一种3D打印机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种3D打印机，该3D打印机包括：闭环轨道、工作台板、铺砂器和打印头，所述闭环轨道的轴线竖直设置，所述铺砂器和所述打印头两者与所述闭环轨道相连，所述工作台板位于所述铺砂器和所述打印头两者的下方，通过所述铺砂器和所述打印头两者沿所述闭环轨道运动并分别向所述工作台板下砂和喷墨以及通过所述铺砂器和所述打印头两者或者所述工作台板在竖直方向上运动，以实现打印。上述3D打印机不仅可以大大提高打印效率，而且可以解决由于频繁加减速而造成铺砂器和打印头的关键零部件机械寿命下降的问题。键零部件机械寿命下降的问题。键零部件机械寿命下降的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印机


[0001]本技术涉及3D打印
，特别涉及一种3D打印机。

技术介绍

[0002]随着3D打印技术的日趋成熟，铸造领域使用的砂型3D打印机得到了广泛应用，常规砂型3D打印机的工作箱一般为矩形，矩形的工作箱大小决定了可打印的工件大小。
[0003]在现有技术中，3D打印机包括铺砂器、打印头和工作台板，工作台板设于工作箱的内部，并且可以沿着工作箱的轴向运动，铺砂器和打印头两者通过滑动机构设置于工作台板的上方位置，且铺砂器和打印头两者分布于打印区域的两侧；其中，在打印过程中，首先，铺砂器向工作台板铺设一层砂料，然后，具有喷墨功能的打印头向工作台板上的砂料喷一次液料，一层打印完成后，工作台板下降一个层厚，如此往复进行，这样一来，掺在砂料中的液料与打印头每层喷出的液料发生化学反应，产生固化，从而打印出产品。然而，打印过程中，铺砂器与打印头不能同时工作，即，待铺砂器铺完一层砂料后，打印头方可执行喷墨动作，这就决定了打印效率不是很高，而且矩形工作箱打印过程中，铺砂器、打印头都是往复运动，加减速过程中并不适合执行打印，这不仅浪费时间，大大影响了打印效率，打印每一箱产品，往往要花费几个小时甚至几十个小时时间，成为3D打印机在铸造领域发展的瓶颈。
[0004]因此，如何避免传统3D打印机的打印效率低下，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种3D打印机，该3D打印机可以使铺砂器和打印头同时且连续在闭环轨道内工作，从而可以大大提高打印效率；同时还可以避免由于频繁加减速而造成的3D打印机的关键零部件机械寿命下降。
[0006]为实现上述目的，本技术提供一种3D打印机，包括：闭环轨道、工作台板、铺砂器和打印头，所述闭环轨道的轴线竖直设置，所述铺砂器和所述打印头两者与所述闭环轨道相连，所述工作台板位于所述铺砂器和所述打印头两者的下方，通过所述铺砂器和所述打印头两者沿所述闭环轨道运动并分别向所述工作台板下砂和喷墨以及通过所述铺砂器和所述打印头两者或者所述工作台板在竖直方向上运动，以实现打印。
[0007]可选地，所述铺砂器和所述打印头两者可滑动的连接于所述闭环轨道，所述闭环轨道设有与所述铺砂器和所述打印头两者相连的第一驱动组件，通过所述第一驱动组件的驱动以使所述铺砂器和所述打印头两者沿所述闭环轨道滑动。
[0008]可选地，所述闭环轨道设有滑轨，所述滑轨连接有与所述铺砂器和所述打印头相连的滑块，通过所述滑块沿所述滑轨的滑动以实现所述铺砂器和所述打印头两者沿所述闭环轨道运动。
[0009]可选地，所述铺砂器的下砂部和所述打印头的喷墨部两者均与所述工作台板呈相同的预设角度；并且，
[0010]沿远离所述闭环轨道中心方向的不同所述下砂部的下砂量递增，沿远离所述闭环轨道中心方向的不同所述喷墨部的喷墨量递增。
[0011]可选地，所述闭环轨道设有用以检测所述铺砂器和所述打印头两者在水平面上沿所述闭环轨道运动位置的检测部，所述检测部连接有用以根据所述检测部传递的位置信号控制所述铺砂器下砂、所述打印头喷墨和所述第一驱动组件启停的控制部。
[0012]可选地，所述闭环轨道为圆形轨道、椭圆形轨道或方形轨道。
[0013]可选地，所述闭环轨道连接有导轨，所述导轨沿所述闭环轨道的径向、且远离所述闭环轨道的中心方向延伸，所述导轨用以供所述铺砂器和/或所述打印头移出打印区域的外部。
[0014]可选地，所述闭环轨道的中心设有第一供料装置和第二供料装置，所述第一供料装置和所述第二供料装置两者同轴设置，所述第一供料装置与所述铺砂器的加料口对接以实现加砂，所述第二供料装置与所述打印头的加料口对接以实现加墨。
[0015]可选地，所述铺砂器和所述打印头为一体式组件。
[0016]可选地，所述铺砂器和所述打印头两者的个数均为多个，且全部所述铺砂器和全部所述打印头均沿所述闭环轨道的周向设置。
[0017]本技术针对3D打印的不同要求，设计了一种3D打印机，该3D打印机包括：闭环轨道、工作台板、铺砂器和打印头，闭环轨道的轴线竖直设置，铺砂器和打印头两者与闭环轨道相连，工作台板位于铺砂器和打印头两者的下方。上述3D打印机可以实现螺旋打印和逐层打印，即通过铺砂器和打印头两者沿闭环轨道运动并分别向工作台板下砂和喷墨以及通过铺砂器和打印头两者或者工作台板在竖直方向上运动，以实现打印。
[0018]这样一来，上述3D打印机可以使铺砂器和打印头沿闭环轨道连续工作，在打印过程中，3D打印机可以设置为铺砂器和打印头两者边旋转打印、工作台板边下降，或者铺砂器和打印头两者边旋转打印边上升，从而实现螺旋打印；也可以设置为铺砂器和打印头两者先旋转打印一层，然后工作台板下降一个层厚，或者铺砂器和打印头两者先旋转打印一层，然后铺砂器和打印头两者上升一个层厚，从而实现逐层打印。相对于传统打印机中铺砂器和打印头无法同时工作，且在加减速过程中铺砂器和打印头不适合执行打印，上述设置方式不仅可以大大提高打印效率，而且可以解决由于频繁加减速而造成铺砂器和打印头的关键零部件机械寿命下降的问题。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本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技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0020]图1为本技术实施例所提供的3D打印机的结构示意图；
[0021]图2为本技术实施例所提供的3D打印机螺旋打印时的螺旋切图示意图；
[0022]图3为本技术实施例所提供的3D打印机螺旋打印时的变螺距(层厚)切图示意图；
[0023]图4(a)为本技术实施例所提供的3D打印机有箱打印的示意图；
[0024]图4(b)为本技术实施例所提供的3D打印机无箱打印的示意图；
[0025]图5(a)为本技术实施例所提供的3D打印机多箱打印的示意图；
[0026]图5(b)为本技术实施例所提供的3D打印机单箱打印的示意图；
[0027]图6为本技术实施例所提供的3D打印机中铺砂器铺砂量控制示意图；
[0028]图7(a)为本技术实施例所提供的3D打印机中一种螺旋打印的打印头喷墨量控制示意图；
[0029]图7(b)为本技术实施例所提供的3D打印机中另一种螺旋打印的打印头喷墨量控制示意图；
[0030]图8为本技术实施例所提供的3D打印机中悬挂式打印头的装配结构示意图；
[0031]图9为本技术实施例所提供的3D打印机中多打印头布置的仰视图。
[0032]其中：
[0033]10-支架、11-工件、12-铺砂打印一体件、13-旋转中心线、14-打印区域、20-闭环轨道、201-固定块、202-定子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机，其特征在于，包括：闭环轨道(20)、工作台板(80)、铺砂器(40)和打印头(100)，所述闭环轨道(20)的轴线竖直设置，所述铺砂器(40)和所述打印头(100)两者与所述闭环轨道(20)相连，所述工作台板(80)位于所述铺砂器(40)和所述打印头(100)两者的下方，通过所述铺砂器(40)和所述打印头(100)两者沿所述闭环轨道(20)运动并分别向所述工作台板(80)下砂和喷墨以及通过所述铺砂器(40)和所述打印头(100)两者或者所述工作台板(80)在竖直方向上运动，以实现打印。2.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述铺砂器(40)和所述打印头(100)两者可滑动的连接于所述闭环轨道(20)，所述闭环轨道(20)设有与所述铺砂器(40)和所述打印头(100)两者相连的第一驱动组件，通过所述第一驱动组件的驱动以使所述铺砂器(40)和所述打印头(100)两者沿所述闭环轨道(20)滑动。3.根据权利要求2所述的3D打印机，其特征在于，所述闭环轨道(20)设有滑轨(203)，所述滑轨(203)连接有与所述铺砂器(40)和所述打印头(100)相连的滑块(204)，通过所述滑块(204)沿所述滑轨(203)的滑动以实现所述铺砂器(40)和所述打印头(100)两者沿所述闭环轨道(20)运动。4.根据权利要求2所述的3D打印机，其特征在于，所述铺砂器(40)的下砂部和所述打印头(100)的喷墨部两者均与所述工作台板(80)呈相同的预设角度；并且，沿远离所述闭环轨道(20)中心方向的不同所述下砂部的下砂...

【专利技术属性】
技术研发人员：虎鑫，彭凡，鲁云，刘轶，周志军，
申请(专利权)人：共享智能铸造产业创新中心有限公司，
类型：新型
国别省市：