一种具有自动报警提示功能的3D打印机
技术领域
本发明涉及一种具有自动报警提示功能的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。
3D打印机打印的材料主要来源于材料盘,现有的材料盘结构简单,功能单一,3D打印机在运行过程中,经常出现材料盘缺少材料导致无法打印的情况,为了保证打印的顺利进行,材料盘中需要有足够多的材料,但目前通常都是采用人为方式不定时地去观察材料盘中的剩余材料,十分麻烦,为此,人们迫切需要3D打印机能够在打印时进行材料剩余量判断以保证打印顺利完成。
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,提供一种具有自动报警提示功能的3D打印机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有自动报警提示功能的3D打印机,包括打印主体、送丝管、材料盘和自动报警机构,所述打印主体通过送丝管与材料盘连接,所述材料盘固定在自动报警机构上;
所述打印主体包括底座、打印平台机构、水平移动机构、横杆、加热装置、打印喷头、若干支撑脚和两个竖向设置的支柱,所述支撑脚固定在底座的上方,所述打印平台机构位于底座的上方,两个所述支柱的底端分别固定在底座的两端,所述横杆架设在支柱的顶端,所述水平移动机构固定在横杆的下方,所述加热装置设置在水平移动机构的下方,所述打印喷头固定在加热装置的下方且位于打印平台机构的上方,所述加热装置与送丝管连接;
所述自动报警机构包括第一液管、水管、第二液管、调节机构、第一活塞、第二活塞和报警单元,所述第一液管通过水管与第二液管连通,所述第一活塞设置在第一液管内,所述材料盘设置在第一活塞的上方,所述第二活塞设置第二液管内,所述调节机构设置在第二液管内且紧靠第二活塞;
所述报警单元包括第一触点、第二触点、第一导线、第二导线、第三导线、电池和扬声器,所述第一触点固定在调节机构的上方,所述第二触点固定在第二活塞的顶端且靠近调节机构,所述第二触点通过第一导线与电池连接,所述电池通过第三导线与扬声器连接,所述扬声器通过第二导线与第一触点连接;
所述调节机构包括驱动齿轮、调节电机和条形齿轮,所述调节电机固定在第二液管的内壁,所述驱动齿轮固定在调节电机上,所述调节电机与驱动齿轮传动连接,所述驱动齿轮与条形齿轮啮合,所述条形齿轮设置在第二触点的下方。
作为优选,为了实现打印喷头的逐层打印功能,所述打印平台机构包括打印平台、支撑平台和辅助支撑结构,所述支撑平台固定在底座的上方,所述打印平台设置在支撑平台的上方,所述打印平台和支撑平台内均设有若干线圈,所述打印平台内的线圈的数量与支撑平台内的线圈的数量相等且一一对应,所述辅助支撑结构包括两个辅助支撑单元,所述辅助支撑单元包括竖向设置的支杆和限位块,所述限位块设置在支杆的顶端,所述支杆的底端与支撑平台连接,所述支杆穿过打印平台,所述打印平台位于支撑平台和限位块之间。
作为优选,为了实现打印喷头的水平移动从而实现单层打印,所述水平移动机构包括横向驱动单元、纵向驱动单元和打印移动块,所述横向驱动单元与打印移动块传动连接,所述纵向驱动单元与打印移动块传动连接,所述打印移动块固定在加热装置的上方;
所述横向驱动单元包括横向驱动轴、横向驱动电机、横向缓冲块和两个设置在水平移动机构横向两侧的横向凹槽,所述横向驱动电机设置在横向驱动轴的一端,所述横向缓冲块设置在横向驱动轴的另一端,所述横向凹槽包括第一横向凹槽和第二横向凹槽,所述横向驱动电机设置在第一横向凹槽内,所述横向缓冲块设置在第二横向凹槽内,所述横向驱动轴穿过打印移动块,所述横向驱动轴的外周设有横向外螺纹,所述打印移动块内设有横向内螺纹,所述横向驱动轴的横向外螺纹与打印移动块的横向内螺纹相匹配。
作为优选,为了配合实现单层打印功能,所述纵向驱动单元包括纵向驱动轴、纵向驱动电机、纵向缓冲块和两个设置在水平移动机构两侧的纵向凹槽,所述纵向驱动电机设置在纵向驱动轴的一端,所述纵向缓冲块设置在纵向驱动轴的另一端,所述纵向凹槽包括第一纵向凹槽和第二纵向凹槽,所述纵向驱动电机设置在第一纵向凹槽内,所述纵向缓冲块设置在第二纵向凹槽内,所述纵向驱动轴穿过打印移动块,所述纵向驱动轴的外周设有纵向外螺纹,所述打印移动块内设有纵向内螺纹,所述纵向驱动轴的纵向外螺纹与打印移动块的纵向内螺纹相匹配。
作为优选,为了提高打印成品的质量,所述材料盘中的材料为陶瓷材料。
作为优选,为了提高材料盘质量测量的精确度从而准确获取材料盘中材料的剩余量,所述第一液管的横向截面积大于5倍的第二液管的横向截面积。
作为优选,利用钛合金轻巧坚固的特点,为了防止第一活塞和第二活塞做功时发生形变,所述第一活塞和第二活塞的材料均为空心钛合金。
作为优选,为了减小第二活塞移动时产生的摩擦力,所述第二活塞的外侧涂有润滑油。
本发明的有益效果是,该具有自动报警提示功能的3D打印机通过液压传递的方式使第一触点与第二触点接触,从而使电池与扬声器构成回路,使扬声器发声提醒人们注意,由于第一液管的横向截面积大于5倍的第二液管的横向截面积,从而提高了材料盘剩余材料测量的精确度,不仅如此,通过调节机构改变第一触点和第二触点间的距离,从而调节了报警范围,提高了3D打印机的实用性。
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是本发明的具有自动报警提示功能的3D打印机的结构示意图;
图2是本发明的具有自动报警提示功能的3D打印机的自动报警机构的结构示意图;
图3是本发明的具有自动报警提示功能的3D打印机的水平移动机构的结构示意图;
图4是本发明的具有自动报警提示功能的3D打印机的打印平台机构的结构示意图;
图5是本发明的具有自动报警提示功能的3D打印机的调节机构的结构示意图;
图中:1.底座,2.支撑脚,3.打印平台机构,4.支柱,5.横杆,6.水平移动机构,7.加热装置,8.打印喷头,9.材料盘,10.自动报警机构,11.第一液管,12.水管,13.第二液管,14.第一活塞,15.第二活塞,16.调节机构,17.第一触点,18.第二触点,19.第一导线,20.第二导线,21.第三导线,22.电池,23.扬声器,24.打印平台,25.支撑平台,27.限位块,28.支杆,26线圈,30.纵向驱动电机,31.纵向驱动轴,32.横向凹槽,33.横向驱动电机,34打印移动块,35.纵向缓冲块,36.横向缓冲块,37.纵向凹槽,38.横向驱动轴,39.驱动齿轮,40.调节电机,41.条形齿轮,42.送丝管。
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5所示,一种具有自动报警提示功能的3D打印机,包括打印主体、送丝管42、材料盘9和自动报警机构10,所述打印主体通过送丝管42与材料盘9连接,所述材料盘9固定在自动报警机构10上;
所述打印主体包括底座1、打印平台机构3、水平移动机构6、横杆5、加热装置7、打印喷头8、若干支撑脚2和两个竖向设置的支柱4,所述支撑脚2固定在底座1的上方,所述打印平台机构3位于底座1的上方,两个所述支柱4的底端分别固定在底座1的两端,所述横杆5架设在支柱4的顶端,所述水平移动机构6固定在横杆5的下方,所述加热装置7设置在水平移动机构6的下方,所述打印喷头8固定在加热装置7的下方且位于打印平台机构3的上方,所述加热装置7与送丝管42连接;
所述自动报警机构10包括第一液管11、水管12、第二液管13、调节机构16、第一活塞14、第二活塞15和报警单元,所述第一液管11通过水管12与第二液管13连通,所述第一活塞14设置在第一液管11内,所述材料盘9设置在第一活塞14的上方,所述第二活塞15设置第二液管13内,所述调节机构16设置在第二液管13内且紧靠第二活塞15;
所述报警单元包括第一触点17、第二触点18、第一导线19、第二导线20、第三导线21、电池22和扬声器23,所述第一触点17固定在调节机构16的上方,所述第二触点18固定在第二活塞15的顶端且靠近调节机构16,所述第二触点18通过第一导线19与电池22连接,所述电池22通过第三导线21与扬声器23连接,所述扬声器23通过第二导线20与第一触点17连接;
所述调节机构16包括驱动齿轮39、调节电机40和条形齿轮41,所述调节电机40固定在第二液管13的内壁,所述驱动齿轮39固定在调节电机40上,所述调节电机40与驱动齿轮39传动连接,所述驱动齿轮39与条形齿轮41啮合,所述条形齿轮41设置在第二触点18的下方。
作为优选,为了实现打印喷头的逐层打印功能,,所述打印平台机构3包括打印平台24、支撑平台25和辅助支撑结构,所述支撑平台25固定在底座1的上方,所述打印平台24设置在支撑平台25的上方,所述打印平台24和支撑平台25内均设有若干线圈26,所述打印平台24内的线圈26的数量与支撑平台25内的线圈26的数量相等且一一对应,所述辅助支撑结构包括两个辅助支撑单元,所述辅助支撑单元包括竖向设置的支杆28和限位块27,所述限位块27设置在支杆28的顶端,所述支杆28的底端与支撑平台25连接,所述支杆28穿过打印平台24,所述打印平台24位于支撑平台25和限位块27之间。
作为优选,为了实现打印喷头8的水平移动从而实现单层打印,所述水平移动机构6包括横向驱动单元、纵向驱动单元和打印移动块34,所述横向驱动单元与打印移动块34传动连接,所述纵向驱动单元与打印移动块34传动连接,所述打印移动块34固定在加热装置7的上方;
所述横向驱动单元包括横向驱动轴38、横向驱动电机33、横向缓冲块36和两个设置在水平移动机构6横向两侧的横向凹槽32,所述横向驱动电机33设置在横向驱动轴38的一端,所述横向缓冲块36设置在横向驱动轴38的另一端,所述横向凹槽32包括第一横向凹槽和第二横向凹槽,所述横向驱动电机33设置在第一横向凹槽内,所述横向缓冲块36设置在第二横向凹槽内,所述横向驱动轴38穿过打印移动块34,所述横向驱动轴38的外周设有横向外螺纹,所述打印移动块34内设有横向内螺纹,所述横向驱动轴38的横向外螺纹与打印移动块34的横向内螺纹相匹配。
作为优选,为了配合实现单层打印功能,所述纵向驱动单元包括纵向驱动轴31、纵向驱动电机30、纵向缓冲块35和两个设置在水平移动机构6两侧的纵向凹槽37,所述纵向驱动电机30设置在纵向驱动轴31的一端,所述纵向缓冲块35设置在纵向驱动轴31的另一端,所述纵向凹槽37包括第一纵向凹槽和第二纵向凹槽,所述纵向驱动电机30设置在第一纵向凹槽内,所述纵向缓冲块35设置在第二纵向凹槽内,所述纵向驱动轴31穿过打印移动块34,所述纵向驱动轴31的外周设有纵向外螺纹,所述打印移动块34内设有纵向内螺纹,所述纵向驱动轴31的纵向外螺纹与打印移动块34的纵向内螺纹相匹配。
作为优选,为了提高打印成品的质量,所述材料盘9中的材料为陶瓷材料。
作为优选,为了提高材料盘9质量测量的精确度从而准确获取材料盘9中材料的剩余量,所述第一液管11的横向截面积大于5倍的第二液管13的横向截面积。
作为优选,利用钛合金轻巧坚固的特点,为了防止第一活塞14和第二活塞15做功时发生形变,所述第一活塞14和第二活塞15的材料均为空心钛合金。
作为优选,为了减小第二活塞15移动时产生的摩擦力,所述第二活塞15的外侧涂有润滑油。
该3D打印机在打印过程中,随着打印的进行,送丝管42将材料盘9上的材料输送给加热装置7进行加热,并通过打印喷头8打印物品。为了实现逐层打印,通过控制打印平台24和支撑平台25内线圈26的电流大小,使打印平台24和支撑平台25间的排斥的作用力改变,从而调节打印平台24的高度位置,进而实现逐层打印。
为了实现单层打印功能,在水平移动机构6中,通过横向驱动单元和纵向驱动单元的配合,实现打印移动块34在一个平面内的移动,从而保证单层打印的进行。在横向驱动单元中,利用横向驱动电机33旋转,使横向驱动轴38沿自身轴线转动,在横向驱动轴38转动的时候,由于横向驱动轴38上的横向外螺纹与打印移动块34内的横向内螺纹相匹配,使得打印移动块34沿横向移动,从而带动加热装置7和打印喷头8在横向发生位移,纵向驱动单元和横向驱动单元的工作原理类似,通过两者的配合,使打印机实现单层平面打印功能。
随着打印的进行,材料盘9上的材料逐渐减少,对第一活塞14的压力逐渐减小,在液压传递的作用下,第二活塞15的高度逐渐下降,当第二活塞15下降到一定高度使,其顶部的第二触点18与调节机构16上方的第一触点17接触,从而使电池22与扬声器23构成闭合的回路,使扬声器23发声,提醒人们注意材料盘中的材料即将用完,需要进行更换,在液压传递的过程中,由于第一液管11的横向截面积大于5倍的第二液管13的横向截面积,从而提高了液压传递的灵敏度,保证了材料盘9剩余材料测量的精确度。该具有自动报警提示功能的3D打印机通过液压传递的方式使第一触点17与第二触点18接触,从而使电池22与扬声器23构成回路,使扬声器23发声提醒人们注意,由于第一液管11的横向截面积大于5倍的第二液管13的横向截面积,从而提高了材料盘9剩余材料测量的精确度。
为了调整报警范围,通过调节机构16中的调节电机40转动,从而使驱动齿轮39转动,由于驱动齿轮39和条形齿轮41啮合,从而使条形齿轮41高度位置发生变化,从而带动固定在条形齿轮41顶端的第二触点18的高度位置发生改变,进而调节第一触点17和第二触点18间的相对距离,从而改变的报警范围。该具有自动报警提示功能的3D打印机通过调节机构16改变第一触点17和第二触点18间的距离,从而调节了报警范围,提高了3D打印机的实用性。
与现有技术相比,该具有自动报警提示功能的3D打印机通过液压传递的方式使第一触点17与第二触点18接触,从而使电池22与扬声器23构成回路,使扬声器23发声提醒人们注意,由于第一液管11的横向截面积大于5倍的第二液管13的横向截面积,从而提高了材料盘9剩余材料测量的精确度,不仅如此,通过调节机构16改变第一触点17和第二触点18间的距离,从而调节了报警范围,提高了3D打印机的实用性。
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。