一种便于打印倒置工件的分段式3D打印机的制作方法

本发明涉及3d打印机领域，特别涉及一种便于打印倒置工件的分段式3d打印机。

背景技术：

3d打印机是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体；

现有的3d打印机在打印时都是从下层开始打印，再逐渐打印上部工件，在打印带有“足体”的物件时，比如打印鼎，先打印三个“足体”，再打印鼎身，由于“足体”难以站立，且打印鼎身时难以保持与三个“足体”匹配，打印时非常困难，先打印鼎身再打印“足体”就容易的多，而海胆状的工件是就需要从中部分开后分段打印。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种便于打印倒置工件的分段式3d打印机。

本发明解决问题所采用的技术方案是：一种便于打印倒置工件的分段式3d打印机，包括壳体及设置在壳体上的输料机构、打印机构、底盘、plc和辅助打印机构，所述辅助打印机构包括升降机构、走位机构和夹持机构；

所述打印机构包括打印室和设置在打印室内的支杆、连杆、调节块和打印头，所述支杆有三个，所述支杆竖直设置，所述调节块有三个，所述调节块设置在支杆上，所述调节块与支杆滑动连接，所述连杆有三个，各连杆的一端于打印头连接，各连杆的另一端与调节块铰接，所述输料机构与打印头连通；

所述升降机构包括升降室及设置在升降室内的第一电机、丝杆和升降块，所述第一电机驱动丝杆旋转，所述升降块上设有升降孔，所述升降孔上设有内螺纹，所述升降块上的内螺纹与丝杆上的外螺纹匹配，所述丝杆远离第一电机的一端穿入升降块，所述升降块与壳体滑动连接；

所述走位机构包括走位块、条齿轮、第二电机、第一圆齿轮和第三电机，所述第二电机驱动第一圆齿轮旋转，所述条齿轮设置在走位块的一侧，所述第一圆齿轮和条齿轮啮合，所述走位块与升降块垂直，所述走位块与升降块滑动连接，所述第三电机设置在走位块内，所述第三电机驱动夹持机构旋转；

所述夹持机构包括第一固定杆、第二固定杆、转轴、第四电机、第二圆齿轮、第三圆齿轮和第三固定杆，所述第三电机驱动第一固定杆旋转，所述第一固定杆的两端分别于两个第二固定杆连接，两个第二固定杆均设置在第一固定杆一侧，所述第二固定杆与第一固定杆垂直，所述第三固定杆通过转轴与第二固定杆铰接，所述第四电机设置在第二固定杆上，所述第四电机驱动第二圆齿轮旋转，所述第三圆齿轮与转轴同轴固定，所述第二圆齿轮和第三圆齿轮啮合；

所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均与plc电连接。

作为优选，为了便于夹持，所述夹持机构上还设有夹持组件，所述夹持组件有若干个，各夹持组件在夹持机构上均匀分布，所述夹持组件包括第一电磁铁、第二电磁铁、弹簧、限位块和夹持块，所述夹持机构上设有夹持槽，所述第一电磁铁设字夹持槽的槽底，所述第二电磁铁位于第一电磁铁的上方，所述第二电磁铁通过弹簧与夹持块连接，所述第一电磁铁与第二电磁铁的磁性方向相反，所述限位块设置在夹持块上，所述限位块与夹持机构滑动连接，所述第一电磁铁与第二电磁铁均与plc电连接。

在半个工件打印完成后，夹持机构把工件夹起，进行翻转，进行另一半的打印工作，在夹持时，为了夹持的更牢固和不损坏工件，plc控制第一电磁铁和第二电磁铁开启，因第一电磁铁和第二电磁铁的磁性方向相反，使第二电磁铁和夹持块发生位移，使夹持块与打印完的工件抵靠，从而夹持住已经打印完成的部分工件。

作为优选，为了方便更换夹持块，所述夹持块通过螺栓与限位块连接。

作为优选，为了适应不同形状和材质的工件，所述夹持块的制作材料分别为塑料、橡胶、铁块和玻璃钢复合材料。

作为优选，为了使升降块走位块更稳定，所述升降室上还设有限位杆，所述限位杆的一端穿入升降块，所述限位杆与丝杆平行。

作为优选，为了增加底盘的牢固度和耐腐蚀性，所述底盘的制作材料为玻璃钢复合材料，所述底盘位于壳体的下方。

作为优选，为了方便控制，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均为伺服电机。

作为优选，为了保护第一圆齿轮和条齿轮，所述第一圆齿轮和条齿轮之间涂有机油。

作为优选，为了防尘，所述走位块上设有防尘罩。

作为优选，为了使限位块走位更稳定，所述限位块上设有燕尾榫，所述夹持机构上设有燕尾槽，所述燕尾槽与燕尾榫匹配。

本发明的有益效果是，该便于打印倒置工件的分段式3d打印机设计巧妙，可操作性高，通过升降机构使夹持机构升降至打印完的部分工件的合适位置，再通过走位机构和夹持机构夹住打印完的部分工件，使其旋转，从而再次打印为完成的部分，通过分段式打印，保障了带“足”、带“刺”等工件的顺利打印。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的的一种便于打印倒置工件的分段式3d打印机的结构示意图。

图2是本发明的的一种便于打印倒置工件的分段式3d打印机的升降机构的结构示意图。

图3是本发明的一种便于打印倒置工件的分段式3d打印机的夹持组件的结构示意图。

图4是图3的a部放大图。

图5是图3的b部放大图。

图中：1.输料机构，2.升降室，3.第一电机，4.丝杆，5.升降块，6.条齿轮，7.走位块，8.第一圆齿轮，9.第二电机，10.夹持组件，11.底盘，12.打印室，13.支杆，14.调节块，15.连杆，16.打印头，17.第三电机，18.第一固定杆，19.第二固定杆，20.第三固定杆，21.限位杆，22.夹持块，23.限位块，24.弹簧，25.第二电磁铁，26.第一电磁铁，27.夹持槽，28.第二圆齿轮，29.第四电机，30.第三圆齿轮，31.转轴。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-5所示，一种便于打印倒置工件的分段式3d打印机，包括壳体及设置在壳体上的输料机构1、打印机构、底盘11、plc和辅助打印机构，所述辅助打印机构包括升降机构、走位机构和夹持机构；

所述打印机构包括打印室12和设置在打印室12内的支杆13、连杆15、调节块14和打印头16，所述支杆13有三个，所述支杆13竖直设置，所述调节块14有三个，所述调节块14设置在支杆13上，所述调节块14与支杆13滑动连接，所述连杆15有三个，各连杆15的一端于打印头16连接，各连杆15的另一端与调节块14铰接，所述输料机构1与打印头16连通；

在打印机是通过输料机构1进行输入粘性材料，通过程序控制的打印机构进行3d打印，在打印时，首先打印工件的方便打印的主体部分，在主体打印完成后，需要打印翻转进行再次打印。

所述升降机构包括升降室2及设置在升降室2内的第一电机3、丝杆4和升降块5，所述第一电机3驱动丝杆4旋转，所述升降块5上设有升降孔，所述升降孔上设有内螺纹，所述升降块5上的内螺纹与丝杆4上的外螺纹匹配，所述丝杆4远离第一电机3的一端穿入升降块5，所述升降块5与壳体滑动连接；

所述走位机构包括走位块7、条齿轮6、第二电机9、第一圆齿轮8和第三电机17，所述第二电机9驱动第一圆齿轮8旋转，所述条齿轮6设置在走位块7的一侧，所述第一圆齿轮8和条齿轮6啮合，所述走位块7与升降块5垂直，所述走位块7与升降块5滑动连接，所述第三电机17设置在走位块7内，所述第三电机17驱动夹持机构旋转；

所述夹持机构包括第一固定杆18、第二固定杆19、转轴31、第四电机29、第二圆齿轮28、第三圆齿轮30和第三固定杆20，所述第三电机17驱动第一固定杆18旋转，所述第一固定杆18的两端分别于两个第二固定杆19连接，两个第二固定杆19均设置在第一固定杆18一侧，所述第二固定杆19与第一固定杆18垂直，所述第三固定杆20通过转轴31与第二固定杆19铰接，所述第四电机29设置在第二固定杆19上，所述第四电机29驱动第二圆齿轮28旋转，所述第三圆齿轮30与转轴31同轴固定，所述第二圆齿轮28和第三圆齿轮30啮合；

所述第一电机3、第二电机9、第三电机17和第四电机29均与plc电连接。

在需要翻转时，plc通知第一电机3驱动丝杆4旋转，因升降块5上设有与丝杆4匹配的内螺纹，使升降块5升降，使走位机构移动至合适位置，再通过的第二电机9驱动第一圆齿轮8旋转，第一圆齿轮8和条齿轮6啮合，使走位块7发生位移，使夹持组件10移动至工件处，plc控制第四电机29驱动第二圆齿轮28旋转，第二圆齿轮28和第三圆齿轮30啮合，使第三固定杆20与工件抵靠，进行对工件的夹持，再通过第三电机17使夹持组件10旋转，使工件倒置后进行二次打印。

作为优选，为了便于夹持，所述夹持机构上还设有夹持组件10，所述夹持组件10有若干个，各夹持组件10在夹持机构上均匀分布，所述夹持组件10包括第一电磁铁26、第二电磁铁25、弹簧24、限位块23和夹持块22，所述夹持机构上设有夹持槽27，所述第一电磁铁26设字夹持槽27的槽底，所述第二电磁铁25位于第一电磁铁26的上方，所述第二电磁铁25通过弹簧24与夹持块22连接，所述第一电磁铁26与第二电磁铁25的磁性方向相反，所述限位块23设置在夹持块22上，所述限位块23与夹持机构滑动连接，所述第一电磁铁26与第二电磁铁25均与plc电连接。

在半个工件打印完成后，夹持机构把工件夹起，进行翻转，进行另一半的打印工作，在夹持时，为了夹持的更牢固和不损坏工件，plc控制第一电磁铁26和第二电磁铁25开启，因第一电磁铁26和第二电磁铁25的磁性方向相反，使第二电磁铁25和夹持块22发生位移，使夹持块22与打印完的工件抵靠，从而夹持住已经打印完成的部分工件。

作为优选，为了方便更换夹持块22，所述夹持块22通过螺栓与限位块23连接。

作为优选，为了适应不同形状和材质的工件，所述夹持块22的制作材料分别为塑料、橡胶、铁块和玻璃钢复合材料。

作为优选，为了使升降块5走位块7更稳定，所述升降室2上还设有限位杆21，所述限位杆21的一端穿入升降块5，所述限位杆21与丝杆4平行。

作为优选，为了增加底盘11的牢固度和耐腐蚀性，所述底盘11的制作材料为玻璃钢复合材料，所述底盘11位于壳体的下方。

作为优选，为了方便控制，所述第一电机3、第二电机9、第三电机17和第四电机29均为伺服电机。

作为优选，为了保护第一圆齿轮8和条齿轮6，所述第一圆齿轮8和条齿轮6之间涂有机油。

作为优选，为了防尘，所述走位块7上设有防尘罩。

作为优选，为了使限位块23走位更稳定，所述限位块23上设有燕尾榫，所述夹持机构上设有燕尾槽，所述燕尾槽与燕尾榫匹配。

与现有技术相比，该便于打印倒置工件的分段式3d打印机设计巧妙，可操作性高，通过升降机构使夹持机构升降至打印完的部分工件的合适位置，再通过走位机构和夹持机构夹住打印完的部分工件，使其旋转，从而再次打印为完成的部分，通过分段式打印，保障了带“足”、带“刺”等工件的顺利打印。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。