一种具有双颗粒料挤出机的增材制造装置的制作方法

1.本实用新型涉及3d打印技术领域，尤其涉及一种具有双颗粒料挤出机的增材制造装置。


背景技术：

2.在传统制作工艺中创意设计的道具和一些大型吸塑模具的生产制造环节中，玻璃钢的高污染，木制模具低效率问题为行业所诟病。而后发展起来的增材制造技术，其具有灵活、高效、环保等特点，行业已经开始在生产制造中使用该技术。但现有增材制造设备，如光固化成型技术，使用光敏树脂等为原料，经激光照射固化成型，其受限于材料和设备尺寸，获得的模型容易脆裂，且一次成型的模型尺寸小；线材fdm成型技术使用热熔性线材为原料，打印速度慢，成型效率低，打印大尺寸模型时，需分片拼接，模型结构强度弱，室外使用须做油漆等表面处理工艺，且效果不佳。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种具有双颗粒料挤出机的增材制造装置。
4.为实现上述目的，采用以下技术方案：
5.一种具有双颗粒料挤出机的增材制造装置，其具有x轴方向、y轴方向和z轴方向，包括底座组件和分别沿着x轴方向、y轴方向、z轴方向对应设置的x轴组件、y轴组件和z轴组件，其中：所述x轴组件，可沿着x轴移动地设置于所述底座组件上；所述y 轴组件，可沿着y轴移动地设置于所述x轴组件上；所述z轴组件，设置于所述y轴组件上,其包括两个螺杆挤出机，所述螺杆挤出机可沿着z轴移动地设置于所述z轴组件上；还包括两个设置于所述z轴组件上的料斗，所述料斗分别通过连接管与两个所述螺杆挤出机连接。
6.进一步的，所述底座组件包括底架，所述底架上设有用于承载模型的热床组件，所述底架的两侧分别设有立柱，所述x轴组件设置于所述立柱上。
7.进一步的，所述x轴组件包括设置于所述立柱上的x轴横梁，所述x轴横梁上设置有x轴导轨和x轴齿条，还包括滑鞍，所述滑鞍上设置有与所述x轴导轨相配合的x轴滑块，所述滑鞍上还设有x轴驱动装置，所述x轴驱动装置的输出端与所述x轴齿条相连，以使得所述x轴滑块沿着所述x轴导轨移动。x轴驱动装置转动时可沿着x轴齿条行走，进而实现带滑鞍和x轴横梁沿着x轴方向移动。
8.进一步的，所述x轴导轨的两端设置有x轴限位块。防止滑鞍在移动中超出行程而导致x轴滑块脱轨。
9.进一步的，所述y轴组件包括设置于所述滑鞍上的y轴横梁，所述y轴横梁上设置有y轴导轨和y轴齿条，还包括y轴滑座，所述y轴滑座上设置有与所述y轴导轨相配合y轴滑块，所述y轴滑座上还设有y轴驱动装置，所述y轴驱动装置的输出端与 y轴齿条相连，以使得所述y轴滑座沿着所述y轴导轨移动。y轴驱动装置转动时可沿着y轴齿条行走，进而实现y轴滑座和y轴横梁沿着y轴方向移动。
10.进一步的，所述y轴横梁的两端设置有y轴限位块。防止y轴滑座在移动中超出行程而导致y轴滑块脱轨。
11.进一步的，所述z轴组件包括设置于所述y轴滑座上的z轴滑座，所述z轴滑座的顶部设有z轴驱动装置，所述z轴滑座内设有丝杆，所述丝杆由所述z轴驱动装置驱动旋转，所述丝杆与丝母相连，所述丝母固定在所述y轴滑座上。z轴驱动装置带动丝杆转动，进而使得丝杆在丝母中上下移动，进而实现z轴滑座可以沿着z轴方向移动。
12.进一步的，所述z轴滑座上设有第一z轴导轨，所述第一z轴导轨上设置有第一z 轴滑块，所述第一z轴滑块还与所述y轴滑座相固定。提高z轴滑座在丝杆的带动下沿着z轴方向移动时的稳定性。
13.进一步的，所述z轴滑座上设置有第二z轴导轨，两个所述螺杆挤出机分别为第一螺杆挤出机和第二螺杆挤出机，所述第一螺杆挤出机和所述第二螺杆挤出机分别设置于不同的滑板上，与所述第一螺杆挤出机相对应的所述滑板固定于所述z轴滑座上，与所述第二螺杆挤出机相对应的所述滑板上设有与所述第二z轴导轨相配合的第二z轴滑块，所述z轴滑座上固定有驱动气缸，所述驱动气缸的输出端连接于与所述第二螺杆挤出机相对应的所述滑板。当驱动气缸输出时，其伸缩端驱动与第二螺杆挤出机相对应的滑板沿着第二z轴导轨移动，使得本实用新型在实际应用时，可以自由切换第一螺杆挤出机打印，或者第一螺杆挤出机和第二螺杆挤出机同时打印。
14.采用上述方案，本实用新型的有益效果是：
15.提供一种灵活多变，成型效率高的双颗粒料挤出机的增材制造装置，采用螺杆挤出机作为打印头，螺杆挤出机可将颗粒材料加热至熔融状态并挤出，并以腰形线条形状层叠在热床上的成型方式，其有灵活多变，成型面积大，成型效率高等优点；本实用新型中的x轴组件、y轴组件和z轴组件，其传动机构简洁，设备生产衔接紧密，生产效率高。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例的x轴组件的结构示意图；
19.图3为本实用新型实施例的y轴组件的结构示意图；
20.图4为本实用新型实施例的z轴组件的结构示意图；
21.图5为本实用新型实施例的螺杆挤出机与z轴组件的分解结构示意图；
22.图6为本实用新型实施例部件a的结构示意图。
23.其中，附图标识说明：
24.1、底座组件；11、底架；12、热床组件；13、立柱；2、x轴组件；21、x轴横梁； 22、x轴导轨；23、x轴齿条；24、滑鞍；25、x轴滑块；26、x轴驱动装置；27、x轴限位块；3、y轴组件；31、y轴横梁；32、y轴导轨；33、y轴齿条；34、y轴滑座；35、 y轴滑块；36、y轴驱动装置；37、y轴限位块；4、z轴组件；41、z轴滑座；42、z轴驱动装置；43、丝杆；44、丝母；45、第一z轴导轨；46、第一
z轴滑块；5、螺杆挤出机；51、第二z轴导轨；52、第一螺杆挤出机；53、第二螺杆挤出机；54、滑板；55、第二z轴滑块；56、驱动气缸；6、料斗。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
27.需要说明的是，本实用新型实施例中的外部、内部、中部等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
28.如图1所示，一种具有双颗粒料挤出机的增材制造装置，其具有x轴方向、y轴方向和z轴方向，包括底座组件1和分别沿着x轴方向、y轴方向、z轴方向对应设置的x 轴组件2、y轴组件3和z轴组件4，其中：x轴组件2，可沿着x轴移动地设置于底座组件1上；y轴组件3，可沿着y轴移动地设置于x轴组件2上；z轴组件4，设置于y 轴组件3上,其包括两个螺杆挤出机5，螺杆挤出机5可沿着z轴移动地设置于z轴组件 4上；还包括两个设置于z轴组件4上的料斗6，料斗6分别通过连接管与两个螺杆挤出机5连接。
29.继续参阅图1，底座组件1包括底架11，底架11上设有用于承载模型的热床组件 12，底架11的两侧分别设有立柱13，x轴组件2设置于立柱13上。
30.如图2
‑
6所示，x轴组件2包括设置于立柱13上的x轴横梁21，x轴横梁21上设置有x轴导轨22和x轴齿条23，还包括滑鞍24，滑鞍24上设置有与x轴导轨22相配合的x轴滑块25，滑鞍24上还设有x轴驱动装置26，x轴驱动装置26的输出端与x 轴齿条23相连，以使得x轴滑块25沿着x轴导轨22移动。x轴驱动装置26转动时可沿着x轴齿条23行走，进而实现带滑鞍24和x轴横梁21沿着x轴方向移动。
31.x轴导轨22的两端设置有x轴限位块27。防止滑鞍24在移动中超出行程而导致x 轴滑块25脱轨。
32.y轴组件3包括设置于滑鞍24上的y轴横梁31，y轴横梁31上设置有y轴导轨32 和y轴齿条33，还包括y轴滑座34，y轴滑座34上设置有与y轴导轨32相配合y轴滑块35，y轴滑座34上还设有y轴驱动装置36，y轴驱动装置36的输出端与y轴齿条33 相连，以使得y轴滑座34沿着y轴导轨32移动。y轴驱动装置36转动时可沿着y轴齿条33行走，进而实现y轴滑座34和y轴横梁31沿着y轴方向移动。
33.y轴横梁31的两端设置有y轴限位块37。防止y轴滑座34在移动中超出行程而导致y轴滑块35脱轨。
34.z轴组件4包括设置于y轴滑座34上的z轴滑座41，z轴滑座41的顶部设有z轴驱动装置42，z轴滑座41内设有丝杆43，丝杆43由z轴驱动装置42驱动旋转，丝杆 43与丝母44相连，丝母44固定在y轴滑座34上。z轴驱动装置42带动丝杆43转动，进而使得丝杆43在丝母44中上下移动，进而实现z轴滑座41可以沿着z轴方向移动。
35.z轴滑座41上设有第一z轴导轨45，第一z轴导轨45上设置有第一z轴滑块46，第一z轴滑块46还与y轴滑座34相固定。提高z轴滑座41在丝杆43的带动下沿着z 轴方向移动时的稳定性。
36.z轴滑座41上设置有第二z轴导轨51，两个螺杆挤出机5分别为第一螺杆挤出机 52和第二螺杆挤出机53，第一螺杆挤出机52和第二螺杆挤出机53分别设置于不同的滑板54上，与第一螺杆挤出机52相对应的滑板54固定于z轴滑座41上，与第二螺杆挤出机53相对应的滑板54上设有与第二z轴导轨51相配合的第二z轴滑块55，z轴滑座41上固定有驱动气缸56，驱动气缸56的输出端连接于与第二螺杆挤出机53相对应的滑板54。当驱动气缸56输出时，其伸缩端驱动与第二螺杆挤出机53相对应的滑板 54沿着第二z轴导轨51移动，使得本实用新型在实际应用时，可以自由切换第一螺杆挤出机52打印，或者第一螺杆挤出机52和第二螺杆挤出机53同时打印。
37.其中，本实用新型的工作原理：在增材制造时，一般是第一螺杆挤出机52工作，此时驱动气缸56推动对应的滑板54上移，进而使得第二螺杆挤出机53也上移，料斗6 中的颗粒主材料，由连接管输送至第一螺杆挤出机52中，第一螺杆挤出机52对颗粒主材料进行挤压加热，然后挤出融化的材料到热床组件11上，当需要第一螺杆挤出机52 和第二螺杆挤出机53同时工作时，驱动气缸56驱动滑板54下移即可，即可启动第一螺杆挤出机52和第二螺杆挤出机53来进行辅助材料支撑打印。
38.在具体工作时，当第一螺杆挤出机52和第二螺杆挤出机53需要在x轴方向移动， x轴驱动装置26在x轴齿条23上转动，进而带动滑鞍24在x轴方向移动，设置在滑鞍 24上的y轴组件3和设在y轴组件3上z轴组件4也随着一起在x轴方向移动，同理，当第一螺杆挤出机52和第二螺杆挤出机53需要在y轴方向移动时，y轴驱动装置36 在y轴齿条33上转动，进而带动y轴滑座34在y轴方向移动，设置在y轴滑座34上的z轴组件4也随着在y轴方向移动，当第一螺杆挤出机52和第二螺杆挤出机53需要在z轴方向移动时，z轴驱动装置42带动丝杆43旋转，由于丝母44固定在y轴滑座 34上，因此丝杆43在转动时带动z轴滑座41沿着z轴方向移动，进而实现第一螺杆挤出机52和第二螺杆挤出机53在z轴方向移动。
39.其中，x轴驱动装置26和y轴驱动装置36的输出端可以设置一齿轮，该齿轮与其对应的x轴齿条23和y轴齿条33相啮合。
40.采用上述方案，本实用新型的有益效果为：提供一种灵活多变，成型效率高的双颗粒料挤出机的增材制造装置，采用螺杆挤出机5作为打印头，螺杆挤出机5可将颗粒材料加热至熔融状态并挤出，并以腰形线条形状层叠在热床组件11上的成型方式，其有灵活多变，成型面积大，成型效率高等优点；本实用新型中的x轴组件2、y轴组件3 和z轴组件4，其传动机构简洁，设备生产衔接紧密，生产效率高。
41.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。