本發(fā)明涉及快速成型設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油泥3d打印機(jī)。

背景技術(shù)：

3d打印機(jī)又稱三維打印機(jī)(3dp)，是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機(jī)器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體?，F(xiàn)階段三維打印機(jī)被用來制造產(chǎn)品。逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3d打印機(jī)的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進(jìn)3d打印機(jī)中，機(jī)器會按照程序把產(chǎn)品一層層造出來。

而油泥模型，是傳統(tǒng)車身設(shè)計中用油泥雕塑的汽車車身模型。早期的汽車車身模型多用石膏和木板為材料，木質(zhì)模型特點(diǎn)是變形小、不易破損、可長期保存。石膏較便宜，但強(qiáng)度較低，而且不便于反復(fù)修改。1955年日本首次使用工業(yè)油泥進(jìn)行汽車模型的設(shè)計開發(fā)。1972年美國通用汽車公司將油泥應(yīng)用到汽車設(shè)計開發(fā)模型上，使汽車設(shè)計擺脫了受限于呆板的石膏、木板的歷史?，F(xiàn)在傳統(tǒng)行業(yè)的使用都是將普通工業(yè)油泥通過加熱軟化進(jìn)行人工涂抹的方式，使用的工具多，程序復(fù)雜，對操作者的技術(shù)水平要求高，開模工期時間長，因此油泥行業(yè)發(fā)展的比較緩慢。

現(xiàn)在傳統(tǒng)行業(yè)的使用都是將普通工業(yè)油泥通過加熱軟化進(jìn)行人工涂抹的方式，使用的工具多，程序復(fù)雜，對操作者的技術(shù)水平要求高，開模工期時間長，導(dǎo)致油泥行業(yè)發(fā)展的比較緩慢。經(jīng)查閱資料，沒有通過3d打印來完成油泥材料的整個模型制作，市場空白。

因此，急需研發(fā)一種以油泥為原材料的3d打印機(jī)，通過3d打印的方式，直接將油泥原料打印成設(shè)計師需要的模具，經(jīng)過簡單的后處理就能完成模型的制作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述不足，提供了一種以油泥為原材料的3d打印機(jī)，通過3d打印的方式，直接將油泥原料打印成設(shè)計師需要的模具，經(jīng)過簡單的后處理就能完成模型的制作；有效的提高工作效率，減少費(fèi)用開支，降低人力成本。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種油泥3d打印機(jī)，其特征在于，包括箱體、龍門架、工作臺、若干個油泥料筒、電機(jī)驅(qū)動物料系統(tǒng)、打印頭、料管、廢棄凈化系統(tǒng)和工控機(jī)，所述箱體的底部設(shè)有兩條平行的x軸導(dǎo)軌，所述箱體的兩端設(shè)有兩條垂直的z軸導(dǎo)軌，所述龍門架設(shè)置在x軸導(dǎo)軌上，所述工作臺的兩端與z軸導(dǎo)軌連接，并且工作臺位于龍門架頂部的下方，所述油泥料筒設(shè)置在箱體的上部，所述電機(jī)驅(qū)動物料系統(tǒng)設(shè)置在箱體的上部并且與油泥料筒的一端連接，油泥料筒的另一端與料管連接，所述打印頭設(shè)置在龍門架的頂部，所述油泥料筒通過料管與打印頭連接，所述廢棄凈化系統(tǒng)設(shè)置在箱體的頂部，所述工控機(jī)設(shè)置在箱體上部靠近廢棄凈化系統(tǒng)的一側(cè)。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述龍門架的頂部設(shè)有y軸導(dǎo)軌，所述打印頭設(shè)置在y軸導(dǎo)軌上。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述廢棄凈化系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有活性炭。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述打印頭包括打印頭基座、進(jìn)料管、帶編碼器電機(jī)、擠出電機(jī)、回流管、球頭閥上底座、球頭閥、球頭閥底座、氟龍?zhí)坠?、噴嘴連接盤和噴嘴，所述打印頭基座的頂部設(shè)有機(jī)架，所述帶編碼器電機(jī)設(shè)置在機(jī)架的頂部，所述擠出電機(jī)設(shè)置在機(jī)架的一側(cè)，所述打印頭基座內(nèi)設(shè)有進(jìn)料室，進(jìn)料室內(nèi)設(shè)有螺旋葉片，所述進(jìn)料管設(shè)置在打印頭基座頂部的一側(cè)，所述回流管設(shè)置在打印頭基座頂部的另一側(cè)，所述球頭閥上底座設(shè)置在球頭閥底座的頂部，所述球頭閥的底部設(shè)置在球頭閥上底座與球頭閥底座之間，球頭閥頂部與帶編碼器電機(jī)連接，所述球頭閥上底座頂部設(shè)有推力調(diào)心滾子軸承，推力調(diào)心滾子軸承上設(shè)有漸進(jìn)螺桿副，所述氟龍?zhí)坠茉O(shè)置在球頭閥底座的底部，所述噴嘴連接盤設(shè)置在打印頭基座的底部，所述噴嘴設(shè)置在噴嘴連接盤內(nèi)，噴嘴的上部套在氟龍?zhí)坠軆?nèi)。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述擠出電機(jī)設(shè)有第一直角扇形齒輪，所述螺旋葉片的頂部設(shè)有第二直角扇形齒輪，第一直角扇形齒輪與第二直角扇形齒輪相互嚙合形成嚙合連接方式。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述機(jī)架上還設(shè)有用于排放廢氣的排氣風(fēng)扇，將箱體廢氣向碳箱排。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述球頭閥上還設(shè)有調(diào)節(jié)球頭桿。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述打印頭基座的外壁設(shè)有連接板。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述打印頭基座的內(nèi)壁與外壁之間設(shè)有溫度傳感器和加熱棒。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述球頭閥的兩側(cè)設(shè)有球頭閥擋片。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述打印頭基座下部的外壁上等距離設(shè)有三個設(shè)有電熱加熱架，所述電熱加熱架上設(shè)有紅外線烤燈；所述電熱加熱架上還可以設(shè)有紅外線烤燈和冷卻風(fēng)扇。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述打印頭基座與球頭閥底座之間還設(shè)有彈簧。

由于油泥在65-70℃是最佳的工作狀態(tài)，當(dāng)溫度低于50℃時容易堵塞，當(dāng)溫度高于100℃時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并且不易加工，所以要保持油泥在65-70℃，故本發(fā)明在油泥料筒、料管以及打印頭均設(shè)有加熱棒，溫度傳感器，以及超溫斷電tco，以確保在物料傳輸過程全程中油泥的溫度。

本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動物料系統(tǒng)采用集成式步進(jìn)電機(jī)單獨(dú)控制料筒進(jìn)料及擠出方式，全程準(zhǔn)確控溫，實(shí)現(xiàn)自動推料，缺料檢測，自動添料。

本發(fā)明突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步是：

1、本發(fā)明油泥3d打印機(jī)以油泥為原材料，通過3d打印的方式，直接將油泥原料打印成設(shè)計師需要的模具，經(jīng)過簡單的后處理就能完成模型的制作；有效的提高工作效率，減少費(fèi)用開支，降低人力成本。

2、本發(fā)明的打印頭采用加熱攪拌螺旋漸進(jìn)擠出頭方式進(jìn)行送料，在打印頭上設(shè)置溫度傳感器和加熱棒控制油泥的溫度，避免溫度過高原材料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，溫度過低而變硬堵頭現(xiàn)象；電機(jī)驅(qū)動物料系統(tǒng)采用集成式步進(jìn)電機(jī)單獨(dú)控制料筒進(jìn)料及擠出方式，全程準(zhǔn)確控溫，實(shí)現(xiàn)自動推料，缺料檢測，自動添料；采用帶編碼器電機(jī)驅(qū)動帶柄球頭閥的流量壓力調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)打印過程流量控制。

附圖說明

圖1是本發(fā)明油泥3d打印機(jī)的主視結(jié)構(gòu)簡圖；

圖2是本發(fā)明油泥3d打印機(jī)的俯視結(jié)構(gòu)簡圖；

圖3是本發(fā)明油泥3d打印機(jī)的立體結(jié)構(gòu)簡圖；

圖4是本發(fā)明打印頭6的主視結(jié)構(gòu)簡圖。

圖5是本發(fā)明打印頭6的立體結(jié)構(gòu)簡圖。

圖6是本發(fā)明打印頭6的剖視結(jié)構(gòu)簡圖。

圖中零部件名稱：

箱體1、龍門架2、工作臺3、油泥料筒4、電機(jī)驅(qū)動物料系統(tǒng)5、打印頭6、料管7、廢棄凈化系統(tǒng)8、工控機(jī)9、z軸導(dǎo)軌10、x軸導(dǎo)軌11、y軸導(dǎo)軌12、打印頭基座601、進(jìn)料室602、進(jìn)料管603、帶編碼器電機(jī)604、擠出電機(jī)605、第一直角扇形齒輪606、第二直角扇形齒輪607、回流管608、排氣風(fēng)扇609、連接板610、螺旋葉片611、溫度傳感器612、漸進(jìn)螺桿副613、推力調(diào)心滾子軸承614、球頭閥上底座615、球頭閥616、球頭閥底座617、彈簧618、球頭閥擋片619、氟龍?zhí)坠?20、噴嘴連接盤621、噴嘴622、調(diào)節(jié)球頭桿623、電熱加熱架624、紅外線烤燈625、加熱棒626、機(jī)架627。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例描述本發(fā)明的實(shí)施結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例1

如圖1-3所示，一種油泥3d打印機(jī)，包括箱體1、龍門架2、工作臺3、5個油泥料筒4、電機(jī)驅(qū)動物料系統(tǒng)5、打印頭6、料管7、廢棄凈化系統(tǒng)8和工控機(jī)9，箱體1的底部設(shè)有兩條平行的x軸導(dǎo)軌11，箱體1的兩端設(shè)有兩條垂直的z軸導(dǎo)軌10，龍門架2設(shè)置在x軸導(dǎo)軌11上，工作臺3的兩端與z軸導(dǎo)軌10連接，并且工作臺3位于龍門架2頂部的下方，油泥料筒4設(shè)置在箱體1的上部，電機(jī)驅(qū)動物料系統(tǒng)5設(shè)置在箱體1的上部并且與油泥料筒4的一端連接，油泥料筒4的另一端與料管7連接，打印頭6設(shè)置在龍門架2的頂部，油泥料筒4通過料管7與打印頭6連接，廢棄凈化系統(tǒng)8設(shè)置在箱體1的頂部，述工控機(jī)9設(shè)置在箱體1上部靠近廢棄凈化系統(tǒng)8的一側(cè)；龍門架2的頂部設(shè)有y軸導(dǎo)軌12，打印頭6設(shè)置在y軸導(dǎo)軌12上；廢棄凈化系統(tǒng)8內(nèi)設(shè)有活性炭。

如圖4-6所示，打印頭6包括打印頭基座601、進(jìn)料管603、帶編碼器電機(jī)604、擠出電機(jī)605、回流管608、球頭閥上底座615、球頭閥616、球頭閥底座617、氟龍?zhí)坠?20、噴嘴連接盤621和噴嘴622，打印頭基座601的頂部設(shè)有機(jī)架627，所述帶編碼器電機(jī)604設(shè)置在機(jī)架的頂部，擠出電機(jī)605設(shè)置在機(jī)架627的一側(cè)，打印頭基座601內(nèi)設(shè)有進(jìn)料室602，進(jìn)料室602內(nèi)設(shè)有螺旋葉片611，進(jìn)料管603設(shè)置在打印頭基座601頂部的一側(cè)，回流管608設(shè)置在打印頭基座601頂部的另一側(cè)，球頭閥上底座615設(shè)置在球頭閥底座617的頂部，球頭閥616的底部設(shè)置在球頭閥上底座615與球頭閥底座617之間，球頭閥616頂部與帶編碼器電機(jī)604連接，球頭閥上底座615頂部設(shè)有推力調(diào)心滾子軸承614，推力調(diào)心滾子軸承614上設(shè)有漸進(jìn)螺桿副613，氟龍?zhí)坠?20設(shè)置在球頭閥底座617的底部，噴嘴連接盤621設(shè)置在打印頭基座601的底部，噴嘴622設(shè)置在噴嘴連接盤621內(nèi)，噴嘴622的上部套在氟龍?zhí)坠?20內(nèi)，所述擠出電機(jī)605設(shè)有第一直角扇形齒輪606，所述螺旋葉片611的頂部設(shè)有第二直角扇形齒輪607，第一直角扇形齒輪606與第二直角扇形齒輪607相互嚙合形成嚙合連接方式，機(jī)架627上還設(shè)有用于排放廢氣的排氣風(fēng)扇609，球頭閥616上還設(shè)有調(diào)節(jié)球頭桿623，打印頭基座601的外壁設(shè)有連接板610，通過連接板將打印頭6連接在龍門架2上，打印頭基座601的內(nèi)壁與外壁之間設(shè)有溫度傳感器612和加熱棒626，球頭閥616的兩側(cè)設(shè)有球頭閥擋片619，打印頭基座601下部的外壁上等距離設(shè)有三個設(shè)有電熱加熱架624，所述電熱加熱架(624)上設(shè)有紅外線烤燈625，所述打印頭基座601與球頭閥底座617之間還設(shè)有彈簧618。

本發(fā)明的工作原理為：三維數(shù)據(jù)切片文件導(dǎo)入工控機(jī)9后，經(jīng)過處理，控制信號驅(qū)動檢測信號，檢測是否有建造材料，溫度是否指示在指定范圍內(nèi)，電機(jī)驅(qū)動物料系統(tǒng)5、帶編碼器電機(jī)604及擠出電機(jī)605，排氣風(fēng)扇609指示正常，一切準(zhǔn)備就緒后，打印頭6進(jìn)行回零操作，然后預(yù)擠出，結(jié)束后廢棄凈化系統(tǒng)開始工作，噴嘴根據(jù)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行耗材堆疊，工作過程中電機(jī)驅(qū)動物料系統(tǒng)實(shí)時根據(jù)物料情況進(jìn)行供料，直到打印完成，帶編碼器電機(jī)604根據(jù)打印實(shí)際情況進(jìn)行擠出量控制。

打印頭6結(jié)構(gòu)高度集成，實(shí)現(xiàn)雙用功能，功能一：擠出電機(jī)605安裝在打印頭側(cè)段，通過電機(jī)連接塊連接，擠出電機(jī)605裝有第一直角扇形齒輪606，第一直角扇形齒輪606軸端安裝有第二直角扇形齒輪607，第一直角扇形齒輪606與第二直角扇形齒輪607實(shí)現(xiàn)垂直傳動，第二直角扇形齒輪607與螺旋葉片611軸連接，螺旋葉片611軸為螺旋漸進(jìn)結(jié)構(gòu)，可將油泥材料推進(jìn)擠出，螺旋葉片611軸另一端安裝有推力調(diào)心滾子軸承614。功能二：帶編碼器電機(jī)604安裝在打印頭基座601頂端，帶編碼器電機(jī)604軸端與球頭閥616芯軸直連，球頭閥616芯軸安裝在螺旋葉片611桿軸中心孔內(nèi)，球頭閥616的球端與閥座配合，球頭閥上底座615采用聚四氟乙烯材料，球頭閥上底座615的頂端與推力調(diào)心滾子軸承614固定端連接，球頭閥上底座615的圓弧面與球頭閥616的閥體配合，球頭閥底座617上段與球頭閥616閥體配合，球頭閥底座617下端安裝彈簧，彈簧安裝在打印頭基座601中孔，彈簧可補(bǔ)償球頭閥616閥體與閥座長時間使用中產(chǎn)生的間隙，保證打印頭長期的機(jī)械流量控制穩(wěn)定性。球頭閥616閥芯球頭端為內(nèi)十字孔設(shè)計，方便耗材流通。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，僅為了使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。