一种3D打印装置及成型方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种3D打印装置，包括安装架，安装架顶部安装有运动机构，运动机构连接有3D打印头，安装架在3D打印头的下侧安装有工作平台，工作平台的中心位置设有导向孔，导向孔内安装有导柱，工作平台的底部在导柱的两侧设有安装座，安装座安装有夹紧导向轮，两侧夹紧导向轮的外轮廓与导柱紧密贴合，导柱在夹紧导向轮的作用下进行向下移动，从而增加打印空间，实现超细长工件的打印，其中一侧安装座安装有伺服电机，伺服电机的动力输出端与夹紧导向轮相连接。本发明专利技术解决了对现有技术中3D打印工件尺寸限制的问题，拓展3D打印工件的一个尺寸限制维度，无需将多个部件拼装使用，使得使用更方便，提高了其实用性，实现超细长工件的打印工作。打印工作。打印工作。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印装置及成型方法


[0001]本专利技术属于3D打印
，具体涉及一种3D打印装置及成型方法。

技术介绍

[0002]3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以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，3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程以及其他领域都有所应用；但目前3D打印装置的缺点是打印平台尺寸普遍都不大，对单个零件的尺寸有限制，因此无法打印细长形状工件，对尺寸较大工件的打印成型就需多个部件拼装使用，使得其使用不便，实用性不高。

技术实现思路

[0003]针对上述
技术介绍
所提出的问题，本专利技术的目的是：旨在提供一种3D打印装置及成型方法。
[0004]为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种3D打印装置，包括安装架，所述安装架顶部安装有运动机构，所述运动机构连接有3D打印头，所述安装架在3D打印头的下侧安装有工作平台，所述工作平台的中心位置设有导向孔，所述导向孔内安装有导柱，所述导柱的顶面与工作平台的工作平面保持一致，所述工作平台的底部在导柱的两侧设有安装座，所述安装座安装有夹紧导向轮，两侧所述夹紧导向轮的外轮廓与导柱紧密贴合，所述导柱在夹紧导向轮的作用下进行向下移动，从而增加打印空间，实现超细长工件的打印，其中一侧所述安装座安装有伺服电机，所述伺服电机的动力输出端与夹紧导向轮相连接，所述安装架底部一侧设有收卷机构，所述收卷机构包括电机安装座，所述电机安装座安装有收卷电机，所述收卷电机的动力输出端连接有收卷轮，所述收卷轮连接有支撑座。
[0006]进一步限定，所述运动机构包括X轴运动组件和Y轴运动组件，所述X轴运动组件安装在Y轴运动组件的上侧。这样的结构设计便于分别继续X和Y的自由运动。
[0007]进一步限定，所述X轴运动组件包括X轴电机，所述X轴电机底部安装有X轴电机座，所述X轴电机座的一侧连接有X轴丝杆，所述X轴电机的动力输出端与X轴丝杆相连接，所述X轴丝杆的另一侧连接有X轴导向座，所述X轴导向座内安装有X轴轴承，所述X轴丝杆安装在X轴轴承内，所述X轴电机座与X轴导向座均滑动连接有X轴导向柱，所述X轴导向柱安装在安装架上，所述X轴丝杆连接有X轴螺母，所述X轴螺母安装在3D打印头内。这样的结构设计便于进行X轴运动。
[0008]进一步限定，所述Y轴运动组件包括Y轴电机，所述Y轴电机底部安装有Y轴电机座，所述Y轴电机座的一侧连接有Y轴丝杆，所述Y轴电机的动力输出端与Y轴丝杆相连接，所述Y
轴丝杆的另一侧连接有Y轴导向座，所述Y轴导向座内安装有Y轴轴承，所述Y轴丝杆安装在Y轴轴承内，所述Y轴电机座与Y轴导向座均滑动连接有Y轴导向柱，所述Y轴导向柱安装在安装架上，所述Y轴丝杆连接有Y轴螺母，所述Y轴螺母安装在3D打印头内。这样的结构设计便于进行Y轴运动
[0009]进一步限定，所述安装架的下侧设有底座，所述底座的顶部两侧安装有推动机构，所述推动机构的动力输出端连接有横梁架，所述横梁架固定安装在安装架的底部两侧。所述底座的底部四个角落安装有防滑支撑脚。这样的结构设计便于通过推动机构改变安装架的高度位置，增加打印距离，且具有防滑支撑的效果。
[0010]进一步限定，所述推动机构包括导杆气缸，所述导杆气缸的两侧设有导向孔，所述导向孔内滑动安装有导杆，所述导杆的一侧固定安装在横梁架上。这样的结构设计使得推动机构在使用时提高导向稳定的效果。
[0011]进一步限定，所述推动机构的两侧连接有L型锁板，所述推动机构通过L型锁板锁紧安装在底座上，所述底座在对应推动机构处设有避空槽。这样的结构设计便于推动机构的固定安装和使用。
[0012]进一步限定，所述安装架的四个角落均设有导向槽孔，所述导向槽孔内安装有支撑导向柱，所述支撑导向柱的底部固定安装在底座上。这样的结构设计使得安装架在调节时具有导向效果。
[0013]进一步限定，所述工作平台的底部设有调节槽，所述调节槽内安装有调节机构，所述调节机构包括调节转轮，所述调节转轮连接有双头螺纹丝杆，所述双头螺纹丝杆的两端安装有轴承座，所述双头螺纹丝杆的两侧连接有螺母，所述螺母连接有螺母安装座，所述螺母安装座的一侧连接有插杆，所述插杆的另一侧贯穿安装座并延伸至其外侧，所述插杆的另一侧连接有导向滑座，所述导向滑座连接有导向滑杆。这样的结构设计便于调节两侧夹紧导向轮之间的距离，以便于适应不同尺寸的工件打印。
[0014]一种3D打印装置的成型方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0015]S1：对待打印的模型进行三维模型设计，以获取待打印3D对象，将获取的待打印3D对象转变成打印文件，将打印文件发送至3D打印装置，使得3D打印装置根据打印文件开始进行3D打印；
[0016]S2：在S开始进行3D打印前，准备3D打印材料，其3D打印材料可为金属或者塑料；
[0017]S3：通过3D打印装置控制运动机构运动，使运动机构带动3D打印头移动至工作平台的导柱上方，并控制3D打印头按预定轨迹运动，打印工件；
[0018]S4：在S打印工件的同时，伺服电机启动，使得伺服电机带动一侧的夹紧导向轮进行旋转，从而使得夹紧导向轮带动导柱开始下降移动，改变导柱与3D打印头之间的高度距离，以便于打印高度较高的工件，而导柱在下降移动的同时会带动另一侧的夹紧导向轮进行运动，使另一侧的夹紧导向轮起到辅助夹紧和导向的效果，
[0019]S5：当导柱在伺服电机的带动下脱离两侧的夹紧导向轮后，打印工件的底部会同步进入到两侧夹紧导向轮之间，并继续依靠伺服电机带动夹紧导向轮，夹紧导向轮带动打印工件向下移动，增加顶部的打印高度。
[0020]S6：当3D打印装置在进行超细长工件的打印工作时，可将打印出来的超细长工件的底部放入收卷机构内，通过控制收卷机构启动，使收卷电机带动收卷轮进行旋转，从而使
得收卷轮对打印出来的超细长工件进行旋转收卷工作，进而满足对超长工件的打印；
[0021]S7：最后在工件打印完成后，将工件从3D打印装置中取出即可完成3D打印工作。
[0022]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过伺服电机带动一侧的夹紧导向轮进行旋转，从而使得夹紧导向轮带动导柱开始下降移动，改变导柱与3D打印头之间的高度距离，以便于打印高度较高的工件，从而可满足超细长工件的打印工作，并且搭配上收卷机构，通过收卷机构对打印出来的超细长工件进行收卷工作，使得本专利技术能够满足超长工件的打印，而导柱在下降移动的同时会带动另一侧的夹紧导向轮进行运动，使另一侧的夹紧导向轮起到辅助夹紧和导向的效果，从而解决了对现有技术中3D打印工件尺寸限制的问题，拓展3D打印工件的一个尺寸限制维度，无需将多个部件拼装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印装置，其特征在于：包括安装架(1)，所述安装架(1)顶部安装有运动机构(2)，所述运动机构(2)连接有3D打印头(3)，所述安装架(1)在3D打印头(3)的下侧安装有工作平台(4)，所述工作平台(4)的中心位置设有导向孔，所述导向孔内安装有导柱(5)，所述导柱(5)的顶面与工作平台(4)的工作平面保持一致，所述工作平台(4)的底部在导柱(5)的两侧设有安装座(6)，所述安装座(6)安装有夹紧导向轮(7)，两侧所述夹紧导向轮(7)的外轮廓与导柱(5)紧密贴合，所述导柱(5)在夹紧导向轮(7)的作用下进行向下移动，从而增加打印空间，实现超细长工件的打印，其中一侧所述安装座(6)安装有伺服电机(8)，所述伺服电机(8)的动力输出端与夹紧导向轮(7)相连接，所述安装架(1)底部一侧设有收卷机构(44)，所述收卷机构(44)包括电机安装座(45)，所述电机安装座(45)安装有收卷电机(46)，所述收卷电机(46)的动力输出端连接有收卷轮(47)，所述收卷轮(47)连接有支撑座(48)。2.根据权利要求1所述的一种3D打印装置，其特征在于：所述运动机构(2)包括X轴运动组件(9)和Y轴运动组件(10)，所述X轴运动组件(9)安装在Y轴运动组件(10)的上侧。3.根据权利要求2所述的一种3D打印装置，其特征在于：所述X轴运动组件(9)包括X轴电机(11)，所述X轴电机(11)底部安装有X轴电机座(12)，所述X轴电机座(12)的一侧连接有X轴丝杆(13)，所述X轴电机(11)的动力输出端与X轴丝杆(13)相连接，所述X轴丝杆(13)的另一侧连接有X轴导向座(14)，所述X轴导向座(14)内安装有X轴轴承(15)，所述X轴丝杆(13)安装在X轴轴承(15)内，所述X轴电机座(12)与X轴导向座(14)均滑动连接有X轴导向柱(16)，所述X轴导向柱(16)安装在安装架(1)上，所述X轴丝杆(13)连接有X轴螺母(17)，所述X轴螺母(17)安装在3D打印头(3)内。4.根据权利要求3所述的一种3D打印装置，其特征在于：所述Y轴运动组件(10)包括Y轴电机(18)，所述Y轴电机(18)底部安装有Y轴电机座(19)，所述Y轴电机座(19)的一侧连接有Y轴丝杆(20)，所述Y轴电机(18)的动力输出端与Y轴丝杆(20)相连接，所述Y轴丝杆(20)的另一侧连接有Y轴导向座(21)，所述Y轴导向座(21)内安装有Y轴轴承(22)，所述Y轴丝杆(20)安装在Y轴轴承(22)内，所述Y轴电机座(19)与Y轴导向座(21)均滑动连接有Y轴导向柱(23)，所述Y轴导向柱(23)安装在安装架(1)上，所述Y轴丝杆(20)连接有Y轴螺母(24)，所述Y轴螺母(24)安装在3D打印头(3)内。5.根据权利要求4所述的一种3D打印装置，其特征在于：所述安装架(1)的下侧设有底座(25)，所述底座(25)的顶部两侧安装有推动机构(26)，所述推动机构(26)的动力输出端连接有横梁架(27)，所述横梁架(27)固定安装在安装架(1)的底部两侧。所述底座(25)的底部四个角落安装有防滑支撑脚(33)。6.根据权利要求5所述的一种3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨益航，陈文练，郑俊杰，张莉，张厚安，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：