CN103538376B - 便携式三维打印机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及快速成型领域，尤其涉及便携式三维打印机。该便携式三维打印机包括三维打印机本体和蓄电池；蓄电池与三维打印机本体连接，用于外部电源断开时为三维打印机本体供电。该便携式三维打印机结构简单，打印的模型不变形，打印精度高，而且在断开市电时能持续工作，提高了便携性。

Description

便携式三维打印机

技术领域

本发明涉及快速成型领域，尤其涉及便携式三维打印机。

背景技术

三维打印机是一种运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层粘合的方式构造三维实体的设备。目前广泛应用于模具制造、工业设计等领域。

现有的三维打印机在进行打印前，需要连接外部电源，使用外部电源为其供电。若打印过程中断开外部电源，则该三维打印机无法继续打印。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式三维打印机，以解决上述问题。

本发明实施例一种便携式三维打印机，包括三维打印机本体和蓄电池；蓄电池与三维打印机本体连接，用于外部电源断开时为三维打印机本体供电。

与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：该便携式三维打印机包括三维打印机本体和蓄电池。当外部电源断开连接，停止为三维打印机本体供电时，该便携式三维打印机的蓄电池为三维打印机本体供电，使三维打印机本体继续工作，避免因断开外部电源而中断打印。

附图说明

图1为本发明实施例的便携式三维打印机的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1所示一种便携式三维打印机，包括三维打印机本体和蓄电池101；蓄电池101与三维打印机本体连接，用于外部电源断开时为三维打印机本体供电。

该便携式三维打印机包括三维打印机本体和蓄电池101。当外部电源断开连接，停止为三维打印机本体供电时，该便携式三维打印机的蓄电池101为三维打印机本体供电，使三维打印机本体继续工作，避免因断开外部电源而中断打印。

具体地，目前的三维打印机需要在固定的地点，连接市电后才能开始打印。在打印的过程中不能断开市电，否则，三维打印机停止打印，使得打印出来的三维模型作废。打印一般的模型需要几个小时甚至十几个小时，若突然断电，则既浪费打印时间，又浪费打印耗材。而本实施例的便携式三维打印机内设置有蓄电池101，当外部电源断开连接时，由蓄电池101为三维打印机本体供电，使该便携式三维打印机继续工作。

其中，三维打印机本体包括喷头105、运动机构104、工作平台102和控制电路；喷头105用于将打印耗材熔化并挤出到工作平台102上；运动机构104用于驱动喷头105在与工作平台102平行的平面上移动；控制电路与蓄电池101电连接。

具体地，喷头105包括第一加热装置和推动电机；第一加热装置用于将打印耗材加热熔化；推动电机用于将熔化的打印耗材挤出到工作平台上。即打印耗材经过第一加热装置加热熔化后，由推动电机工作，将熔化的打印耗材从喷头的喷嘴挤出并堆积到工作平台上。

另外，运动机构104用于根据控制电路发送的控制信号，驱动喷头105在与工作平台102平行的平面上移动。具体地，控制电路控制运动机构的运行，其中控制电路内预存有喷头的行走路径，控制电路按照该行走路径通过该运动机构控制喷头按照该行走路径行走，从而在工作平台上堆积出打印的模型。

熔化的打印耗材在工作平台上堆积时，需要缓慢的冷却以使打印的模型成型。若冷却的过程中温度变化较大，则有可能使得打印的模型变形。为了避免模型在打印的过程中变形，工作平台102的内部设置有第二加热装置；第二加热装置用于使工作平台102保持恒定的温度。即熔化的打印耗材堆积在工作平台102上时，第二加热装置使该工作平台保持恒定的温度，避免熔化的打印耗材与凉的工作平台接触时冷却变形，并且能使堆积到工作平台102上的打印耗材缓慢冷却，防止模型变形。

具体地，第二加热装置包括加热模块和测温反馈模块；测温反馈模块用于测量工作平台102的温度；若该温度小于预存的温度阈值，则向加热模块发送加热信号，加热模块根据加热信号为工作平台加热；若该温度大于预存的温度阈值，则向加热模块发送停止加热信号，加热模块根据停止加热信号停止为工作平台加热。即该第二加热装置通过测温反馈模块控制加热模块的运行与停止，从而控制工作平台保持恒定的温度。

进一步，工作平台102设置有竖直电机；竖直电机用于驱动工作平台102上下移动。具体地，打印耗材在工作平台上堆积一层结束后，工作平台102在竖直电机的控制下，向下移动一定的距离，使喷头继续在堆积的一层打印耗材上堆积，从而打印出三维立体模型。其中，工作平台102的移动距离由控制电路控制该竖直电机的运行来实现。优选地，工作平台102向下移动的距离为模型分层的每一层的厚度。

为了使堆积在工作平台102上的打印耗材稳固，工作平台102的上表面设置有粘接板103；粘接板103用于与挤出到工作平台102的打印耗材粘接。即打印耗材从喷头挤出后，落在工作平台的粘接板103上，打印耗材与粘接板103粘接，在工作平台102恒定的温度下缓慢冷却。

进一步，三维打印机本体还包括直流变压器和电源；直流变压器将市电转换为24V直流电后输送给电源和蓄电池。即该便携式三维打印机在接入市电工作时，市电经直流变压器后变为24V直流电，再经电源输送给三维打印机本体。另外，由直流变压器输出的24V直流电进一步输送给蓄电池，由蓄电池存储。当便携式三维打印机与市电断开时，直接由蓄电池为三维打印机本体供电。其中该蓄电池为可充电电池，输出24V电压，21A电流，可为三维打印机本体提供4小时以上的电能。

另外，控制电路用于控制运动机构、喷头的运行及工作平台的温度。即运动机构、喷头及工作平台在控制电路的控制下完成三维打印的过程。

该便携式三维打印机还包括电源底座。蓄电池位于电源底座内；电源底座内设置有显示屏和报警模块；显示屏用于显示蓄电池当前容量、剩余电量、工作时间、打印进度、充电进度信息。报警模块用于在蓄电池的剩余电量不足时发出报警提示，当蓄电池的剩余电路下降到10%以下或蓄电池的剩余电量不足以完成全部打印工作时，报警模块会发出报警提示。在电源底座的下部安装有的轮子，便于便携式三维打印机的移动。另外，在该电源底座上设置有与打印机的控制电路连接的接口，用于蓄电池与控制电路之间的通讯。

进一步，在控制电路中设置有检测模块。该检测模块能够检测该便携式三维打印机正在使用的供电方式，并根据不同的供电方式优化打印过程。例如在使用外部电源供电时，打印机的全部功能开启，打印机处于最佳性能状态，同时底座的显示屏会显示充电进度及蓄电池充满所需的时间；当使用蓄电池供电时，可以选择关闭部分功能，如指示照明灯，减少工作平台加热启动次数。其中选择关闭部分功能可以在控制电路中预先设置。

该便携式三维打印机结构简单，打印的模型不变形，打印精度高，而且在断开市电时能持续工作，提高了便携性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种便携式三维打印机，其特征在于，包括三维打印机本体和蓄电池；

所述蓄电池与所述三维打印机本体连接，用于外部电源断开时为所述三维打印机本体供电；

所述三维打印机本体包括喷头、运动机构、工作平台和控制电路；

所述喷头用于将打印耗材熔化并挤出到所述工作平台上；

所述运动机构用于驱动所述喷头在与所述工作平台平行的平面上移动；

所述工作平台的内部设置有第二加热装置；

所述第二加热装置用于使所述工作平台保持恒定的温度；

所述第二加热装置包括加热模块和测温反馈模块；

所述测温反馈模块用于测量所述工作平台的温度；若该温度小于预存的温度阈值，则向所述加热模块发送加热信号，所述加热模块根据所述加热信号为所述工作平台加热；若该温度大于预存的温度阈值，则向所述加热模块发送停止加热信号，所述加热模块根据所述停止加热信号停止为所述工作平台加热；

所述控制电路与所述蓄电池电连接；

所述控制电路中设置有检测模块，能够检测所述便携式三维打印机正在使用的供电方式，并根据不同的供电方式优化打印过程，控制电路内预存有喷头的行走路径，控制电路按照该行走路径通过该运动机构控制喷头按照该行走路径行走，从而在工作平台上堆积出打印的模型。

2.如权利要求1所述的便携式三维打印机，其特征在于，所述喷头包括第一加热装置和推动电机；

所述第一加热装置用于将打印耗材加热熔化；

所述推动电机用于将熔化的打印耗材挤出到所述工作平台上。

3.如权利要求1所述的便携式三维打印机，其特征在于，所述运动机构用于根据所述控制电路发送的控制信号，驱动所述喷头在与所述工作平台平行的平面上移动。

4.如权利要求1所述的便携式三维打印机，其特征在于，所述工作平台设置有竖直电机；

所述竖直电机用于驱动所述工作平台上下移动。

5.如权利要求1所述的便携式三维打印机，其特征在于，所述工作平台的上表面设置有粘接板；

所述粘接板用于与挤出到所述工作平台的打印耗材粘接。

6.如权利要求1所述的便携式三维打印机，其特征在于，所述三维打印机本体还包括直流变压器和电源；

所述直流变压器将市电转换为24V直流电后输送给所述电源和所述蓄电池。

7.如权利要求1-6中任一项所述的便携式三维打印机，其特征在于，还包括电源底座；

所述蓄电池位于所述电源底座内；所述电源底座内设置有显示屏和报警模块；所述显示屏用于显示蓄电池当前容量、剩余电量、工作时间、打印进度、充电进度信息；所述报警模块用于在蓄电池的剩余电量不足时发出报警提示。