本實用新型涉及建筑工程相關技術領域,具體涉及拼裝式粘土3D打印機。
背景技術:
現有的粘土3D打印機一般采用直接通過空氣壓縮機壓力擠出的方式,由于土質和裝填的原因,在材料中往往存在著大量的氣泡,造成打印過程中粘土中斷擠出或壓縮空氣噴射毀壞模型的問題,而且整體結構較為復雜,不利于搬運和安裝,而粘土作品的制作,一直受到青少年兒童的青睞,如果能針對青少年兒童實現粘土3D打印機的快速安裝、拆卸和清洗,則具有重要意義。
技術實現要素:
針對上述問題,為了解決現有技術的不足,本實用新型提供拼裝式粘土3D打印機,該打印機結構簡單,可實現快速拼裝,而且可以有效解決粘土打印過程中混雜氣泡的問題,配合移動裝置的設置實現不同土質,不同形狀材料打印。
本實用新型提供的方案如下:
拼裝式粘土3D打印機,包括:
粘土輸出裝置,該裝置包括壓力桶,在壓力桶內可填充粘土,且在壓力桶內設置活塞,活塞由壓力裝置帶動活塞推動粘土從壓力桶輸出;
粘土攪拌擠出裝置,該裝置包括外部套筒,在外部套筒的內部設有用于擠出粘土的針筒,針筒與壓力桶連通,具體地,壓力桶的一端通過送料管與壓力桶下表面的噴嘴實現連接,且在針筒內設有可旋轉的攪拌棒,固定時,外部套筒豎直設置,針筒的出口設置于外部套筒的底部;
工作臺,工作臺與第一移動裝置固定帶動工作臺沿x軸方向移動;
外部套筒與可帶動外部套筒沿著與x軸垂直的方向y軸移動的第二移動裝置以及沿著豎直方向z軸移動的第三移動裝置分別單獨連接。
所述第一移動裝置、第二移動裝置及第三移動裝置分別與計算機的打印控制系統連接。
上述的粘土3D打印機通過粘土輸出裝置向粘土攪拌擠出裝置供給粘土,隨著第一移動裝置、第二及第三移動裝置的移動,粘土攪拌擠出裝置向工作臺表面一層一層擠出粘土,實現特定形狀、結構的粘土結構的打印。
進一步地,為了簡化結構,所述的第一移動裝置為由電機驅動的直線導軌,所述的工作臺與直線導軌的滑塊固定。
作為優選,所述的第二移動裝置與第三移動裝置均為由電機驅動的直線導軌,電機反應速度快,可實現打印的快速精確。
進一步地,所述第二移動裝置與第三移動裝置相垂直設置。
進一步地,所述第三移動裝置通過支架支撐固定在底座上,所述第一移動裝置的底部固定于所述的底座上,并且在底座下表面的四個角處設置多個支撐腳,以方便對整個打印機的快速搬放,有利于兒童青少年的操作。
進一步地,所述工作臺與所述的第一移動裝置之間可拆卸設置,同時,所述第二移動裝置與所述第三移動裝置之間可拆卸設置,這樣可拆卸的設置,可實現對整個打印機的快速安裝與拆卸,簡單方便。
進一步地,為了支撐的穩定,所述第二移動裝置包括兩條相互平行的豎直設置的直線導軌,二者之間通過連接件連接。
作為優選,所述工作臺水平設置,第一移動裝置設于工作臺的下方,最好是設于工作臺下部的中央,以提供打印機在移動過程中的穩定性。
本實用新型的有益效果是:
1)本實用新型通過將粘土輸送與粘土攪拌分離,并設置攪拌棒對粘土進行攪拌,可使粘土攪拌均勻,并且能大大降低粘土中混雜的氣泡,使得打印過程更加穩定。
2)采用多個移動裝置的設置,既能方便對各個方向位移的控制,而且采用拼裝式的結構對打印機的整體進行設置,可實現快速拼裝,方便了對整個打印機的搬運。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是本實用新型中第一移動裝置的示意圖。
圖3是本實用新型中粘土輸出裝置的示意圖。
圖4是本實用新型中粘土攪拌擠出裝置示意圖。
圖中:1.第三移動裝置,2.第二移動裝置,3.壓力桶,4.送料管,5.工作臺,6.底座,7.第一移動裝置,8.電機,9.滑塊,10.壓力閥,11.步進電機,12.聯軸器,13.攪拌棒,14.外部套筒,15.針筒。
具體實施方式
下面結合說明書附圖具體實施例對本實用新型作進一步的描述:
拼裝式粘土3D打印機,包括:
粘土輸出裝置,該裝置包括壓力桶3,在壓力桶3內可填充粘土,且在壓力桶3內設置活塞,活塞由壓力裝置帶動活塞推動粘土從壓力桶3輸出;
粘土攪拌擠出裝置,該裝置包括外部套筒14,在外部套筒14的內部設有用于擠出粘土的針筒15,針筒15與壓力桶3連通,具體地,壓力桶3的一端通過送料管4與壓力桶3下表面的噴嘴實現連接,且在針筒15內設有可旋轉的攪拌棒13;
工作臺5,工作臺5與第一移動裝置7固定帶動工作臺沿x軸方向移動;所述工作臺5水平設置,相應地,第二移動裝置2同樣是水平設置的,第一移動裝置7設于工作臺5的下方,最好是設于工作臺5下部的中央,以提供打印機在移動過程中的穩定性。
外部套筒14與可帶動外部套筒14沿著與x軸垂直的方向y軸移動的第二移動裝置2以及沿著豎直方向z軸移動的第三移動裝置1分別單獨連接。
所述第一移動裝置、第二移動裝置及第三移動裝置分別與計算機的打印控制系統連接。
上述的粘土3D打印機通過粘土輸出裝置向粘土攪拌擠出裝置供給粘土,隨著第一移動裝置、第二及第三移動裝置的移動,粘土攪拌擠出裝置向工作臺表面一層一層擠出粘土,實現特定形狀、結構的粘土結構的打印。
同時,針筒15通過螺紋緊固于外部套筒14內,可實現針筒15與外部套筒14的快速分離,方便拆卸進行清洗,或者,針筒15的上部固定有軸承,軸承與針筒15過盈配合,軸承中部穿過攪拌棒13,針筒15下部通過底托來將針筒15與外部套筒14固定,底托通過螺栓與外部套筒14固定,這樣的結構設置方便對針筒15的拆卸,針筒用于擠出粘土的端部內徑小于針筒筒身的內徑,并且有一段縮徑,以方便粘土的擠出,攪拌棒13的端部設在針筒15內部打印裝置的縮徑處。
為了簡化結構,所述的第一移動裝置7為由電機8驅動的直線導軌,所述的工作臺5與直線導軌的滑塊9固定。
所述的第二移動裝置2與第三移動裝置1均為由電機驅動的直線導軌,電機反應速度快,可實現打印的快速精確,所述第二移動裝置與第三移動裝置相垂直設置,所述第二移動裝置包括兩條相互平行的豎直設置的直線導軌。
所述第三移動裝置通過支架支撐固定在底座6上,所述第一移動裝置的底部固定于所述的底座6上,并且在底座6下表面的四個角處設置多個支撐腳,以方便對整個打印機的快速搬放,有利于兒童青少年的操作,方便操作,有利于提高青少年兒童的動手操作能力。
所述工作臺5與所述的第一移動裝置之間可拆卸設置,同時,所述第二移動裝置2與所述第三移動裝置1之間可拆卸設置,這樣可拆卸的設置,可實現對整個打印機的快速安裝與拆卸,簡單方便。
整個3D打印機采用XYZ笛卡爾坐標系的運行方式,三個移動裝置固定于底座6上,每個方向均采用絲杠配合聯軸器的傳動方式,每個移動裝置的組件完全一致可以相互替換。四組經過設計的相同的直線導軌就可以拼裝成一臺XYZ運行平臺。
壓力裝置采用空氣壓縮機,空氣壓縮機與壓力閥10相連控制壓力桶內氣壓大小,然后與壓力桶尾部的進氣口相通,活塞位于壓力桶內。外部粘土通過外部套筒14上的接口進入內部針筒內,進而通過攪拌棒13螺旋擠出。本發明的粘土攪拌擠出裝置解決了粘土打印過程中混雜氣泡的問題,通過調節壓力閥氣壓大小可以打印多種土質。
使用過程中,粘土通過粘土輸送裝置的送料管4進入接頭,進而進入針筒15內,步進電機11通過彈性聯軸器12帶動攪拌棒13進行螺旋攪拌,混合均勻粘土,使其內部氣泡減少,同時粘土在攪拌棒的作用下通過針筒頂端的出口擠出。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不是本實用新型的全部實施例,不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
除說明書所述技術特征外,其余技術特征均為本領域技術人員已知技術,為了突出本實用新型的創新特點,上述技術特征在此不再贅述。