一种集造雪设备于一体的雪雕3D打印机制造技术

本发明专利技术公开了一种集造雪设备于一体的雪雕3D打印机，组成结构包括：底座、信息接入端口、调速装置、多个电机、底座端盖、多个转动副、连杆1、连杆2、连杆3、连杆4、喷头、喷头架、送料软管、造雪设备、微型高压气泵、进气管、进水管、螺钉螺母、U形夹片、独立支架、小型水泵、齿轮1、齿轮2；所述造雪设备固定在连杆2上，也可以安装在独立支架安装托杆上；所述造雪设备包括冷室和冷室后端盖；本发明专利技术集造雪设备于一体的雪雕3D打印机结构更加简洁，喷头可以完成多角度的打印动作，解决了悬空零件的打印精度问题，从而提高了镂空部分处理的效果，同时又不局限于XY平面切片式打印，可降低打印零件的台阶效应，提高打印效率与精度。

A snow sculpture 3D printer integrating snow making equipment

【技术实现步骤摘要】
一种集造雪设备于一体的雪雕3D打印机
本专利技术属于3D打印机
，涉及一种集造雪设备于一体的雪雕3D打印机。
技术介绍
现有结构的3D打印机结构复杂、零件精度要求高，空间利用率低，具有台阶效应，作品分层明显，打印效率和精度低，且自身无法提供打印材料，此外打印材料多为热熔液体，无法打印冰雪材质的作品。
技术实现思路
为了达到上述目的，本专利技术提供一种集造雪设备于一体的雪雕3D打印机，解决了现有技术中存在现有结构的3D打印机结构复杂、零件精度要求高，空间利用率低，具有台阶效应，作品分层明显，打印效率和精度低，打印材料多为热熔液体，无法打印冰雪材质作品的问题。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是，一种集造雪设备于一体的雪雕3D打印机，组成结构包括：底座、信息接入端口、调速装置、多个电机、底座端盖、多个转动副、连杆1、连杆2、连杆3、连杆4、喷头、喷头架、送料软管、造雪设备、微型高压气泵、进气管、进水管、U形夹片、螺钉螺母、独立支架、小型水泵、齿轮1、齿轮2；所述造雪设备通过螺钉螺母和U形夹片固定在连杆2上；所述底座与底座端盖通过齿轮1、齿轮2连接（如图2所示），调速装置、信息接入端口位于底座上；所述底座端盖与连杆1、连杆1与连杆2、连杆2与连杆3、连杆3与连杆4、连杆4与喷头架之间均是通过转动副相连接；所述喷头架上安装喷头；所述喷头和造雪设备通过送料软管相连通，位于底座上的小型水泵和造雪设备通过进水管相连通；位于连杆2左端上的微型高压气泵和造雪设备通过进气管相连通。进一步的，所述电机有8个，分别安装在底座上、底座端盖与连杆1的转动副旁、连杆1与连杆2的转动副旁、连杆2与连杆3的转动副旁、连杆3与连杆4的转动副旁、连杆4与喷头架的转动副旁、喷头的储料仓1的上方，助力风扇靠近冷室后端盖一侧；8个电机使用同一类型电机；所述送料软管外包有送料软管镀层。进一步的，所述独立支架包括：U形夹片、螺钉螺母、球面副、安装托杆、上端方形杆、中间方形杆、下端方形杆支架底座、螺纹圆底钉；支架底座为十字交叉型，支架底座安装4个螺纹圆底钉；下端方形杆支架底座与中间方形杆、中间方形杆与上端方形杆分别相连接，上端方形杆通过球面副和安装托杆相连接，其中下端方形杆与支架底座为一体结构。进一步的，所述造雪设备可以通过2对U形夹片和4对螺钉螺母加紧固定在连杆2上，也可以以同样的方式安装在独立支架的安装托杆上。进一步的，所述造雪设备包括：冷室和冷室后端盖；冷室后端盖上设置高压空气接入口、水气自动测控阀门、冷水接入口、进气孔；水气自动测控阀门左右两侧有与冷室后端盖相对应的螺纹孔，可以通过螺钉定位安装，必要时可拆卸；冷室后端口安装有水气混合管道和助力风扇，水气混合管道与冷室由2对螺钉螺母连接，助力风扇的轴与水气混合管道中间预留的孔配合，安装在助力风扇上的电机给助力风扇提供动力，水气混合管道左端接有室内高压空气接入软管和室内冷水接入软管，水气混合管道右端在圆周上均匀分布小喷嘴，冷室后端口与冷室后端盖由2对螺钉螺母连接；冷室内部安装高于底部的网格板，网格板的后端略高于前端；冷室上端中间位置安装温湿度测控调节装置，该装置前后有与冷室上端相对应的螺纹孔，可以通过螺钉定位安装，必要时可以拆卸（如图3所示）；冷室腔体下部设有排气口；冷室前端是冷室出口。进一步的，所述喷头包括弹性联轴器、螺纹槽、喷嘴夹持装置、送料丝杆、喷头针、电机、储料仓、储料管、氟橡胶塞；电机位于储料仓的上方，电机上的输出轴伸入储料仓的内部，储料仓位于储料管的上方，储料仓和储料管相连通，储料管外部是喷嘴夹持装置，喷嘴夹持装置内部设置螺纹槽；储料管的下方是一圆台形状，储料管管口安装喷头针；弹性联轴器位于储料管上端和储料仓两者的内部，弹性联轴器内部的上端是电机的输出轴，送料丝杆的上端在弹性联轴器内部的下端，并且送料丝杆和电机的输出轴相连接；（独立支架上的球面副不用电机，手动调整所需位置即可）。进一步的，所述储料仓和造雪设备的冷室出口通过送料软管相连通，小型水泵和造雪设备的冷水接入口通过进水管相连通；微型高压气泵和造雪设备的高压空气接入口通过进气管相连通；水气混合管道左端设置的室内高压空气接入软管和室内冷水接入软管分别和冷室后端盖的高压空气接入口、冷水接入口相连通。进一步的，所述螺纹槽在喷嘴夹持装置结构内部，是从上到下连通的一条弹簧形状的内孔，如图10所示，氟利昂由螺纹槽上端的口注入，入口由直径略大于入口直径的氟橡胶塞塞入以实现密封。进一步的，所述集造雪设备于一体的雪雕3D打印机：以连杆1与底座端盖连接处的转动副为原点，定义竖直方向为Z轴，向上为Z轴的正半轴，左右方向为X轴，向左为X轴的正半轴，前后方向为Y轴，向前为Y轴的正半轴；底座端盖旋转平面与Z轴垂直，沿左右方向可以实现-90°～+90°范围的转动；连杆1与Z轴平行，连杆1可以实现左右方向-60°～+60°范围的转动；连杆2与X轴平行，连杆2可以实现上下方向-60°～+60°范围的的转动；连杆3与Z轴平行，连杆3可以实现左右方向-120°～+90°范围的转动；连杆4与X轴平行，连杆4可以实现上下方向-120°～+120°的范围的转动；连杆4为L形，对于连接在连杆4另一端的喷头架，可以实现-180°～+180°范围的转动。专利技术的有益效果是：1.本专利技术的结构更加简洁，为摇杆式机械臂结构，装配简便，对装配的精度及设备的放置位置的水平度要求不高。2.本专利技术打印机主体的机构为摇杆式机械臂结构，且为6轴式机械臂结构（其中第一个轴连接于底座和底座端盖间，齿轮2连接在此转动轴上；第二个轴连接在底座端盖与连杆1间，第三个轴连接在连杆1和连杆2之间，第四个轴连接在连杆2和连杆3之间，第五个轴连接在连杆3和连杆4之间，第六个轴连接在连杆4和喷头架之间），使喷头可以完成多角度的打印动作，解决了悬空零件的打印精度问题，从而提高了镂空部分处理的效果，同时又不局限于XY平面切片式打印，可降低打印零件的台阶效应，提高打印效率与精度。3.本专利技术有自备的打印原料自制装置，可以根据需要自发制造打印原料，在减少外界自然环境的限制的同时还降低了生产成本。4.本专利技术的储料管内部设有送料丝杆装置，有效提高了打印材料的输送效率，防止喷嘴堵塞。5.本专利技术的送料软管外部包裹恒温外层，打印材料由送料软管传送至喷头的过程中质量可能会受外界温度的影响，包裹恒温外层有利于打印材料进一步冷化，保证了打印材料的质量。6.本专利技术的打印速度可设置为变量，可根据情况需要设置合适的打印速度，提高了打印质量和效率。7.本专利技术的造雪设备有两种安装方式，可以根据实际需要自行选择合适的安装方案。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集造雪设备于一体的雪雕3D打印机，其特征在于，组成结构包括：底座（1）、信息接入端口（2）、调速装置（3）、多个电机（4）、底座端盖（5）、多个转动副（6）、连杆1（7）、连杆2（8）、连杆3（9）、连杆4（10）、喷头（11）、喷头架（12）、送料软管（13）、造雪设备（15）、微型高压气泵（16）、进气管（17）、进水管（18）、螺钉螺母（20）、U形夹片（19）、独立支架（26）、小型水泵（27）、齿轮1（29）、齿轮2（30）；/n所述造雪设备（15）通过螺钉螺母（20）和U形夹片（19）固定在连杆2（8）上；/n所述底座（1）与底座端盖（5）通过齿轮1（29）、齿轮2（30）连接，调速装置（3）、信息接入端口（2）位于底座（1）上；/n所述底座端盖（5）与连杆1（7）、连杆1（7）与连杆2（8）、连杆2（8）与连杆3（9）、连杆3（9）与连杆4（10）、连杆4（10）与喷头架（12）之间均是通过转动副（6）相连接；/n所述喷头架（12）上安装喷头（11）；/n所述喷头（11）和造雪设备（15）通过送料软管（13）相连通，位于底座（1）上的小型水泵（27）和造雪设备（15）通过进水管（18）相连通；位于连杆2（8）左端上的微型高压气泵（16）和造雪设备（15）通过进气管（17）相连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种集造雪设备于一体的雪雕3D打印机，其特征在于，组成结构包括：底座（1）、信息接入端口（2）、调速装置（3）、多个电机（4）、底座端盖（5）、多个转动副（6）、连杆1（7）、连杆2（8）、连杆3（9）、连杆4（10）、喷头（11）、喷头架（12）、送料软管（13）、造雪设备（15）、微型高压气泵（16）、进气管（17）、进水管（18）、螺钉螺母（20）、U形夹片（19）、独立支架（26）、小型水泵（27）、齿轮1（29）、齿轮2（30）；
所述造雪设备（15）通过螺钉螺母（20）和U形夹片（19）固定在连杆2（8）上；
所述底座（1）与底座端盖（5）通过齿轮1（29）、齿轮2（30）连接，调速装置（3）、信息接入端口（2）位于底座（1）上；
所述底座端盖（5）与连杆1（7）、连杆1（7）与连杆2（8）、连杆2（8）与连杆3（9）、连杆3（9）与连杆4（10）、连杆4（10）与喷头架（12）之间均是通过转动副（6）相连接；
所述喷头架（12）上安装喷头（11）；
所述喷头（11）和造雪设备（15）通过送料软管（13）相连通，位于底座（1）上的小型水泵（27）和造雪设备（15）通过进水管（18）相连通；位于连杆2（8）左端上的微型高压气泵（16）和造雪设备（15）通过进气管（17）相连通。


2.根据权利要求1所述的一种集造雪设备于一体的雪雕3D打印机，其特征在于，所述电机（4）有8个，分别安装在底座（1）上、底座端盖（5）与连杆1（7）的转动副（6）旁、连杆1（7）与连杆2（8）的转动副（6）旁、连杆2（8）与连杆3（9）的转动副（6）旁、连杆3（9）与连杆4（10）的转动副（6）旁、连杆4（10）与喷头架（12）的转动副（6）旁、喷头（11）的储料仓（51）的上方，助力风扇（40）靠近冷室后端盖（35）一侧；8个电机（4）使用同一类型电机（4）；所述送料软管（13）外包有送料软管镀层（14）。


3.根据权利要求1所述的一种集造雪设备于一体的雪雕3D打印机，其特征在于，所述独立支架（26）包括：U形夹片（19）、螺钉螺母（20）、球面副（21）、安装托杆（22）、上端方形杆（23）、中间方形杆（24）、下端方形杆支架底座（25）、螺纹圆底钉（28）；支架底座为十字交叉型，支架底座安装4个螺纹圆底钉（28）；下端方形杆支架底座（25）与中间方形杆（24）、中间方形杆（24）与上端方形杆（23）分别相连接，上端方形杆（23）通过球面副（21）和安装托杆（22）相连接，其中下端方形杆与支架底座为一体结构。


4.根据权利要求3所述的一种集造雪设备于一体的雪雕3D打印机，其特征在于，所述造雪设备（15）可以通过2对U形夹片（19）和4对螺钉螺母（20）加紧固定在连杆2（8）上，也可以以同样的方式安装在独立支架（26）的安装托杆（22）上。


5.根据权利要求1所述的一种集造雪设备于一体的雪雕3D打印机，其特征在于，所述造雪设备（15）包括：冷室（36）和冷室后端盖（35）；
冷室后端盖（35）上设置高压空气接入口（31）、水气自动测控阀门（32）、冷水接入口（33）、进气孔（34）；水气自动测控阀门（32）左右两侧有与冷室后端盖（35）相对应的螺纹孔，可以通过螺钉定位安装，必要时可拆卸；
冷室（36）后端口安装有水气混合管道（39）和助力风扇（40），水气混合管道（39）与冷室（36）由2对螺钉螺母（20）连接，助力风扇（40）的轴与水气混合管道（39）中间预留...

【专利技术属性】
技术研发人员：金向阳，杨玉昆，薛加磊，于子善，赵丽丽，孟爽，许威，邓薇，
申请(专利权)人：哈尔滨商业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23