CN106827539A - 一种健康环保的高精度家用3d打印系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种健康环保的高精度家用3D打印系统，包括打印柜、设置在打印柜上方的油箱、油泵、设置在打印柜一侧的净气管、进气管、出气管和导气机构，所述油箱通过油泵与打印柜的内部连通，所述打印柜与净气管连通，所述净气管通过进气管与导气机构连接，所述导气机构通过出气管与打印柜连通，所述打印柜上设有柜门、开关和数据线接口，该健康环保的高精度家用3D打印系统通过距离反馈组件精确测量打印平台的移动，从而保证了逐层打印的精度，使打印成品质量得到保障，不仅如此，通过导气机构使打印柜内的有害气体循环通过净气管中的净气单元，从而实现空气的彻底净化，保证人们取走物品时不受有害气体的危害，实现了打印系统的健康环保。

Description

一种健康环保的高精度家用3D打印系统

技术领域

本发明涉及3D打印领域，特别涉及一种健康环保的高精度家用3D打印系统。

背景技术

3D打印技术是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分析离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。

随着3D打印技术的日益普及，其广泛应用于医学、建筑和军事等范畴，甚至开始家用化，但是该技术在逐渐被广泛应用的同时，危害也日趋暴露出来。家用3D打印机在室内运行时，会释放大量有毒超微细粒子(UFP)，有害程度相当于吸食香烟，影响人体健康，不仅如此，3D打印机在逐层打印时，通常采用单向控制打印平台升降的方式，打印平台逐层移动时缺少位移的精确测量控制，导致3D打印机逐层打印精度差，从而直接影响了打印效果，打印出的次品率也较高。

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，提供一种健康环保的高精度家用3D打印系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种健康环保的高精度家用3D打印系统，包括打印柜、设置在打印柜上方的油箱、油泵、设置在打印柜一侧的净气管、进气管、出气管和导气机构，所述油箱通过油泵与打印柜的内部连通，所述打印柜与净气管连通，所述净气管通过进气管与导气机构连接，所述导气机构通过出气管与打印柜连通，所述打印柜上设有柜门、开关和数据线接口，所述净气管内设有净气单元；

所述导气机构包括第一换气管、第二换气管、支管、引气管和排气管，所述第一换气管和第二换气管垂直连通，所述第一换气管通过引气管与进气管连通，所述第二换气管通过排气管与出气管连通，所述支管的一端与第一换气管连通，所述支管的另一端与第二换气管连通，所述引气管内设有引气阀门，所述排气管内设有排气阀门，所述支管内设有支管阀门，所述第一换气管内设有第一滑块，所述第二换气管内设有第二滑块，所述第一换气管与第二换气管连通处设有驱动单元；

所述驱动单元包括驱动电机、第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述驱动电机与第三连杆传动连接，所述第三连杆通过第一连杆与第一滑块铰接，所述第三连杆通过第二连杆与第二滑块铰接；

所述打印柜内设有打印机构，所述打印机构包括打印组件和距离反馈组件，所述打印组件设置在距离反馈组件的下方，所述距离反馈组件包括第一液压管、第二活塞、水管、第二液压管、浮块和距离传感器，所述第二活塞的底端设置在第一液压管内，所述第一液压管通过水管与第二液压管连通，所述第一液压管、水管和第二液压管内均设有水溶液，所述浮块设置在第二液压管内的液面上，所述距离传感器设置在浮块的上方。

作为优选，为了实现3D打印，所述打印组件包括油管、托板、材料盘、空气质量检测仪、平面移动机构、加热装置、喷头、送丝管和打印平台，所述打印平台和两个升降单元，所述托板设置在两个升降单元之间，所述材料盘和空气质量检测仪均固定在托板的上方，所述平面移动机构设置在托板的下方且与加热装置传动连接，所述加热装置设置在平面移动机构的上方，所述喷头固定在加热装置的下方，所述打印平台设置在喷头的下方且与第二活塞的顶端固定连接。

作为优选，为了能够调节打印平台的高度从而实现逐层打印，所述升降单元包括油缸和第一活塞，两个所述油缸固定在打印柜内的顶部且分别与油管的两端连通，所述第一活塞的顶端设置在油缸内，所述第一活塞的底端与打印平台固定连接。

作为优选，为了实现空气的净化，所述净气单元包括依次设置的前置滤网、可清洗脱臭滤网、甲醛去除滤网和集成滤网。

作为优选，为了提高空气与净气单元的接触面积从而提高净气单元的净气能力，所述前置滤网、可清洗脱臭滤网、甲醛去除滤网和集成滤网的形状均为波浪形。

作为优选，为了保证距离检测组件的距离检测灵敏度，所述第一液压管的直径是第二液压管的直径的5倍。

作为优选，为了方便提示人们能够安全取走打印物品，所述打印柜上还设有指示灯和扬声器。

作为优选，为了实现遥控功能从而能够便利地进行打印操作，所述打印柜内还设有蓝牙。

本发明的有益效果是，该健康环保的高精度家用3D打印系统通过距离反馈组件精确测量打印平台的移动，从而保证了逐层打印的精度，使打印成品质量得到保障，不仅如此，通过导气机构使打印柜内的有害气体循环通过净气管中的净气单元，从而实现空气的彻底净化，保证人们取走物品时不受有害气体的危害，实现了打印系统的健康环保。

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是本发明的健康环保的高精度家用3D打印系统的结构示意图；

图2是本发明的健康环保的高精度家用3D打印系统的导气机构的结构示意图；

图3是本发明的健康环保的高精度家用3D打印系统的驱动单元的结构示意图；

图4是本发明的健康环保的高精度家用3D打印系统的净气单元的结构示意图；

图5是本发明的健康环保的高精度家用3D打印系统的打印机构的结构示意图；

图中：1.打印柜，2.油箱，3.油泵，4.柜门，5.指示灯，6.扬声器，7.开关，8.数据线接口，9.净气管，10.净气单元，11.进气管，12.出气管，13.导气机构，14.第一换气管，15.第二换气管，16.支管，17.支管阀门，18.引气管，19.引气阀门，20.排气管，21.排气阀门，22.第一滑块，23.第二滑块，24.驱动单元，25.驱动电机，26.第三连杆，27.第一连杆，28.第二连杆，29.前置滤网，30.可清洗脱臭滤网，31.甲醛去除滤网，32.集成滤网，33.油管，34.油缸，35.第一活塞，36.空气质量检测仪，37.材料盘，38.送丝管，39.加热装置，40.喷头，41.托板，42.平面移动机构，43.打印平台，44.第一液压管，45.第二活塞，46.水管，47.第二液压管，48.浮块，49.距离传感器。

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，一种健康环保的高精度家用3D打印系统，包括打印柜1、设置在打印柜1上方的油箱2、油泵3、设置在打印柜1一侧的净气管9、进气管11、出气管12和导气机构13，所述油箱2通过油泵3与打印柜1的内部连通，所述打印柜1与净气管9连通，所述净气管9通过进气管11与导气机构13连接，所述导气机构13通过出气管12与打印柜1连通，所述打印柜1上设有柜门4、开关7和数据线接口8，所述净气管9内设有净气单元10；

所述导气机构14包括第一换气管14、第二换气管15、支管16、引气管18和排气管20，所述第一换气管14和第二换气管15垂直连通，所述第一换气管14通过引气管18与进气管11连通，所述第二换气管15通过排气管20与出气管12连通，所述支管16的一端与第一换气管14连通，所述支管16的另一端与第二换气管15连通，所述引气管18内设有引气阀门19，所述排气管20内设有排气阀门21，所述支管16内设有支管阀门17，所述第一换气管14内设有第一滑块22，所述第二换气管15内设有第二滑块23，所述第一换气管14与第二换气管15连通处设有驱动单元24；

所述驱动单元24包括驱动电机25、第一连杆27、第二连杆28和第三连杆26，所述驱动电机25与第三连杆26传动连接，所述第三连杆26通过第一连杆27与第一滑块22铰接，所述第三连杆26通过第二连杆28与第二滑块23铰接；

所述打印柜1内设有打印机构，所述打印机构包括打印组件和距离反馈组件，所述打印组件设置在距离反馈组件的下方，所述距离反馈组件包括第一液压管44、第二活塞45、水管46、第二液压管47、浮块48和距离传感器49，所述第二活塞45的底端设置在第一液压管44内，所述第一液压管44通过水管46与第二液压管47连通，所述第一液压管44、水管46和第二液压管47内均设有水溶液，所述浮块48设置在第二液压管47内的液面上，所述距离传感器49设置在浮块48的上方。

作为优选，为了实现3D打印，所述打印组件包括油管33、托板41、材料盘37、空气质量检测仪36、平面移动机构42、加热装置39、喷头40、送丝管38和打印平台43，所述打印平台43和两个升降单元，所述托板41设置在两个升降单元之间，所述材料盘37和空气质量检测仪36均固定在托板41的上方，所述平面移动机构42设置在托板41的下方且与加热装置39传动连接，所述加热装置39设置在平面移动机构42的上方，所述喷头40固定在加热装置39的下方，所述打印平台43设置在喷头40的下方且与第二活塞45的顶端固定连接。

作为优选，为了能够调节打印平台43的高度从而实现逐层打印，所述升降单元包括油缸34和第一活塞35，两个所述油缸34固定在打印柜1内的顶部且分别与油管33的两端连通，所述第一活塞35的顶端设置在油缸34内，所述第一活塞34的底端与打印平台43固定连接。

作为优选，为了实现空气的净化，所述净气单元10包括依次设置的前置滤网29、可清洗脱臭滤网30、甲醛去除滤网31和集成滤网32。

作为优选，为了提高空气与净气单元10的接触面积从而提高净气单元10的净气能力，所述前置滤网29、可清洗脱臭滤网30、甲醛去除滤网31和集成滤网32的形状均为波浪形。

作为优选，为了保证距离检测组件的距离检测灵敏度，所述第一液压管44的直径是第二液压管47的直径的5倍。

作为优选，为了方便提示人们能够安全取走打印物品，所述打印柜1上还设有指示灯5和扬声器6。

作为优选，为了实现遥控功能从而能够便利地进行打印操作，所述打印柜1内还设有蓝牙。

该3D打印系统运行时，由打印柜1内的打印机构执行打印操作，利用油泵3通过有关33改变油缸34内的油压，使第一活塞35上下移动，从而调节打印平台43的高度，实现打印平台43逐层移动进而实现逐层打印完成3D打印，在打印平台43移动时，由打印平台43下方的距离反馈组件对其升降进行精确测量控制，打印平台43移动时，带动第二活塞45移动，拉动第一液压管44内的液面，使第二液压管47的液面也随之发生变化，由于第一液压管44的直径是第二液压管47直径的5倍，从而使浮块48移动的距离为第二活塞45移动距离的25倍，当第二活塞45发生移动时，浮块48及浮块48上方的距离传感器49能够发生较大的移动，从而距离传感器49能够敏感地测出距离打印平台43的高度及打印平台43高度的变化，距离传感器49将检测到的距离信号反馈给打印系统，该系统进而通过升降单元精确控制第一活塞35的移动从而实现打印平台的精确移动，进而保证3D打印精度，使打印成品质量得到保障。该健康环保的高精度家用3D打印系统通过距离反馈组件精确测量打印平台43的移动，从而保证了逐层打印的精度，使打印成品质量得到保障。

在3D打印时，打印柜1内容易产生有害气体，直接打开柜门4取走打印物品容易对人们的身体造成危害，此时由打印柜1一侧的导气机构13进行导气并通过净气管9内的净气单元10进行空气净化，实现该打印系统的健康环保效果。导气机构13运行时，由其内部的驱动电机25带动第三连杆26转动，在第三连杆26转动时，与第一连杆27铰接的第一滑块22和与第二连杆28铰接的第二滑块23分别在第一换气管14和第二换气管15内移动，当第一滑块22向驱动单元24移动的同时，第二滑块23向远离驱动单元24的方向移动，引气管18内的引气阀门19打开，支管16内的阀门打开，排气管20内的排气阀门21关闭，使打印柜1内有害的气体通过净气管9后通过支管16进入排气管20，在净气管9内，净气单元10对有害空气进行净化。

净气单元10采用4层过滤技术，第一层为前置滤网29，前置滤网29是最新开发出来是微米网状滤尘网，它的网眼面积比一般的更小，可以吸附小灰尘颗粒外，表面净化经过氟索处理，附着在滤网表面的灰尘能更加便于清洁。

第二层为可清洗脱臭滤网30，可清洗脱臭滤网30属于可以反复清洗使用的脱臭滤网，进行定期清洗就可以恢复脱臭性能，可以有效去除打印柜1内的臭味。

第三层为甲醛去除滤网31，甲醛去除滤网31捕抓并将甲醛牢牢锁死在滤网上进行分解，经权威验证，去除率高达99％。为您有效去除甲醛，创造清洗纯净的空气。

第四层为集尘滤网32，也称为HEPA滤网，全名High Efficiency Air FILTER，是国际公认最好的高过滤材，根据其独特的纤维构造，通过高效控制微生物的抑菌加工纤维一体化HEPA滤网，有效抑制空气中的过敏源，针对0.3微米的粒子净化率为99.97％。通过4层过滤技术从而实现的空气的净化。

当第一滑块22向远离驱动单元24方向移动的同时，第二滑块23靠近驱动单元24，引气管18内的引气阀门19关闭，支管16内的阀门关闭，排气管20内的排气阀门21打开，被净化后的空气通过出气管12进入打印柜1内部。如此反复循环，持续对打印柜1内部的空气进行净化，当空气质量检测仪36检测到空气质量良好时，表示空气已被净化完全，此时驱动单元24停止运行，同时系统控制打印柜1上的指示灯5闪烁和扬声器6发声，提醒人们可以打开柜门4取走打印物品。该健康环保的高精度家用3D打印系统通过导气机构13使打印柜1内的有害气体循环通过净气管9中的净气单元10，从而实现空气的彻底净化，保证人们取走物品时不受有害气体的危害，实现了打印系统的健康环保。

与现有技术相比，该健康环保的高精度家用3D打印系统通过距离反馈组件精确测量打印平台43的移动，从而保证了逐层打印的精度，使打印成品质量得到保障，不仅如此，通过导气机构13使打印柜1内的有害气体循环通过净气管9中的净气单元10，从而实现空气的彻底净化，保证人们取走物品时不受有害气体的危害，实现了打印系统的健康环保。

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)

1.一种健康环保的高精度家用3D打印系统，其特征在于，包括打印柜(1)、设置在打印柜(1)上方的油箱(2)、油泵(3)、设置在打印柜(1)一侧的净气管(9)、进气管(11)、出气管(12)和导气机构(13)，所述油箱(2)通过油泵(3)与打印柜(1)的内部连通，所述打印柜(1)与净气管(9)连通，所述净气管(9)通过进气管(11)与导气机构(13)连接，所述导气机构(13)通过出气管(12)与打印柜(1)连通，所述打印柜(1)上设有柜门(4)、开关(7)和数据线接口(8)，所述净气管(9)内设有净气单元(10)；

所述导气机构(14)包括第一换气管(14)、第二换气管(15)、支管(16)、引气管(18)和排气管(20)，所述第一换气管(14)和第二换气管(15)垂直连通，所述第一换气管(14)通过引气管(18)与进气管(11)连通，所述第二换气管(15)通过排气管(20)与出气管(12)连通，所述支管(16)的一端与第一换气管(14)连通，所述支管(16)的另一端与第二换气管(15)连通，所述引气管(18)内设有引气阀门(19)，所述排气管(20)内设有排气阀门(21)，所述支管(16)内设有支管阀门(17)，所述第一换气管(14)内设有第一滑块(22)，所述第二换气管(15)内设有第二滑块(23)，所述第一换气管(14)与第二换气管(15)连通处设有驱动单元(24)；

所述驱动单元(24)包括驱动电机(25)、第一连杆(27)、第二连杆(28)和第三连杆(26)，所述驱动电机(25)与第三连杆(26)传动连接，所述第三连杆(26)通过第一连杆(27)与第一滑块(22)铰接，所述第三连杆(26)通过第二连杆(28)与第二滑块(23)铰接；

所述打印柜(1)内设有打印机构，所述打印机构包括打印组件和距离反馈组件，所述打印组件设置在距离反馈组件的下方，所述距离反馈组件包括第一液压管(44)、第二活塞(45)、水管(46)、第二液压管(47)、浮块(48)和距离传感器(49)，所述第二活塞(45)的底端设置在第一液压管(44)内，所述第一液压管(44)通过水管(46)与第二液压管(47)连通，所述第一液压管(44)、水管(46)和第二液压管(47)内均设有水溶液，所述浮块(48)设置在第二液压管(47)内的液面上，所述距离传感器(49)设置在浮块(48)的上方。

2.如权利要求1所述的健康环保的高精度家用3D打印系统，其特征在于，所述打印组件包括油管(33)、托板(41)、材料盘(37)、空气质量检测仪(36)、平面移动机构(42)、加热装置(39)、喷头(40)、送丝管(38)和打印平台(43)，所述打印平台(43)和两个升降单元，所述托板(41)设置在两个升降单元之间，所述材料盘(37)和空气质量检测仪(36)均固定在托板(41)的上方，所述平面移动机构(42)设置在托板(41)的下方且与加热装置(39)传动连接，所述加热装置(39)设置在平面移动机构(42)的上方，所述喷头(40)固定在加热装置(39)的下方，所述打印平台(43)设置在喷头(40)的下方且与第二活塞(45)的顶端固定连接。

3.如权利要求2所述的健康环保的高精度家用3D打印系统，其特征在于，所述升降单元包括油缸(34)和第一活塞(35)，两个所述油缸(34)固定在打印柜(1)内的顶部且分别与油管(33)的两端连通，所述第一活塞(35)的顶端设置在油缸(34)内，所述第一活塞(34)的底端与打印平台(43)固定连接。

4.如权利要求1所述的健康环保的高精度家用3D打印系统，其特征在于，所述净气单元(10)包括依次设置的前置滤网(29)、可清洗脱臭滤网(30)、甲醛去除滤网(31)和集成滤网(32)。

5.如权利要求4所述的健康环保的高精度家用3D打印系统，其特征在于，所述前置滤网(29)、可清洗脱臭滤网(30)、甲醛去除滤网(31)和集成滤网(32)的形状均为波浪形。

6.如权利要求1所述的健康环保的高精度家用3D打印系统，其特征在于，所述第一液压管(44)的直径是第二液压管(47)的直径的5倍。

7.如权利要求2所述的健康环保的高精度家用3D打印系统，其特征在于，所述打印柜(1)上还设有指示灯(5)和扬声器(6)。

8.如权利要求1所述的健康环保的高精度家用3D打印系统，其特征在于，所述打印柜(1)内还设有蓝牙。