一种敞开平台式的3D打印机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种敞开平台式的3D打印机，包括机架结构，出料装置和运动控制系统。出料装置中的加热套筒封装了加热模块及热敏电阻，包裹于料筒，起到在送料过程中对固态食品的加热作用；所述机架结构包括了横梁、侧梁、底板及围框、盖板等，支撑整个机构的运动及控制模块；所述出料装置包含了搅料器、料斗、料筒，搅料器为螺杆状，保证打印过程中均匀进料。所述控制主板，内嵌了整个机构的控制系统及包括了外连电脑、存储介质的接口。本实用新型专利技术解决了传统食品打印机打印空间封闭，打印范围小，无法敞开式打印的问题。具有打印空间开放，打印范围大，具有操作方便的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种敞开平台式的3D打印机
本专利技术涉及一种加工设备，尤其涉及一种敞开平台式的3D打印机。
技术介绍
3D打印技术是一种将原材料进行累加成型的加工方法，也称增材制造技术。同传统的机械加工方法相比，无需太过繁杂的工艺制造过程，适用于复杂零件的制造，同时也便于个性化制造，很大程度上解除了传统制造方法的束缚。3D打印开始在航空制造业、教育、医疗、艺术品等领域逐步得到应用，3D打印可以制造的产品包括飞机、汽车零部件，人体骨骼，人体器官等。未来3D打印必将拓展向更多的行业，得到更为广泛的应用。随着社会的发展，人们对食品的要求不再仅仅是吃饱，开始追求食品的个性化定制。因此对于食品手工技术能力的要求也将越来越高，而结果带来的是食品成本的大幅提高。将3D打印技术同食品加工相结合，加工得到个性化定制的食品，不仅使食品富有了艺术感，同时也提升其附加价值，具有广阔的应用前景。目前已有3D打印食品方面的专利都是打印平台基于在XYZ运动结构所围成的框架内部，这种食品打印机的打印空间局限于机器内部，拿取打印成品操作不方便，且容易遗留食品残渣致使打印平台不方便清洁。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本技术的目的在于提供一种敞开平台式的3D打印机，可应用于食品的打印，该装置在打印过程中添加食料方便，可以保证食品打印的连续性，且采用敞开式平台操作方便，易于操作和清洁。控制系统集成了常用食品材料的打印参数，能够方便用户快速选择操作，更容易推广应用。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种敞开平台式的3D打印机，其特征在于：包括机架结构，出料装置和运动控制系统；所述机架结构包括打印平台(5)、平台托架(31)、框架体、几型件(18)、U型件(6)，其中：所述打印平台(5)与平台托架(31)相连，平台托架(31)安装在X轴滑块上；所述框架体包括侧梁(4)、横梁(16)、底板(34)、围框(1)和盖板(3)；所述几型件(18)一侧连接U型件(6)，另一侧连接Y轴滑块(17)；所述运动控制系统包括控制主板(35)、X轴滑块滑杆结构、Y轴滑块滑杆结构、Z轴滑块滑杆结构、X轴驱动电机(22)、Y轴驱动电机、Z轴驱动电机(7)；X轴滑块滑杆结构、Y轴滑块滑杆结构、X轴驱动电机(22)、Y轴驱动电机安装在框架体内；Z轴滑块滑杆结构、Z轴驱动电机(7)安装在U型件(6)上；所述出料装置通过托架(11)安装在Z轴滑块(23)上；所述出料装置包括送料电机(30)、联轴器(24)、料斗(10)、搅料器(21)、料筒、加热套筒(12)和喷嘴(33)；送料电机(30)通过联轴器(24)连接搅料器(21)；搅料器(21)上段带有拨片，下段为变径的螺杆结构；搅料器(21)处于料斗(10)和料筒内；料斗(10)锥形下部与料筒连接；加热套筒(12)包覆于料筒的下半段，加热套筒(12)内置了加热块及热敏电阻(25)，热敏电阻将温度信号传输至控制主板(35)，控制主板(35)提供反馈信号给加热块；喷嘴(33)一端有内螺纹，用于连接料筒，另一端为直径0.1-0.5mm的细长出料口。有益效果与
技术介绍
相比，本技术具有的有益效果是：1)本技术通过对3D打印机机架的设计，使其打印空间开放，结合食品出料装置及便利填料的料斗设计，可实现食品的连续打印；且由于平台的开放式设计，使得打印装置方便拆取，且整个打印平台易于清洁。2)本技术的3D打印机出料装置，在打印过程中方便添料，可以保证食品的连续打印，且出料装置通过托架固定，方便拆卸清理。3)本技术将加热棒及热敏电阻集成为加热模块，采用不锈钢进行封装，包覆于料筒，易于拆卸维护安全性高，避免了加热过程中烫伤。且保温性好可避免由于食品冷却导致的喷嘴堵塞，保证打印过程的流畅性。4)本技术中的运动控制系统，实现了常用打印食品材料的参数固化，在打印过程中易于用户选择操作。本技术可应用于巧克力、奶油、果酱、面糊等粘性流体类食物的3D打印，为提高食品工业自动化、个性化水平提供有力的支持。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1：本技术敞开平台式发的3D打印机的整体结构示意图；图2：本技术敞开平台式发的3D打印机的内部结构示意图；其中：1、围框2、后框3、盖板4、侧梁5、打印平台6、U型件7、Z轴电机8、电机支架9、托板10、料斗11、托架12、加热套筒13、滑杆14、滑杆定位件15、Y向滑杆支座16、横梁17、Y轴滑块18、几型件19、压片20、皮带21、搅料器22、X轴电机23、Z轴滑块24、联轴器25、热敏电阻26、操控面板27、X向滑杆支座28、螺杆29、皮带轮30、送料电机31、平台托架32、铜柱33、喷嘴34、底板35、控制主板。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。如图1和图2所示，本实施例中敞开平台式的3D打印机，包括机架结构，出料装置和运动控制系统。所述机架结构包括打印平台(5)、平台托架(31)、框架体、几型件(18)、U型件(6)。所述打印平台(5)用于为打印物体提供平台，其与平台托架(31)相连，通过托架平台(31)与X轴滑块相连，实现平台在X轴方向的运动。所述框架体，为铝合金材料的框架结构。铝合金材料质轻耐脏、易安装且加工成本低，用于该打印机的机架本体，具有极好的力学性能保证了该打印机的工作的可靠稳定性，利于本技术的推广应用。如图1和图2所示，所述框架体包括侧梁(4)、横梁(16)、底板(34)、围框(1)和盖板(3)，为打印机运动及控制主板部分提供了结构支撑。所述几型件(18)一侧连接U型件(6)背负出料装置，另一侧连接Y轴滑块(17)来实现出料装置在Y轴方向的移动。所述运动控制系统包括控制主板(35)、X轴滑块滑杆结构、Y轴滑块滑杆结构、Z轴滑块滑杆结构、X轴驱动电机(22)、Y轴驱动电机、Z轴驱动电机(7)；X轴滑块滑杆结构、Y轴滑块滑杆结构、X轴驱动电机(22)、Y轴驱动电机安装在框架体内；Z轴滑块滑杆结构、Z轴驱动电机(7)安装在U型件(6)上。所述出料装置通过托架(11)安装在Z轴滑块(23)上。所述出料装置包括送料电机(30)、联轴器(24)、料斗(10)、搅料器(21)、料筒、加热套筒(12)和喷嘴(33)。所述送料电机(30)为步进电机，送料电机(30)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种敞开平台式的3D打印机，其特征在于：包括机架结构，出料装置和运动控制系统；所述机架结构包括打印平台(5)、平台托架(31)、框架体、几型件(18)、U型件(6)，其中：所述打印平台(5)与平台托架(31)相连，平台托架(31)安装在X轴滑块上；所述框架体包括侧梁(4)、横梁(16)、底板(34)、围框(1)和盖板(3)；所述几型件(18)一侧连接U型件(6)，另一侧连接Y轴滑块(17)；所述运动控制系统包括控制主板(35)、X轴滑块滑杆结构、Y轴滑块滑杆结构、Z轴滑块滑杆结构、X轴驱动电机(22)、Y轴驱动电机、Z轴驱动电机(7)；X轴滑块滑杆结构、Y轴滑块滑杆结构、X轴驱动电机(22)、Y轴驱动电机安装在框架体内；Z轴滑块滑杆结构、Z轴驱动电机(7)安装在U型件(6)上；所述出料装置通过托架(11)安装在Z轴滑块(23)上；所述出料装置包括送料电机(30)、联轴器(24)、料斗(10)、搅料器(21)、料筒、加热套筒(12)和喷嘴(33)；送料电机(30)通过联轴器(24)连接搅料器(21)；搅料器(21)处于料斗(10)和料筒内；料斗(10)锥形下部与料筒连接；加热套筒(12)包覆于料筒的下半段，加热套筒(12)内置了加热块及热敏电阻(25)，热敏电阻将温度信号传输至控制主板(35)，控制主板(35)提供反馈信号给加热块；喷嘴(33)一端有内螺纹，用于连接料筒，另一端为直径0.1‑0.5mm的细长出料口。...

【技术特征摘要】
1.一种敞开平台式的3D打印机，其特征在于：包括机架结构，出料装置和运动控制系统；所述机架结构包括打印平台(5)、平台托架(31)、框架体、几型件(18)、U型件(6)，其中：所述打印平台(5)与平台托架(31)相连，平台托架(31)安装在X轴滑块上；所述框架体包括侧梁(4)、横梁(16)、底板(34)、围框(1)和盖板(3)；所述几型件(18)一侧连接U型件(6)，另一侧连接Y轴滑块(17)；所述运动控制系统包括控制主板(35)、X轴滑块滑杆结构、Y轴滑块滑杆结构、Z轴滑块滑杆结构、X轴驱动电机(22)、Y轴驱动电机、Z轴驱动电机(7)；X轴滑块滑杆结构、Y轴滑块滑杆结构、X轴驱动电机(22)、Y轴驱动电机安装在框架体内；Z轴滑块滑杆结构、Z轴驱动电机(7)安装在U型件(6)上；所述出料装置通过托架(11)安装在Z轴滑块(23)上；所述出料装置包括送料电机(30)、联轴器(24)、料...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超，尹恩怀，安占军，杨善杰，张英，赵高波，何伟，牛博，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十研究所，
类型：新型
国别省市：陕西,61