CN105014973A - 智能挤出机、智能3d打印机及打印方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能挤出机，包括：挤出机喷头、加热装置、传输管、第一限位块、第二限位块、挤出机进料箱、弹簧及距离检测装置。所述传输管的进料口连接于所述挤出机进料箱的出料口，所述传输管沿物料传输方向穿过所述第一限位块及所述加热装置，所述传输管的出料口与所述挤出机喷头连接。所述第二限位块与所述第一限位块连接用于使所述传输管在竖直方向运动，所述弹簧固定于所述传输管穿入的所述第一限位块的一侧，在所述传输管穿入所述第一限位块的一侧上或与该侧相对的挤出机进料箱上还固定有所述距离检测装置。本发明同时还提供一种智能3D打印机及打印方法。解决现有技术中挤出机无法对打印工作平面进行自动测平的技术问题。

Description

智能挤出机、智能3D打印机及打印方法

技术领域

本发明涉及3D立体打印领域，而言，涉及一种智能挤出机、智能3D打印机及打印方法。

背景技术

现有技术中3D打印机的挤出机不具备有自动检测打印工作平面水平度的功能，在3D打印前需要人工对打印工作平面进行手动调平，影响3D打印效果及用户使用体验。如何利用3D打印机的挤出机实现对打印工作平面的自动测平是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述挤出机无法对打印工作平面进行自动测平的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能实现对打印工作平面进行自动测平的挤出机或3D打印机。

与此相应，本发明另一个要解决的技术问题是提供一种无需将工作平面调平即可打印的打印方法。

就实现对打印工作平面进行自动测平的挤出机而言，本发明提供一种智能挤出机，包括：用于喷出打印材料的挤出机喷头、用于加热打印材料的加热装置、用于传输物料的传输管、用于对所述传输管限位的第一限位块和第二限位块、用于提供物料的挤出机进料箱、用于使挤出机喷头伸缩的弹簧、用于检测所述传输管穿入所述第一限位块的一侧与该侧相对的挤出机进料箱底部之间距离的距离检测装置。所述传输管的进料口连接于所述挤出机进料箱的出料口，所述传输管沿物料传输方向穿过所述第一限位块及所述加热装置，所述传输管的出料口与所述挤出机喷头连接。所述第二限位块与所述第一限位块连接用于使所述传输管在竖直方向运动，所述弹簧固定于所述传输管穿入的所述第一限位块的一侧，在所述传输管穿入所述第一限位块的一侧上或与该侧相对的挤出机进料箱上还固定有所述距离检测装置。上述的智能挤出机，在所述挤出机喷头受到工作平面向上的抬升力作用时，所述挤出机喷头带动所述第一限位块向上运动，所述距离检测装置通过检测所述第一限位块与所述挤出机进料箱箱底之间的距离产生触发信号，对所述触发信号产生时的坐标数据进行记录。将挤出机喷头进行移动，经过多次测量并记录测量坐标数据即可计算出工作平面的水平度。

进一步地，上述智能挤出机还包括：挤出机散热组件及散热风扇。所述挤出散热组件包括基座，所述基座上设置有所述散热风扇，所述散热风扇的出风口深入所述挤出机散热组件的导流盖内。所述基座上还设置有与导流盖相连通的过风口，从过风口所吹出的风对所述挤出机喷头进行散热，所述挤出机散热组件与所述挤出机进料箱连接。设置所述挤出机散热组件及散热风扇便于对所述挤出机喷头进行散热冷却，防止喷头温度过高影响打印效果。

进一步地，上述智能挤出机中所述挤出机散热组件与所述挤出机进料箱连接的两个侧面上均设置有固定磁铁，所述挤出机散热组件的连接侧面上设置有多个凸起，所述挤出机进料箱的连接侧面与所述多个凸起相对的位置上设置有对应的多个凹槽。通过固定磁铁间的相互吸引功能可将所述挤出机散热组件与所述挤出机进料箱连接固定，凹槽与凸起间通过凹凸配合实现定位固定。同时，拆卸时只需将所述挤出机散热组件与所述挤出机进料箱向两侧分离即可，使得拆装都很方便。

进一步地，在所述挤出机进料箱内还设置有压力臂，在所述压力臂内设置用于检测被挤物料的进料检测器。压力臂的作用使得挤出机有足够的力矩满足弹性耗材的挤压及流动，进料箱路径限制耗材的运动路径，不会出现在进料箱内卷曲缠绕导致打印失败的情形。从而能使用如硅胶、TPU等柔软的耗材导致实现打印柔性材料。同时在所述压力臂内设置进料检测器可以实时监控，当耗材用完或者耗材卡住时会自动停止打印、保存当前打印进度并将警告信息告知用户。避免因为耗材用完或者耗材卡住导致打印失败的情况发生。

就实现对打印工作平面进行自动测平的3D打印机而言，本发明提供一种智能3D打印机，包括：用于提供动力的步进电机、用于固定所述步进电机的电机固定片、用于提供物料的挤出机进料箱、用于固定所述挤出机进料箱的挤出机进料箱固定片、用于喷出打印材料的挤出机喷头、用于加热打印材料的加热装置、用于传输物料的传输管、用于对所述传输管限位的第一限位块和第二限位块、用于打印的工作平面、用于使挤出机喷头伸缩的弹簧、用于检测所述传输管穿入所述第一限位块的一侧与该侧相对的挤出机进料箱底部之间距离的距离检测装置。所述步进电机与所述电机固定片固定连接，所述挤出机进料箱与所述挤出机进料箱固定片固定连接，所述电机固定片与所述挤出机进料箱固定片固定连接。所述传输管的进料口连接于所述挤出机进料箱的出料口，所述传输管沿物料传输方向穿过所述第一限位块及所述加热装置，所述传输管的出料口与所述挤出机喷头连接，所述第二限位块与所述第一限位块连接用于使所述传输管在竖直方向运动。所述弹簧固定于所述传输管穿入的所述第一限位块的一侧，在所述传输管穿入所述第一限位块的一侧上或与该侧相对应的挤出机进料箱上还固定有所述距离检测装置。通过上述的智能3D打印机，在所述挤出机喷头受到工作平面向上的抬升力作用时，所述挤出机喷头带动所述第一限位块向上运动，所述距离检测装置通过检测所述第一限位块与所述挤出机进料箱之间的距离产生触发信号，对所述触发信号产生时的坐标数据进行记录。将挤出机喷头进行移动，经过多次测量并记录测量坐标数据即可得到工作平面的水平度。

就无需将工作平面调平即可打印的打印方法而言，本发明提供一种智能3D打印机的打印方法，包括以下步骤，坐标原点确认步骤，将所述挤出机喷头移动到所述工作平面的一个边角处，将所述工作平面抬升，所述挤出机喷头与所述工作台面接触，所述工作台面继续抬升，所述挤出机喷头带动所述第一限位块抬升，当所述距离检测装置检测到所述挤出机进料箱底部与第一限位块之间的距离超过一定阈值时，所述距离检测装置产生触发信号，记录此位置处为坐标原点，所述工作平面下降一定距离；参考点采集步骤，所述挤出机喷头在水平面上移动一定距离后停止，所述工作平面重复所述坐标原点确认步骤，得到此位置处参考点的坐标，多次重复上述操作得到多个不共线的参考点坐标。确定工作平面的法向量步骤，根据参考点的坐标值确定所述工作平面的法向量。在工作平面打印的步骤，根据所述工作平面的法向量，通过算法插补出垂直于打印工作平面的空间坐标值，通过插补值不断移动所述工作平台的高度，实现运动过程中所述挤出机喷嘴移动路径始终平行于所述工作平面。通过上述的打印方法可以在工作平面本身不水平的情况下，无需对工作平面进行水平调整即可以实现非水平工作平面上的3D打印。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的挤出机的剖面结构示意图；

图2是本发明第一实施例提供的挤出机的分解示意图；

图3是本发明第二实施例提供的智能3D打印机的正视图；

图4是本发明第二实施例提供的智能3D打印机的左视图；

图5是本发明第二实施例提供的智能3D打印机的右视图；

图6是本发明第二实施例提供的智能3D打印机的分解示意图一；

图7是本发明第二实施例提供的智能3D打印机的分解示意图二；

图8是本发明第三实施例提供的智能3D打印机的打印方法流程图。

其中，附图标记汇总如下：

步进电机100；电机固定片110；挤出机进料箱200；挤出机进料箱固定片210；压力臂220；U型槽轴承260；压力臂弹簧270；齿轮280；挤出机喷头310；加热装置320；传输管330；第一限位块340；第二限位块350；弹簧360；距离检测装置370；挤出机散热组件400；基座420；导流盖430；散热风扇500；固定磁铁600。

实施方式

现有技术中挤出机存在无法对打印工作平面进行自动测平的缺陷。

有鉴于此，本发明提供一种智能挤出机，包括：用于喷出打印材料的挤出机喷头、用于加热打印材料的加热装置、用于传输物料的传输管、用于对所述传输管限位的第一限位块和第二限位块、用于提供物料的挤出机进料箱、用于使挤出机喷头伸缩的弹簧、用于检测所述传输管穿入所述第一限位块的一侧与该侧相对的挤出机进料箱底部之间距离的距离检测装置。所述传输管的进料口连接于所述挤出机进料箱的出料口，所述传输管沿物料传输方向穿过所述第一限位块及所述加热装置，所述传输管的出料口与所述挤出机喷头连接。所述第二限位块与所述第一限位块连接用于使所述传输管在竖直方向运动，所述弹簧固定于所述传输管穿入所述第一限位块的一侧，在所述传输管穿入所述第一限位块的一侧上或与该侧相对的挤出机进料箱上还固定有所述距离检测装置。上述的智能挤出机，在所述挤出机喷头受到工作平面向上的抬升力作用时，所述挤出机喷头带动所述第一限位块向上运动，所述距离检测装置通过检测所述第一限位块与所述挤出机进料箱之间的距离产生触发信号，对所述触发信号产生时的坐标数据进行记录。将挤出机喷头进行移动，经过多次测量并记录测量坐标数据即可得到工作平面的水平度。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

第一实施例

参照图1，本发明第一具体实施例提供的一种智能挤出机，包括：用于喷出打印材料的挤出机喷头310、用于加热打印材料的加热装置320、用于传输物料的传输管330、用于对所述传输管330限位的第一限位块340和第二限位块350、用于提供物料的挤出机进料箱200、用于使挤出机喷头310伸缩的弹簧360、用于检测所述传输管330穿入所述第一限位块340的一侧与该侧相对的挤出机进料箱200底部之间距离的距离检测装置370。所述传输管330的进料口连接于所述挤出机进料箱200的出料口，所述传输管330沿物料传输方向穿过所述第一限位块340及所述加热装置320，所述传输管330的出料口与所述挤出机喷头310连接。所述第二限位块350与所述第一限位块340连接用于使所述传输管330在竖直方向运动，所述弹簧360固定于所述传输管330穿入所述第一限位块340的一侧，在所述传输管330穿入所述第一限位块340的一侧上或与该侧相对的挤出机进料箱200上还固定有所述距离检测装置370。

在本第一实施例中，具体地，在所述传输管330穿入所述第一限位块340的一侧上设置弹簧360，当所述传输管330由喷料变为吸料时，所述的传输管330会被向上提起，在所述传输管330的作用下弹簧360被压缩，所述挤出机喷头310被抬起。在非打印路径上移动时可以通过吸料提起挤出机喷头310避免刮蹭到已打印的物体导致拉丝、混色、打印失败的情况，而到达打印位置时放下挤出机喷头310即可。

在本第一实施例中，具体地，所述的距离检测装置370用于检测所述挤出机进料箱200底部与所述第一限位块340之间距离，当所述第一限位块340与所述挤出机进料箱200之间的距离达到某一预定距离时，所述距离检测装置370检测器产生触发信号。所述的距离检测装置370可以是红外距离传感器、超声波距离传感器或微动开关等。优选地，本发明采用的是磁铁与霍尔检测开关，在所述传输管330穿入的所述第一限位块340的一侧上固定所述磁铁，在与所述磁铁正对的所述挤出机进料箱200体上设置有霍尔检测开关，当所述第一限位块340向上运动时，所述霍尔检测开关检测到的磁场强度增强，当所述霍尔检测开关检测到的磁场强度达到一定值时，所述霍尔检测开关产生触发信号。

上述的智能挤出机是采用如下的方法对工作平面水平度进行测量的，在所述挤出机喷头310受到工作平面向上的抬升力作用时，所述挤出机喷头310带动所述第一限位块340向上运动，所述距离检测装置370通过检测所述第一限位块340与所述挤出机进料箱200之间的距离产生触发信号，将所述触发信号产生时的坐标数据进行记录。将挤出机喷头310进行移动，多次测量并记录测量坐标数据，通过记录的多个坐标数据即可计算出工作平面的水平度。

采用上述结构的智能挤出机，可以在不借助其它装置或者设备的作用下完成对工作平面水平度的测量，同时采用上述结构的智能挤出机，因所述挤出机喷头310可回缩，还能避免挤出机喷头310刮蹭到已打印的物体导致拉丝、混色、打印失败等情况。

参照图2，在本发明提供的第一实施例中，进一步地，上述智能挤出机还可以包括：挤出机散热组件400及散热风扇500。所述挤出散热组件包括基座420，所述基座420上设置有所述散热风扇500，所述散热风扇500的出风口深入所述挤出机散热组件400的导流盖430内。所述基座420上还设置有与导流盖430相连通的过风口，从过风口所吹出的风对所述挤出机喷头310进行散热，所述挤出机散热组件400与所述挤出机进料箱200连接。

在本第一实施例中，具体地，设置所述挤出机散热组件400及散热风扇500便于对所述挤出机喷头310进行散热冷却，使喷出的材料能均匀受冷，防止喷头温度过高及喷出后材料冷却不均导致的打印效果不佳的情况。

参照图2，在本发明提供的第一实施例中，进一步地，上述智能挤出机中所述挤出机散热组件400与所述挤出机进料箱200连接的两个侧面上均设置有固定磁铁600，所述挤出机散热组件400的连接侧面上设置有多个凸起，所述挤出机进料箱200的连接侧面与所述多个凸起相对的位置上设置有对应的多个凹槽。

在本第一实施例中，通过磁铁间的相互吸引功能可将所述挤出机散热组件400与所述挤出机进料箱200进行连接固定，凹槽与凸起间通过凹凸配合实现定位固定。同时，拆卸时只需将所述挤出机散热组件400与所述挤出机进料箱200向两侧分离即可，使得拆装都很方便。

参照图1，在本发明第一实施例中，进一步地，在所述挤出机进料箱200内还设置有压力臂220，在所述压力臂220内设置用于检测被挤物料的进料检测器。

在本第一实施例中，压力臂220下压过程中压力臂弹簧270被压缩，压力臂220相对U型槽轴承260转动，压力臂220的一侧与齿轮280作用以便对弹性耗材进行挤压。压力臂220的作用使得挤出机有足够的力矩满足弹性耗材的挤压及流动，挤出机进料箱200路径限制耗材的运动路径，不会出现在挤出机进料箱200内卷曲缠绕导致打印失败的情形。从而能使用如硅胶、TPU等柔软的耗材导致实现打印柔性材料。同时在所述压力臂220内设置进料检测器可以进行实时监控，当耗材用完或者耗材卡住时会自动停止打印、保存当前打印进度并将警告信息告知用户。避免因为耗材用完或者耗材卡住导致打印失败的情况发生。

上述设置的进料检测器可以将耗材的使用状况反馈到用户处，让用户实时了解物料的使用状况，防止因物料问题导致的打印失败。

第二实施例

参照图3～图5，在本发明的第二实施例中，本发明提供一种智能3D打印机，可以包括：用于提供动力的步进电机100、用于固定所述步进电机100的电机固定片110、用于提供物料的挤出机进料箱200、用于固定所述挤出机进料箱200的挤出机进料箱固定片210、用于喷出打印材料的挤出机喷头310、用于加热打印材料的加热装置320、用于传输物料的传输管330、用于对所述传输管330限位的第一限位块340和第二限位块350、用于打印的工作平面、用于使挤出机喷头310伸缩的弹簧360、用于检测所述传输管330穿入所述第一限位块340的一侧与该侧相对的挤出机进料箱200底部之间距离的距离检测装置370。所述步进电机100与所述电机固定片110固定连接，所述挤出机进料箱200与所述挤出机进料箱固定片210固定连接，所述电机固定片110与所述挤出机进料箱固定片210固定连接。所述传输管330的进料口连接于所述挤出机进料箱200的出料口，所述传输管330沿物料传输方向穿过所述第一限位块340及所述加热装置320，所述传输管330的出料口与所述挤出机喷头310连接，所述第二限位块350与所述第一限位块340连接用于使所述传输管330在竖直方向运动。所述弹簧360固定于所述传输管330穿入所述第一限位块340的一侧，在所述传输管330穿入所述第一限位块340的一侧上或与该侧相对应的挤出机进料箱200上还固定有所述距离检测装置370。

在本第二实施例中，具体地，所述的距离检测装置370用于检测所述挤出机进料箱200底部与所述第一限位块340之间距离，当所述第一限位块340与所述挤出机进料箱200之间的距离达到某一预定距离时，所述距离检测装置370检测器产生触发信号。所述的距离检测装置370可以是红外距离传感器或超声波距离传感器等。优选地，本发明采用的是磁铁与霍尔检测开关，在所述传输管330穿入的所述第一限位块340的一侧上固定所述磁铁，在与所述磁铁正对的所述挤出机进料箱200体上设置有霍尔检测开关，当所述第一限位块340向上运动时，所述霍尔检测开关检测到的磁场强度增强，当所述霍尔检测开关检测到的磁场强度达到一定值时，所述霍尔检测开关产生触发信号。

在本第二实施例中，通过上述的智能3D打印机，在所述挤出机喷头310受到工作平面向上的抬升力作用时，所述挤出机喷头310带动所述第一限位块340向上运动，所述距离检测装置370通过检测所述第一限位块340与所述挤出机进料箱200之间的距离产生触发信号，对所述触发信号产生时的坐标数据进行记录。将挤出机喷头310进行移动，经过多次测量并记录测量坐标数据，通过记录的多个坐标数据即可计算出工作平面的水平度。

参照图6及图7，在本发明的第二实施例中，进一步地，上述智能挤出机还可以包括：挤出机散热组件400及散热风扇500。所述挤出散热组件还可以包括基座420，所述基座420上设置有所述散热风扇500，所述散热风扇500的出风口深入所述挤出机散热组件400的导流盖430内。所述基座420上还设置有与导流盖430相连通的过风口，从过风口所吹出的风对所述挤出机喷头310进行散热，所述挤出机散热组件400与所述挤出机进料箱200连接。

在本第二实施例中，具体地，设置所述挤出机散热组件400及散热风扇500便于对所述挤出机喷头310进行散热冷却，使喷出的材料能均匀受冷，防止喷头温度过高及喷出后材料冷却不均导致的打印效果不佳的情况。

在本发明提供的第二实施例中，进一步地，上述智能挤出机中所述挤出机散热组件400与所述挤出机进料箱200连接的两个侧面上均设置有磁铁，所述挤出机散热组件400的连接侧面上设置有多个凸起，所述挤出机进料箱200的连接侧面与所述多个凸起相对的位置上设置有对应的多个凹槽。

在本第二实施例中，通过磁铁间的相互吸引功能可将所述挤出机散热组件400与所述挤出机进料箱200进行连接固定，同时凹槽与凸起间通过凹凸配合实现定位固定。同时，拆卸时只需将所述挤出机散热组件400与所述挤出机进料箱200向两侧分离即可，使得拆装都很方便。

第三实施例

参照图8，在本发明提供的第三实施例中，本发明提供无需将工作平面调平即可打印的打印方法，包括以下步骤：

坐标原点确认步骤S710，将所述挤出机喷头310移动到所述工作平面的一个边角处，将所述工作平面抬升，所述挤出机喷头310与所述工作台面接触，所述工作台面继续抬升，所述挤出机喷头310带动所述第一限位块340抬升，当所述距离检测装置370检测到所述挤出机进料箱200底部与第一限位块340之间的距离超过一定阈值时，所述距离检测装置370产生触发信号，记录此位置处为坐标原点，所述工作平面下降一定距离；

参考点采集步骤S720，用于所述挤出机喷头310在水平面上移动一定距离后停止，所述工作平面重复所述坐标原点确认步骤，得到此位置处参考点的坐标，多次重复上述操作得到多个不共线的参考点坐标。

确定工作平面的法向量步骤S730，根据参考点的坐标值确定所述工作平面的法向量。

在工作平面打印的步骤S740，根据所述工作平面的法向量，通过算法插补出垂直于打印工作平面的空间坐标值，通过插补值不断调整所述工作平台的高度，实现运动过程中所述挤出机喷嘴移动路径始终平行于所述工作平面。

具体地，本实施例提供一种实现上述方法的具体实施例，在该具体实施例中距离检测装置370可以包括磁铁和霍尔检测开关。在所述传输管330穿入的所述第一限位块340的一侧上固定所述磁铁，在与所述磁铁正对的所述挤出机进料箱200体上设置有霍尔检测开关。

将挤出机喷头310移动至工作平面的一个边角位置处，工作平面向上抬升过程中，第一限位块340和磁铁随传输管330一起向上运动，弹簧360被压缩，当向上运动2mm后霍尔检测开关产生触发信号。打印工作平面停止抬升并下降3mm，下降过程中挤出机喷头310组件由于弹簧360的作用被弹回，下降3mm后重新抬升并再次触发霍尔检测开关以确定平面与挤出机是否真正接触。完成第一次调平检测动作后将打印工作平面与挤出机接触处记录为空间坐标原点(0，0，0)，记录上述坐标。

将打印工作平面下降15mm，移动挤出机喷头310到空间坐标x为15mm,y为15mm处后，再次执行工作平面水平度检测动作，此次打印工作平面抬升高度与15mm相减得z1，为打印工作平面这个点与第一个点(原点)在Z轴方向上的高度差，记录该点坐标为(15，15，z1)。然后将打印工作平面下降15mm，移动挤出机到空间坐标x为175mm,y为15mm处后，再次执行工作平面水平度检测动作，此次打印工作平面抬升高度与15mm相减得z2，为打印工作平面这个点与第一个点(原点)在Z轴方向上的高度差，记录该点坐标为(175，15，z2)。然后再次将打印工作平面下降15mm，移动挤出机到空间坐标x为175mm，y为145mm处后，再次执行工作平面水平度检测动作，此次打印工作平面抬升高度与15mm相减得z3，为打印工作平面这个点与第一个点(原点)在Z轴方向上的高度差，记录该点坐标为(175，145，z3)。然后降下打印工作平面下降15mm，移动挤出机到空间坐标x为15mm，y为145mm处后，再次执行工作平面水平度检测动作，此次打印工作平面抬升高度与15mm相减得z4，为打印工作平面这个点与第一个点(原点)在Z轴方向上的高度差，记录该点坐标为(15，145，z4)。

根据四个点的数据确定打印工作平面的法向量，根据立体几何中由法向量可以确定唯一平面即打印工作平面。

开始打印工作时通过算法插补出垂直于打印工作平面的空间坐标值，通过插补值不断移动挤出机及打印工作平面高度实现运动过程中喷嘴移动路径始终平行于打印工作平面，即打印成型物体垂直于打印工作平面。实现在倾斜的打印工作平面上也可以进行正常的打印工作，并且避免了复杂的调整打印工作平台的操作。

当然，在上述过程仅仅为示意以便技术人员理解，而不是对技术方案的限定。在其它实施例中，采集的参考点的数量和方式可以是不同。

通过上述的打印方法可以在工作平面本身不水平的情况下，无需对工作平面进行水平调整即可以实现非水平工作平面上的3D打印。

综上所述，本发明提供的智能挤出机、智能3D打印机及打印方法可以实现挤出机对打印工作平面进行自动测平的功能。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种智能挤出机，其特征在于，包括：用于喷出打印材料的挤出机喷头、用于加热打印材料的加热装置、用于传输物料的传输管、用于对所述传输管限位的第一限位块和第二限位块、用于提供物料的挤出机进料箱、用于使挤出机喷头伸缩的弹簧、用于检测所述传输管穿入所述第一限位块的一侧与该侧相对的挤出机进料箱底部之间距离的距离检测装置，所述传输管的进料口连接于所述挤出机进料箱的出料口，所述传输管沿物料传输方向穿过所述第一限位块及所述加热装置，所述传输管的出料口与所述挤出机喷头连接，所述第二限位块与所述第一限位块连接用于使所述传输管在竖直方向运动，所述弹簧固定于所述传输管穿入的所述第一限位块的一侧，在所述传输管穿入所述第一限位块的一侧上或与该侧相对应的挤出机进料箱上还固定有所述距离检测装置。

2.如权利要求1所述的智能挤出机，其特征在于：所述距离检测装置包括磁铁与霍尔检测开关，在所述传输管穿入所述第一限位块的一侧上固定所述磁铁，在与所述磁铁正对的所述挤出机进料箱体上设置有霍尔检测开关。

3.如权利要求1所述的一种智能挤出机，其特征在于，还包括：挤出机散热组件及散热风扇，所述挤出散热组件包括基座，所述基座上设置有所述散热风扇，所述散热风扇的出风口深入所述挤出机散热组件的导流盖内，所述基座上还设置有与导流盖相连通的过风口，从过风口所吹出的风对所述挤出机喷头进行散热，所述挤出机散热组件与所述挤出机进料箱固定连接。

4.如权利要求3所述的一种智能挤出机，其特征在于，在所述挤出机散热组件与所述挤出机进料箱固定连接的两个侧面上均设置有固定磁铁，所述挤出机散热组件的连接侧面上设置有多个凸起，所述挤出机进料箱的连接侧面与所述多个凸起相对的位置上设置有对应的多个凹槽。

5.如权利要求1所述的一种智能挤出机，其特征在于，在所述挤出机进料箱内还设置有压力臂，在所述压力臂内设置用于检测被挤物料的进料检测器。

6.一种智能3D打印机，其特征在于，包括：用于提供动力的步进电机、用于固定所述步进电机的电机固定片、用于提供物料的挤出机进料箱、用于固定所述挤出机进料箱的挤出机进料箱固定片、用于喷出打印材料的挤出机喷头、用于加热打印材料的加热装置、用于传输物料的传输管、用于对所述传输管限位的第一限位块和第二限位块、用于打印的工作平面、用于使挤出机喷头伸缩的弹簧、用于检测所述传输管穿入所述第一限位块的一侧与该侧相对的挤出机进料箱底部之间距离的距离检测装置，所述步进电机与所述电机固定片固定连接，所述挤出机进料箱与所述挤出机进料箱固定片固定连接，所述电机固定片与所述挤出机进料箱固定片固定连接，所述传输管的进料口连接于所述挤出机进料箱的出料口，所述传输管沿物料传输方向穿过所述第一限位块及所述加热装置，所述传输管的出料口与所述挤出机喷头连接，所述第二限位块与所述第一限位块连接用于使所述传输管在竖直方向运动，所述弹簧固定于所述传输管穿入所述第一限位块的一侧，在所述传输管穿入所述第一限位块的一侧上或与该侧相对应的挤出机进料箱上还固定有所述距离检测装置。

7.如权利要求6所述的智能3D打印机，其特征在于：所述距离检测装置包括磁铁与霍尔检测开关，在所述传输管穿过的所述第一限位块的一侧上固定所述磁铁，在与所述磁铁正对的所述挤出机进料箱体上设置有霍尔检测开关。

8.如权利要求6所述的智能3D打印机，其特征在于，还包括：挤出机散热组件及散热风扇，所述挤出散热组件包括基座，所述基座上设置有所述散热风扇，所述散热风扇的出风口深入所述挤出机散热组件的导流盖内，所述基座上还设置有与导流盖相连通的过风口，从过风口所吹出的风对所述挤出机喷头进行散热，所述挤出机散热组件与所述挤出机进料箱连接。

9.如权利要求8所述的一种智能3D打印机，其特征在于：在所述挤出机散热组件与所述挤出机进料箱连接的两个侧面上均设置有磁铁，所述挤出机散热组件的连接侧面上设置有多个凸起，所述挤出机进料箱的连接侧面与所述多个凸起相对的位置上设置有对应的多个凹槽。

10.一种利用权利要求6所述智能3D打印机的打印方法，其特征在于，包括以下步骤：

坐标原点确认步骤，将所述挤出机喷头移动到所述工作平面的一个边角处，将所述工作平面抬升，所述挤出机喷头与所述工作台面接触，所述工作台面继续抬升，所述挤出机喷头带动所述第一限位块抬升，当所述距离检测装置检测到所述挤出机进料箱底部与第一限位块之间的距离超过一定阈值时，所述距离检测装置产生触发信号，记录此位置处为坐标原点，所述工作平面下降一定距离；

参考点采集步骤，所述挤出机喷头在水平面上移动一定距离后停止，所述工作平面重复所述坐标原点确认步骤，得到此位置处参考点的坐标，多次重复上述操作得到多个不共线的参考点坐标；

确定工作平面的法向量步骤，根据参考点的坐标值确定所述工作平面的法向量；

在工作平面打印的步骤，根据所述工作平面的法向量，通过算法插补出垂直于打印工作平面的空间坐标值，通过插补值不断移动所述工作平面的高度，实现运动过程中所述挤出机喷嘴移动路径始终平行于所述工作平面。