一种3D打印多孔陶瓷材料成型装置

一种3d打印多孔陶瓷材料成型装置
技术领域
1.本实用新型涉及3d打印技术领域，更具体地涉及一种3d打印多孔陶瓷材料成型装置。


背景技术：

2.三维立体打印机，也称三维打印机，是快速成型的一种设备，其采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体，现在在多孔陶瓷领域也运用上3d打印技术，其将原料通过打印笔挤出进行打印。
3.现有技术中的3d打印多孔陶瓷材料成型装置依然存在着缺陷，例如：
4.现有的大部分3d打印多孔陶瓷材料成型装置，种类少样式单一，多采用两个步骤，分别是打印和烧制，这两个步骤需要分别在两个设备上完成，打印完成后，一般通过人工移动打印好的模型，在移动过程中发生跌落或者手持时易发生损坏、变形，无法实现稳定的移送，而且如果在此过程中掺入外界环境的杂质较多易导致烧制失败。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种3d打印多孔陶瓷材料成型装置，以解决上述背景技术中存在的问题。
6.本实用新型提供如下技术方案：一种3d打印多孔陶瓷材料成型装置，包括主体机构，所述主体机构包括底座、控制箱和打印托盘，所述底座四角分别设置有支柱，前后相对的两个所述支柱上端连接有横板，还包括：
7.打印机构：安装于所述主体机构上，所述打印机构用于进行多孔陶瓷材料的3d打印成型；
8.运送机构：安装于所述主体机构上，所述运送机构用于移送3d打印成型的多孔陶瓷材料，所述运送机构包括多个运送轴及用于驱动所述多个运送轴转动的驱动组件；
9.烧制机构：安装于所述主体机构的一侧，用于接收3d打印成型的多孔陶瓷材料并进行烧制。
10.本实用新型通过将烧制机构设置于打印机构的一侧，然后通过运送机构将3d打印好的模型平稳送入烧制机构中进行烧制，避免了人工移送可能发送意外及引入外界杂质的问题，同时通过自动化移送减轻了人工劳动负担。
11.具体的，所述打印机构包括前后移动柱、前后移动块、左右移动块、打印笔、左右移动柱、上下移动柱、上下移动块、放置柱，所述前后移动柱固定连接于相对的两个所述横板之间，所述前后移动柱上活动连接有前后移动块，所述前后移动块横向连接有左右移动柱，所述左右移动柱上活动连接有左右移动块，所述左右移动块上固定有打印笔，所述底座上活动连接有竖向设置的上下移动柱，所述上下移动柱上活动连接有上下移动块，所述上下
移动块的侧部固定有放置柱，所述打印托盘放置于所述放置柱，所述打印托盘位于所述打印笔下方。通过上述结构，实现了打印笔在水平面内的移动以及打印托盘的在3d打印过程中的位置下移，通过打印笔和打印托盘的位移配合实现多孔陶瓷材料的3d打印。
12.进一步的，所述打印机构还包括设置于所述底座上的限位挡块，所述限位挡块位于所述上下移动块下方。限位挡块用于限制上下移动块向下移动的位置，从而对打印机构和打印托盘进行保护。
13.进一步的，所述多个运送轴位于所述打印托盘下方，所述驱动组件信号连接于所述控制箱，所述运送机构还包括设置于所述底座上且对应于所述放置柱两侧的运送固定板，所述多个运送轴对应转动连接于所述运送固定板。通过将多个运送轴的一端转动连接于运送固定板对运送轴进行支撑安装，同时运送固定板不会对放置柱的下移造成影响，从而可以使得放置柱下移至位于运送轴之间，从而将3d打印好的多孔陶瓷模型稳定放置于运送轴上便于进行传送。
14.更进一步的，所述运送机构还包括设置于所述底座上的固定挡块，所述固定挡块对应设置于所述打印托盘远离所述烧制机构的一侧。为了避免运送轴出故障或人为操作失误，反转导致运送轴将多孔陶瓷模型传送至外部，通过设置固定挡块可以对其进行阻挡限位，使运送轴空转，从而避免多孔陶瓷模型被传送至装置外侧。
15.具体的，所述烧制机构包括小型微波窑炉，所述小型微波窑炉固定连接于所述底座的一侧，所述小型微波窑炉上开设有窑炉门，所述窑炉门位于所述多个运送轴移送方向的末端，所述小型微波窑炉的内部底部活动连接有若干个支撑底轴，所述支撑底轴和所述多个运送轴同向设置。通过将窑炉门正对运送轴移送方向，以及在小型微波窑炉内设置与运送轴同向的支撑底轴，从而可以将3d打印的多孔陶瓷模型送入小型微波窑炉内预定位置，方便关闭窑炉门后直接进行烧制操作。
16.进一步的，还包括防护机构，所述防护机构包括正挡板、侧挡板，所述底座上远离所述烧制机构的侧部固定连接有侧挡板，所述底座的前后两端固定连接有正挡板。通过防护机构将主体机构进行封闭防护，保证了3d打印过程的安全性，防止外界干扰。
17.本实用新型的3d打印多孔陶瓷材料成型装置通过运送机构将打印和烧制过程一体化，采用一个机器完成两个步骤，避免人工移动打印出的材料时发生意外。具体来讲，至少具有以下优点：
18.1.本实用新型通过打印机构的前后移动柱、前后移动块、左右移动柱、左右移动块之间的配合实现了打印笔在水平面内的移动，通过上下移动柱和上下移动块的配合实现了放置柱上的打印托盘的上下移动，通过上述配合实现了多孔陶瓷材料的3d打印工作；同时利用限位挡块也防止上下移动块向下移动过位与底座相接触，避免了放置柱及打印托盘、成型的多孔陶瓷材料损坏。
19.2.本实用新型通过运送机构的运送轴将3d打印好的材料进行移动，可以达到稳定传送的效果，同时也避免了人工移送可能造成模型损坏或与外界杂质过多接触影响多孔陶瓷烧制结果的问题；而固定挡块可以避免由于失误或故障使得运送轴反转、导致将打印好的材料模型传送至装置外造成损坏的情况发生。
20.3.本实用新型通过烧制机构底部设置的支撑底轴在多孔陶瓷材料模型传送至小型微波窑炉内后，在运送机构的推动下转动将多孔陶瓷材料模型移送到小型微波窑炉内适
当位置，无需调整方便直接进行下一步烧制。
附图说明
21.图1为本实用新型的实施例一的整体结构示意图；
22.图2为本实用新型的打印机构的结构示意图；
23.图3为本实用新型的烧制机构的结构示意图；
24.图4为本实用新型的实施例二结构示意图。
25.附图中：1、主体机构；101、底座；102、支柱；103、控制箱；104、横板；105、打印托盘；2、打印机构；201、前后移动柱；202、前后移动块；203、左右移动块；204、打印笔；205、左右移动柱；206、限位挡块；207、上下移动柱；208、上下移动块；209、放置柱；3、运送机构；301、驱动组件；302、运送轴；303、运送固定板；304、固定挡块；4、烧制机构；401、小型微波窑炉；402、窑炉门；403、支撑底轴；5、防护机构；501、正挡板；502、侧挡板。
具体实施方式
26.下面将结合本新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本实用新型所涉及的3d打印多孔陶瓷材料成型装置并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本实用新型保护的范围。
27.实施例一：
28.本实用新型提供了一种3d打印多孔陶瓷材料成型装置，参照图1，包括：
29.主体机构1；
30.打印机构2：安装于主体机构1的顶部，并与主体机构1固定连接；
31.运送机构3：安装于主体机构1的顶部，并与主体机构1固定连接；
32.烧制机构4：安装于主体机构1的顶部，并与主体机构1固定连接。
33.参照图1，主体机构1包括底座101、支柱102、控制箱103、横板104、打印托盘105，支柱102固定于底座101的顶部四角，两个横板104分别固定连接于前侧和后侧的两个支柱102的顶端之间，控制箱103固定连接于底座101的正面，通过控制箱103输入指令，进行3d打印制作与烧制。
34.参照图2，打印机构2包括前后移动柱201、前后移动块202、左右移动块203、打印笔204、左右移动柱205、限位挡块206、上下移动柱207、上下移动块208、放置柱209，前后移动柱201固定连接于横板104两个两端，本实施例中，前后移动柱201设置有四根，分为两组，分别位于横板104靠近两端的位置。前后移动柱201上活动连接有前后移动块202，前后移动块202可以沿前后移动柱201移动，两个前后移动块202的内侧之间连接有左右移动柱205，左右移动柱205上活动连接有左右移动块203，左右移动块203上固定连接有打印笔204；底座1上设置有上下移动柱207，上下移动柱207上活动连接有上下移动块208，上下移动块208的侧部固定有放置柱209，打印托盘105放置于放置柱209上，同时打印托盘105位于打印笔204下方。本实施例中，放置柱209设置有两根。
35.上述移动结构中，前后移动柱201和前后移动块202之间，左右移动柱205和左右移
动块203之间，以及上下移动柱207和上下移动块208之间，其移动块均可以沿移动柱方向进行移动，示例性地：可以将前后移动柱201、左右移动柱205、上下移动柱207设置为丝杆，将其端头活动连接，将前后移动块202、左右移动块203、上下移动块208设置为螺纹结构，将其套设于对应的移动柱上，然后利用电机驱动丝杆转动，从而实现移动块的位移；当然，还可以将前后移动柱201、左右移动柱205、上下移动柱207设置为光杆，其端头固定连接无法转动，然后在前后移动块202、左右移动块203、上下移动块208上设置齿轮，再沿其所在的移动柱的方向设置齿条，利用伺服电机驱动齿轮旋转沿齿条方向移动，从而实现上述移动块的位移。上述结构中的电机或伺服电机可以信号连接于控制箱103上，通过预设程序进行相应移动。上述打印笔和打印托盘的驱动部件及移动结构均为本领域的常规技术手段，本实用新型在此不做限定和赘述。
36.底座1上表面的后侧还固定有限位挡块206，限位挡块206位于上下移动块208的下方。当上下移动块208向下移动到限位挡块206的位置时，两者相接触，上下移动块208无法再继续向下运动，从而避免上下移动块208下降过度与底座1表面接触时，可能造成其上的放置柱209、放置柱209上的打印托盘105以及打印托盘105内的成型的多孔陶瓷材料结构损坏。
37.同样参照图2，运送机构3包括驱动组件301、多个运送轴302、运送固定板303、固定挡块304，驱动组件301设置于底座101的上表面前侧，运送轴302位于打印托盘105的下方，驱动组件301信号连接于控制箱103，控制箱103用于控制驱动组件301启停。驱动组件301活动连接于多个运送轴302的一端，驱动组件301用于驱动运送轴302旋转，当运送轴302转动时，可以将3d打印好的多孔陶瓷材料模型进行传送。当然，可以理解，如果打印托盘105能够满足烧制温度的要求，且不影响多孔陶瓷材料模型烧制后的性能，可以将打印托盘105和3d打印成型的多孔陶瓷材料模块送入烧制机构进行烧制；如果打印托盘105无法满足烧制要求，3d打印好的多孔陶瓷材料模型需要单独送入烧制机构时，则人工手动将打印托盘105抽出，将打印好的材料模型通过运送轴302送入烧制机构4内。示例性地：驱动组件301可以为多个电机，每个电机对应连接于一个运送轴302的端头，当控制箱103启动电机工作时，电机带动运送轴302转动，如果需要减速可以在电机和运送轴302之间加装诸如齿轮减速机构等减速结构来降低电机转速；还可以只设置一个电机，将该电机连接于一个运送轴302的端头，然后利用皮带将所有运送轴302进行连接，当电机启动后，利用皮带传动可以带动所有运送轴302转动，从来进行材料模型的传送。当然，用于驱动一个转轴(即本实施例中运送轴302的结构)的驱动结构和方式有很多种，上述驱动结构均属于本领域的公知常识，本实施例对此不作限定。
38.对应于本实施例中的两根放置柱209，本实施例的运送固定板303设置有三个，分别位于两根放置柱209的两侧和中间，上述设置可以使放置柱209下降后落入运送轴302中间，从而将打印托盘105承载于运送轴302上，运送轴302远离驱动组件301的一端转动连接于运送固定板303上，实现对运送轴302的安装。
39.固定挡块304设置于底座1上，固定挡块304对应设置于打印托盘105远离烧制机构4的一侧。当人为操作失误或发生故障，使运送轴302反转时，打印托盘105传送至固定挡块304处，即可对其阻挡限位，避免其被传送出本装置外。
40.参照图3，烧制机构4包括小型微波窑炉401、窑炉门402、多根支撑底轴403，小型微
波窑炉401固定连接于底座101的一侧，小型微波窑炉401上开设有窑炉门402，通过窑炉门402可以将小型微波窑炉401封闭，窑炉门402正对运送轴302的传送方向，小型微波窑炉401的内部底部活动连接有多个支撑底轴403，支撑底轴403与运送轴302同向设置，当运送机构将多孔陶瓷材料模型送入小型微波窑炉401内后，使得支撑底轴403发生转动，继续使得该多孔陶瓷材料模型完全脱离运送机构3进入小型微波窑炉401内，关闭窑炉门402即可进行烧制。
41.本实用新型实施例一的工作原理：首先将设计好的模型和编好的打印程序导入到控制箱103内，然后将打印托盘105放置到放置柱209上，通过控制箱103控制将放置柱209提到打印笔204下方预定距离，然后通过打印笔204打印，通过打印机构2移动打印位置，每打印完一层，上下移动柱207带动放置柱209上的打印托盘105下降预定距离；直至3d打印完成后将打印托盘105降到运送轴302上，此时放置柱209下降与打印托盘105相脱离，放置柱209位于运送轴302之间，根据需要判断是否抽出打印托盘105，然后打开窑炉门402，控制柜103通过驱动组件301控制运送轴302旋转，将打印托盘105通过运送轴302和支撑底轴403的传送运输到小型微波窑炉401的内部，关上窑炉门402开始烧制，完成后打开窑炉门402取出成品。
42.实施例二：
43.参照图4，本实施例中设置一个防护机构5，防护机构5包括两个正挡板501和一个侧挡板502，底座1上远离烧制机构4的侧部固定连接有侧挡板502，底座101的前后两侧固定连接有正挡板501，侧挡板502和正挡板501连接于相邻的两个支柱102之间，从而将本实用新型3d打印的空间四周进行封闭，防止外界干扰。实施例二与实施例一的区别在于：采用工作时封闭处理的方式，而不是在全程裸露在外面，从而避免外界环境的干扰，提高打印质量。
44.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
45.其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；
46.最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。