CN106825564A - 一种基于物联网的智能型3d打印机 - Google Patents

一种基于物联网的智能型3d打印机 Download PDF

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CN106825564A CN201710004201.2A CN201710004201A CN106825564A CN 106825564 A CN106825564 A CN 106825564A CN 201710004201 A CN201710004201 A CN 201710004201A CN 106825564 A CN106825564 A CN 106825564A
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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的智能型3D打印机，包括回收机构、顶板、料斗、物料输送机构、送料管、喷头、平面移动机构和两个支撑单元，两个所述支撑单元分别设置在回收机构的两端，所述顶板架设在两个支撑单元上，所述平面移动机构设置在两个支撑单元之间，所述支撑单元与平面移动机构传动连接，所述喷头设置在平面移动机构的下方，该基于物联网的智能型3D打印机通过物料输送机构提供定量的粉末供喷头打印，由于内部结构简单，从而降低了设备的成本的同提高了输送效率，保证了打印效率，不仅如此，通过回收机构内部的翻转机构使打印平台倾斜，使残料的原料留到盒体内部的回收箱内，从而实现原料的回收方便循环利用。

Description

一种基于物联网的智能型3D打印机
技术领域
本发明涉及3D打印机领域，特别涉及一种基于物联网的智能型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。
对于以粉末金属为原料的3D打印机而言，在喷头打印时，需要持续对喷头提供定量的材料，在现有的打印机内部都是通过精密仪器设备进行运算后通过传动装置进行物料传输提供，虽然满足打印需求，但是由于仪器的成本高，且同时需要进行定量计算处理，导致工作效率低下，进而影响了3D打印机的打印效率，不仅如此，在打印完成后，打印平台上通常会残留一些金属原料粉末，虽然这些金属粉末可以循环重复利用，但是人们没有引起足够的重视，通常在擦拭打印平台的同时将这些金属粉末原材料擦除，这样就造成了原料的浪费，不利于资源的重复循环利用。
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，提供一种基于物联网的智能型3D打印机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的智能型3D打印机，包括回收机构、顶板、料斗、物料输送机构、送料管、喷头、平面移动机构和两个支撑单元，两个所述支撑单元分别设置在回收机构的两端，所述顶板架设在两个支撑单元上，所述平面移动机构设置在两个支撑单元之间，所述支撑单元与平面移动机构传动连接，所述喷头设置在平面移动机构的下方，所述物料输送机构设置在顶板上且与料斗连通，所述物料输送机构通过送料管与喷头连接；
所述回收机构包括盒体和设置在盒体上方的打印平台，所述盒体内设有第二支柱、翻转机构和两个回收箱，两个所述回收箱分别设置在盒体内的两端，所述第二支柱的底端固定在盒体内的底部，所述第二支柱的顶端与打印平台的底端铰接，所述打印平台下方的两侧均设有凹槽；
所述翻转机构包括第二驱动电机、驱动轮和两个支杆，所述第二驱动电机固定在第二支柱上，所述第二驱动电机与驱动轮传动连接，所述驱动轮的外周设有若干主动齿，所述主动齿周向均匀分布在驱动轮的半圆周面上，所述支杆靠近驱动轮的一侧设有若干从动齿，所述支杆上的从动齿与驱动轮上的主动齿啮合，所述支杆的底端设置在打印平台上对应的凹槽内，所述支杆的下方设有弹簧和固定块，所述支杆的底端通过弹簧与固定块连接，所述固定块固定在盒体的底端；
所述物料输送机构包括外壳，所述外壳的顶端设有进料口，所述外壳通过进料口与料斗连通，所述外壳的一侧设有出料口，所述外壳通过出料口与送料管连通，所述外壳内设有物料输送组件，所述物料输送组件包括驱动单元、推板、推杆、堵塞块和两个挡板，所述驱动单元设置在外壳内的下方，所述驱动单元与推板传动连接，所述推杆固定在推板的上方，两个所述挡板分别固定在外壳两侧的内壁上且位于推杆的上方，所述堵塞块位于两个挡板之间且设置在推杆的正上方，所述堵塞块底部的直径大于两个挡板之间的距离；
所述驱动单元包括第三支柱、第三驱动电机、偏心轮和竖杆，所述第三支柱的底端固定在外壳内的底部，所述第三驱动电机固定在第三支柱的顶端且与偏心轮传动连接，所述竖杆的底端设置在偏心轮的上方，所述竖杆的顶端与推板固定连接。
作为优选，为了实现平面移动机构的升降从而完成逐层打印，所述支撑单元包括第一驱动电机、第一连杆、第二连杆、滑块和第一支柱，所述第一驱动电机固定在盒体的顶端，所述第一支柱的顶端固定在第一驱动电机上，所述第一电机与第一连杆铰接，所述第一连杆通过第二连杆与滑块铰接，所述滑块套设在第一支柱上，所述滑块与平面移动机构固定连接。
作为优选，为了固定竖杆的移动方向，所述外壳内还设有限位机构，所述限位机构包括限位环和两个限位杆，两个所述限位杆分别设置在限位环的两端，所述限位环套设在竖杆上，所述限位环通过限位杆与外壳的内壁固定连接。
作为优选，为了防止推杆推动堵塞块时堵塞块从推杆的顶部脱离，所述堵塞块的底端设有开口，所述开口的顶端设有魔术贴。
作为优选，为了防止金属粉末残留在堵塞块上，所述堵塞块的顶端的形状为圆锥形。
作为优选，为了有利金属粉末流出，所述推板向出料口倾斜设置。
作为优选，为了方便金属粉末进入外壳内部的下方，所述挡板向下倾斜设置。
作为优选，为了减小竖杆底部与偏心轮之间的摩擦力，所述竖杆的底端设有滑轮。
本发明的有益效果是，该基于物联网的智能型3D打印机通过物料输送机构提供定量的粉末供喷头打印，由于内部结构简单，从而降低了设备的成本的同提高了输送效率，保证了打印效率，不仅如此，通过回收机构内部的翻转机构使打印平台倾斜，使残料的原料留到盒体内部的回收箱内，从而实现原料的回收方便循环利用。
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智能型3D打印机的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的智能型3D打印机的支撑单元的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的智能型3D打印机的回收机构的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的智能型3D打印机的翻转机构的结构示意图；
图5是本发明的基于物联网的智能型3D打印机的物料输送机构的结构示意图；
图6是本发明的基于物联网的智能型3D打印机的驱动单元的结构示意图；
图7是本发明的基于物联网的智能型3D打印机的堵塞块的结构示意图；
图中：1.回收机构，2.支撑单元，3.顶板，4.料斗，5.物料输送机构，6.送料管，7.喷头，8.平面移动机构，9.第一驱动电机，10.第一连杆，11.第二连杆，12.滑块，13.第一支柱，14.打印平台，15.盒体，16.回收箱，17.凹槽，18.第二支柱，19.第二驱动电机，20.驱动轮，21.主动齿，22.支杆，23.从动齿，24.弹簧，25.固定块，26.外壳，27.进料口，28.出料口，29.挡板，30.堵塞块，31.驱动单元，32.推板，34.推杆，35.限位杆，36.限位环，37.第三支柱，38.第三驱动电机，39.偏心轮，40.竖杆，41.滑轮，42.开口，43.魔术贴，44.翻转机构。
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7所示，一种基于物联网的智能型3D打印机，包括回收机构1、顶板3、料斗4、物料输送机构5、送料管6、喷头7、平面移动机构8和两个支撑单元2，两个所述支撑单元2分别设置在回收机构1的两端，所述顶板3架设在两个支撑单元2上，所述平面移动机构8设置在两个支撑单元2之间，所述支撑单元2与平面移动机构8传动连接，所述喷头7设置在平面移动机构8的下方，所述物料输送机构5设置在顶板3上且与料斗4连通，所述物料输送机构5通过送料管6与喷头7连接；
所述回收机构1包括盒体15和设置在盒体15上方的打印平台14，所述盒体15内设有第二支柱18、翻转机构44和两个回收箱16，两个所述回收箱16分别设置在盒体15内的两端，所述第二支柱18的底端固定在盒体15内的底部，所述第二支柱18的顶端与打印平台14的底端铰接，所述打印平台14下方的两侧均设有凹槽17；
所述翻转机构44包括第二驱动电机19、驱动轮20和两个支杆22，所述第二驱动电机19固定在第二支柱18上，所述第二驱动电机19与驱动轮20传动连接，所述驱动轮20的外周设有若干主动齿21，所述主动齿21周向均匀分布在驱动轮20的半圆周面上，所述支杆22靠近驱动轮20的一侧设有若干从动齿23，所述支杆22上的从动齿23与驱动轮20上的主动齿21啮合，所述支杆22的底端设置在打印平台14上对应的凹槽17内，所述支杆22的下方设有弹簧24和固定块25，所述支杆22的底端通过弹簧24与固定块25连接，所述固定块25固定在盒体15的底端；
所述物料输送机构5包括外壳26，所述外壳26的顶端设有进料口27，所述外壳26通过进料口27与料斗4连通，所述外壳26的一侧设有出料口28，所述外壳26通过出料口28与送料管6连通，所述外壳26内设有物料输送组件，所述物料输送组件包括驱动单元31、推板32、推杆34、堵塞块30和两个挡板29，所述驱动单元31设置在外壳26内的下方，所述驱动单元31与推板32传动连接，所述推杆34固定在推板32的上方，两个所述挡板29分别固定在外壳26两侧的内壁上且位于推杆34的上方，所述堵塞块30位于两个挡板29之间且设置在推杆34的正上方，所述堵塞块30底部的直径大于两个挡板29之间的距离；
所述驱动单元包括第三支柱37、第三驱动电机38、偏心轮39和竖杆40，所述第三支柱37的底端固定在外壳26内的底部，所述第三驱动电机38固定在第三支柱37的顶端且与偏心轮38传动连接，所述竖杆40的底端设置在偏心轮38的上方，所述竖杆40的顶端与推板32固定连接。
作为优选，为了实现平面移动机构8的升降从而完成逐层打印，所述支撑单元2包括第一驱动电机9、第一连杆10、第二连杆11、滑块12和第一支柱13，所述第一驱动电机9固定在盒体15的顶端，所述第一支柱13的顶端固定在第一驱动电机9上，所述第一电机9与第一连杆10铰接，所述第一连杆10通过第二连杆11与滑块12铰接，所述滑块12套设在第一支柱13上，所述滑块12与平面移动机构8固定连接。
作为优选，为了固定竖杆40的移动方向，所述外壳26内还设有限位机构，所述限位机构包括限位环36和两个限位杆35，两个所述限位杆35分别设置在限位环36的两端，所述限位环36套设在竖杆40上，所述限位环36通过限位杆35与外壳26的内壁固定连接。
作为优选，为了防止推杆34推动堵塞块30时堵塞块30从推杆34的顶部脱离，所述堵塞块30的底端设有开口42，所述开口42的顶端设有魔术贴43。
作为优选，为了防止金属粉末残留在堵塞块30上，所述堵塞块30的顶端的形状为圆锥形。
作为优选，为了有利金属粉末流出，所述推板32向出料口28倾斜设置。
作为优选，为了方便金属粉末进入外壳26内部的下方，所述挡板29向下倾斜设置。
作为优选，为了减小竖杆40底部与偏心轮39之间的摩擦力，所述竖杆40的底端设有滑轮41。
在该3D打印机运行过程时，将打印所需的金属粉末原材料倒入料斗4，同时由物料输送机构5给喷头7提供持续定量的打印材料，保证打印的顺利进行。在物料输送机构5运行时，由外壳26内下方驱动单元31中的第三驱动电机38运行，带动偏心轮39作圆周运动，由于偏心轮39外部各点与第三驱动电机38的中心的距离不等，导致偏心轮39在转动过程中，与其接触的竖杆40上下往复运动。在竖杆40向上移动的过程中，竖杆40顶端插入堵塞块30底部的开口42内部，竖杆40顶柱堵塞块30上移，使两个挡板29形成的缺口露出，从而使通过进料口27进入外壳26内部的金属粉末通过两个挡板29向下滑动至推板32上，由于推板32倾斜设置，金属粉末通过推板32向下滑动，通过出料口28由送料管6进入喷头7内部打印，在竖杆40下移的过程中，堵塞块30向下移动，由于堵塞块30底部的直径大于两个挡板29之间的距离，使堵塞块30最终停留在挡板29上方，堵住两个挡板29形成的缺口，防止物料下落。通过第三驱动电机38带动偏心轮39周期循环转动，使物料输送机构5持续不断地提供定量的粉末供喷头7打印，由于该结构简单，操作方便，进而降低了设备的成本，同时由于无需持续对粉末材料用量进行运算，从而提高了输送效率，保证了打印效率。
当打印完成后，为了对打印平台14上残留的金属粉末进行回收，方便循环利用，通过回收机构1内部的翻转机构44使打印平台14倾斜。翻转机构44运行时，第二驱动电机19转动，通过驱动轮20上的主动齿21与一侧支杆22上的从动齿23啮合，根据驱动轮20的转向使支杆22上下移动，进而使打印平台14倾斜，金属粉末受重力作用从打印平台14上滑落，掉落至盒体15内部一侧的回收箱16内，之后第二驱动电机19翻转，带动打印平台14向另一方向倾斜，使打印平台14上剩余的残料留到另外一侧的回收箱16内，如此运行，从而实现原料的回收方便循环利用。该基于物联网的智能型3D打印机通过回收机构1内部的翻转机构44使打印平台14倾斜，使残料的原料留到盒体15内部的回收箱16内，从而实现原料的回收方便循环利用。
与现有技术相比，该基于物联网的智能型3D打印机通过物料输送机构5提供定量的粉末供喷头7打印，由于内部结构简单，从而降低了设备的成本的同提高了输送效率，保证了打印效率，不仅如此，通过回收机构1内部的翻转机构44使打印平台14倾斜，使残料的原料留到盒体15内部的回收箱16内，从而实现原料的回收方便循环利用。
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智能型3D打印机，其特征在于，包括回收机构(1)、顶板(3)、料斗(4)、物料输送机构(5)、送料管(6)、喷头(7)、平面移动机构(8)和两个支撑单元(2)，两个所述支撑单元(2)分别设置在回收机构(1)的两端，所述顶板(3)架设在两个支撑单元(2)上，所述平面移动机构(8)设置在两个支撑单元(2)之间，所述支撑单元(2)与平面移动机构(8)传动连接，所述喷头(7)设置在平面移动机构(8)的下方，所述物料输送机构(5)设置在顶板(3)上且与料斗(4)连通，所述物料输送机构(5)通过送料管(6)与喷头(7)连接；
所述回收机构(1)包括盒体(15)和设置在盒体(15)上方的打印平台(14)，所述盒体(15)内设有第二支柱(18)、翻转机构(44)和两个回收箱(16)，两个所述回收箱(16)分别设置在盒体(15)内的两端，所述第二支柱(18)的底端固定在盒体(15)内的底部，所述第二支柱(18)的顶端与打印平台(14)的底端铰接，所述打印平台(14)下方的两侧均设有凹槽(17)；
所述翻转机构(44)包括第二驱动电机(19)、驱动轮(20)和两个支杆(22)，所述第二驱动电机(19)固定在第二支柱(18)上，所述第二驱动电机(19)与驱动轮(20)传动连接，所述驱动轮(20)的外周设有若干主动齿(21)，所述主动齿(21)周向均匀分布在驱动轮(20)的半圆周面上，所述支杆(22)靠近驱动轮(20)的一侧设有若干从动齿(23)，所述支杆(22)上的从动齿(23)与驱动轮(20)上的主动齿(21)啮合，所述支杆(22)的底端设置在打印平台(14)上对应的凹槽(17)内，所述支杆(22)的下方设有弹簧(24)和固定块(25)，所述支杆(22)的底端通过弹簧(24)与固定块(25)连接，所述固定块(25)固定在盒体(15)的底端；
所述物料输送机构(5)包括外壳(26)，所述外壳(26)的顶端设有进料口(27)，所述外壳(26)通过进料口(27)与料斗(4)连通，所述外壳(26)的一侧设有出料口(28)，所述外壳(26)通过出料口(28)与送料管(6)连通，所述外壳(26)内设有物料输送组件，所述物料输送组件包括驱动单元(31)、推板(32)、推杆(34)、堵塞块(30)和两个挡板(29)，所述驱动单元(31)设置在外壳(26)内的下方，所述驱动单元(31)与推板(32)传动连接，所述推杆(34)固定在推板(32)的上方，两个所述挡板(29)分别固定在外壳(26)两侧的内壁上且位于推杆(34)的上方，所述堵塞块(30)位于两个挡板(29)之间且设置在推杆(34)的正上方，所述堵塞块(30)底部的直径大于两个挡板(29)之间的距离；
所述驱动单元包括第三支柱(37)、第三驱动电机(38)、偏心轮(39)和竖杆(40)，所述第三支柱(37)的底端固定在外壳(26)内的底部，所述第三驱动电机(38)固定在第三支柱(37)的顶端且与偏心轮(38)传动连接，所述竖杆(40)的底端设置在偏心轮(38)的上方，所述竖杆(40)的顶端与推板(32)固定连接。
2.如权利要求1所述的基于物联网的智能型3D打印机，其特征在于，所述支撑单元(2)包括第一驱动电机(9)、第一连杆(10)、第二连杆(11)、滑块(12)和第一支柱(13)，所述第一驱动电机(9)固定在盒体(15)的顶端，所述第一支柱(13)的顶端固定在第一驱动电机(9)上，所述第一电机(9)与第一连杆(10)铰接，所述第一连杆(10)通过第二连杆(11)与滑块(12)铰接，所述滑块(12)套设在第一支柱(13)上，所述滑块(12)与平面移动机构(8)固定连接。
3.如权利要求1所述的基于物联网的智能型3D打印机，其特征在于，所述外壳(26)内还设有限位机构，所述限位机构包括限位环(36)和两个限位杆(35)，两个所述限位杆(35)分别设置在限位环(36)的两端，所述限位环(36)套设在竖杆(40)上，所述限位环(36)通过限位杆(35)与外壳(26)的内壁固定连接。
4.如权利要求1所述的基于物联网的智能型3D打印机，其特征在于，所述堵塞块(30)的底端设有开口(42)，所述开口(42)的顶端设有魔术贴(43)。
5.如权利要求1所述的基于物联网的智能型3D打印机，其特征在于，所述堵塞块(30)的顶端的形状为圆锥形。
6.如权利要求1所述的基于物联网的智能型3D打印机，其特征在于，所述推板(32)向出料口(28)倾斜设置。
7.如权利要求1所述的基于物联网的智能型3D打印机，其特征在于，所述挡板(29)向下倾斜设置。
8.如权利要求1所述的基于物联网的智能型3D打印机，其特征在于，所述竖杆(40)的底端设有滑轮(41)。
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