CN106881864A - 一种安全可靠的智能型3d打印系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种安全可靠的智能型3D打印系统，包括底座、柜体、进气机构和排气机构，所述柜体和进气机构均设置在底座的上方，所述排气机构设置在柜体的上方，所述柜体上设有开关、把手、显示屏、若干操作按钮和若干指示灯，该安全可靠的智能型3D打印系统通过进气机构向柜体导入干燥的冷空气，使有害的热空气经过排气管内的净气机构得到有效净化，从而保证了装置的安全健康，不仅如此，由于净气机构的安装拆卸操作简单方便，从而能对净气组件进行及时的更换，保证系统持续的空气净化能力，提高了装置的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印领域，特别涉及一种安全可靠的智能型3D打印系统。
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。
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，即使少量的3D打印机会对产生的有害气体进行净化，但是长期运行后，净化机构对空气的净化效率逐渐变差，而由于内部空气净化机构结构固定，不易拆装，使得装置无法满足长期打印后对空气的净化需求。
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，提供一种安全可靠的智能型3D打印系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种安全可靠的智能型3D打印系统，包括底座、柜体、进气机构和排气机构，所述柜体和进气机构均设置在底座的上方，所述排气机构设置在柜体的上方，所述柜体上设有开关、把手、显示屏、若干操作按钮和若干指示灯；
所述排气机构包括排气管和若干支管，各支管周向均匀分布在排气管的外侧且与排气管连通，所述排气管与柜体连通，所述排气管内设有净气机构、底杆和若干第一弹簧，所述底杆固定在排气管的底端，所述底杆通过第一弹簧与净气机构连接，所述净气机构从上而下依次包括空气质量检测仪、支杆和净气组件，所述净气组件从上而下依次包括顶板、净气单元和底板，所述顶板与支杆的底端连接，所述底板与第一弹簧的顶端连接；
所述支管内设有第二弹簧和滑块，所述第二弹簧的一端与支管的底端固定连接，所述第二弹簧的另一端与滑块固定连接，所述第二弹簧处于压缩状态；
所述进气机构包括气泵、第一气管、水管、第二气管、干燥盒和第三气管，所述气泵通过第一气管与水管连通，所述第一气管的一端设置在水管的底端，所述水管内设有水溶液，所述第二气管的一端与水管的顶端连通，所述第二气管的另一端与干燥盒连通，所述干燥盒通过第三气管与柜体连通，所述干燥盒内设有干燥层；
所述柜体包括外壳，所述外壳内设有冷气机构和打印机构，所述冷气机构设置在外壳内的底端，所述打印机构设置冷气机构的上方，所述冷气机构包括传动机构、冷气喷头和第四气管，所述传动机构与冷气喷头传动连接，所述冷气喷头通过第四气管与第三气管连通；
所述打印机构包括升降机构、打印平台、材料盒、材料管、加热装置、打印喷头和角度调节装置，所述升降机构与角度调节装置传动连接，所述加热装置设置在角度调节装置的下方，所述打印喷头固定在加热装置的下方，所述打印平台设置在打印喷头的下方，所述材料盒固定在外壳内的顶端且通过材料管与加热装置连通。
作为优选，为了增加冷气喷头的移动范围，从而扩大冷气扩散空间，所述传动机构包括驱动电机、第一连杆、第二连杆、滑块、滑杆和两个固定块，所述驱动电机和两个固定块均固定在外壳内的底部，所述滑杆设置在两个固定块之间，所述驱动电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与滑块铰接，所述滑块套设在滑杆上且与冷气喷头连接。
作为优选，为了实现逐层打印功能，所述升降机构包括油缸、活塞、第一油管、油泵、第二油管和油箱，所述油缸和油泵均固定在外壳内的顶端，所述活塞的顶端设置在油缸内，所述活塞的底端与角度调节装置连接，所述油箱固定在油缸的一侧且通过第一油管与油泵连通，所述油泵通过第二油管与油缸连通。
作为优选，为了保证空气的有效净化，所述净气单元从下而上依次包括初效过滤层、HEPA过滤层、纳米光触媒过滤层、紫光灯杀菌层和负离子空气清新层。
作为优选，为了方便支杆与净气组件的快捷安装拆卸，所述支杆的底端设有外螺纹，所述顶板内设有内螺纹，所述支杆的外螺纹与顶板内的内螺纹相匹配。
作为优选，利用木屑粉吸水的特性，为了保证干燥层的吸水能力，所述干燥层内设有木屑粉。
作为优选，为了方便数据传输，所述数据接口包括若干USB接口和若干232接口。
作为优选，为了提高数据传输速率，所述USB接口的型号为USB 3.0。
作为优选，为了提高良好的人机显示界面，所述显示屏为液晶显示屏。
作为优选，为了方便装置的移动，所述底座的下方设有万向轮。
本发明的有益效果是，该安全可靠的智能型3D打印系统通过进气机构向柜体导入干燥的冷空气，使有害的热空气经过排气管内的净气机构得到有效净化，从而保证了装置的安全健康，不仅如此，由于净气机构的安装拆卸操作简单方便，从而能对净气组件进行及时的更换，保证系统持续的空气净化能力，提高了装置的实用性。
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是本发明的安全可靠的智能型3D打印系统的结构示意图；
图2是本发明的安全可靠的智能型3D打印系统的排气机构的俯视图；
图3是本发明的安全可靠的智能型3D打印系统的净气机构的结构示意图；
图4是本发明的安全可靠的智能型3D打印系统的支管的结构示意图；
图5是本发明的安全可靠的智能型3D打印系统的进气机构的结构示意图；
图6是本发明的安全可靠的智能型3D打印系统的柜体的结构示意图；
图7是本发明的安全可靠的智能型3D打印系统的传动机构的结构示意图；
图中：1.底座，2.柜体，3.进气机构，4.排气机构，5.万向轮，6.开关，7.把手，8.显示屏，9.操作按钮，10.指示灯，11.USB接口，12.232接口，13.排气管，14.支管，15.净气机构，16.底杆，17.第一弹簧，18.底板，19.顶板，20.支杆，21.空气质量检测仪，22.初效过滤层，23.HEPA过滤层，24.纳米光触媒过滤层，25.紫光灯杀菌层，26.负离子空气清新层，27.第二弹簧，28.滑块，29.气泵，30.第一气管，31.水管，32，第二气管，33.干燥盒，34.干燥层，35.第三气管，36.外壳，37.传动机构，38.冷气喷头，39.第四气管，40.打印平台，41.材料盒，42.材料管，43.加热装置，44.打印喷头，45.油缸，46.活塞，47.第一油管，48.油泵，49.第二油管，50.驱动电机，51.第一连杆，52.第二连杆，53.滑块，54.滑杆，55.固定块，56.油箱，57.角度调节装置。
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，一种安全可靠的智能型3D打印系统，包括底座1、柜体2、进气机构3和排气机构4，所述柜体2和进气机构3均设置在底座1的上方，所述排气机构4设置在柜体2的上方，所述柜体2上设有开关6、把手7、显示屏8、若干操作按钮9和若干指示灯10；
所述排气机构4包括排气管13和若干支管14，各支管14周向均匀分布在排气管13的外侧且与排气管13连通，所述排气管13与柜体2连通，所述排气管13内设有净气机构15、底杆16和若干第一弹簧17，所述底杆16固定在排气管13的底端，所述底杆16通过第一弹簧17与净气机构15连接，所述净气机构15从上而下依次包括空气质量检测仪21、支杆20和净气组件，所述净气组件从上而下依次包括顶板19、净气单元和底板18，所述顶板19与支杆20的底端连接，所述底板18与第一弹簧17的顶端连接；
所述支管14内设有第二弹簧27和滑块28，所述第二弹簧27的一端与支管14的底端固定连接，所述第二弹簧27的另一端与滑块28固定连接，所述第二弹簧27处于压缩状态；
所述进气机构3包括气泵29、第一气管30、水管31、第二气管32、干燥盒33和第三气管35，所述气泵29通过第一气管30与水管30连通，所述第一气管30的一端设置在水管31的底端，所述水管31内设有水溶液，所述第二气管32的一端与水管31的顶端连通，所述第二气管32的另一端与干燥盒33连通，所述干燥盒33通过第三气管35与柜体2连通，所述干燥盒33内设有干燥层；
所述柜体2包括外壳36，所述外壳36内设有冷气机构和打印机构，所述冷气机构设置在外壳36内的底端，所述打印机构设置冷气机构的上方，所述冷气机构包括传动机构37、冷气喷头38和第四气管39，所述传动机构37与冷气喷头38传动连接，所述冷气喷头38通过第四气管39与第三气管35连通；
所述打印机构包括升降机构、打印平台40、材料盒41、材料管42、加热装置43、打印喷头44和角度调节装置57，所述升降机构与角度调节装置57传动连接，所述加热装置43设置在角度调节装置57的下方，所述打印喷头44固定在加热装置43的下方，所述打印平台40设置在打印喷头44的下方，所述材料盒41固定在外壳36内的顶端且通过材料管42与加热装置43连通。
作为优选，为了增加冷气喷头38的移动范围，从而扩大冷气扩散空间，所述传动机构37包括驱动电机50、第一连杆51、第二连杆52、滑块53、滑杆54和两个固定块55，所述驱动电机50和两个固定块55均固定在外壳36内的底部，所述滑杆54设置在两个固定块55之间，所述驱动电机50与第一连杆51传动连接，所述第一连杆51通过第二连杆52与滑块53铰接，所述滑块53套设在滑杆54上且与冷气喷头38连接。
作为优选，为了实现逐层打印功能，所述升降机构包括油缸45、活塞46、第一油管47、油泵48、第二油管49和油箱56，所述油缸45和油泵48均固定在外壳36内的顶端，所述活塞46的顶端设置在油缸45内，所述活塞46的底端与角度调节装置57连接，所述油箱56固定在油缸45的一侧且通过第一油管47与油泵48连通，所述油泵48通过第二油管49与油缸45连通。
作为优选，为了保证空气的有效净化，所述净气单元从下而上依次包括初效过滤层22、HEPA过滤层23、纳米光触媒过滤层24、紫光灯杀菌层25和负离子空气清新层26。
作为优选，为了方便支杆20与净气组件的快捷安装拆卸，所述支杆20的底端设有外螺纹，所述顶板19内设有内螺纹，所述支杆20的外螺纹与顶板19内的内螺纹相匹配。
作为优选，利用木屑粉吸水的特性，为了保证干燥层34的吸水能力，所述干燥层34内设有木屑粉。
作为优选，为了方便数据传输，所述数据接口包括若干USB接口11和若干232接口12。
作为优选，为了提高数据传输速率，所述USB接口11的型号为USB 3.0。
作为优选，为了提高良好的人机显示界面，所述显示屏8为液晶显示屏。
作为优选，为了方便装置的移动，所述底座1的下方设有万向轮5。
该系统在打印运行时，柜体2内部的加热装置43加热材料盒41中的原材料，产生危害气体，此时通过进气机构3向柜体2内部导入外部空气使有害气体经过排气机构4中的净气机构15净化排出，保证系统的安全性。在进气机构3中，通过气泵29引入外部空气，空气从第一气管30进入水管31，不仅能够降低空气的温度，而且能够使空气中的大型颗粒物在水中沉淀，而后通过干燥盒33内的干燥层34进行干燥处理，并通过第三气管35和第四气管39由冷气喷头38喷出，同时传动机构37中的驱动电机50运行，带动第一连杆51转动，使滑块53在第二连杆52的铰接作用下在滑杆54上来回移动，从而增加冷气喷头38喷出空气的空间范围，从冷气喷头38喷出的空气温度低于柜体2内的空气温度，使冷空气在柜体2内的底部逐渐堆积，进而促使柜体2内的有害的热空气从顶部经排气管13流出，在排气管13的净气机构15中，有害空气进行得到净化。
首先空气通过HEPA过滤层23，HEPA过滤层23是由叠片状硼硅微纤维制成的，能高效净化空气中的超细微粒物和细菌团，可有效去除PM2.5(最低可过滤直径0.3微米颗粒物)，滤净率高达99.9％。
纳米光触媒过滤层24将纳米级的粉体与多种纳米级的对光敏感的半导体媒质做晶格掺杂，确保透气和接触充分，再与载体混炼加工而成，能有效的除去空气中的一氧化碳、氮氧化物、碳氢化物、醛类、苯类等有害气体和异味，而且能将它们分解成无害的CO2和H2O，而且还具有杀菌功能。
紫光灯杀菌层25采用无臭氧的紫外线灯管，杀菌率最高的254-2570nm波长对细菌、病毒消灭率可达99％。
负离子空气清新层26内实际上是可以产生负离子的装置，而产生的负离子能够对空气进行净化、除尘、除味、灭菌。
这里采用多层过滤相结合，使得排气管13排出的空气洁净无污染。该安全可靠的智能型3D打印系统通过进气机构3向柜体2导入干燥的冷空气，使有害的热空气经过排气管13内的净气机构15得到有效净化，从而保证了装置的安全健康。
当系统长期运行后，净气机构15的净气效率逐渐降低，在净气机构15顶端的空气质量检测仪21检测到排出的空气中存有的有害物质较多时，通过柜体2上的指示灯10提示人们对净气组件进行更换。更换时，将各支管14内的滑块28向支管14的内部移动，从而方便拉动支杆20，使净气组件向排气管13的外部移动，将净气组件拉出时，转动支杆20，使支杆20与顶板19脱离后，更换净气组件，并通过支杆20底部的外螺纹进行固定后，将净气组件插入排气管13内，由于滑动块28远离支杆14内部一端的形状为半球形，从而方便将净气组件插入排气管3内，同时排气管13底部的第一弹簧17对净气机构15产生支撑力，而收缩的第二弹簧27为恢复形变，使滑块28向靠近支杆20的反向移动，从而固定了净气机构15。由于净气机构15的安装拆卸操作简单方便，从而能对净气组件进行及时的更换，保证系统持续的空气净化能力，提高了装置的实用性。
与现有技术相比，该安全可靠的智能型3D打印系统通过进气机构3向柜体2导入干燥的冷空气，使有害的热空气经过排气管13内的净气机构15得到有效净化，从而保证了装置的安全健康，不仅如此，由于净气机构15的安装拆卸操作简单方便，从而能对净气组件进行及时的更换，保证系统持续的空气净化能力，提高了装置的实用性。
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。
Claims (10)
1.一种安全可靠的智能型3D打印系统，其特征在于，包括底座(1)、柜体(2)、进气机构(3)和排气机构(4)，所述柜体(2)和进气机构(3)均设置在底座(1)的上方，所述排气机构(4)设置在柜体(2)的上方，所述柜体(2)上设有开关(6)、把手(7)、显示屏(8)、若干操作按钮(9)和若干指示灯(10)；
所述排气机构(4)包括排气管(13)和若干支管(14)，各支管(14)周向均匀分布在排气管(13)的外侧且与排气管(13)连通，所述排气管(13)与柜体(2)连通，所述排气管(13)内设有净气机构(15)、底杆(16)和若干第一弹簧(17)，所述底杆(16)固定在排气管(13)的底端，所述底杆(16)通过第一弹簧(17)与净气机构(15)连接，所述净气机构(15)从上而下依次包括空气质量检测仪(21)、支杆(20)和净气组件，所述净气组件从上而下依次包括顶板(19)、净气单元和底板(18)，所述顶板(19)与支杆(20)的底端连接，所述底板(18)与第一弹簧(17)的顶端连接；
所述支管(14)内设有第二弹簧(27)和滑块(28)，所述第二弹簧(27)的一端与支管(14)的底端固定连接，所述第二弹簧(27)的另一端与滑块(28)固定连接，所述第二弹簧(27)处于压缩状态；
所述进气机构(3)包括气泵(29)、第一气管(30)、水管(31)、第二气管(32)、干燥盒(33)和第三气管(35)，所述气泵(29)通过第一气管(30)与水管(30)连通，所述第一气管(30)的一端设置在水管(31)的底端，所述水管(31)内设有水溶液，所述第二气管(32)的一端与水管(31)的顶端连通，所述第二气管(32)的另一端与干燥盒(33)连通，所述干燥盒(33)通过第三气管(35)与柜体(2)连通，所述干燥盒(33)内设有干燥层；
所述柜体(2)包括外壳(36)，所述外壳(36)内设有冷气机构和打印机构，所述冷气机构设置在外壳(36)内的底端，所述打印机构设置冷气机构的上方，所述冷气机构包括传动机构(37)、冷气喷头(38)和第四气管(39)，所述传动机构(37)与冷气喷头(38)传动连接，所述冷气喷头(38)通过第四气管(39)与第三气管(35)连通；
所述打印机构包括升降机构、打印平台(40)、材料盒(41)、材料管(42)、加热装置(43)、打印喷头(44)和角度调节装置(57)，所述升降机构与角度调节装置(57)传动连接，所述加热装置(43)设置在角度调节装置(57)的下方，所述打印喷头(44)固定在加热装置(43)的下方，所述打印平台(40)设置在打印喷头(44)的下方，所述材料盒(41)固定在外壳(36)内的顶端且通过材料管(42)与加热装置(43)连通。
2.如权利要求1所述的安全可靠的智能型3D打印系统，其特征在于，所述传动机构(37)包括驱动电机(50)、第一连杆(51)、第二连杆(52)、滑块(53)、滑杆(54)和两个固定块(55)，所述驱动电机(50)和两个固定块(55)均固定在外壳(36)内的底部，所述滑杆(54)设置在两个固定块(55)之间，所述驱动电机(50)与第一连杆(51)传动连接，所述第一连杆(51)通过第二连杆(52)与滑块(53)铰接，所述滑块(53)套设在滑杆(54)上且与冷气喷头(38)连接。
3.如权利要求1所述的安全可靠的智能型3D打印系统，其特征在于，所述升降机构包括油缸(45)、活塞(46)、第一油管(47)、油泵(48)、第二油管(49)和油箱(56)，所述油缸(45)和油泵(48)均固定在外壳(36)内的顶端，所述活塞(46)的顶端设置在油缸(45)内，所述活塞(46)的底端与角度调节装置(57)连接，所述油箱(56)固定在油缸(45)的一侧且通过第一油管(47)与油泵(48)连通，所述油泵(48)通过第二油管(49)与油缸(45)连通。
4.如权利要求1所述的安全可靠的智能型3D打印系统，其特征在于，所述净气单元从下而上依次包括初效过滤层(22)、HEPA过滤层(23)、纳米光触媒过滤层(24)、紫光灯杀菌层(25)和负离子空气清新层(26)。
5.如权利要求1所述的安全可靠的智能型3D打印系统，其特征在于，所述支杆(20)的底端设有外螺纹，所述顶板(19)内设有内螺纹，所述支杆(20)的外螺纹与顶板(19)内的内螺纹相匹配。
6.如权利要求1所述的安全可靠的智能型3D打印系统，其特征在于，所述干燥层(34)内设有木屑粉。
7.如权利要求1所述的安全可靠的智能型3D打印系统，其特征在于，所述柜体(2)上还设有数据接口，所述数据接口包括若干USB接口(11)和若干232接口(12)。
8.如权利要求7所述的安全可靠的智能型3D打印系统，其特征在于，所述USB接口(11)的型号为USB 3.0。
9.如权利要求1所述的安全可靠的智能型3D打印系统，其特征在于，所述显示屏(8)为液晶显示屏。
10.如权利要求1所述的安全可靠的智能型3D打印系统，其特征在于，所述底座(1)的下方设有万向轮(5)。
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2017
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