CN107336432A - 一种安装牢固的智能型3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种安装牢固的智能型3D打印机，包括底座、设置在底座一侧的固定机构和设置在底座上方的打印机构，所述打印机构包括升降机构、支撑机构、打印平台、托板、材料盘、送丝管、加热装置和打印喷头，所述升降机构与托板传动连接，所述材料盘设置在托板的上方，所述加热装置设置在托板的下方，所述材料盘通过送丝管与加热装置连接，该安装牢固的智能型3D打印机通过各固定单元使打印机固定在桌面上，防止打印机被误碰而使打印失败，保障了3D打印的顺利进行，不仅如此，通过水平测量机构检测打印平台角度，并通过支撑单元改变其自身长度调节打印平台角度，使其保持水平，防止打印物品滑落，进一步保证打印的顺利进行。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印领域，特别涉及一种安装牢固的智能型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。
在实际使用过程中，人们通常将3D打印机直接放置在各种工作平台上进行相应的打印操作，这样做使打印机在运行时，人们会由于各种意外原因触碰到打印机，使打印机在桌面或平台上发生抖动，影响打印效果，直接导致3D打印失败，不仅如此，在各类特殊场合中，由于桌面出于倾斜位置导致打印平台倾斜，在打印时，打印出的半成品受其自身重力在打印平台方向上的分力影响，容易在打印平台上发生滑动，从而使3D打印无法顺利进行。
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，提供一种安装牢固的智能型3D打印机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种安装牢固的智能型3D打印机，包括底座、设置在底座一侧的固定机构和设置在底座上方的打印机构，所述打印机构包括升降机构、支撑机构、打印平台、托板、材料盘、送丝管、加热装置和打印喷头，所述升降机构与托板传动连接，所述材料盘设置在托板的上方，所述加热装置设置在托板的下方，所述材料盘通过送丝管与加热装置连接，所述打印喷头设置在加热装置的下方且位于打印平台的上方，所述支撑机构设置在打印平台和底座之间且与打印平台传动连接，所述打印平台上设有水平测量机构；
所述固定机构包括第二驱动电机、缓冲块、第二驱动轴和若干固定单元，所述第二驱动电机和缓冲块均固定在底座上，所述第二驱动轴和若干固定单元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第二外螺纹；
所述固定单元包括第一滑块、第一连杆、第二滑块、第二连杆和紧固块，所述第一滑块和第二滑块均套设在第二驱动轴上，所述第一滑块和第二滑块内均设有第二内螺纹，所述第一滑块内的第二内螺纹方向与第二滑块内的第二内螺纹方向相反，所述第一滑块内的第二内螺纹与第二驱动轴上的第二外螺纹相匹配，所述第一滑块通过第一连杆与紧固块铰接，所述第二滑块通过第二连杆与紧固块铰接；
所述支撑机构包括若干支撑单元，所述支撑单元包括套管、和支杆，所述支杆的顶端与打印平台铰接，所述支杆的底端设置在套管内，所述套管的底端固定在底座上，所述套管内设有第一线圈和第二线圈，所述第一线圈固定在套管内的底端，所述第二线圈设置在第一线圈的上方且与支杆固定连接。
作为优选，为了实现打印喷头的升降实现逐层打印功能，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底座的两端，所述升降单元包括第一驱动电机和第一驱动轴，所述第一驱动电机固定在底座上且与第一驱动轴传动连接，所述托板套设在第一驱动轴上，所述第一驱动轴上设有第一外螺纹，所述托板内设有第一内螺纹，所述第一驱动轴上的第一外螺纹与托板内的第一内螺纹相匹配。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一驱动电机的驱动力，所述第一驱动电机为直流伺服电机。
作为优选，为了方便获取紧固块的紧固效果，所述紧固块的顶部设有开口，所述开口内设有压力检测机构，所述压力检测机构包括第一压力传感器、第一弹簧和紧固板，所述第一压力传感器固定在开口内的顶端，所述第一压力传感器通过第一弹簧与紧固板连接。
作为优选，利用橡胶表面粗糙且具有弹性的特点，为了加强紧固效果，所述紧固板为橡胶板。
作为优选，为了获取打印平台的水平角度，所述水平测量机构包括水箱和若干支管，所述支管周向均匀分布在水箱的外侧且与水箱连通，所述水箱和支管内设有水溶液，所述支管内设有浮块、第三弹簧和第二压力传感器，所述浮块设置在水溶液上，所述第二压力传感器固定在支管内的顶端，所述第二压力传感器通过第三弹簧与浮块连接。
作为优选，为了给第二线圈的升降提供缓冲力，所述套管内还设有第二弹簧，所述第一线圈通过第二弹簧与第二线圈连接。
作为优选，为了提高第一线圈和第二线圈间的磁力作用，所述第一线圈和第二线圈为蜂房式线圈。
作为优选，为了防止第一连杆和第二连杆变形，所述第一连杆和第二连杆均为钛合金杆。
作为优选，为了减小第一滑块和第二滑块在第二驱动轴上移动产生的摩擦力，所述第二驱动轴上涂有润滑油。
本发明的有益效果是，该安装牢固的智能型3D打印机通过各固定单元使打印机固定在桌面上，防止打印机被误碰而使打印失败，保障了3D打印的顺利进行，不仅如此，通过水平测量机构检测打印平台角度，并通过支撑单元改变其自身长度调节打印平台角度，使其保持水平，防止打印物品滑落，进一步保证打印的顺利进行。
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是本发明的安装牢固的智能型3D打印机的结构示意图；
图2是本发明的安装牢固的智能型3D打印机的紧固机构的结构示意图；
图3是本发明的安装牢固的智能型3D打印机的紧固单元的结构示意图；
图4是本发明的安装牢固的智能型3D打印机的紧固块的结构示意图；
图5是本发明的安装牢固的智能型3D打印机的支撑单元的结构示意图；
图6是本发明的安装牢固的智能型3D打印机的水平测量机构的结构示意图；
图中：1.底座，2.固定机构，3.支撑单元，4.打印平台，5.水平测量机构，6.第一驱动电机，7.第一驱动轴，8.托板，9.材料盘，10.送丝管，11.加热装置，12.打印喷头，13.第二驱动电机，14.缓冲块，15.驱动轴，16.固定单元，17.第一滑块，18.第一连杆，19.第二滑块，20.第二连杆，21.紧固块，22.开口，23.第一压力传感器，24.第一弹簧，25.紧固板，26.套管，27.第一线圈，28.第二弹簧，29.第二线圈，30.支杆，31.水箱，32.支管，33.浮块，34.第三弹簧，35.第二压力传感器。
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6所示，一种安装牢固的智能型3D打印机，包括底座1、设置在底座1一侧的固定机构2和设置在底座1上方的打印机构，所述打印机构包括升降机构、支撑机构、打印平台4、托板8、材料盘9、送丝管10、加热装置11和打印喷头12，所述升降机构与托板8传动连接，所述材料盘9设置在托板8的上方，所述加热装置11设置在托板8的下方，所述材料盘9通过送丝管10与加热装置11连接，所述打印喷头12设置在加热装置11的下方且位于打印平台4的上方，所述支撑机构设置在打印平台4和底座1之间且与打印平台4传动连接，所述打印平台4上设有水平测量机构5；
所述固定机构2包括第二驱动电机13、缓冲块14、第二驱动轴15和若干固定单元，所述第二驱动电机13和缓冲块14均固定在底座1上，所述第二驱动轴15和若干固定单元设置在第二驱动电机13和缓冲块14之间，所述第二驱动电机13与第二驱动轴15传动连接，所述第二驱动轴15上设有第二外螺纹；
所述固定单元16包括第一滑块17、第一连杆18、第二滑块19、第二连杆20和紧固块21，所述第一滑块17和第二滑块19均套设在第二驱动轴15上，所述第一滑块17和第二滑块19内均设有第二内螺纹，所述第一滑块17内的第二内螺纹方向与第二滑块19内的第二内螺纹方向相反，所述第一滑块17内的第二内螺纹与第二驱动轴15上的第二外螺纹相匹配，所述第一滑块17通过第一连杆19与紧固块21铰接，所述第二滑块19通过第二连杆20与紧固块21铰接；
所述支撑机构包括若干支撑单元3，所述支撑单元3包括套管26、和支杆30，所述支杆30的顶端与打印平台4铰接，所述支杆30的底端设置在套管26内，所述套管26的底端固定在底座1上，所述套管26内设有第一线圈27和第二线圈29，所述第一线圈27固定在套管26内的底端，所述第二线圈29设置在第一线圈27的上方且与支杆30固定连接。
作为优选，为了实现打印喷头12的升降实现逐层打印功能，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底座1的两端，所述升降单元包括第一驱动电机6和第一驱动轴7，所述第一驱动电机6固定在底座1上且与第一驱动轴7传动连接，所述托板8套设在第一驱动轴7上，所述第一驱动轴7上设有第一外螺纹，所述托板8内设有第一内螺纹，所述第一驱动轴7上的第一外螺纹与托板8内的第一内螺纹相匹配。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一驱动电机6的驱动力，所述第一驱动电机6为直流伺服电机。
作为优选，为了方便获取紧固块21的紧固效果，所述紧固块21的顶部设有开口22，所述开口22内设有压力检测机构，所述压力检测机构包括第一压力传感器23、第一弹簧24和紧固板25，所述第一压力传感器23固定在开口22内的顶端，所述第一压力传感器23通过第一弹簧24与紧固板25连接。
作为优选，利用橡胶表面粗糙且具有弹性的特点，为了加强紧固效果，所述紧固板25为橡胶板。
作为优选，为了获取打印平台4的水平角度，所述水平测量机构5包括水箱31和若干支管32，所述支管32周向均匀分布在水箱31的外侧且与水箱31连通，所述水箱31和支管32内设有水溶液，所述支管32内设有浮块33、第三弹簧34和第二压力传感器35，所述浮块33设置在水溶液上，所述第二压力传感器35固定在支管32内的顶端，所述第二压力传感器35通过第三弹簧34与浮块33连接。
作为优选，为了给第二线圈28的升降提供缓冲力，所述套管26内还设有第二弹簧28，所述第一线圈27通过第二弹簧28与第二线圈29连接。
作为优选，为了提高第一线圈27和第二线圈29间的磁力作用，所述第一线圈27和第二线圈29为蜂房式线圈。
作为优选，为了防止第一连杆18和第二连杆20变形，所述第一连杆18和第二连杆20均为钛合金杆。
作为优选，为了减小第一滑块17和第二滑块19在第二驱动轴15上移动产生的摩擦力，所述第二驱动轴15上涂有润滑油。
在打印机使用前，首先将其放置于桌边，利用底座1一侧的固定机构2对底座1上的打印机构进行固定。固定机构2运行时，由第二驱动电机13带动第二驱动轴15沿其自身中心轴线旋转，使各个固定单元16中第一滑块17和第二滑块19发生移动，由于第一滑块17内的第二内螺纹方向和第二滑块19内的第二内螺纹方向相反，从而使第一滑块17和第二滑块19相互远离，通过第一连杆18和第二连杆20使紧固块21向上方移动，在紧固块21向上移动的过程中，紧固块21上的紧固板25接触桌面的底面，使开口22内的第一压力传感器23产生压力数据，随着压力数据的增大，第一弹簧24也逐渐处于压缩状态，使紧固板25对桌面的底面产生紧固力，进而固定了打印装置，防止打印过程中打印机被误碰而使打印失败，保障了3D打印的顺利进行。该安装牢固的智能型3D打印机通过各固定单元16使打印机固定在桌面上，防止打印机被误碰而使打印失败，保障了3D打印的顺利进行。
为了防止打印过程中打印的半成品从打印平台4上滑落，首先由打印平台4上的水平测量机构5检测当前打印平台4是否处于水平位置，在水平测量机构5中，由于各支管32内的液位高度相同，支管32内的浮块33受浮力影响，通过第三弹簧34对第二压力传感器35产生压力数据，由于各浮块33的水平高度相同，而第二压力传感器35的高度取决于支管32顶部高度，在打印平台4水平时，各个第三弹簧34长度相等，因而各第二压力传感器35的压力数据也相等，当打印平台4倾斜时，各个第三弹簧34长度不等，因而各第二压力传感器35的压力数据存在差异，此时通过打印平台4下方的支撑单元3改变自身高度进而调节打印平台4角度，使其保持水平，在支撑单元3中，改变第一线圈27和第二线圈29间的电流大小，根据电磁感应原理，第一线圈27和第二线圈29间磁力发生变化，使支杆30的高度产生变化，进而改变了支撑单元3的整体长度，通过调节各支撑单元3的长度，进而调节打印平台4的角度，使其保持水平位置，防止打印物品滑落。该安装牢固的智能型3D打印机通过水平测量机构5检测打印平台4角度，并通过支撑单元3改变其自身长度调节打印平台4角度，使其保持水平，防止打印物品滑落，进一步保证打印的顺利进行。
与现有技术相比，该安装牢固的智能型3D打印机通过各固定单元16使打印机固定在桌面上，防止打印机被误碰而使打印失败，保障了3D打印的顺利进行，不仅如此，通过水平测量机构5检测打印平台4角度，并通过支撑单元3改变其自身长度调节打印平台4角度，使其保持水平，防止打印物品滑落，进一步保证打印的顺利进行。
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 (10)
1.一种安装牢固的智能型3D打印机，其特征在于，包括底座(1)、设置在底座(1)一侧的固定机构(2)和设置在底座(1)上方的打印机构，所述打印机构包括升降机构、支撑机构、打印平台(4)、托板(8)、材料盘(9)、送丝管(10)、加热装置(11)和打印喷头(12)，所述升降机构与托板(8)传动连接，所述材料盘(9)设置在托板(8)的上方，所述加热装置(11)设置在托板(8)的下方，所述材料盘(9)通过送丝管(10)与加热装置(11)连接，所述打印喷头(12)设置在加热装置(11)的下方且位于打印平台(4)的上方，所述支撑机构设置在打印平台(4)和底座(1)之间且与打印平台(4)传动连接，所述打印平台(4)上设有水平测量机构(5)；
所述固定机构(2)包括第二驱动电机(13)、缓冲块(14)、第二驱动轴(15)和若干固定单元，所述第二驱动电机(13)和缓冲块(14)均固定在底座(1)上，所述第二驱动轴(15)和若干固定单元设置在第二驱动电机(13)和缓冲块(14)之间，所述第二驱动电机(13)与第二驱动轴(15)传动连接，所述第二驱动轴(15)上设有第二外螺纹；
所述固定单元(16)包括第一滑块(17)、第一连杆(18)、第二滑块(19)、第二连杆(20)和紧固块(21)，所述第一滑块(17)和第二滑块(19)均套设在第二驱动轴(15)上，所述第一滑块(17)和第二滑块(19)内均设有第二内螺纹，所述第一滑块(17)内的第二内螺纹方向与第二滑块(19)内的第二内螺纹方向相反，所述第一滑块(17)内的第二内螺纹与第二驱动轴(15)上的第二外螺纹相匹配，所述第一滑块(17)通过第一连杆(19)与紧固块(21)铰接，所述第二滑块(19)通过第二连杆(20)与紧固块(21)铰接；
所述支撑机构包括若干支撑单元(3)，所述支撑单元(3)包括套管(26)、和支杆(30)，所述支杆(30)的顶端与打印平台(4)铰接，所述支杆(30)的底端设置在套管(26)内，所述套管(26)的底端固定在底座(1)上，所述套管(26)内设有第一线圈(27)和第二线圈(29)，所述第一线圈(27)固定在套管(26)内的底端，所述第二线圈(29)设置在第一线圈(27)的上方且与支杆(30)固定连接。
2.如权利要求1所述的安装牢固的智能型3D打印机，其特征在于，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底座(1)的两端，所述升降单元包括第一驱动电机(6)和第一驱动轴(7)，所述第一驱动电机(6)固定在底座(1)上且与第一驱动轴(7)传动连接，所述托板(8)套设在第一驱动轴(7)上，所述第一驱动轴(7)上设有第一外螺纹，所述托板(8)内设有第一内螺纹，所述第一驱动轴(7)上的第一外螺纹与托板(8)内的第一内螺纹相匹配。
3.如权利要求2所述的安装牢固的智能型3D打印机，其特征在于，所述第一驱动电机(6)为直流伺服电机。
4.如权利要求1所述的安装牢固的智能型3D打印机，其特征在于，所述紧固块(21)的顶部设有开口(22)，所述开口(22)内设有压力检测机构，所述压力检测机构包括第一压力传感器(23)、第一弹簧(24)和紧固板(25)，所述第一压力传感器(23)固定在开口(22)内的顶端，所述第一压力传感器(23)通过第一弹簧(24)与紧固板(25)连接。
5.如权利要求1所述的安装牢固的智能型3D打印机，其特征在于，所述紧固板(25)为橡胶板。
6.如权利要求1所述的安装牢固的智能型3D打印机，其特征在于，所述水平测量机构(5)包括水箱(31)和若干支管(32)，所述支管(32)周向均匀分布在水箱(31)的外侧且与水箱(31)连通，所述水箱(31)和支管(32)内设有水溶液，所述支管(32)内设有浮块(33)、第三弹簧(34)和第二压力传感器(35)，所述浮块(33)设置在水溶液上，所述第二压力传感器(35)固定在支管(32)内的顶端，所述第二压力传感器(35)通过第三弹簧(34)与浮块(33)连接。
7.如权利要求1所述的安装牢固的智能型3D打印机，其特征在于，所述套管(26)内还设有第二弹簧(28)，所述第一线圈(27)通过第二弹簧(28)与第二线圈(29)连接。
8.如权利要求1所述的安装牢固的智能型3D打印机，其特征在于，所述第一线圈(27)和第二线圈(29)为蜂房式线圈。
9.如权利要求1所述的安装牢固的智能型3D打印机，其特征在于，所述第一连杆(18)和第二连杆(20)均为钛合金杆。
10.如权利要求1所述的安装牢固的智能型3D打印机，其特征在于，所述第二驱动轴(15)上涂有润滑油。
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| CN107336432B (zh) | 2019-06-14 |
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