CN105946226B - 一种基于物联网的桌面3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的桌面3D打印机，包括打印喷头、底座、竖直设置在底座一侧的立柱和设置在立柱顶端的横梁，所述立柱上设有角度调节机构，所述打印喷头设置在角度调节机构上且位于底座的上方，所述底座上设有工作台，该基于物联网的桌面3D打印机通过无线通讯模块实现了用户对3D打印机进行远程操控，提高了3D打印机的智能化；通过驱动电机控制驱动齿轮的转动，同时再由凸轮的转动实现驱动齿轮的精调，实现了对打印喷头位移的精确控制；不仅如此，复位电路中采用了常规的元器件，不仅实现了多路复位，同时还降低了生产成本，提高了3D打印机的市场竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的桌面3D打印机。
背景技术
随着现代科学技术水平的不断提高，各种的智能化产品不断的出现在我们的面前，3D打印机作为打印机领域的高端产品，其在人们的生活或者是工作中，提供了很大的帮助。
在现有的3D打印机中，都是通过电机驱动齿轮，然后经过传动来调节打印喷头的位置，但是由于目前打印喷头的移动缺少精度调节功能，从而当面对精度更高的场合时，由于精度不可调，而无法满足用户的要求，降低了3D打印机的实用性；不仅如此，在3D打印机工作前，都需要对其进行复位控制，而由于现在的复位电路都是通过昂贵的复位芯片进行控制，从而提高了复位电路的生产成本，降低了打印机的市场竞争力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术位移精度不可调且复位电路成本高的不足，提供一种基于物联网的桌面3D打印机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的桌面3D打印机，包括打印喷头、底座、竖直设置在底座一侧的立柱和设置在立柱顶端的横梁，所述立柱上设有角度调节机构，所述打印喷头设置在角度调节机构上且位于底座的上方，所述底座上设有工作台；
所述角度调节机构包括设置在立柱上的驱动组件、传动组件和导向杆，所述导向杆水平固定在立柱上且位于驱动组件的下方，所述打印喷头设置在导向杆上，所述驱动组件通过传动组件与打印喷头传动连接；
所述驱动组件包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元包括水平设置的驱动电机、减速机、齿轮箱、驱动轴、驱动齿轮和偏心齿轮，所述驱动电机通过减速机与齿轮箱传动连接，所述齿轮箱通过驱动轴驱动驱动齿轮旋转，所述驱动齿轮的外周均匀设有主动齿，所述偏心齿轮的外周均匀设有从动齿，所述驱动齿轮的主动齿与偏心齿轮的从动齿啮合，所述第二驱动单元包括凸轮，所述偏心齿轮的内部设有一圈齿，所述偏心齿轮的齿与凸轮啮合，所述凸轮通过转动控制偏心齿轮转动，所述偏心齿轮内部的齿的数量是偏心齿轮外周的从动齿的数量的两倍；
所述传动组件包括传动杆、滑块和铰接轴，所述偏心齿轮上设有偏心轴，所述传动杆的一端通过偏心轴与偏心齿轮铰接，所述传动杆的另一端通过铰接轴与滑块铰接，所述铰接轴设置在滑块的一端，所述导向杆上设有滑槽，所述滑块位于滑槽，所述打印喷头固定在滑块上；
所述立柱上还设有中央控制箱，所述中央控制箱包括显示界面和控制按键，所述中央控制箱内设有复位模块和无线通讯模块，所述控制按键与复位模块电连接，所述复位模块包括复位电路，所述复位电路包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、二极管和稳压二极管，所述第一三极管的基极通过第一电阻和第二电容组成的串联电路外接6V直流电压电源，所述第一三极管的基极通过第一电阻、第二电容和第一电容组成的串联电路接地，所述第一三极管的基极通过第二电阻接地，所述二极管的阳极接地，所述二极管的阴极与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的基极通过第三电容和第三电阻外接6V直流电压电源，所述第一三极管的发射极接地，所述第二三极管的发射极外接6V直流电压电源，所述第二三极管的发射极分别通过第五电容和第六电容接地，所述第二三极管的基极通过第四电阻与第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的基极通过第四电容接地，所述第二三极管的基极与稳压二极管的阴极连接，所述稳压二极管的阳极接地。
作为优选，液晶显示屏具有显示信息量大的特点，从而提高了打印机的实用性，所述显示界面为液晶显示屏。
作为优选，轻触按键具有控制精度高的特点，从而提高了打印机的可操作性，所述控制按键为轻触按键。
作为优选，所述中央控制箱内还设有PLC。
作为优选，所述无线通讯模块通过WIFI传输无线信号。
作为优选，三氟锂电池的容量大，从而提高了打印机的可持续工作能力，所述底座内设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
作为优选，步进电机的控制精度高，从而提高了打印喷头移动的精确性，所述驱动电机为步进电机。
作为优选，所述驱动组件还设有转动电机，所述转动电机驱动凸轮转动。
本发明的有益效果是，该基于物联网的桌面3D打印机通过无线通讯模块实现了用户对3D打印机进行远程操控，提高了3D打印机的智能化；通过驱动电机控制驱动齿轮的转动，同时再由凸轮的转动实现驱动齿轮的精调，实现了对打印喷头位移的精确控制；不仅如此，复位电路中采用了常规的元器件，不仅实现了多路复位，同时还降低了生产成本，提高了3D打印机的市场竞争力。
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是本发明的基于物联网的桌面3D打印机的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的桌面3D打印机的角度调节机构的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的桌面3D打印机的复位电路的电路原理图；
图中：1.横梁，2.角度调节机构，3.立柱，4.底座，5.工作台，6.打印喷头，7.显示界面，8.控制按键，9.驱动电机，10.减速机，11.齿轮箱，12.驱动轴，13.驱动齿轮，14.偏心齿轮，15.凸轮，16.偏心轴，17.传动杆，18.铰接轴，19.滑块，20.滑槽，21.导向杆，Q1.第一三极管，Q2.第二三极管，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，C5.第五电容，C6.第六电容，D1.二极管，D2.稳压二极管。
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3所示，一种基于物联网的桌面3D打印机，包括打印喷头6、底座4、竖直设置在底座4一侧的立柱3和设置在立柱3顶端的横梁1，所述立柱3上设有角度调节机构2，所述打印喷头6设置在角度调节机构2上且位于底座4的上方，所述底座4上设有工作台5；
所述角度调节机构2包括设置在立柱3上的驱动组件、传动组件和导向杆21，所述导向杆21水平固定在立柱3上且位于驱动组件的下方，所述打印喷头6设置在导向杆21上，所述驱动组件通过传动组件与打印喷头6传动连接；
所述驱动组件包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元包括水平设置的驱动电机9、减速机10、齿轮箱11、驱动轴12、驱动齿轮13和偏心齿轮14，所述驱动电机9通过减速机10与齿轮箱11传动连接，所述齿轮箱11通过驱动轴12驱动驱动齿轮13旋转，所述驱动齿轮13的外周均匀设有主动齿，所述偏心齿轮14的外周均匀设有从动齿，所述驱动齿轮13的主动齿与偏心齿轮14的从动齿啮合，所述第二驱动单元包括凸轮15，所述偏心齿轮14的内部设有一圈齿，所述偏心齿轮14的齿与凸轮15啮合，所述凸轮15通过转动控制偏心齿轮14转动，所述偏心齿轮14内部的齿的数量是偏心齿轮14外周的从动齿的数量的两倍；
所述传动组件包括传动杆17、滑块19和铰接轴18，所述偏心齿轮14上设有偏心轴16，所述传动杆17的一端通过偏心轴16与偏心齿轮14铰接，所述传动杆17的另一端通过铰接轴18与滑块19铰接，所述铰接轴18设置在滑块19的一端，所述导向杆21上设有滑槽20，所述滑块19位于滑槽20，所述打印喷头6固定在滑块19上；
所述立柱3上还设有中央控制箱，所述中央控制箱包括显示界面7和控制按键8，所述中央控制箱内设有复位模块和无线通讯模块，所述控制按键8与复位模块电连接，所述复位模块包括复位电路，所述复位电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、二极管D1和稳压二极管D2，所述第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1和第二电容C2组成的串联电路外接6V直流电压电源，所述第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1、第二电容C2和第一电容C1组成的串联电路接地，所述第一三极管Q1的基极通过第二电阻R2接地，所述二极管D1的阳极接地，所述二极管D1的阴极与第一三极管Q1的基极连接，所述第一三极管Q1的基极通过第三电容C3和第三电阻R3外接6V直流电压电源，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述第二三极管Q2的发射极外接6V直流电压电源，所述第二三极管Q2的发射极分别通过第五电容C5和第六电容C6接地，所述第二三极管Q2的基极通过第四电阻R4与第二三极管Q2的集电极连接，所述第二三极管Q2的基极通过第四电容C4接地，所述第二三极管Q2的基极与稳压二极管D2的阴极连接，所述稳压二极管D2的阳极接地。
作为优选，液晶显示屏具有显示信息量大的特点，从而提高了打印机的实用性，所述显示界面7为液晶显示屏。
作为优选，轻触按键具有控制精度高的特点，从而提高了打印机的可操作性，所述控制按键8为轻触按键。
作为优选，所述中央控制箱内还设有PLC。
作为优选，所述无线通讯模块通过WIFI传输无线信号。
作为优选，三氟锂电池的容量大，从而提高了打印机的可持续工作能力，所述底座4内设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
作为优选，步进电机的控制精度高，从而提高了打印喷头6移动的精确性，所述驱动电机9为步进电机。
作为优选，所述驱动组件还设有转动电机，所述转动电机驱动凸轮15转动。
该基于物联网的桌面3D打印机中角度调节机构2用来调节打印喷头6的位移，其中，导向杆21设置在立柱3上，保证了打印喷头6在导向杆21上水平移动，当进行粗调时，驱动电机9通过减速机10驱动齿轮箱11转动，随后齿轮箱11通过驱动轴12控制驱动齿轮13转动，随后偏心齿轮14为偏心轮外周套设有一圈齿，从而实现了驱动齿轮13与偏心齿轮14的啮合，实现了粗调；当需要进行精调时，由于偏心齿轮14内部的齿的数量是偏心齿轮14外周的从动齿的数量的两倍，凸轮15通过转动控制偏心齿轮14转动，则就能够实现偏心齿轮14更高精度的调节；偏心齿轮14的转动，则就驱动传动杆17控制滑块19在导向杆21上的滑槽20内滑动，就实现了打印喷头6在导向杆21上水平移动。
该基于物联网的桌面3D打印机中，显示界面7用来保证用户进行实时观察打印机的工作状态和操控；控制按键8用于保证用户对打印机进行操控；无线通讯模块则实现了用户对3D打印机进行远程操控，提高了3D打印机的智能化；该复位电路中，分为上电复位与开机复位，上电复位：接通电源，把上次关机前，CPU中状态对地清零；开机复位：在接通电源时，机芯开关闭合整机工作前一瞬间把CPU中的信号再次对地清零。本机复位采用低电平复位，高电平保持；上电复位：当接通电源6V电压经第一电阻R1限流给第一电容C1充电，使第一三极管Q1瞬间导通，把CPU里的信号对地清零。开机复位：按下机芯键电压通过第四电阻R4限流，给第二三极管Q2基极提供偏置电压，使第二三极管Q2导通，输出电压通过第三电阻R3限流给第三电容C3充电,给第一三极管Q1基极提供一个偏置电压使第一三极管Q1瞬间导通，把CPU里的待机状态信号对地清零。该电路中，采用了常规的元器件，不仅实现了多路复位，同时还降低了生产成本，提高了3D打印机的市场竞争力。
与现有技术相比，该基于物联网的桌面3D打印机通过无线通讯模块实现了用户对3D打印机进行远程操控，提高了3D打印机的智能化；通过驱动电机9控制驱动齿轮13的转动，同时再由凸轮15的转动实现驱动齿轮13的精调，实现了对打印喷头6位移的精确控制；不仅如此，复位电路中采用了常规的元器件，不仅实现了多路复位，同时还降低了生产成本，提高了3D打印机的市场竞争力。
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 (8)
1.一种基于物联网的桌面3D打印机，其特征在于，包括打印喷头(6)、底座(4)、竖直设置在底座(4)一侧的立柱(3)和设置在立柱(3)顶端的横梁(1)，所述立柱(3)上设有角度调节机构(2)，所述打印喷头(6)设置在角度调节机构(2)上且位于底座(4)的上方，所述底座(4)上设有工作台(5)；
所述角度调节机构(2)包括设置在立柱(3)上的驱动组件、传动组件和导向杆(21)，所述导向杆(21)水平固定在立柱(3)上且位于驱动组件的下方，所述打印喷头(6)设置在导向杆(21)上，所述驱动组件通过传动组件与打印喷头(6)传动连接；
所述驱动组件包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元包括水平设置的驱动电机(9)、减速机(10)、齿轮箱(11)、驱动轴(12)、驱动齿轮(13)和偏心齿轮(14)，所述驱动电机(9)通过减速机(10)与齿轮箱(11)传动连接，所述齿轮箱(11)通过驱动轴(12)驱动驱动齿轮(13)旋转，所述驱动齿轮(13)的外周均匀设有主动齿，所述偏心齿轮(14)的外周均匀设有从动齿，所述驱动齿轮(13)的主动齿与偏心齿轮(14)的从动齿啮合，所述第二驱动单元包括凸轮(15)，所述偏心齿轮(14)的内部设有一圈齿，所述偏心齿轮(14)的齿与凸轮(15)啮合，所述凸轮(15)通过转动控制偏心齿轮(14)转动，所述偏心齿轮(14)内部的齿的数量是偏心齿轮(14)外周的从动齿的数量的两倍；
所述传动组件包括传动杆(17)、滑块(19)和铰接轴(18)，所述偏心齿轮(14)上设有偏心轴(16)，所述传动杆(17)的一端通过偏心轴(16)与偏心齿轮(14)铰接，所述传动杆(17)的另一端通过铰接轴(18)与滑块(19)铰接，所述铰接轴(18)设置在滑块(19)的一端，所述导向杆(21)上设有滑槽(20)，所述滑块(19)位于滑槽(20)，所述打印喷头(6)固定在滑块(19)上；
所述立柱(3)上还设有中央控制箱，所述中央控制箱包括显示界面(7)和控制按键(8)，所述中央控制箱内设有复位模块和无线通讯模块，所述控制按键(8)与复位模块电连接，所述复位模块包括复位电路，所述复位电路包括第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第六电容(C6)、二极管(D1)和稳压二极管(D2)，所述第一三极管(Q1)的基极通过第一电阻(R1)和第二电容(C2)组成的串联电路外接6V直流电压电源，所述第一三极管(Q1)的基极通过第一电阻(R1)、第二电容(C2)和第一电容(C1)组成的串联电路接地，所述第一三极管(Q1)的基极通过第二电阻(R2)接地，所述二极管(D1)的阳极接地，所述二极管(D1)的阴极与第一三极管(Q1)的基极连接，所述第一三极管(Q1)的基极通过第三电容(C3)和第三电阻(R3)外接6V直流电压电源，所述第一三极管(Q1)的发射极接地，所述第二三极管(Q2)的发射极外接6V直流电压电源，所述第二三极管(Q2)的发射极分别通过第五电容(C5)和第六电容(C6)接地，所述第二三极管(Q2)的基极通过第四电阻(R4)与第二三极管(Q2)的集电极连接，所述第二三极管(Q2)的基极通过第四电容(C4)接地，所述第二三极管(Q2)的基极与稳压二极管(D2)的阴极连接，所述稳压二极管(D2)的阳极接地。
2.如权利要求1所述的基于物联网的桌面3D打印机，其特征在于，所述显示界面(7)为液晶显示屏。
3.如权利要求1所述的基于物联网的桌面3D打印机，其特征在于，所述控制按键(8)为轻触按键。
4.如权利要求1所述的基于物联网的桌面3D打印机，其特征在于，所述中央控制箱内还设有PLC。
5.如权利要求1所述的基于物联网的桌面3D打印机，其特征在于，所述无线通讯模块通过WIFI传输无线信号。
6.如权利要求1所述的基于物联网的桌面3D打印机，其特征在于，所述底座(4)内设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
7.如权利要求1所述的基于物联网的桌面3D打印机，其特征在于，所述驱动电机(9)为步进电机。
8.如权利要求1所述的基于物联网的桌面3D打印机，其特征在于，所述驱动组件还设有转动电机，所述转动电机驱动凸轮(15)转动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Chen Shenggui Inventor after: Sun Zhenzhong Inventor after: Lu Bingheng Inventor before: Ma Jun |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20180316 Address after: 523000 Guangdong province Dongguan City Songshan Lake Science and Technology Industrial Park University Road No. 1 Applicant after: Dongguan University of technology Address before: 6 Futian District King Street South Shenzhen city Guangdong province 518000 No. 16 Applicant before: Ma Jun |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200609 Address after: East 13, middle and small science and Technology Park, Songshanhu high tech Industrial Development Zone, Dongguan City, Guangdong Province Patentee after: GUANGDONG HORBAO ROBOT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 523000 Guangdong province Dongguan City Songshan Lake Science and Technology Industrial Park University Road No. 1 Patentee before: DONGGUAN University OF TECHNOLOGY |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230925 Address after: 523000 rooms 407 and 409, unit 1, building 1, No. 9, headquarters Second Road, Songshanhu Park, Dongguan City, Guangdong Province (cluster registration) Patentee after: Guangdong Xinminghe Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: 523000 East 13, small and medium sized science and Technology Park, Songshanhu high tech Industrial Development Zone, Dongguan City, Guangdong Province Patentee before: GUANGDONG HORBAO ROBOT TECHNOLOGY Co.,Ltd. |