CN107263871A - 一种可实现连续打印功能的智能3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可实现连续打印功能的智能3D打印机，包括第一外壳、检测机构、打印机构、驱动机构、中控机构、托盘、底座和滑动轮，驱动机构包括固定框、切换组件、第一电机和第一齿轮，切换组件包括第二外壳、电磁铁、磁体、升降杆和两个限位块，检测机构包括送料组件、第一支撑杆、第一触点、第二触点、第二支撑杆和第一弹簧该可实现连续打印功能的智能3D打印机中，通过驱动机构使打印机构，能够在托盘的不同位置进行打印，使打印完成之后不需要停机即可继续打印，实现了3D打印机的连续打印，提高了3D打印机的打印效率，不仅如此，通过检测机构可以对料丝的剩余量进行检测，避免3D打印机因空载运行而造成损坏，延长了3D打印机的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印设备领域，特别涉及一种可实现连续打印功能的智能3D打印机。
背景技术
3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是以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，通过一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品，通过逐层打印的方式来构造物体，将数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序，把产品一层层制造出来。
一般3D打印机在打印完成一个成品之后，需要停机将成品取出，并且做好准备工作之后才能继续打印，降低了3D打印机的工作效率，不仅如此，一般3D打印机无法检测料丝剩余量，导致打印机空载运行，容易对打印机造成不必要的损坏，缩短3D打印机的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种可实现连续打印功能的智能3D打印机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可实现连续打印功能的智能3D打印机，包括第一外壳、检测机构、打印机构、驱动机构、中控机构、托盘、底座和滑动轮，所述底座的两侧设有第一导轨，所述托盘设置在底座的上方，所述第一外壳设置在底座的上方，所述第一外壳的底部设有与第一导轨匹配的滑动轮，所述打印机构设置在第一外壳的内部，所述检测机构设置在第一外壳的上方，所述驱动机构设置在底座的内部，所述驱动机构与第一外壳传动连接，所述检测机构、打印机构和驱动机构均与中控机构电连接；
所述驱动机构包括固定框、切换组件、第一电机和第一齿轮，所述固定框的上下内壁均匀分布有若干驱动齿，所述第一电机设置在切换组件的底部，所述第一电机和第一齿轮传动连接，所述第一齿轮和驱动齿啮合，所述切换组件设置在固定框的上方；
所述切换组件包括第二外壳、电磁铁、磁体、升降杆和两个限位块，所述电磁铁设置在第二外壳的顶部，所述升降杆的一端位于第二外壳内，所述升降杆的另一端位于固定框内，所述磁体设置在升降杆的上方，两个所述限位块均设置在升降杆的顶端；
其中，通过中控机构控制电磁铁极性，使磁体在电磁铁的作用下可以上下移动，从而通过升降杆实现第一电机的上下移动，从而使第一齿轮既可以和固定框上内壁的驱动齿啮合，又可以和固定框下内壁的驱动齿啮合，由于第一电机转动方向不变，从而实现了驱动机构移动方向的切换，从而可以驱动第一外壳沿第一导轨左右移动，使第一外壳内部的打印机构可以在托盘的不同位置打印，使3D打印机在打印完成一个物体后，可以连续在托盘的另一个位置开始打印，实现了3D打印机的连续打印，提高了3D打印机的打印效率；
所述检测机构包括送料组件、第一支撑杆、第一触点、第二触点、第二支撑杆和第一弹簧，所述第一支撑杆和第二支撑杆的竖向截面均为L形，所述送料组件套设在第一支撑杆的一端且水平设置，所述第一支撑杆的中部和第二支撑杆的上端铰接，所述第一支撑杆的另一端通过第一弹簧与第二支撑杆的下端连接，所述第一触点设置在第一支撑杆上，所述第二触点设置在第二支撑杆上，所述第一触点和第二触点相互对应且匹配；
其中，当检测机构上不加料盘的时候，第一触点和第二触点接触，第一弹簧处于压缩状态，当操作员将料盘套设在第一支撑杆上的时候，第一支撑杆由于重力作用，绕着第一支撑杆和第二支撑杆的铰接处逆时针旋转，使第一弹簧处于压缩状态，此时第一触点和第二触点分开，当料盘上的料丝慢慢减少之后，料盘的重量开始减轻，第一支撑杆在弹簧的作用下，绕着第一支撑杆和第二支撑杆的铰接处顺时针旋转，当料盘上的料丝用完时，第一触点和第二触点接触，扬声器发出报警，实现了3D打印机余料检测的功能，避免了3D打印机因空载运行而造成损坏，延长了3D打印机的使用寿命。
作为优选，所述中控机构包括面板、设置在面板上的触摸屏、控制按键和设置在底座内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块，与中央控制模块连接的无线通讯模块、工作电源模块、按键接收模块、声音控制模块、显示控制模块和电机控制模块，所述控制按键与按键接收模块电连接，所述触摸屏与显示控制模块电连接，所述第一电机与电机控制模块电连接；
其中，中央控制模块是用来控制的模块，中央控制模块不仅可以是PLC，还可以是单片机，通过中央控制模块对3D打印机各部件的控制，提高了3D打印机的智能化程度，工作电源模块是用来控制电源的模块，在这里，用来控制蓄电池给各部件供电，无线通讯模块是用来控制通讯的模块，在这里，通过天线来接收外部控制信号，按键接收模块是用来控制按键的模块，在这里，用来接收控制按键的控制信号，显示控制模块是用来控制显示的模块，在这里，用来控制触摸屏显示3D打印机的工作状态，电机控制模块是用来控制电机的模块，在这里，用来控制第一电机的启停，声音控制模块是用来控制声音的模块，在这里，用来控制扬声器发出报警声。
作为优选，为了使3D打印机在料丝用完时可以发出报警声，所述底座内部还设有扬声器，所述扬声器与声音控制模块电连接。
作为优选，为了延长3D打印机的打印时间，所述底座内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。
作为优选，为了实现3D打印机的远程控制，所述面板内部还设有天线，所述天线与无线通讯模块电连接。
作为优选，所述打印机构包括打印嘴、第一滑动块、动力轮、第二导轨、第一动力轴和第二动力轴，所述第二导轨的数量为四个，四个所述第二导轨分别设置在第一外壳的内壁且位于同一水平高度上，所述第一滑动块套设在第一动力轴上，所述第一滑动块还套设在第二动力轴上，所述打印嘴设置在第一滑动块的下方，所述第一动力轴和第二动力轴的两端均设有动力轮，所述动力轮与第二导轨连接；
其中，通过动力轮内部设置的电机驱动动力轮转动，四个动力轮分别设置在第一动力轴和第二动力轴的两端，通过动力轮的驱动使第一动力轴沿第二导轨前后运动，第二动力轴沿第二导轨左右运动，从而驱动套设在第一动力轴和第二动力轴上的第一滑动块实现同一平面内的前后左右的运动，从而带动打印嘴实现同一平面内的前后左右的运动，从而实现了3D打印机的打印功能。
作为优选，为了使第一滑动块能够实现在同一平面内前后左右无障碍运动，使3D打印机实现打印功能，所述第一动力轴和第二动力轴处于不同水平面上且相互垂直。
作为优选，为了将料丝输送到打印嘴处，实现3D打印的功能，所述送料组件包括料盘和料丝，所述料丝的一端卷绕在料盘上，所述料丝的另一端设置在打印嘴上。
作为优选，为了提高控制按键的灵敏度，所述控制按键为轻触按键。
作为优选，为了提高触摸屏的清晰度，所述触摸屏为液晶显示屏。
本发明的有益效果是，该可实现连续打印功能的智能3D打印机中，通过驱动机构使打印机构，能够在托盘的不同位置进行打印，使打印完成之后不需要停机即可继续打印，实现了3D打印机的连续打印，提高了3D打印机的打印效率，不仅如此，通过检测机构可以对料丝的剩余量进行检测，避免3D打印机因空载运行而造成损坏，延长了3D打印机的使用寿命。
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是本发明的可实现连续打印功能的智能3D打印机的结构示意图；
图2是本发明的可实现连续打印功能的智能3D打印机的驱动机构的结构示意图；
图3是本发明的可实现连续打印功能的智能3D打印机的检测机构的结构示意图；
图4是本发明的可实现连续打印功能的智能3D打印机的打印机构的结构示意图；
图5是本发明的可实现连续打印功能的智能3D打印机的电气控制原理图；
图中：1.第一外壳，2.检测机构，3.第一滑动块，4.打印机构，5.打印嘴，6.滑动轮，7.托盘，8.第一导轨，9.底座，10.控制按键，11.触摸屏，12.固定框，13.第二外壳，14.电磁铁，15.磁体，16.限位块，17.升降杆，18.第一齿轮，19.第一电机，20.驱动齿，21.料盘，22.料丝，23.第一支撑杆，24.第一触点，25.第二触点，26.第二支撑杆，27.第一弹簧，28.第二导轨，29.动力轮，30.第一动力轴，31.第二动力轴，32.天线，33.无线通讯模块，34.中央控制模块，35.显示控制模块，36.声音控制模块，37.扬声器，38.蓄电池，39.按键接收模块，40.工作电源模块，41.电机控制模块。
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-图5所示，一种可实现连续打印功能的智能3D打印机，包括第一外壳1、检测机构2、打印机构4、驱动机构、中控机构、托盘7、底座9和滑动轮6，所述底座9的两侧设有第一导轨8，所述托盘7设置在底座9的上方，所述第一外壳1设置在底座9的上方，所述第一外壳1的底部设有与第一导轨8匹配的滑动轮6，所述打印机构4设置在第一外壳1的内部，所述检测机构2设置在第一外壳1的上方，所述驱动机构设置在底座9的内部，所述驱动机构与第一外壳1传动连接，所述检测机构2、打印机构4和驱动机构均与中控机构电连接；
所述驱动机构包括固定框12、切换组件、第一电机19和第一齿轮18，所述固定框12的上下内壁均匀分布有若干驱动齿20，所述第一电机19设置在切换组件的底部，所述第一电机19和第一齿轮18传动连接，所述第一齿轮18和驱动齿20啮合，所述切换组件设置在固定框12的上方；
所述切换组件包括第二外壳13、电磁铁14、磁体15、升降杆17和两个限位块16，所述电磁铁14设置在第二外壳13的顶部，所述升降杆17的一端位于第二外壳13内，所述升降杆17的另一端位于固定框12内，所述磁体15设置在升降杆17的上方，两个所述限位块16均设置在升降杆17的顶端；
其中，通过中控机构控制电磁铁14极性，使磁体15在电磁铁14的作用下可以上下移动，从而通过升降杆17实现第一电机19的上下移动，从而使第一齿轮18既可以和固定框12上内壁的驱动齿20啮合，又可以和固定框12下内壁的驱动齿20啮合，由于第一电机19转动方向不变，从而实现了驱动机构移动方向的切换，从而可以驱动第一外壳1沿第一导轨8左右移动，使第一外壳1内部的打印机构4可以在托盘7的不同位置打印，使3D打印机在打印完成一个物体后，可以连续在托盘7的另一个位置开始打印，实现了3D打印机的连续打印，提高了3D打印机的打印效率；
所述检测机构2包括送料组件、第一支撑杆23、第一触点24、第二触点25、第二支撑杆26和第一弹簧27，所述第一支撑杆23和第二支撑杆26的竖向截面均为L形，所述送料组件套设在第一支撑杆23的一端且水平设置，所述第一支撑杆23的中部和第二支撑杆26的上端铰接，所述第一支撑杆23的另一端通过第一弹簧27与第二支撑杆26的下端连接，所述第一触点24设置在第一支撑杆23上，所述第二触点25设置在第二支撑杆26上，所述第一触点24和第二触点25相互对应且匹配；
其中，当检测机构2上不加料盘21的时候，第一触点24和第二触点25接触，第一弹簧27处于压缩状态，当操作员将料盘21套设在第一支撑杆23上的时候，第一支撑杆23由于重力作用，绕着第一支撑杆23和第二支撑杆26的铰接处逆时针旋转，使第一弹簧27处于压缩状态，此时第一触点24和第二触点25分开，当料盘21上的料丝22慢慢减少之后，料盘21的重量开始减轻，第一支撑杆23在弹簧的作用下，绕着第一支撑杆23和第二支撑杆26的铰接处顺时针旋转，当料盘上的料丝用完时，第一触点24和第二触点25接触，扬声器发出报警，实现了3D打印机余料检测的功能，避免了3D打印机因空载运行而造成损坏，延长了3D打印机的使用寿命。
作为优选，所述中控机构包括面板、设置在面板上的触摸屏11、控制按键10和设置在底座9内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块34，与中央控制模块34连接的无线通讯模块33、工作电源模块40、按键接收模块39、声音控制模块36、显示控制模块35和电机控制模块41，所述控制按键10与按键接收模块39电连接，所述触摸屏11与显示控制模块35电连接，所述第一电机19与电机控制模块41电连接；
其中，中央控制模块34是用来控制的模块，中央控制模块34不仅可以是PLC，还可以是单片机，通过中央控制模块34对3D打印机各部件的控制，提高了3D打印机的智能化程度，工作电源模块40是用来控制电源的模块，在这里，用来控制蓄电池38给各部件供电，无线通讯模块33是用来控制通讯的模块，在这里，通过天线32来接收外部控制信号，按键接收模块39是用来控制按键的模块，在这里，用来接收控制按键10的控制信号，显示控制模块35是用来控制显示的模块，在这里，用来控制触摸屏11显示3D打印机的工作状态，电机控制模块41是用来控制电机的模块，在这里，用来控制第一电机18的启停，声音控制模块36是用来控制声音的模块，在这里，用来控制扬声器37发出报警声。
作为优选，为了使3D打印机在料丝22用完时可以发出报警声，所述底座9内部还设有扬声器37，所述扬声器37与声音控制模块36电连接。
作为优选，为了延长3D打印机的打印时间，所述底座9内部还设有蓄电池38，所述蓄电池38与工作电源模块40电连接。
作为优选，为了实现3D打印机的远程控制，所述面板内部还设有天线32，所述天线32与无线通讯模块33电连接。
作为优选，所述打印机构4包括打印嘴5、第一滑动块3、动力轮29、第二导轨28、第一动力轴30和第二动力轴31，所述第二导轨28的数量为四个，四个所述第二导轨28分别设置在第一外壳1的内壁且位于同一水平高度上，所述第一滑动块3套设在第一动力轴30上，所述第一滑动块3还套设在第二动力轴31上，所述打印嘴5设置在第一滑动块3的下方，所述第一动力轴30和第二动力轴31的两端均设有动力轮29，所述动力轮29与第二导轨28连接；
其中，通过动力轮29内部设置的电机驱动动力轮29转动，四个动力轮29分别设置在第一动力轴30和第二动力轴31的两端，通过动力轮29的驱动使第一动力轴30沿第二导轨28前后运动，第二动力轴31沿第二导轨28左右运动，从而驱动套设在第一动力轴30和第二动力轴31上的第一滑动块3实现同一平面内的前后左右的运动，从而带动打印嘴5实现同一平面内的前后左右的运动，从而实现了3D打印机的打印功能。
作为优选，为了使第一滑动块3能够实现在同一平面内前后左右无障碍运动，使3D打印机实现打印功能，所述第一动力轴30和第二动力轴31处于不同水平面上且相互垂直。
作为优选，为了将料丝22输送到打印嘴5处，实现3D打印的功能，所述送料组件包括料盘21和料丝22，所述料丝22的一端卷绕在料盘21上，所述料丝22的另一端设置在打印嘴5上。
作为优选，为了提高控制按键10的灵敏度，所述控制按键10为轻触按键。
作为优选，为了提高触摸屏11的清晰度，所述触摸屏11为液晶显示屏。
与现有技术相比，该可实现连续打印功能的智能3D打印机中，通过驱动机构使打印机构4，能够在托盘7的不同位置进行打印，使打印完成之后不需要停机即可继续打印，实现了3D打印机的连续打印，提高了3D打印机的打印效率，不仅如此，通过检测机构2可以对料丝22的剩余量进行检测，避免3D打印机因空载运行而造成损坏，延长了3D打印机的使用寿命。
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。
Claims (10)
1.一种可实现连续打印功能的智能3D打印机，其特征在于，包括第一外壳（1）、检测机构（2）、打印机构（4）、驱动机构、中控机构、托盘（7）、底座（9）和滑动轮（6），所述底座（9）的两侧设有第一导轨（8），所述托盘（7）设置在底座（9）的上方，所述第一外壳（1）设置在底座（9）的上方，所述第一外壳（1）的底部设有与第一导轨（8）匹配的滑动轮（6），所述打印机构（4）设置在第一外壳（1）的内部，所述检测机构（2）设置在第一外壳（1）的上方，所述驱动机构设置在底座（9）的内部，所述驱动机构与第一外壳（1）传动连接，所述检测机构（2）、打印机构（4）和驱动机构均与中控机构电连接；
所述驱动机构包括固定框（12）、切换组件、第一电机（19）和第一齿轮（18），所述固定框（12）的上下内壁均匀分布有若干驱动齿（20），所述第一电机（19）设置在切换组件的底部，所述第一电机（19）和第一齿轮（18）传动连接，所述第一齿轮（18）和驱动齿（20）啮合，所述切换组件设置在固定框（12）的上方；
所述切换组件包括第二外壳（13）、电磁铁（14）、磁体（15）、升降杆（17）和两个限位块（16），所述电磁铁（14）设置在第二外壳（13）的顶部，所述升降杆（17）的一端位于第二外壳（13）内，所述升降杆（17）的另一端位于固定框（12）内，所述磁体（15）设置在升降杆（17）的上方，两个所述限位块（16）均设置在升降杆（17）的顶端；
所述检测机构（2）包括送料组件、第一支撑杆（23）、第一触点（24）、第二触点（25）、第二支撑杆（26）和第一弹簧（27），所述第一支撑杆（23）和第二支撑杆（26）的竖向截面均为L形，所述送料组件套设在第一支撑杆（23）的一端且水平设置，所述第一支撑杆（23）的中部和第二支撑杆（26）的上端铰接，所述第一支撑杆（23）的另一端通过第一弹簧（27）与第二支撑杆（26）的下端连接，所述第一触点（24）设置在第一支撑杆（23）上，所述第二触点（25）设置在第二支撑杆（26）上，所述第一触点（24）和第二触点（25）相互对应且匹配。
2.如权利要求1所述的可实现连续打印功能的智能3D打印机，其特征在于，所述中控机构包括面板、设置在面板上的触摸屏（11）、控制按键（10）和设置在底座（9）内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块（34），与中央控制模块（34）连接的无线通讯模块（33）、工作电源模块（40）、按键接收模块（39）、声音控制模块（36）、显示控制模块（35）和电机控制模块（41），所述控制按键（10）与按键接收模块（39）电连接，所述触摸屏（11）与显示控制模块（35）电连接，所述第一电机（19）与电机控制模块（41）电连接。
3.如权利要求2所述的可实现连续打印功能的智能3D打印机，其特征在于，所述底座（9）内部还设有扬声器（37），所述扬声器（37）与声音控制模块（36）电连接。
4.如权利要求2所述的可实现连续打印功能的智能3D打印机，其特征在于，所述底座（9）内部还设有蓄电池（38），所述蓄电池（38）与工作电源模块（40）电连接。
5.如权利要求2所述的可实现连续打印功能的智能3D打印机，其特征在于，所述面板内部还设有天线（32），所述天线（32）与无线通讯模块（33）电连接。
6.如权利要求1所述的可实现连续打印功能的智能3D打印机，其特征在于，所述打印机构（4）包括打印嘴（5）、第一滑动块（3）、动力轮（29）、第二导轨（28）、第一动力轴（30）和第二动力轴（31），所述第二导轨（28）的数量为四个，四个所述第二导轨（28）分别设置在第一外壳（1）的内壁且位于同一水平高度上，所述第一滑动块（3）套设在第一动力轴（30）上，所述第一滑动块（3）还套设在第二动力轴（31）上，所述打印嘴（5）设置在第一滑动块（3）的下方，所述第一动力轴（30）和第二动力轴（31）的两端均设有动力轮（29），所述动力轮（29）与第二导轨（28）连接。
7.如权利要求6所述的可实现连续打印功能的智能3D打印机，其特征在于，所述第一动力轴（30）和第二动力轴（31）处于不同水平面上且相互垂直。
8.如权利要求1所述的可实现连续打印功能的智能3D打印机，其特征在于，所述送料组件包括料盘（21）和料丝（22），所述料丝（22）的一端卷绕在料盘（21）上，所述料丝（22）的另一端设置在打印嘴（5）上。
9.如权利要求2所述的可实现连续打印功能的智能3D打印机，其特征在于，所述控制按键（10）为轻触按键。
10.如权利要求2所述的可实现连续打印功能的智能3D打印机，其特征在于，所述触摸屏（11）为液晶显示屏。
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