一种斜齿轮立式可智能化控制生物3D打印墨水搅拌容器制造技术

本发明专利技术公开了一种斜齿轮立式可智能化控制生物3D打印墨水搅拌容器，属于生物3D打印技术领域，其结构包括：混料缸和其内部的搅拌装置及其组件；搅拌装置包括通过卡扣轴向固定在搅拌盖上的搅拌轴，搅拌轴上装配有斜齿轮、联轴器，通过键连接，轴肩处设置有圆锥滚子轴承；电机通过联轴器将动力传给容器，通过斜齿轮的转动搅拌材料，以达到混匀打印用墨水的目的。整体容器装置实现通过向进料口加入打印用墨水材料，从出料口处获得搅拌混匀后的打印用墨水，操作简单方便，能够有效提高生物3D打印的效率及打印用墨水的粘度及均匀性，同时为可实现智能化控制生产提供了便利。现智能化控制生产提供了便利。现智能化控制生产提供了便利。

【技术实现步骤摘要】
一种斜齿轮立式可智能化控制生物3D打印墨水搅拌容器


[0001]本专利技术涉及生物三维(Three
‑
Dimensional，简称3D)打印
，具体涉及一种斜齿轮立式可智能化控制墨水搅拌容器。

技术介绍

[0002]随着现代社会的不断发展，传统制造业已不能满足人们对于高效、智能化、个性化生产的要求。3D打印技术应运而生，3D打印也称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，逐层累积材料的制造方式。3D打印技术有着节省制造材料、能够实现复杂异质结构成型等优势，目前已广泛应用于工业设计、模具制造、生物医疗、航空航天等领域。
[0003]而在生物3D打印领域，正是由于个性化营养越来越得到大众的青睐，打印用墨水的配方式其关键点。而要实现个性化营养，墨水的配比尤为重要，其关系到食品的结构、口感、营养价值、个性化需求、颜色等等。但是普遍的生物3D打印机都是事先配好打印用墨水，在进行食品、组织等等的打印，人工制备材料成本太高，于是混料和其搅拌成了一个问题，而实现高效率以及自动化控制更是一个亟待解决的问题。
[0004]在搅拌容器上，比较司空见惯的是滚筒内置刀片以及特殊结构轴压力搅拌，而利用齿轮搅拌运用较少，尤其是斜齿轮。斜齿轮特有的结构更有利于粘性材料的搅拌，更易控制打印用墨水的粘度以及其制备。
[0005]智能制造，越来越大众化，越来越有卖点，而现有很多3D打印用墨水的制备方法，但是都是特立独行，并非具有一些普适性；而具有普适性的专利技术，都还尚未加入可智能化控制模块，需要人工去操作。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种采用斜齿轮进行墨水搅拌的容器，可实现智能化控制，为后续进行3D打印提供物质原料基础，该容器安全，原理简单，控制简易方便，能够有效改善打印用墨水的粘度及其均匀性，改善其性能，为生物3D打印原料的制备提供便利。
[0007]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0008]一种斜齿轮立式可智能化控制墨水搅拌容器，包括：混料缸以及其装配在中部的搅拌装置；搅拌装置组件包括：搅拌轴、卡扣、斜齿轮、轴承、联轴器，而整个搅拌装置由搅拌盖固定于混料缸中部；整体结构采用立式结构，更便于材料打印用墨水因自重往下出料。
[0009]进一步地，本专利技术的驱动装置是伺服电机，其通过联轴器与搅拌轴相连，而可以通过在混料缸壁内加入一些粘度传感器，随后反馈数据、参数给PLC控制器，进行PID积分调节运算，使PLC控制伺服电机转速，实现对打印用墨水的均匀性、粘度的实时管控调节，实现对墨水的智能调控，从而达到对容器的可智能化控制。
[0010]而搅拌轴的轴向固定通过固定在搅拌盖上的一对卡扣实现，以牺牲轴径，换取轴向固定，同时可以防止搅拌轴轴向窜动，卡扣通过间隙配合将轴进行固定。
[0011]关键地，通过键连接完成斜齿轮的径向固定，而装配在搅拌轴上的斜齿轮，设计采
用一般黏性材料的剪切应力的最小原理以及流体工学，使材料能够充分被斜齿轮齿顶部给剪切均匀，齿根部在进行材料的运送及混合搅拌，实现其混匀搅拌的功效，同时斜齿轮结构中的齿槽是能够进行墨水的搅拌及运送的。
[0012]进一步地，搅拌轴一端设置有轴端倒角，以完成斜齿轮的轴向固定，并且与混料缸底部开口有一定间隙，有利于打印用墨水从混料缸里流落到下一个工位；搅拌轴设有阶梯，并且键槽开在同一条中心线上，以防止轴受非周期性载荷。
[0013]搅拌轴的轴承设置为圆锥滚子轴承，用以减轻轴向力，并且使轴的转动更加顺畅，无轴径方向的阻尼，并且圆锥滚子轴承外圈上方固定于搅拌盖的阶梯沟槽内。
[0014]进一步地，搅拌盖设置有阶梯，用以固定轴承外圈以及混料缸的密封，并且设置四孔，用以将卡扣装配于搅拌盖上，实现其防止搅拌轴轴向窜动的功能。
[0015]搅拌盖与混料缸紧密贴合，用以防止其他杂质掉入容器里，保证打印用墨水的纯度以及防止被污染。
[0016]进一步地，混料缸设置有多个进料口，可采用多种料混合混匀进行3D打印以及提高生产效率；底部有出料口，并设置有倒斜角，利于打印用墨水因重力流出混料缸。
[0017]本专利技术具有以下有益效果：
[0018]本专利技术提供了一种斜齿轮立式可智能化控制墨水搅拌容器，该容器设置有搅拌器，可以将预加工的、指定配方的打印用墨水进行混合、搅拌，用以3D生物打印，该容器结构简单，操作方便，通过在容器壁加装传感器，可实现对容器混料搅拌智能化控制。
附图说明
[0019]图1本专利技术的斜齿轮立式可智能化控制墨水搅拌容器的整体结构示意图:其中1—混料缸；2—搅拌盖；3—卡扣；4—联轴器；5—M8螺钉；6—M10螺钉。
[0020]图2本专利技术的搅拌轴装配图：7—斜齿轮；8—圆锥滚子轴承；9—搅拌轴。
[0021]图3本专利技术的搅拌轴示意图；
[0022]图4本专利技术的搅拌盖主、左、后视图；a
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主视图；b
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左视图；c
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俯视图。
[0023]图5本专利技术的混料缸主、左、俯视图；a
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主视图；b
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左视图；c
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俯视图。
[0024]其中：1—混料缸；2—搅拌盖；3—卡扣；4—联轴器；5—螺栓；6—螺钉；7—斜齿轮；8—圆锥滚子轴承；9—搅拌轴。
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，说明本专利技术的具体实施方式，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0026]实施例
[0027]参照图1、图2，一种斜齿轮立式可智能化控制墨水搅拌容器，包括：混料缸1以及其装配在中部的搅拌装置；搅拌装置组件包括：搅拌轴9、卡扣3、斜齿轮7、圆锥滚子轴承8、联轴器4，其中装配顺序是：搅拌轴9
→
斜齿轮7
→
圆锥滚子轴承8
→
卡扣3
→
联轴器4，并且整个搅拌装置由搅拌盖2固定于混料缸中部；整体结构采用立式结构，更便于材料打印用墨水因自重往下出料。
[0028]整体专利技术装置装配顺序：先将混料缸1安装于气泵或下位装置上，通过螺钉6旋紧；
再将搅拌装置按顺序装配，先将对应的键安装在搅拌轴9靠近阶梯倒角处的键槽位置，再将斜齿轮7沿着轴径安装入一号键位，随后将圆锥滚子轴承8安装于轴的阶梯处，再沿轴径将搅拌盖2卡住圆锥滚子轴承8外端，并与混料缸1过盈配合，然后在轴的退刀槽处卡进一对卡扣3，并用螺栓5固定卡扣3于搅拌盖2上，最后将对应的键安装在二号键位，并将联轴器4安装入槽位，即完成所有装置的装配。
[0029]下面结合图1
‑
图5介绍该容器的工作过程：
[0030]使用该装置时，电动机与联轴器4相连接，驱动电机运转时，由联轴器4带动搅拌轴9转动，从而使整个搅拌装置处于运转状态，然后在混料缸1的三个进料口倒入三种打印用墨水的原材料，材料经过斜齿轮7时，会被充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种斜齿轮立式可智能化控制墨水搅拌容器，其特征在于包括：混料缸以及其装配在中部的搅拌装置；搅拌装置组件包括：搅拌轴、卡扣、斜齿轮、轴承、联轴器，而整个搅拌装置由搅拌盖固定于混料缸中部；整体结构采用立式结构，更便于材料打印用墨水因自重往下出料。2.根据权利要求1所述的一种斜齿轮立式可智能化控制墨水搅拌容器，其特征在于驱动装置是伺服电机，其通过联轴器与搅拌轴相连，而可以通过在混料缸壁内加入一些粘度传感器，随后反馈数据、参数给PLC控制器，进行PID积分调节运算，使PLC控制伺服电机转速，实现对打印用墨水的均匀性、粘度的实时管控调节，实现对墨水的智能调控，从而达到对容器的可智能化控制。3.根据权利要求1所述的一种斜齿轮立式可智能化控制墨水搅拌容器，其特征在于搅拌轴的轴向固定通过固定在搅拌盖上的一对卡扣实现，以牺牲轴径，换取轴向固定，同时可以防止搅拌轴轴向窜动，卡扣通过间隙配合将轴进行固定。4.根据权利要求1所述的一种斜齿轮立式可智能化控制墨水搅拌容器，其特征在于通过键连接完成斜齿轮的径向固定，而装配在搅拌轴上的斜齿轮，设计采用一般黏性材料的剪切应力的最小原理以及流体工学，使材料能够充分被斜齿轮齿顶部给剪切均匀，齿根部在进行材料的运送及混合搅拌，实现其混匀搅拌的功效，同时斜齿轮结构中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林琳，潘靖夫，徐保国，陈啸尘，李昌珠，崔海英，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：