CN106827494A - 一种基于aoi检测技术的清洁型智能3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机，包括打印平台、横梁、材料盘、第一材料管、加热装置、第二材料管、移动装置、移动平台、升降机构和两个支柱，两个所述支柱分别设置在打印平台的两端，所述横梁架设在两个支柱上，所述材料盘设置在横梁上，该基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机通过支柱一侧的防尘单元使两个夹板相互靠近，有效地隔绝了打印平台与外部接触，防止灰尘及一些杂物落在打印平台上影响后续的打印操作，不仅如此，通过升降单元使移动装置靠近打印平台，由摄像头采集打印平台图像，利用AOI技术检测图像异常处，而后通光清洁组件进行清洁处理，从而保持打印平台的干净，有利于3D打印进行。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印领域，特别涉及一种基于AOI检测技术的清洁型智能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。
为了保证打印成品的质量，在3D打印机运行前，通常需要对打印平台擦拭除尘，在打印结束后，也需要找一块不掉毛的绒布覆盖在打印平台上，防止平台上由灰尘，但是实际情况下，人们通常忽略对打印平台保持干净的清洁操作，而一些打印场合由于空气中的粉尘、大型颗粒物等杂质较多，导致在打印时平台上会留有一些杂质，致使打印的成品中会留有这些杂质，导致打印成品质量差，同时，在打印机搁置时，即使人们会用绒布覆盖在打印平台上，但是由于作业环境的复杂，导致部分水汽、油渍会通过绒布影响污染打印平台，进而影响打印。
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AOI检测技术的清洁型智能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AOI检测技术的清洁型智能3D打印机，包括打印平台、横梁、材料盘、第一材料管、加热装置、第二材料管、移动装置、移动平台、升降机构和两个支柱，两个所述支柱分别设置在打印平台的两端，所述横梁架设在两个支柱上，所述材料盘设置在横梁上，所述升降机构与移动平台传动连接，所述加热装置设置在移动平台的上方且通过第一材料管与材料盘连接，所述移动装置设置在移动平台的下方；
所述移动装置包括移动块、设置在移动块下方的打印喷头、摄像头和清洁组件，所述打印喷头通过第二材料管与加热装置连接；
所述清洁组件包括驱动单元和清洁单元，所述驱动单元与清洁单元传动连接，所述清洁单元包括套管、第一线圈、第二线圈、支杆和清洁块，所述套管向下设置，所述第一线圈固定在套管内的顶部，所述第二线圈设置在第一线圈的下方，所述支杆的顶端固定在第二线圈上，所述支杆的底端与清洁块固定连接；
所述支柱远离移动平台的一侧设有防尘单元，所述防尘单元包括横杆、第三驱动电机、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、滑环和夹板，所述第三驱动电机通过横杆与支柱固定连接，所述第一连杆的顶端固定在第三驱动电机上，所述第三驱动电机与第二连杆传动连接，所述第二连杆与滑环铰接，所述滑环套设在第三连杆上，所述第一连杆的底部铰接在第三连杆的中端，所述第三连杆通过第四连杆与夹板铰接。
作为优选，为了实现移动平台的升降，所述升降机构包括两个升降单元，两个所述升降单元分别设置在移动平台的两侧，所述升降单元包括第一驱动电机、驱动齿轮和竖杆，所述第一驱动电机固定在支柱上，所述第一驱动电机与驱动齿轮传动连接，所述竖杆靠近驱动齿轮的一侧设有条形齿，所述竖杆上的条形齿与驱动齿轮啮合，所述竖杆的底端与移动平台固定连接。
作为优选，为了固定竖杆的移动方向，所述升降单元还包括套环，所述套环固定在横梁上且套设在竖杆上。
作为优选，为了实现清洁单元的移动，从而增加清洁块的清洁范围，所述驱动单元包括第二驱动电机、第二驱动轴和缓冲块，所述第二驱动电机和缓冲块均固定在移动块的下方，所述第二驱动轴设置在第二驱动电机和缓冲块之间，所述第二驱动电机与第二驱动轴传动连接，所述第二驱动轴上设有外螺纹，所述套管顶部内设有内螺纹，所述第二驱动轴上的外螺纹与套管内的内螺纹相匹配。
作为优选，为了防止支杆从套管中掉落，所述套管内底部两端设有第一限位块。
作为优选，为了固定夹板的移动方向，所述防尘单元还包括第二限位块，所述第二限位块设置在夹板的上方且固定在支柱上。
作为优选，为了有效获取两个夹板的距离，所述夹板远离第三驱动电机的一侧设有开口，所述开口内设有压力检测单元，所述压力检测单元包括压力传感器、弹簧和滑块，所述压力传感器固定在开口的底部，所述压力传感器通过弹簧与滑块固定连接，所述弹簧处于压缩状态。
作为优选，为了保证清洁块的清洁能力，所述清洁块为魔术擦。
本发明的有益效果是，该基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机通过支柱一侧的防尘单元使两个夹板相互靠近，有效地隔绝了打印平台与外部接触，防止灰尘及一些杂物落在打印平台上影响后续的打印操作，不仅如此，通过升降单元使移动装置靠近打印平台，由摄像头采集打印平台图像，利用AOI技术检测图像异常处，而后通光清洁组件进行清洁处理，从而保持打印平台的干净，有利于3D打印进行。
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AOI检测技术的清洁型智能3D打印机的结构示意图；
图2是本发明的基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机的升降单元的结构示意图
图3是本发明的基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机的移动装置的结构示意图；
图4是本发明的基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机的清洁组件的结构示意图；
图5是本发明的基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机的防尘单元的结构示意图；
图中：1.打印平台，2.支柱，3.横梁，4.材料盘，5.第一材料管，6.加热装置，7.第二材料管，8.移动装置，9.升降单元，10.移动平台，11.防尘单元，12.第一驱动电机，13.驱动齿轮，14.竖杆，15.条形齿，16.套环，17.移动块，18.打印喷头，19.摄像头，20.清洁组件，21.第二驱动电机，22.缓冲块，23.第二驱动轴，24.套管，25.第一限位块，26.第一线圈，27.第二线圈，28.支杆，29.清洁块，30.横杆，31.第三驱动电机，32.第一连杆，33.第二连杆，34.第三连杆，35.第四连杆，36.滑环，37.开口，38.压力传感器，39.弹簧，40.滑块，41.第二限位块，42.夹板。
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，一种基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机，包括打印平台1、横梁3、材料盘4、第一材料管5、加热装置6、第二材料管7、移动装置8、移动平台10、升降机构和两个支柱2，两个所述支柱2分别设置在打印平台1的两端，所述横梁3架设在两个支柱2上，所述材料盘4设置在横梁3上，所述升降机构与移动平台10传动连接，所述加热装置6设置在移动平台10的上方且通过第一材料管5与材料盘4连接，所述移动装置8设置在移动平台1的下方；
所述移动装置8包括移动块17、设置在移动块17下方的打印喷头18、摄像头19和清洁组件20，所述打印喷头18通过第二材料管7与加热装置6连接；
所述清洁组件20包括驱动单元和清洁单元，所述驱动单元与清洁单元传动连接，所述清洁单元包括套管24、第一线圈26、第二线圈27、支杆28和清洁块29，所述套管24向下设置，所述第一线圈26固定在套管24内的顶部，所述第二线圈27设置在第一线圈26的下方，所述支杆28的顶端固定在第二线圈27上，所述支杆28的底端与清洁块29固定连接；
所述支柱2远离移动平台10的一侧设有防尘单元11，所述防尘单元11包括横杆30、第三驱动电机31、第一连杆32、第二连杆33、第三连杆34、第四连杆35、滑环36和夹板42，所述第三驱动电机31通过横杆30与支柱2固定连接，所述第一连杆32的顶端固定在第三驱动电机31上，所述第三驱动电机31与第二连杆33传动连接，所述第二连杆33与滑环36铰接，所述滑环36套设在第三连杆34上，所述第一连杆32的底部铰接在第三连杆34的中端，所述第三连杆34通过第四连杆35与夹板42铰接。
作为优选，为了实现移动平台10的升降，所述升降机构包括两个升降单元9，两个所述升降单元9分别设置在移动平台10的两侧，所述升降单元9包括第一驱动电机12、驱动齿轮13和竖杆14，所述第一驱动电机12固定在支柱2上，所述第一驱动电机12与驱动齿轮13传动连接，所述竖杆14靠近驱动齿轮13的一侧设有条形齿15，所述竖杆14上的条形齿15与驱动齿轮13啮合，所述竖杆14的底端与移动平台10固定连接。
作为优选，为了固定竖杆14的移动方向，所述升降单元9还包括套环16，所述套环16固定在横梁3上且套设在竖杆14上。
作为优选，为了实现清洁单元的移动，从而增加清洁块29的清洁范围，所述驱动单元包括第二驱动电机21、第二驱动轴23和缓冲块22，所述第二驱动电机21和缓冲块22均固定在移动块17的下方，所述第二驱动轴23设置在第二驱动电机21和缓冲块22之间，所述第二驱动电机21与第二驱动轴23传动连接，所述第二驱动轴23上设有外螺纹，所述套管24顶部内设有内螺纹，所述第二驱动轴23上的外螺纹与套管24内的内螺纹相匹配。
作为优选，为了防止支杆28从套管24中掉落，所述套管24内底部两端设有第一限位块25。
作为优选，为了固定夹板42的移动方向，所述防尘单元11还包括第二限位块41，所述第二限位块41设置在夹板42的上方且固定在支柱2上。
作为优选，为了有效获取两个夹板42的距离，所述夹板42远离第三驱动电机31的一侧设有开口37，所述开口37内设有压力检测单元，所述压力检测单元包括压力传感器38、弹簧39和滑块40，所述压力传感器38固定在开口37的底部，所述压力传感器38通过弹簧39与滑块40固定连接，所述弹簧39处于压缩状态。
作为优选，为了保证清洁块29的清洁能力，所述清洁块29为魔术擦。
该3D打印机在闲置时，通过支柱2一侧的防尘单元11对打印平台1进行防尘处理，防尘单元11运行时，第三驱动电机31带动第二连杆33转动，使与第三连杆33铰接的滑环36在第三连杆34上滑动，使第三连杆34推动第四连杆35，带动夹板42向打印平台1的中心处移动，两个夹板42相互靠近，同时通过夹板42开口37内的压力检测单元检测两个夹板42的距离，当两个夹板42逐渐靠近后，两个夹板42开口37内的滑块40相互挤压，使压力传感器38获取到最大的压力值，此时两个夹板42相互接触，由于夹板42设置在打印平台1的上方，且通过第二限位块41使夹板42的底部紧贴打印平台1，从而有效地隔绝了打印平台1与外部接触，防止灰尘及一些杂物落在打印平台1上影响后续的打印操作。该基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机通过支柱2一侧的防尘单元11使两个夹板42相互靠近，有效地隔绝了打印平台1与外部接触，防止灰尘及一些杂物落在打印平台1上影响后续的打印操作。
当需要打印时，防尘单元11中的第三驱动电机31反向转动，使两个夹板42相互远离，方便打印。此时，通过升降单元9中的第一驱动电机12带动驱动齿轮13旋转，使与之啮合的条形齿15向下移动，带动竖杆14位置下一，使移动平台10下方的移动装置8靠近打印平台1，通过移动装置8中的摄像头19对打印平台1进行图像拍摄，并通过移动平台10使摄像头19对打印平台1各处进行AOI图像采集，通过对拍摄的图像进行分析，当打印平台1上有杂物时，AOI检测技术检测到图像上的异常，此时，通过给套管24内的第一线圈26和第二线圈26通电产生相互排斥的磁性，使支杆18与清洁块29向下移动，从而使清洁块29接触打印平台，清洁块29为魔术擦，能够有效地吸附打印平台1上的杂物，同时通过第二驱动电机21转动带动第二驱动轴23沿其中心轴线旋转，使套管24在第二驱动轴23中心轴线方向上移动，从而使清洁块29在打印平台1上移动，清洁周围环境，从而保持打印平台1的干净，有利于3D打印进行。该基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机通过升降单元9使移动装置8靠近打印平台，由摄像头19采集打印平台1图像，利用AOI技术检测图像异常处，而后通光清洁组件20进行清洁处理，从而保持打印平台1的干净，有利于3D打印进行。
与现有技术相比，该基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机通过支柱2一侧的防尘单元11使两个夹板42相互靠近，有效地隔绝了打印平台1与外部接触，防止灰尘及一些杂物落在打印平台1上影响后续的打印操作，不仅如此，通过升降单元9使移动装置8靠近打印平台，由摄像头19采集打印平台1图像，利用AOI技术检测图像异常处，而后通光清洁组件20进行清洁处理，从而保持打印平台1的干净，有利于3D打印进行。
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AOI检测技术的清洁型智能3D打印机，其特征在于，包括打印平台(1)、横梁(3)、材料盘(4)、第一材料管(5)、加热装置(6)、第二材料管(7)、移动装置(8)、移动平台(10)、升降机构和两个支柱(2)，两个所述支柱(2)分别设置在打印平台(1)的两端，所述横梁(3)架设在两个支柱(2)上，所述材料盘(4)设置在横梁(3)上，所述升降机构与移动平台(10)传动连接，所述加热装置(6)设置在移动平台(10)的上方且通过第一材料管(5)与材料盘(4)连接，所述移动装置(8)设置在移动平台(1)的下方；
所述移动装置(8)包括移动块(17)、设置在移动块(17)下方的打印喷头(18)、摄像头(19)和清洁组件(20)，所述打印喷头(18)通过第二材料管(7)与加热装置(6)连接；
所述清洁组件(20)包括驱动单元和清洁单元，所述驱动单元与清洁单元传动连接，所述清洁单元包括套管(24)、第一线圈(26)、第二线圈(27)、支杆(28)和清洁块(29)，所述套管(24)向下设置，所述第一线圈(26)固定在套管(24)内的顶部，所述第二线圈(27)设置在第一线圈(26)的下方，所述支杆(28)的顶端固定在第二线圈(27)上，所述支杆(28)的底端与清洁块(29)固定连接；
所述支柱(2)远离移动平台(10)的一侧设有防尘单元(11)，所述防尘单元(11)包括横杆(30)、第三驱动电机(31)、第一连杆(32)、第二连杆(33)、第三连杆(34)、第四连杆(35)、滑环(36)和夹板(42)，所述第三驱动电机(31)通过横杆(30)与支柱(2)固定连接，所述第一连杆(32)的顶端固定在第三驱动电机(31)上，所述第三驱动电机(31)与第二连杆(33)传动连接，所述第二连杆(33)与滑环(36)铰接，所述滑环(36)套设在第三连杆(34)上，所述第一连杆(32)的底部铰接在第三连杆(34)的中端，所述第三连杆(34)通过第四连杆(35)与夹板(42)铰接。
2.如权利要求1所述的基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机，其特征在于，所述升降机构包括两个升降单元(9)，两个所述升降单元(9)分别设置在移动平台(10)的两侧，所述升降单元(9)包括第一驱动电机(12)、驱动齿轮(13)和竖杆(14)，所述第一驱动电机(12)固定在支柱(2)上，所述第一驱动电机(12)与驱动齿轮(13)传动连接，所述竖杆(14)靠近驱动齿轮(13)的一侧设有条形齿(15)，所述竖杆(14)上的条形齿(15)与驱动齿轮(13)啮合，所述竖杆(14)的底端与移动平台(10)固定连接。
3.如权利要求2所述的基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机，其特征在于，所述升降单元(9)还包括套环(16)，所述套环(16)固定在横梁(3)上且套设在竖杆(14)上。
4.如权利要求1所述的基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机，其特征在于，所述驱动单元包括第二驱动电机(21)、第二驱动轴(23)和缓冲块(22)，所述第二驱动电机(21)和缓冲块(22)均固定在移动块(17)的下方，所述第二驱动轴(23)设置在第二驱动电机(21)和缓冲块(22)之间，所述第二驱动电机(21)与第二驱动轴(23)传动连接，所述第二驱动轴(23)上设有外螺纹，所述套管(24)顶部内设有内螺纹，所述第二驱动轴(23)上的外螺纹与套管(24)内的内螺纹相匹配。
5.如权利要求1所述的基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机，其特征在于，所述套管(24)内底部两端设有第一限位块(25)。
6.如权利要求1所述的基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机，其特征在于，所述防尘单元(11)还包括第二限位块(41)，所述第二限位块(41)设置在夹板(42)的上方且固定在支柱(2)上。
7.如权利要求1所述的基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机，其特征在于，所述夹板(42)远离第三驱动电机(31)的一侧设有开口(37)，所述开口(37)内设有压力检测单元，所述压力检测单元包括压力传感器(38)、弹簧(39)和滑块(40)，所述压力传感器(38)固定在开口(37)的底部，所述压力传感器(38)通过弹簧(39)与滑块(40)固定连接，所述弹簧(39)处于压缩状态。
8.如权利要求1所述的基于AOI检测技术的清洁型智能3D打印机，其特征在于，所述清洁块(29)为魔术擦。
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