夹紧机构包括两个开设于放置板103一侧的活动槽，活动槽内活动连接有活动块4，活动块4的一端顶部固定连接有异形夹紧板402，活动块4的一端侧壁固定连接有弧形挤压杆403，打印箱体1的底部内壁开设有两个异形挤压槽，两个弧形挤压杆403的一端分别位于两个异形挤压槽内，活动块4的一侧固定连接有复位弹簧401，复位弹簧401的一端固定连接于活动槽的内壁，异形夹紧板402上安装有缓冲组件。

借由上述结构，通过异形夹紧板402的设置，两个异形夹紧板402的位置相对应，提高了对打印产品的夹紧效果。

进一步的，缓冲组件包括分别固定连接于两个异形夹紧板402一端侧壁的圆柱杆404，圆柱杆404上套接有缓冲杆405，缓冲杆405的一端固定连接有夹紧块406，圆柱杆404的一端固定连接有缓冲弹簧407，缓冲弹簧407的一端固定连接于缓冲杆405的内壁。

借由上述结构，通过缓冲弹簧407的设置，实现了对打印产品进行保护，防止将打印产品夹坏。

进一步的，打印箱体1的一侧内壁开设有出料口，出料口的内壁转动连接有防护门109。

借由上述结构，通过防护门109的设置，不需要使用时可以将防护门109 关闭，有效的避免了3D打印设备内壁进入大量灰尘。

实施例2

本实施例公开了一种三维激光沉积成型的3D打印设备的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：伺服电机106带动螺纹杆105转动，螺纹杆105带动螺纹套管 104移动，螺纹套管104移动带动放置板103和打印的成品进行移动，使得放置板103慢慢向打印箱体1外进行移动；

步骤二：螺纹杆105转动通过传动轮107和传动带108带动转动杆2转动，转动杆2转动通过驱动锥齿轮202和从动锥齿轮203带动转动柱205转动，转动柱205转动带动离心转盘206转动，离心转盘206转动通过L形转杆207带动切割刀片301高速往复移动将打印成品铲起；

步骤三：放置板103在移动的过程中，会带动弧形挤压杆403在异形挤压槽内进行移动，异形挤压槽会挤压弧形挤压杆403带动两个活动块4相向移动，两个活动块4移动带动两个异形夹紧板402、圆柱杆404、缓冲杆405 和夹紧块406相向移动将打印产品夹住，完成切割后将打印产品松开。

工作原理：启动伺服电机106带动螺纹杆105转动，使得螺纹套管104 在螺纹杆105的长度方向上进行移动，螺纹套管104移动带动放置板103和打印的成品进行移动，同时放置板103带动滑板102在固定轨道101上进行移动，使得放置板103慢慢向打印箱体1外进行移动，实现了自动将打印成品输送至打印箱体1外，进而便于拿取打印产品。

螺纹杆105转动通过传动轮107和传动带108带动转动杆2转动，转动杆2转动通过驱动锥齿轮202和从动锥齿轮203带动转动柱205转动，转动柱205转动带动离心转盘206转动，离心转盘206转动通过L形转杆207带动切割刀片301高速往复移动，切割刀片301高速往复移动带动可以将打印成品铲起，实现了打印成品能够自动脱离放置板103，避免人为用工具将打印成品铲起，降低了打印产品的损坏程度，提高了打印产品的质量。

放置板103在移动的过程中，会带动活动块4和弧形挤压杆403进行移动，使得弧形挤压杆403在异形挤压槽内进行移动，对产品铲起前，异形挤压槽会挤压弧形挤压杆403带动两个活动块4相向移动，两个活动块4移动带动两个异形夹紧板402、圆柱杆404、缓冲杆405和夹紧块406相向移动，使得夹紧块406将打印产品夹住，进而进行切割，完成切割后将打印产品松开，实现了将打印产品进行夹紧固定，保证打印产品在切割的过程中不会发出倾倒。

上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。