基于3d打印的材料快速堆叠成型设备
阅读说明：本技术 基于3d打印的材料快速堆叠成型设备 (Material piles up former fast based on 3D prints ) 是由 朱献涛 彭志源 于 2020-11-25 设计创作，主要内容包括：本发明提供基于3D打印的材料快速堆叠成型设备,涉及3D打印领域,包括承载框架和移动机构,本发明中承载框架内设置有移动机构,移动机构包括定位套,承载框架内设置有定位套,定位套内套接固定有打印组件；定位套的顶端固定有顶置拉杆座,定位套上方在位于承载框架顶端固定有提拉驱动单元；定位套的左右两端连接有斜置拉杆座,承载框架的左右两端固定有方向驱动单元,定位套的上方在位于承载框架的顶端对称固定有U型架,具有空间占用小,移动精度高,造价低等优点,该类优点对于长期占据至主流移动机构的三轴移动组件,具有优秀的使用和推广价值。(The invention provides a material rapid stacking and forming device based on 3D printing, which relates to the field of 3D printing and comprises a bearing frame and a moving mechanism, wherein the moving mechanism is arranged in the bearing frame and comprises a positioning sleeve; an overhead pull rod seat is fixed at the top end of the positioning sleeve, and a lifting driving unit is fixed above the positioning sleeve and positioned at the top end of the bearing frame; the left end and the right end of the positioning sleeve are connected with the obliquely-arranged pull rod seats, the left end and the right end of the bearing frame are fixedly provided with the direction driving units, and the U-shaped frames are symmetrically and fixedly arranged at the top end of the bearing frame above the positioning sleeve.)
技术领域
本发明3D打印涉及领域，尤其涉及基于3D打印的材料快速堆叠成型设备。
背景技术
3D打印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(AEC)、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、枪支以及其他领域都有所应用。
基于3D打印的材料快速堆叠成型设备基于三轴架构来实现打印座的X、Y和Z轴的三向移动，该种移动方式长期占据着主流3D打印设备的配套组件，但纵观总体使用效果来说，三轴架构存在着空间占用大，造价高，精准度一般等情况，遂基于以上表述，急需一种新型快速堆叠成型设备来改善目前3D打印设备在使用中的困扰。
发明内容
本发明的目的在于提供基于3D打印的材料快速堆叠成型设备，以解决上述技术问题。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：基于3D打印的材料快速堆叠成型设备，包括承载框架和移动机构，其特征在于：所述承载框架内设置有移动机构，移动机构包括定位套，所述承载框架内设置有定位套，定位套内套接固定有打印组件；所述定位套的顶端固定有顶置拉杆座，定位套上方在位于承载框架顶端固定有提拉驱动单元；所述定位套的左右两端连接有斜置拉杆座，所述承载框架的左右两端固定有方向驱动单元，所述定位套的上方在位于承载框架的顶端对称固定有U型架，所述齿条辊轮转动连接至U型架处。
优选的，所述提拉驱动单元和顶置拉杆座之间设置有同步带，同步带的一端套于顶置拉杆座处，同步带的另一端绕接至提拉驱动单元处驱动的齿轮表面；所述斜置拉杆座、U型架至方向驱动单元处设置有同步带，同步带的一端套于斜置拉杆座处，同步带绕接至齿条辊轮的表面，同步带的另一端绕接至方向驱动单元处驱动的齿轮表面；所述提拉驱动单元和方向驱动单元的一侧均安装有收卷装置，三根所述同步带均插入至对应收卷装置内。
优选的，所述打印组件包括打印主机、凸出轨道、料管、夹持滑块、管连接头和锥形喷管，所述打印主机嵌入至定位套内，打印主机底端设置有凸出轨道，凸出轨道的中部位置处贯穿有孔位，孔位内穿插有料管，料管的一端与打印主机连接；所述凸出轨道底侧设置有夹持滑块，夹持滑块滑动连接至凸出轨道处；所述夹持滑块底端连接有管连接头，所述料管的另一端连接至管连接头处，所述管连接头底端连接有锥形喷管，所述料管、管连接头至锥形喷管为腔体相通状，所述锥形喷管下方设置有旋转组件。
优选的，所述定位套的底侧壁体处设置有槽位，所述凸出轨道伸入至定位套处设置有槽位内。
优选的，所述旋转组件包括齿轮盘、杆固定座、承载盘、驱动马达和吸排结构，所述吸排结构固定至承载框架处设置的支撑座顶端，所述吸排结构的内侧在位于圆心处固定有杆固定座，杆固定座上方设置有齿轮盘，齿轮盘圆心处套接有芯轴，芯轴插接至杆固定座内轴承处；所述齿轮盘的一侧在位于吸排结构内固定有驱动马达，驱动马达处传动齿轮啮合连接至齿轮盘处；所述齿轮盘上方固定有承载盘，承载盘圆心与齿轮盘圆心呈重叠状。
优选的，所述承载盘包括玻璃板、磁性板和塑料板，所述齿轮盘上方固定有塑料板，塑料板上方贴合有磁性板，磁性板上方贴合有玻璃板，玻璃板至锥形喷管处呈磁性吸引状。
优选的，所述吸排结构包括环形风盘、基座和吸管接头，所述基座固定于承载框架处设置有支撑座顶端，基座的顶端端口处设置有环形风盘，环形风盘的环形边沿与基座的端口边沿呈连接状；所述基座的侧壁处贯穿连接有吸管接头。
优选的，所述环形风盘表面以环形分布状等分贯穿有若干条形缝隙，所述环形风盘内边沿相较于外边沿呈低位状态。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过一组提拉驱动单元和两组方向驱动单元，来驱动定位套进行上下方向和左右方向的移动，该种移动方式，通过同步带对动能进行传递，可在提拉驱动单元和两组方向驱动单元相互协调下，对打印点位进行精准的位置移动，且相较于传统三轴移动机构，具有空间占用小，移动精度高，造价低等优点，该类优点对于长期占据至主流移动机构的三轴移动组件，具有优秀的使用和推广价值。
2、本发明为了避免移动机构在位置移动中，因定位套受惯性作用所导致的打印偏摆问题，基于夹持滑块滑动连接至凸出轨道处，来保持管连接头及其底端连接的锥形喷管呈垂直状态，且在垂直状态中，基于承载盘与锥形喷管的磁性吸引，来对垂直状态进行进一步的加固，进而在移动机构发生小幅度偏摆时，通过夹持滑块自适应偏摆角度，来保持锥形喷管的打印位置，该设置可大幅度提高打印精准度，进而保障产品在成型后的细致程度。
附图说明
图1为本发明基于3D打印的材料快速堆叠成型设备的结构示意图；
图2为本发明中移动机构的结构示意图；
图3为本发明中移动机构内转向结构的示意图；
图4为本发明中打印组件的分体结构示意图；
图5为本发明中旋转组件的分体结构示意图；
图6为本发明中旋转组件内吸排结构的示意图；
图7为本发明中旋转组件内承载盘的复合结构示意图；
附图标记：1、承载框架；2、打印组件；3、旋转组件；4、移动机构；21、打印主机；22、凸出轨道；23、料管；24、夹持滑块；25、管连接头；26、锥形喷管；31、齿轮盘；32、杆固定座；33、承载盘；34、驱动马达；35、吸排结构；331、玻璃板；332、磁性板；333、塑料板；351、环形风盘；352、基座；353、吸管接头；41、提拉驱动单元；42、齿条辊轮；43、定位套；44、斜置拉杆座；45、方向驱动单元；46、U型架；47、顶置拉杆座。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
下面结合附图描述本发明的具体实施例。
实施例1
如图1-3所示，基于3D打印的材料快速堆叠成型设备，包括承载框架1和移动机构4，其承载框架1内设置有移动机构4，移动机构4包括定位套43，承载框架1内设置有定位套43，定位套43内套接固定有打印组件2；定位套43的顶端固定有顶置拉杆座47，定位套43上方在位于承载框架1顶端固定有提拉驱动单元41；定位套43的左右两端连接有斜置拉杆座44，承载框架1的左右两端固定有方向驱动单元45，定位套43的上方在位于承载框架1的顶端对称固定有U型架46，齿条辊轮42转动连接至U型架46处；其中提拉驱动单元41和顶置拉杆座47之间设置有同步带，同步带的一端套于顶置拉杆座47处，同步带的另一端绕接至提拉驱动单元41处驱动的齿轮表面；斜置拉杆座44、U型架46至方向驱动单元45处设置有同步带，同步带的一端套于斜置拉杆座44处，同步带绕接至齿条辊轮42的表面，同步带的另一端绕接至方向驱动单元45处驱动的齿轮表面；提拉驱动单元41和方向驱动单元45的一侧均安装有收卷装置，三根同步带均插入至对应收卷装置内。
本实施例中，通过提拉驱动单元41和两组方向驱动单元45，来驱动定位套43进行上下方向和左右方向的移动，该种移动方式，通过同步带对动能进行传递，可在提拉驱动单元41和两组方向驱动单元45相互协调下，对打印点位进行精准的位置移动。
本实施例中，移动机构4相较于传统三轴移动机构，具有空间占用小，造价低以及移动精度高的使用优点，该类优点可对打印方式进行优化，以避免因三轴移动精度欠佳，所导致的产品成型粗糙问题。
实施例2
如图1-7所示，基于3D打印的材料快速堆叠成型设备，打印组件2包括打印主机21、凸出轨道22、料管23、夹持滑块24、管连接头25和锥形喷管26，打印主机21嵌入至定位套43内，打印主机21底端设置有凸出轨道22，凸出轨道22的中部位置处贯穿有孔位，孔位内穿插有料管23，料管23的一端与打印主机21连接；凸出轨道22底侧设置有夹持滑块24，夹持滑块24滑动连接至凸出轨道22处；夹持滑块24底端连接有管连接头25，料管23的另一端连接至管连接头25处，管连接头25底端连接有锥形喷管26，料管23、管连接头25至锥形喷管26为腔体相通状，锥形喷管26下方设置有旋转组件3，其中旋转组件3内承载盘33包括玻璃板331、磁性板332和塑料板333，齿轮盘31上方固定有塑料板333，塑料板333上方贴合有磁性板332，磁性板332上方贴合有玻璃板331，玻璃板331至锥形喷管26处呈磁性吸引状。
本实施例中，为了避免移动机构4在位置移动中，所引发的打印组件2偏摆现象，基于夹持滑块24滑动连接至凸出轨道22处，来保持管连接头25及其底端连接的锥形喷管26，保持垂直状态，且在垂直状态中，基于承载盘33与锥形喷管26的磁性吸引，来对垂直状态进行进一步的加固，进而在移动机构4发生小幅度偏摆时，通过夹持滑块24自适应偏摆角度，来保持锥形喷管26的打印位置，该设置可大幅度提高打印精准度，进而保障产品在成型后的细致程度。
实施例3
如图1-7所示，基于3D打印的材料快速堆叠成型设备，旋转组件3包括齿轮盘31、杆固定座32、承载盘33、驱动马达34和吸排结构35，吸排结构35固定至承载框架1处设置的支撑座顶端，吸排结构35的内侧在位于圆心处固定有杆固定座32，杆固定座32上方设置有齿轮盘31，齿轮盘31圆心处套接有芯轴，芯轴插接至杆固定座32内轴承处；齿轮盘31的一侧在位于吸排结构35内固定有驱动马达34，驱动马达34处传动齿轮啮合连接至齿轮盘31处；齿轮盘31上方固定有承载盘33，承载盘33圆心与齿轮盘31圆心呈重叠状；其中吸排结构35包括环形风盘351、基座352和吸管接头353，基座352固定于承载框架1处设置有支撑座顶端，基座352的顶端端口处设置有环形风盘351，环形风盘351的环形边沿与基座352的端口边沿呈连接状，环形风盘351表面以环形分布状等分贯穿有若干条形缝隙，环形风盘351内边沿相较于外边沿呈低位状态；基座352的侧壁处贯穿连接有吸管接头353。
本实施例中，通过驱动马达34啮合连接至齿轮盘31处，使得放置于承载盘33处的工件，可配合移动机构4进行旋转运动，即上下移动、左右移动和旋转移动来扩大打印组件2的打印精准度，进而在大幅度降低空间占用率的前提下，提高打印组件2的操作面，以获得更为优秀的打印效果。
本实施例中，基座352可基于环形风盘351固定于端口处，进而在吸排装置将吸管插接至吸管接头353时，自环形风盘351表面设置的若干条形缝隙处，来吸附外环境中因热熔打印时所产生的异味，以避免打印时异味散发，所导致的打印环境差问题。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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