CN107322930A - 一种具有检测现有工件功能的3d打印机 - Google Patents

一种具有检测现有工件功能的3d打印机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有检测现有工件功能的3D打印机,包括壳体及设置在壳体上的输料机构、打印机构、底盘、PLC和检测机构,所述打印机构包括支杆、连杆、调节块和打印头,所述检测组件包括支架及设置在支架上的走位组件、升降组件和测量组件,所述走位组件包括第一电机、第一丝杆、轴承和走位块,所述升降机构包括第二电机、第二丝杆和升降块,所述测量组件包括滑块、条齿轮、圆齿轮、编码器、连接板、第一弹簧、检测杆,该具有检测现有工件功能的3D打印机,通过多个检测组件对现有工件的高度、宽度和长度,从而通过编码器把电信号发生给PLC,计算出工件的模型,通过程序进行3D打印,实现了对现有工件进行打印的自动化。

Description

一种具有检测现有工件功能的3D打印机
技术领域
本发明涉及3D打印机领域,特别涉及一种具有检测现有工件功能的3D打印机。
背景技术
3D打印机是一种累积制造技术,即快速成形技术的一种机器,它是一种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,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体;
现有的3D打印机一般通过程序建立模型,然后根据程序进行打印作业,而在打印现有的工件时,需要经过测量、建立模型,在建立模型时操作复杂且耗费的人力、财力成本较高,且自动化程度不高。
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,提供一种具有检测现有工件功能的3D打印机。
本发明解决问题所采用的技术方案是:一种具有检测现有工件功能的3D打印机,包括壳体及设置在壳体上的输料机构、打印机构、底盘、PLC和检测机构,所述检测机构由若干个检测组件组成;
所述打印机构包括支杆、连杆、调节块和打印头,所述支杆有三个,所述支杆竖直设置,所述调节块有三个,所述调节块设置在支杆上,所述调节块与支杆滑动连接,所述连杆有三个,各连杆的一端与打印头连接,各连杆的另一端与调节块铰接,所述输料机构与打印头连通,所述底盘位于打印机构的下方;
所述检测组件包括支架及设置在支架上的走位组件、升降组件和测量组件,所述走位组件包括第一电机、第一丝杆、轴承和走位块,所述第一电机驱动第一丝杆旋转,所述第一丝杆远离第一电机的一端通过轴承与支架连接,所述第一丝杆水平设置,所述走位块上设有走位孔,所述走位块内设有内螺纹,所述走位块上的内螺纹与第一丝杆的外螺纹匹配,所述第一丝杆穿过走位块;
所述升降机构包括第二电机、第二丝杆和升降块,所述第二电机设置在走位块上,所述第二电机驱动第二丝杆旋转,所述第二丝杆竖直设置,所述升降块上设有与第二丝杆匹配的内螺纹,所述第二丝杆的一端穿入升降块;
所述测量组件包括滑块、条齿轮、圆齿轮、编码器、连接板、第一弹簧、检测杆,所述滑块竖直设置,所述滑块与升降块滑动连接,所述条齿轮设置在滑块一侧,所述条齿轮与圆齿轮啮合,所述编码器与圆齿轮同轴设置,所述编码器与PLC电连接,所述连接块设置在滑块的下方,所述连接板位于升降块的下方,所述连接板通过第一弹簧与升降块连接,所述检测杆位于连接板的下方;
所述第一电机、第二电机均与PLC电连接。
作为优选,在工件上落差比较大时,如垂直的平行,从而防止检测不精确,所述滑块的一侧还设有速度监控组件,所述速度监控组件包括连接块、第二弹簧、上触块、震动块和下触块,所述上触块设置在连接块的下方,所述震动块通过第二弹簧连接在连接块的下方,所述下触块设置在震动块的上方,所述上触块位于下触块的正上方,所述上触块与下触块均与PLC电连接。
在连接板快速下降时,因失重是下触块与上触块抵靠,从而把电信号发送给PLC。
作为优选,在检测杆落差比较大时,为了使检测杆缓慢滑动,所述升降块上还设有限速组件,所述限速组件包括第一电磁铁、第二电磁铁、第三弹簧和摩擦块,所述升降块上设有安装槽,所述第一电磁铁设置在安装槽的槽底,所述第二电磁铁位于第一电磁铁的一侧,所述摩擦块通过第三弹簧与第二电磁连接,所述第一电磁铁和第二电磁铁的磁性方向相反,所述第一电磁铁和第二电磁铁均与PLC电连接。
当上触块与下触块把电信号发生给PLC后,PLC控制第一电机停止工作,同时开启第一电磁铁和第二电磁铁,因第一电磁铁和第二电磁铁的磁性方向相反,是摩擦块与滑块抵靠,从而使滑块缓慢下降,防止检测杆的损坏,且因第一电机停止工作,走位块不再走位,使检查杆检测的位置更加精确。
作为优选,为了使走位块走位更平稳,所述第一电机上还设有限位杆,所述限位杆穿过走位块,所述限位杆与第一丝杆平行。
作为优选,为了增加检测精度,所述检测杆的下侧锥形设置。
作为优选,为了方便导向,所述连接板上还设有导向板,所述导向板位于检测杆的一侧。
作为优选,为了方便控制,所述第一电机和第二电机均为伺服电机。
作为优选,为了方便工件滑动,所述连接板上还设有滚轮,所述滚轮位于导向板与检测杆之间。
作为优选,为了确保升降块水平设置,所述升降块上还设有水平仪。
作为优选,为了防止滑块滑出升降块,所述滑块上设有限位块,所述限位块位于升降块内,所述限位块与升降块滑动连接。
本发明的有益效果是,该具有检测现有工件功能的3D打印机设计巧妙,可操作性高,通过多个检测组件对现有工件的高度、宽度和长度,从而通过编码器把电信号发生给PLC,计算出工件的模型,通过程序进行3D打印,省去了人工对工件的检测,实现了对现有工件进行打印的自动化。
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是本发明的的一种具有检测现有工件功能的3D打印机的结构示意图。
图2是本发明的的一种具有检测现有工件功能的3D打印机的检测机构的结构示意图。
图3是本发明的一种具有检测现有工件功能的3D打印机的检测组件的结构示意图。
图4是图3的A部放大图。
图5是图3的B部放大图。
图中:1.输料机构,2.支杆,3.调节块,4.连杆,5.打印头,6.底盘,7.检测机构,8.轴承,9.第一丝杆,10.走位块,11.第二电机,12.支架,13.限位杆,14.第一电机,15.水平仪,16.第二丝杆,17.第一弹簧,18.导向板,19.滑块,20.连接板,21.滚轮,22.检测杆,23.条齿轮,24.圆齿轮,25.编码器,26.连接块,27.上触块,28.下触块,29.第二弹簧,30.震动块,31.第一电磁铁,32.第二电磁铁,33.第三弹簧,34.摩擦块,35.升降块。
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1-5所示,一种具有检测现有工件功能的3D打印机,包括壳体及设置在壳体上的输料机构1、打印机构、底盘6、PLC和检测机构7,所述检测机构7由若干个检测组件组成;
所述打印机构包括支杆2、连杆4、调节块3和打印头5,所述支杆2有三个,所述支杆2竖直设置,所述调节块3有三个,所述调节块3设置在支杆2上,所述调节块3与支杆2滑动连接,所述连杆4有三个,各连杆4的一端与打印头5连接,各连杆4的另一端与调节块3铰接,所述输料机构1与打印头5连通,所述底盘6位于打印机构的下方;
所述检测组件包括支架12及设置在支架12上的走位组件、升降组件和测量组件,所述走位组件包括第一电机14、第一丝杆9、轴承8和走位块10,所述第一电机14驱动第一丝杆9旋转,所述第一丝杆9远离第一电机14的一端通过轴承8与支架12连接,所述第一丝杆9水平设置,所述走位块10上设有走位孔,所述走位块10内设有内螺纹,所述走位块10上的内螺纹与第一丝杆9的外螺纹匹配,所述第一丝杆9穿过走位块10;
所述升降机构包括第二电机11、第二丝杆16和升降块35,所述第二电机11设置在走位块10上,所述第二电机11驱动第二丝杆16旋转,所述第二丝杆16竖直设置,所述升降块35上设有与第二丝杆16匹配的内螺纹,所述第二丝杆16的一端穿入升降块35;
所述测量组件包括滑块19、条齿轮23、圆齿轮24、编码器25、连接板20、第一弹簧17、检测杆22,所述滑块19竖直设置,所述滑块19与升降块35滑动连接,所述条齿轮23设置在滑块19一侧,所述条齿轮23与圆齿轮24啮合,所述编码器25与圆齿轮24同轴设置,所述编码器25与PLC电连接,所述连接块26设置在滑块19的下方,所述连接板20位于升降块35的下方,所述连接板20通过第一弹簧17与升降块35连接,所述检测杆22位于连接板20的下方;
所述第一电机14、第二电机11均与PLC电连接。
作为优选,在工件上落差比较大时,如垂直的平行,从而防止检测不精确,所述滑块19的一侧还设有速度监控组件,所述速度监控组件包括连接块26、第二弹簧29、上触块27、震动块30和下触块28,所述上触块27设置在连接块26的下方,所述震动块30通过第二弹簧29连接在连接块26的下方,所述下触块28设置在震动块30的上方,所述上触块27位于下触块28的正上方,所述上触块27与下触块28均与PLC电连接。
在连接板20快速下降时,因失重使下触块28与上触块27抵靠,从而把电信号发送给PLC。
作为优选,在检测杆22落差比较大时,为了使检测杆22缓慢滑动,所述升降块35上还设有限速组件,所述限速组件包括第一电磁铁31、第二电磁铁32、第三弹簧33和摩擦块34,所述升降块35上设有安装槽,所述第一电磁铁31设置在安装槽的槽底,所述第二电磁铁32位于第一电磁铁31的一侧,所述摩擦块34通过第三弹簧33与第二电磁连接,所述第一电磁铁31和第二电磁铁32的磁性方向相反,所述第一电磁铁31和第二电磁铁32均与PLC电连接。
当上触块27与下触块28把电信号发生给PLC后,PLC控制第一电机14停止工作,同时开启第一电磁铁31和第二电磁铁32,因第一电磁铁31和第二电磁铁32的磁性方向相反,是摩擦块34与滑块19抵靠,从而使滑块19缓慢下降,防止检测杆22的损坏,且因第一电机14停止工作,走位块10不再走位,使检查杆检测的位置更加精确。
作为优选,为了使走位块10走位更平稳,所述第一电机14上还设有限位杆13,所述限位杆13穿过走位块10,所述限位杆13与第一丝杆9平行。
作为优选,为了增加检测精度,所述检测杆22的下侧锥形设置。
作为优选,为了方便导向,所述连接板20上还设有导向板18,所述导向板18位于检测杆22的一侧。
作为优选,为了方便控制,所述第一电机14和第二电机11均为伺服电机。
作为优选,为了方便工件滑动,所述连接板20上还设有滚轮21,所述滚轮21位于导向板18与检测杆22之间。
作为优选,为了确保升降块35水平设置,所述升降块35上还设有水平仪15。
作为优选,为了防止滑块19滑出升降块35,所述滑块19上设有限位块,所述限位块位于升降块35内,所述限位块与升降块35滑动连接。
在打印现有的工件时,通过把工件放置在检测机构7中,通过第二电机11驱动第二丝杆16旋转,使升降块35与下降,使检测杆22与工件的上表面抵靠,再通过第一电机14驱动第一丝杆9旋转,使走位块10发生位移,从而使检测杆22在工件的上表面进行滑动,因被检测的工件表面不平整,使第一弹簧17压缩,使滑块19在升降块35上滑动,通过编码器25检测圆齿轮24的转数,从而计算出,升降块35的位移曲线,通过多个检测组件同时检测工件的不同部位,从而把检测数据发送给该具有检测现有工件功能的3D打印机的程序系统,从而进行采样后进行3D打印。
与现有技术相比,该具有检测现有工件功能的3D打印机设计巧妙,可操作性高,通过多个检测组件对现有工件的高度、宽度和长度,从而通过编码器25把电信号发生给PLC,计算出工件的模型,通过程序进行3D打印,省去了人工对工件的检测,实现了对现有工件进行打印的自动化。
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)

1.一种具有检测现有工件功能的3D打印机,其特征在于,包括壳体及设置在壳体上的输料机构(1)、打印机构、底盘(6)、PLC和检测机构(7),所述检测机构(7)由若干个检测组件组成;
所述打印机构包括支杆(2)、连杆(4)、调节块(3)和打印头(5),所述支杆(2)有三个,所述支杆(2)竖直设置,所述调节块(3)有三个,所述调节块(3)设置在支杆(2)上,所述调节块(3)与支杆(2)滑动连接,所述连杆(4)有三个,各连杆(4)的一端与打印头(5)连接,各连杆(4)的另一端与调节块(3)铰接,所述输料机构(1)与打印头(5)连通,所述底盘(6)位于打印机构的下方;
所述检测组件包括支架(12)及设置在支架(12)上的走位组件、升降组件和测量组件,所述走位组件包括第一电机(14)、第一丝杆(9)、轴承(8)和走位块(10),所述第一电机(14)驱动第一丝杆(9)旋转,所述第一丝杆(9)远离第一电机(14)的一端通过轴承(8)与支架(12)连接,所述第一丝杆(9)水平设置,所述走位块(10)上设有走位孔,所述走位块(10)内设有内螺纹,所述走位块(10)上的内螺纹与第一丝杆(9)的外螺纹匹配,所述第一丝杆(9)穿过走位块(10);
所述升降机构包括第二电机(11)、第二丝杆(16)和升降块(35),所述第二电机(11)设置在走位块(10)上,所述第二电机(11)驱动第二丝杆(16)旋转,所述第二丝杆(16)竖直设置,所述升降块(35)上设有与第二丝杆(16)匹配的内螺纹,所述第二丝杆(16)的一端穿入升降块(35);
所述测量组件包括滑块(19)、条齿轮(23)、圆齿轮(24)、编码器(25)、连接板(20)、第一弹簧(17)、检测杆(22),所述滑块(19)竖直设置,所述滑块(19)与升降块(35)滑动连接,所述条齿轮(23)设置在滑块(19)一侧,所述条齿轮(23)与圆齿轮(24)啮合,所述编码器(25)与圆齿轮(24)同轴设置,所述编码器(25)与PLC电连接,所述连接块(26)设置在滑块(19)的下方,所述连接板(20)位于升降块(35)的下方,所述连接板(20)通过第一弹簧(17)与升降块(35)连接,所述检测杆(22)位于连接板(20)的下方;
所述第一电机(14)和第二电机(11)均与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的具有检测现有工件功能的3D打印机,其特征在于,所述滑块(19)的一侧还设有速度监控组件,所述速度监控组件包括连接块(26)、第二弹簧(29)、上触块(27)、震动块(30)和下触块(28),所述上触块(27)设置在连接块(26)的下方,所述震动块(30)通过第二弹簧(29)连接在连接块(26)的下方,所述下触块(28)设置在震动块(30)的上方,所述上触块(27)位于下触块(28)的正上方,所述上触块(27)与下触块(28)均与PLC电连接。
3.如权利要求2所述的具有检测现有工件功能的3D打印机,其特征在于,所述升降块(35)上还设有限速组件,所述限速组件包括第一电磁铁(31)、第二电磁铁(32)、第三弹簧(33)和摩擦块(34),所述升降块(35)上设有安装槽,所述第一电磁铁(31)设置在安装槽的槽底,所述第二电磁铁(32)位于第一电磁铁(31)的一侧,所述摩擦块(34)通过第三弹簧(33)与第二电磁连接,所述第一电磁铁(31)和第二电磁铁(32)的磁性方向相反,所述第一电磁铁(31)和第二电磁铁(32)均与PLC电连接。
4.如权利要求1所述的具有检测现有工件功能的3D打印机,其特征在于,所述第一电机(14)上还设有限位杆(13),所述限位杆(13)穿过走位块(10),所述限位杆(13)与第一丝杆(9)平行。
5.如权利要求1所述的具有检测现有工件功能的3D打印机,其特征在于,所述检测杆(22)的下侧锥形设置。
6.如权利要求1所述的具有检测现有工件功能的3D打印机,其特征在于,所述连接板(20)上还设有导向板(18),所述导向板(18)位于检测杆(22)的一侧。
7.如权利要求1所述的具有检测现有工件功能的3D打印机,其特征在于,所述第一电机(14)和第二电机(11)均为伺服电机。
8.如权利要求1所述的具有检测现有工件功能的3D打印机,其特征在于,所述连接板(20)上还设有滚轮(21),所述滚轮(21)位于导向板(18)与检测杆(22)之间。
9.如权利要求1述的具有检测现有工件功能的3D打印机,其特征在于,所述升降块(35)上还设有水平仪(15)。
10.如权利要求1所述的具有检测现有工件功能的3D打印机,其特征在于,所述滑块(19)上设有限位块,所述限位块位于升降块(35)内,所述限位块与升降块(35)滑动连接。
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