本发明专利技术提供一种可升降的3D打印泡沫填充装置，包括3D打印单元、平台升降机构和平台机架；平台升降机构与平台机架连接，平台机架上部设置3D打印单元；所述3D打印单元包括打印机架以及滑杆；所述打印机架为四边形形成内封闭的打印区域；打印机架下侧固定有三角铁，上侧固定有齿条；打印机架的每条边上安装有卡座，所述卡座设有中心孔，一固定轴从中心孔穿过；所述打印机架一组邻边的卡座上各设有两个伺服电机，所述伺服电机在卡座的固定轴上运动；所述伺服电机连接有联轴器，联轴器连接所述滑杆一端，所述滑杆另一端连接轴承，所述滑杆上设有与齿条啮合的齿轮，两根滑杆的交汇处设置移动滑块，一3D打印头设置在一移动滑块上。
【技术实现步骤摘要】
一种可升降的3D打印泡沫填充装置
本专利技术涉及包装自动化设备领域，尤其涉及一种可升降的3D打印泡沫填充装置。
技术介绍
纸箱包装是目前市场上应用最广泛的一种包装方式。具有取材容易、重量轻、容易印刷、设计成型容易、成本低廉等特点。目前国家运输条件较为落后，暴力分拣快递的现象时而发生，故对纸箱的内包装有特别高的要求，目前内包装方法有气垫薄膜法、纸浆糊制品法。所谓气垫薄膜就是在两层塑料薄膜之间采用特殊的办法封入空气，使薄膜之间连续均匀地形成气泡。气泡有圆形、半圆形、钟罩形等形状。气泡薄膜对於轻型物品能提供很好的保护效果，作为软性缓冲材料，气泡薄膜可被剪成各种规格，可以包装几乎任何形状或大小的产品。使用气垫薄膜时，要使用多层以确保产品(包括角落与边缘)得到完整的保护。气垫薄膜的缺点在于易受其周围气温的影响而膨胀和收缩。膨胀将导致外包装箱和被包装物的损坏，收缩则导致包装内容物的移动，从而使包装失稳，最终引起产品的破损。而且其抗戳穿强度较差，不适合于包装带有锐角的易碎品。纸浆模塑制品也是可部分替代发泡聚苯乙烯的包装材料。它主要以纸张或其他天然植物纤维为原料，经制浆、模塑成型和干燥定型而成，可根据易碎品的产品外型、重量，设计出特定的几何空腔结构来满足产品的不同要求。这种产品的吸附性好、废弃物可降解，且可堆叠存放，大大减少运输存放空间。但其回弹性差，防震性能较弱，不适用于体积大或较重的易碎品包装。目前的内包装工艺大多受包装的产品的材质、大小限制，多适用于单一产品大批量生产，如果需要包装不同材质、不同大小的产品时，就需要人工提前准备对应的填充泡沫，不仅劳动强度大，而且效率低下。有些填充材料受外部环境的影响较大，顾客收到完好的产品有很多的不确定因素。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种机械结构巧妙，机械结构与机电控制相结合的全自动的可升降的3D打印泡沫填充装置，解决了现有泡沫填充装置结构设计不合理，无法实现自动填充的问题。本专利技术是这样实现的：一种可升降的3D打印泡沫填充装置，包括3D打印单元、平台升降机构和平台机架；平台升降机构与平台机架连接，平台机架上部设置3D打印单元；所述3D打印单元包括打印机架以及滑杆；所述打印机架为四边形形成内封闭的打印区域；打印机架下侧固定有三角铁，上侧固定有齿条；打印机架的每条边上安装有卡座，所述卡座设有中心孔，一固定轴从中心孔穿过；所述打印机架一组邻边的卡座上各设有两个伺服电机，所述伺服电机在卡座的固定轴上运动；所述伺服电机连接有联轴器，联轴器连接所述滑杆一端，所述滑杆另一端连接轴承，所述滑杆上设有与齿条啮合的齿轮，两根滑杆的交汇处设置移动滑块，一3D打印头设置在一移动滑块上；所述平台升降机构包括一步进电机，步进电机带动长链条的转动，长链条的转动带动大链轮转动，一张紧轮与长链条啮合连接，大链轮与丝杠连为一体，大链轮固接在丝杆底端的底座轴承上方，底座轴承固定在轴承座上，所述轴承座固定在升降机构机架底部，由大链轮的转动带动丝杠的转动，丝杠与丝杠螺母啮合，带动丝杠螺母的上升下降，所述升降机构还包括短链条，短链条一端通过紧固件与升降机构机身相连，另一端固定连接在带有凹槽的垂直滑轨上，滑道与垂直滑轨配合并与升降机构的机身固定连接；所述3D打印头包括泡沫喷头、泡沫通入口、小球喷头、小球通入口、四通、高速旋扇、小球盛放箱及电子节流阀；所述泡沫喷头安装在移动滑块下侧，泡沫喷头与泡沫通入口连通，所述泡沫通入口与电子节流阀相连；所述小球喷头安装在泡沫喷头周围，小球通入口与小球喷头连通；小球通入口连接有管路，所述管路连接有四通，所述四通连接高速旋扇，所述高速旋扇连接小球盛放箱；所述小球盛放箱内盛装泡沫材料。其中，所述3D打印单元的另一移动滑块上设有铣削刀具，所述铣削刀具尖端为圆形，上面分布有锥形的小凸台。其中，所述泡沫通入口设置在所述移动滑块的侧壁。其中，所述泡沫喷头上设有旋转螺帽。本专利技术的优点在于：将纸箱推入所述的打印区域，通过3D打印头既能对纸箱进行泡沫和泡沫小球填充。两根相互垂直安装的滑杆的X、Y运动带动其上的移动滑块在平面内无死角的移动。平台升降机构通过步进电机带动平台机架上升下降，从而实现3D打印机与平台机架的相对上下移动。平台机架的Z轴升降配合移动滑块的XY平面运动，能够实现纸箱内泡沫的三维填充，同时平台升降机构的Z方向升降还起到位置补偿作用，可通过调节平台机架的高度来实现纸箱内泡沫的不同深度的填充。附图说明图1示出了本专利技术可升降的3D打印泡沫填充装置的整体结构图；图2示出了本专利技术可升降的3D打印泡沫填充装置的3D打印单元的俯视图；图3示出了本专利技术可升降的3D打印泡沫填充装置的3D打印单元的伺服电机、机架和三角铁的连接图；图4示出了本专利技术可升降的3D打印泡沫填充装置的3D打印单元的电子节流阀局部图；图5示出了本专利技术可升降的3D打印泡沫填充装置的3D打印单元的3D打印头结构图；图6示出了本专利技术可升降的3D打印泡沫填充装置的高速旋扇局部图；图7示出了本专利技术可升降的3D打印泡沫填充装置的铣削喷头。标号说明：1-平台机架，2-移动滑块，3-滑杆，4-卡座，5-伺服电机，6-螺钉，7-齿条，8-齿轮，9-三角铁，10-轴承，11-联轴器，13-打印机架，14-泡沫喷头，15-铣削刀具，16-小球喷头，17-高速旋扇，18-小球盛放箱，19-小球通入口，20-泡沫通入口，21-电子节流阀，22-旋转螺帽，23-步进电机，24-丝杆，26-长链条，27-张紧轮，28-大链轮，29-丝杆螺母，30-轴承座，31-小链轮，32-短链条，33-垂直滑轨，34-滑道，35-紧固件。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。参阅图1、2、3所示的一种可升降的3D打印泡沫填充装置，包括3D打印单元、平台升降机构和平台机架1；平台升降机构与平台机架1连接，平台机架上部设置3D打印单元；所述3D打印单元包括打印机架13以及滑杆3；所述打印机架13为四边形形成内封闭的打印区域；打印机架下侧通过螺钉6固定有三角铁9，上侧通过螺钉6固定有齿条7；打印机架的每条边上安装有卡座4，所述卡座4设有中心孔，一固定轴从中心孔穿过；所述打印机架一组邻边的卡座4上各设有两个伺服电机5，4个伺服电机5在卡座4的固定轴上运动；所述伺服电机5连接有联轴器11，联轴器连接所述滑杆3一端，所述滑杆3另一端连接有轴承10，所述滑杆3上设有与齿条7啮合的齿轮8，两根滑杆3的交汇处设置移动滑块2，一3D打印头设置在一移动滑块2上；参阅图2、3、4、5、6、7所示的所述3D打印头包括泡沫喷头14、泡沫通入口20、小球喷头16、小球通入口19、四通、高速旋扇17、小球盛放箱18及电子节流阀21；所述泡沫喷头14上设有旋转螺帽22，泡沫喷头14安装在移动滑块2下侧，泡沫喷头14与泡沫通入口20连通，所述泡沫通入口20设置在所述移动滑块2的侧壁与电子节流阀21相连，通过电子节流阀21的旋合实现对泡沫喷出流量的控制；所述小球喷头16安装在泡沫喷头14周围，小球通入口19与小球喷头16连通；小球通入口19连接有管路，所述管路连接有四通，所述四通连接高速旋扇17，所述高速旋扇17连接小球盛放箱本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可升降的3D打印泡沫填充装置，其特征在于：包括3D打印单元、平台升降机构和平台机架；平台升降机构与平台机架连接，平台机架上部设置3D打印单元；所述3D打印单元包括打印机架以及滑杆；所述打印机架为四边形形成内封闭的打印区域；打印机架下侧固定有三角铁，上侧固定有齿条；打印机架的每条边上安装有卡座，所述卡座设有中心孔，一固定轴从中心孔穿过；所述打印机架一组邻边的卡座上各设有两个伺服电机，所述伺服电机在卡座的固定轴上运动；所述伺服电机连接有联轴器，联轴器连接所述滑杆一端，所述滑杆另一端连接轴承，所述滑杆上设有与齿条啮合的齿轮，两根滑杆的交汇处设置移动滑块，一3D打印头设置在一移动滑块上。
【技术特征摘要】
1.一种可升降的3D打印泡沫填充装置，其特征在于：包括3D打印单元、平台升降机构和平台机架；平台升降机构与平台机架连接，平台机架上部设置3D打印单元；所述3D打印单元包括打印机架以及滑杆；所述打印机架为四边形形成内封闭的打印区域；打印机架下侧固定有三角铁，上侧固定有齿条；打印机架的每条边上安装有卡座，所述卡座设有中心孔，一固定轴从中心孔穿过；所述打印机架一组邻边的卡座上各设有两个伺服电机，所述伺服电机在卡座的固定轴上运动；所述伺服电机连接有联轴器，联轴器连接所述滑杆一端，所述滑杆另一端连接轴承，所述滑杆上设有与齿条啮合的齿轮，两根滑杆的交汇处设置移动滑块，一3D打印头设置在一移动滑块上；所述平台升降机构包括一步进电机，步进电机带动长链条的转动，长链条的转动带动大链轮转动，一张紧轮与长链条啮合连接，大链轮与丝杠连为一体，大链轮固接在丝杆底端的底座轴承上方，底座轴承固定在轴承座上，所述轴承座固定在升降机构机架底部，由大链轮的转动带动丝杠的转动，丝杠与丝杠螺母啮合，带动丝杠螺母的上升...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈成军，张静，朱旭昊，张明帅，邵俊豪，周有杰，傅瑶，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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