一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机论文和设计-丛日原

全文摘要

本实用新型提供了一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机，属于陶泥3D打印技术领域，包括机架、气泵、减压阀、点胶针筒、X轴移动装置、Y轴移动装置、双Z轴移动装置、热熔胶挤出机和陶泥挤出机，气泵通过软管连接在减压阀左侧，减压阀安装在机架左端上侧，点胶针筒安装在安装在机架上方的U型固定座内，机架右端上侧安装有陶泥挤出机，机架左右两端安装有双Z轴移动装置，双Z轴移动装置前端安装有X轴移动装置，热熔胶挤出机安装在X轴移动装置上，机架下端中部安装有Y轴移动装置，Y轴移动装置上端安装有Y轴移动平台；本实用新型采用XYZ笛卡尔坐标系来进行3D打印，打印效果好，制作效率高；可打印出镂空结构，输出打印过程的稳定。

主设计要求

1.一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机，其特征是，包括机架、气泵（1）、减压阀（2）、点胶针筒（3）、X轴移动装置（4）、Y轴移动装置（5）、双Z轴移动装置（6）、热熔胶挤出机（8）和陶泥挤出机（9），气泵（1）通过软管连接在减压阀（2）左侧，减压阀（2）安装在机架左端上侧，点胶针筒（3）安装在机架上方的U型固定座内，机架右端上侧安装有陶泥挤出机（9），机架左右两端安装有双Z轴移动装置（6），双Z轴移动装置（6）前端安装有X轴移动装置（4），热熔胶挤出机（8）安装在X轴移动装置（4）上，机架下端中部安装有Y轴移动装置（5），Y轴移动装置（5）上端安装有Y轴移动平台（7）。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机，其特征是，所述热熔胶挤出机（8）包括传动轴承、挤出头（18）、热熔铝管（19）、冷却风扇（20）和热熔胶传动电机（21），热熔胶挤出机（8）的机体后端安装有热熔胶传动电机（21），热熔胶传动电机（21）前端安装有挤出齿轮（17），挤出齿轮（17）左端设有传动轴承，热熔胶挤出机（8）的机体下端安装有两个挤出头（18），其中一个挤出头（18）下端安装有热熔铝管（19），上端连接热熔胶导管（16），热熔铝管（19）下端挤出热熔胶棒（22），挤出齿轮（17）下端设有安装在热熔胶挤出机（8）的机体上的冷却风扇（20），冷却风扇（20）右侧安装有导风挡板。

3.根据权利要求2所述的一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机，其特征是，所述陶泥挤出机（9）包括陶泥挤出机电机（10）、联轴器（11）、螺杆（12）和气动接头（15），陶泥挤出机电机（10）下端通过联轴器（11）连接螺杆（12），陶泥挤出机电机（10）内部形成陶泥缓冲腔（13），陶泥缓冲腔（13）下端设有陶泥挤出腔（14），螺杆（12）置于陶泥缓冲腔（13）与陶泥挤出腔（14）内部。

4.根据权利要求3所述的一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机，其特征是，所述热熔铝管（19）内部安装有加热头与热敏电阻。

5.根据权利要求4所述的一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机，其特征是，所述点胶针筒（3）和减压阀（2）以及陶泥挤出机（9）均采用快插接头与气动软管进行连接。

6.根据权利要求5所述的一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机，其特征是，所述热熔胶挤出机（8）和陶泥挤出机（9）采用快插接头与气动软管进行连接。

7.根据权利要求6所述的一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机，其特征是，所述双Z轴移动装置（6）设有一根丝杠和一根光轴，采用步进电机与螺杆的配合传动，X轴移动装置（4）和Y轴移动装置（5）设有两根固定光轴，采用步进电机与皮带配合传动。

8.根据权利要求1或7所述的一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机，其特征是，所述X轴移动装置（4）、Y轴移动装置（5）和双Z轴移动装置（6）形成XYZ笛卡尔坐标系。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及陶泥3D打印技术领域，具体是一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机。

背景技术

传统的陶器制作工艺包括选泥土、拉胚、立胚、绘制、汾水、上釉、烧制等工序。对于外形复杂的陶器主要依靠艺术家的手工雕刻方法来实现，存在着工艺要求高、制作效率低，制成品的外形容易受到限制等问题，不能真正地满足当代审美的个性化和多样化的需求。进一步地说，传统陶艺技术对于形状相对简单的陶器，其优势是不言而喻，而对于结构复杂的陶器，传统陶器生产制作工艺极其繁琐和复杂，需要大量人力和时间完成所要求的雕塑，且无法保证模型的实际成型尺寸精度。

陶泥3D打印机突破了传统制陶工艺上要求高、耗时长、效率低等问题，从技术创新上实现了陶瓷艺术技能上的便捷化。陶泥3D打印机能够实现更为复杂的模型，但是对于打印具有镂空结构的陶泥作品暂时还是一个空缺，为解决上述问题我们在现有的陶泥3D打印机的基础上添加了支撑结构的打印装置，使3D打印机不仅能够打印复杂的陶泥作品，还能够打印具有镂空结构的陶泥作品。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机，包括机架、气泵、减压阀、点胶针筒、X轴移动装置、Y轴移动装置、双Z轴移动装置、热熔胶挤出机和陶泥挤出机，气泵通过软管连接在减压阀左侧，减压阀安装在机架左端上侧，点胶针筒安装在机架上方的U型固定座内，机架右端上侧安装有陶泥挤出机，机架左右两端安装有双Z轴移动装置，双Z轴移动装置前端安装有X轴移动装置，热熔胶挤出机安装在X轴移动装置上，机架下端中部安装有Y轴移动装置，Y轴移动装置上端安装有Y轴移动平台。

作为本实用新型进一步的改进方案：所述热熔胶挤出机包括传动轴承、挤出头、热熔铝管、冷却风扇和热熔胶传动电机，热熔胶挤出机的机体后端安装有热熔胶传动电机，热熔胶传动电机前端安装有挤出齿轮，挤出齿轮左端设有传动轴承，热熔胶挤出机的机体下端安装有两个挤出头，其中一个挤出头下端安装有热熔铝管，上端连接热熔胶导管，热熔铝管下端挤出热熔胶棒，挤出齿轮下端设有安装在热熔胶挤出机的机体上的冷却风扇，冷却风扇右侧安装有导风挡板。

作为本实用新型进一步的改进方案：所述陶泥挤出机包括陶泥挤出机电机、联轴器、螺杆和气动接头，陶泥挤出机电机下端通过联轴器连接螺杆，陶泥挤出机电机内部形成陶泥缓冲腔，陶泥缓冲腔下端设有陶泥挤出腔，螺杆置于陶泥缓冲腔与陶泥挤出腔内部。

作为本实用新型进一步的改进方案：所述热熔铝管内部安装有加热头与热敏电阻。

作为本实用新型进一步的改进方案：所述点胶针筒和减压阀以及陶泥挤出机均采用快插接头与气动软管进行连接。

作为本实用新型进一步的改进方案：所述热熔胶挤出机和陶泥挤出机采用快插接头与气动软管进行连接。

作为本实用新型进一步的改进方案：所述双Z轴移动装置设有一根丝杠和一根光轴，采用步进电机与螺杆的配合传动，X轴移动装置和Y轴移动装置设有两根固定光轴，采用步进电机与皮带配合传动。

作为本实用新型再进一步的改进方案：所述X轴移动装置、Y轴移动装置和双Z轴移动装置形成XYZ笛卡尔坐标系。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用X轴移动装置、Y轴移动装置和双Z轴移动装置形成XYZ笛卡尔坐标系来进行3D打印，打印效果好，制作效率高；

本实用新型的Y轴移动装置上端安装有Y轴移动平台，在此基础上还能够实现支撑结构的打印，打印出具有镂空结构的陶泥作品；

本实用新型设有减压阀，在调节气压不会产生较大的变动；

本实用新型的陶泥挤出装置内部设有陶泥缓冲腔与陶泥挤出腔，陶泥缓冲腔能够对陶泥进行暂时的储存，提高打印过程的稳定性。

附图说明

图1为一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机的结构示意图；

图2为一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机的陶泥挤出机的结构示意图；

图3为一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机的陶泥挤出机的A-A剖面示意图；

图4为一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机的热熔胶挤出机的结构示意图；

图中：1-气泵、2-减压阀、3-点胶针筒、4-X轴移动装置、5-Y轴移动装置、6-双Z轴移动装置、7-Y轴移动平台、8-热熔胶挤出机、9-陶泥挤出机、10-陶泥挤出机电机、11-联轴器、12-螺杆、13-陶泥缓冲腔、14-陶泥挤出腔、15-气动接头、16-热熔胶导管、17-挤出齿轮、18-挤出头、19-热熔铝管、20-冷却风扇、21-热熔胶传动电机、22-热熔胶棒。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“轴心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

请参阅图1-4，本实施例提供了一种能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机，包括机架、气泵1、减压阀2、点胶针筒3、X轴移动装置4、Y轴移动装置5、双Z轴移动装置6、热熔胶挤出机8和陶泥挤出机9，气泵1通过软管连接在减压阀2左侧，减压阀2安装在机架左端上侧，调节适合不同种类的陶泥材料的气压，点胶针筒3安装在机架上方的U型固定座内，机架右端上侧安装有陶泥挤出机9，机架左右两端安装有双Z轴移动装置6，双Z轴移动装置6前端安装有X轴移动装置4，热熔胶挤出机8安装在X轴移动装置4上，机架下端中部安装有Y轴移动装置5，Y轴移动装置5上端安装有Y轴移动平台7；

所述热熔胶挤出机8包括传动轴承、挤出头18、热熔铝管19、冷却风扇20和热熔胶传动电机21，热熔胶挤出机8的机体后端安装有热熔胶传动电机21，热熔胶传动电机21前端安装有挤出齿轮17，挤出齿轮17左端设有传动轴承，热熔胶挤出机8的机体下端安装有两个挤出头18，其中一个挤出头18下端安装有热熔铝管19，上端连接热熔胶导管16，能够对插入的热熔胶22起到引导的作用，与步进电机相连的挤出齿轮能够将热熔胶缓慢的送入热熔铝管19，热熔铝管19下端挤出热熔胶棒22，挤出齿轮17下端设有安装在热熔胶挤出机8的机体上的冷却风扇20，冷却风扇20右侧安装有导风挡板；

所述陶泥挤出机9包括陶泥挤出机电机10、联轴器11、螺杆12和气动接头15，陶泥挤出机电机10下端通过联轴器11连接螺杆12，陶泥挤出机电机10内部形成陶泥缓冲腔13，陶泥缓冲腔13下端设有陶泥挤出腔14，螺杆12置于陶泥缓冲腔13与陶泥挤出腔14内部，在断点打印的时候起到了缓冲的作用，安装在机架上，减少了挤出头18的重量，提高打印过程的稳定性；

所述热熔铝管19内部安装有加热头与热敏电阻，能够很好地控制加热温度；

所述点胶针筒3和减压阀2以及陶泥挤出机9均采用快插接头与气动软管进行连接，能够实现快速的插接与拆分，并且能够保证良好的气密性；

所述热熔胶挤出机8和陶泥挤出机9采用快插接头与气动软管进行连接，能够实现快速的插接与拆分，并且能够保证良好的气密性；

所述双Z轴移动装置6设有一根丝杠和一根光轴，采用步进电机与螺杆的配合传动，X轴移动装置4和Y轴移动装置5设有两根固定光轴，采用步进电机与皮带配合传动；

所述X轴移动装置4、Y轴移动装置5和双Z轴移动装置6形成XYZ笛卡尔坐标系。

本实用新型的工作原理是：本实用新型公开了能够打印具有镂空结构的陶泥3D打印机，设备上方放置有点胶针筒3，点胶针筒3通过气动接头与气动软管与位于两侧的减压阀2、陶泥挤出机9连接，陶泥挤出机9配有步进电机与螺杆12，螺杆12放置在挤出腔内，螺杆12转动把陶泥挤出腔14的陶泥挤出，由软管送到挤出头18，热熔胶挤出机8与挤出头18安装在一起，热熔胶挤出机10配有步进电机与传动齿轮，将热熔胶帮送至热熔铝管19加热融化，再由底部对应的挤出头18挤出，冷却风扇20安装在热熔胶挤出机8左侧，能够快速对热熔胶棒进行冷却，由X轴移动装置4和Y轴移动装置5的步进电机带动皮带在固定光轴上进行传动，以及双Z轴移动装置6的步进电机与螺杆和光轴进行运动，实现打印的运动过程，设备能够实现陶泥材料的3D打印，在此基础上还能够实现支撑结构的打印，打印出具有镂空结构的陶泥作品。

本实用新型采用X轴移动装置、Y轴移动装置和双Z轴移动装置形成XYZ笛卡尔坐标系来进行3D打印，打印效果好，制作效率高；

本实用新型的Y轴移动装置上端安装有Y轴移动平台，在此基础上还能够实现支撑结构的打印，打印出具有镂空结构的陶泥作品；

本实用新型设有减压阀，在调节气压不会产生较大的变动；

本实用新型的陶泥挤出装置内部设有陶泥缓冲腔与陶泥挤出腔，陶泥缓冲腔能够对陶泥进行暂时的储存，提高打印过程的稳定性。

上面对本实用新型的较佳实施方式作了详细说明，但是本实用新型并且不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

设计图

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