一种高效颗粒料3D打印设备

技术领域

本申请涉及一种3D打印技术领域，具体是一种高效颗粒料3D打印设备。

背景技术

3D打印设备即3D打印机，是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，过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造，意味着这项技术正在普及，它的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。打印出的产品，可以即时使用，3D打印机又称三维打印机，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，现阶段三维打印机被用来制造产品，逐层打印的方式来构造物体的技术，3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。

3D打印机堆叠薄层的形式有多种多样，主要取决于其使用的打印原料，通常打印原料有特殊蜡材、粉末状金属或塑料颗粒等材料，在进行颗粒料3D 打印时，其难以保证塑料颗粒的均匀混合，且容易在料斗中出现挤压而导致无法送料或送料速度不一致的问题，导致颗粒料无法均匀的输送至挤出管内，进而造成打印出的成品质量降低，尤其是在高效出料时难以保证每层材料的厚度均匀性，进而降低3D打印设备的加工精度。因此，针对上述问题提出一种高效颗粒料3D打印设备。

发明内容

一种高效颗粒料3D打印设备，包括通过组装部安装于机架上的丝杠、线轨、纵梁、纵向电机、固定板和安装板；

所述丝杠与滑块内部螺纹连接，所述滑块与线轨表面嵌合连接，所述滑块与横梁固定安装，所述横梁顶部设有纵梁，所述纵梁一端固定安装有纵向电机，所述纵向电机输出端与第二驱动轮固定连接，所述第二驱动轮通过纵向同步带传动连接，所述纵向同步带底部与连接器固定连接，所述连接器与固定板侧壁固定连接，所述固定板顶端固定连接有安装板，所述固定板顶部固定安装有减速电机，所述减速电机输出端与联轴器固定连接，所述联轴器底端固定安装有挤出螺杆，所述安装板底部固定连接有挤出管，所述挤出管底端固定套接有若干个加热圈，所述挤出管侧壁与料斗固定连接，所述料斗侧壁设有透明窗，所述料斗另一侧壁与混合电机固定连接，所述混合电机输出端与搅拌叶固定连接，所述搅拌叶端部与齿轮固定连接。

优选的，所述丝杠两端均与组装部转动连接，所述组装部通过螺钉与机架固定安装，所述机架与线轨固定连接，所述线轨表面与滑块滑动连接，所述机架底端与安装梁固定连接。

优选的，所述丝杠的数量为四个，四个所述丝杠均匀分布至横梁两侧，所述横梁一侧与横向电机固定连接，所述横向电机输出端与第一驱动轮传动连接，所述第一驱动轮分别与连接轴两端固定连接，所述连接轴与横梁两侧转动连接，所述第一驱动轮之间通过横向同步带传动连接，所述横向同步带表面与纵梁固定连接。

优选的，所述横梁底部设有升降电机，所述升降电机与其中一个组装部固定连接，所述升降电机输出端与第三驱动轮传动连接。

优选的，所述第三驱动轮的数量为四个，每个所述第三驱动轮都与丝杠底端固定连接，四个所述第三驱动轮之间通过第三同步带传动连接，所述组装部一侧与滑轮转动连接，所述滑轮通过第三同步带与第三驱动轮传动连接以用于增加第三同步带摩擦力。

优选的，所述线轨的数量为三组，其中两组所述线轨分别与横梁和纵梁表面固定安装，所述横梁宽度与纵梁长度相同，所述纵梁与线轨表面嵌合并滑动连接。

优选的，所述固定板一侧与两个导轨固定连接，所述导轨与横梁侧壁的线轨表面嵌合并滑动连接，两个所述导轨之间设有连接器。

优选的，所述固定板侧壁固定安装有挤出管，所述挤出管位于固定板和料斗之间，所述挤出管侧壁与料斗底端连通，所述挤出管内部与挤出螺杆转动连接，所述料斗底端对应设置在挤出螺杆一侧。

优选的，所述料斗顶部设有加料口以用于和颗粒料输送的管道连接，所述料斗一侧设有透明窗。

优选的，所述料斗与两个搅拌叶转动连接，两个所述搅拌叶交错分布至料斗内部，两个所述搅拌叶一端分别与两个齿轮固定连接，两个所述齿轮相互啮合连接。

本发明的有益效果是：

1、该种3D打印设备可实现颗粒料的高效输送并加工处理，可通过料斗处进行颗粒料的高效输送并混合，避免颗粒料出现混合不均匀的问题，能够保证颗粒料输送过程中的均匀性，进而有效提高3D打印设备的加工质量。

2、该种3D打印设备可实现挤出管的多方位位置调节，能够保证加工效率，能够实现颗粒料快速出料的同时，保证挤出材料的厚度均匀，有效提高 3D打印设备的加工品质。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请一种实施例的整体结构的立体图；

图2为本申请一种实施例的塑料挤出管结构的剖视图；

图3为本申请一种实施例的塑料短筒顶部结构的俯视图。

图中：1、丝杠，2、线轨，3、组装部，4、滑块，5、横梁，6、横向电机，7、第一驱动轮，8、连接轴，9、横向同步带，10、纵梁，11、纵向电机， 12、第二驱动轮，13、纵向同步带，14、安装梁，15、连接器，16、导轨， 17、固定板，18、安装板，19、减速电机，20、联轴器，21、挤出管，22、加热圈，23、料斗，24、加料口，25、透明窗，26、混合电机，27、搅拌叶，28、齿轮，29、升降电机，30、第三驱动轮，31、滑轮，32、第三同步带。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参阅图1-3所示，一种高效颗粒料3D打印设备，包括通过组装部3安装于机架上的丝杠1、线轨2、纵梁10、纵向电机11、固定板17和安装板18；

所述丝杠1与滑块4内部螺纹连接，所述滑块4与线轨2表面嵌合连接，所述滑块4与横梁5固定安装，所述横梁5顶部设有纵梁10，所述纵梁10一端固定安装有纵向电机11，所述纵向电机11输出端与第二驱动轮12固定连接，所述第二驱动轮12通过纵向同步带13传动连接，所述纵向同步带13底部与连接器15固定连接，所述连接器15与固定板17侧壁固定连接，所述固定板17顶端固定连接有安装板18，所述固定板17顶部固定安装有减速电机 19，所述减速电机19输出端与联轴器20固定连接，所述联轴器20底端固定安装有挤出螺杆，所述安装板18底部固定连接有挤出管21，所述挤出管21 底端固定套接有若干个加热圈22，所述挤出管21侧壁与料斗23固定连接，所述料斗23侧壁设有透明窗25，所述料斗23另一侧壁与混合电机26固定连接，所述混合电机26输出端与搅拌叶27固定连接，所述搅拌叶27端部与齿轮28固定连接。

所述丝杠1两端均与组装部3转动连接，所述组装部3通过螺钉与机架固定安装，所述机架与线轨2固定连接，所述线轨2表面与滑块4滑动连接，所述机架底端与安装梁14固定连接。

所述丝杠1的数量为四个，四个所述丝杠1均匀分布至横梁5两侧，所述横梁5一侧与横向电机6固定连接，所述横向电机6输出端与第一驱动轮7 传动连接，所述第一驱动轮7分别与连接轴8两端固定连接，所述连接轴8 与横梁5两侧转动连接，所述第一驱动轮7之间通过横向同步带9传动连接，所述横向同步带9表面与纵梁10固定连接。

所述横梁5底部设有升降电机29，所述升降电机29与其中一个组装部3 固定连接，所述升降电机29输出端与第三驱动轮30传动连接。

所述第三驱动轮30的数量为四个，每个所述第三驱动轮30都与丝杠1 底端固定连接，四个所述第三驱动轮30之间通过第三同步带32传动连接，所述组装部3一侧与滑轮31转动连接，所述滑轮31通过第三同步带32与第三驱动轮30传动连接以用于增加第三同步带32摩擦力。

所述线轨2的数量为三组，其中两组所述线轨2分别与横梁5和纵梁10 表面固定安装，所述横梁5宽度与纵梁10长度相同，所述纵梁10与线轨2 表面嵌合并滑动连接。

所述固定板17一侧与两个导轨16固定连接，所述导轨16与横梁5侧壁的线轨2表面嵌合并滑动连接，两个所述导轨16之间设有连接器15。

所述固定板17侧壁固定安装有挤出管21，所述挤出管21位于固定板17 和料斗23之间，所述挤出管21侧壁与料斗23底端连通，所述挤出管21内部与挤出螺杆转动连接，所述料斗23底端对应设置在挤出螺杆一侧。

所述料斗23顶部设有加料口24以用于和颗粒料输送的管道连接，所述料斗23一侧设有透明窗25。

所述料斗23与两个搅拌叶27转动连接，两个所述搅拌叶27交错分布至料斗23内部，两个所述搅拌叶27一端分别与两个齿轮28固定连接，两个所述齿轮28相互啮合连接。

本申请在使用时，将组装部3通过螺钉固定安装在机架上，通过升降电机29带动第三驱动轮30转动时，第三同步带32的传动带动丝杠1在组装部 3之间转动，在组装部3一侧设置滑轮31，增加第三同步带32与第三驱动轮 30的接触面积以避免出现相对移位情况，保证丝杠1传动稳定性，丝杠1在转动时带动滑块4竖向移动，滑块4通过机架上的线轨2实现稳定升降，带动横梁5竖向移动实现挤出管21的高度调节；通过横向电机6带动第一驱动轮7转动时，第一驱动轮7通过连接轴8实现同步转动，并带动横向同步带9 同时转动，横向同步带9能够带动纵梁10平移，进而实现挤出管21的横向位置调节；纵向电机11工作时带动第二驱动轮12转动，实现纵向同步带13 传动时带动连接器15移动，连接器15与固定板17的连接实现挤出管21的纵向位置调节，实现3D打印设备的多方位移动；在加工时，将加料口24与颗粒料输送的管道进行连接，使颗粒料输送至料斗23内部，颗粒料充满料斗 23时，通过混合电机26带动搅拌叶27在料斗23内部转动，并通过齿轮28 的传动实现搅拌叶27的同步反向转动，使颗粒料不会发生挤压而导致无法顺利送料的问题，通过透明窗25可方便观察送料情况，颗粒料能够通过料斗23 底部均匀输送至挤出管21内，此时通过减速电机19带动联轴器20和其底部的挤出螺杆转动，并通过加热圈22将挤出管21加热并使颗粒料融化后挤出，实现3D打印的高效加工。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。