CN108582775A - 计算机辅助设计的三维打印设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种计算机辅助设计的三维打印设备，包括打印机和计算机，打印机包括机架、底座和打印平台，打印机还包括调节装置和夹紧装置，机架固定安装在底座上，打印平台包括打印上板和打印下板，打印下板设置在底座的顶部，打印上板位于打印下板的正上方，调节装置包括若干驱动机构和若干旋转机构，若干驱动机构呈矩形分布在底座的顶部，若干旋转机构呈矩形分布在打印下板的底部，每个旋转机构均穿过打印下板后与打印上板固定连接；计算机包括设有处理器的主机、显示器及固定座；控制装置与处理器电性连接；本发明可自动实现对打印平台位置的调整，提高调整打印平台位置的精度，且计算机的显示器可左右旋转而根据需要调节位置。

Description

计算机辅助设计的三维打印设备
技术领域
本发明涉及计算机应用领域，尤其涉及一种计算机辅助设计的三维打印设备。
背景技术
三维打印是以一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，是一种累积制造技术，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，其基本原理是通过把数据和原料放进三维打印机中，机器会按照计算机设定的程序把产品一层层造出来，而打印出的产品，可以即时使用。三维打印时，若打印喷头与打印平台上各点高度不一，在打印时距离近的地方有可能喷头尖嘴会划伤打印平台，距离远的地方打印喷头可能接触不到打印平台或者挤出的丝难以和打印平台牢固粘接，目前现有技术中多数的调节机构为人工手动调节，这样的调节方式不仅影响了调节精度，也增大了人力的输出。此外，目前的三维打印机通常还与计算机相连而由计算机控制其电子单元执行动作，工作人员常通过计算机的显示器向客户或者同事展示产品设计，而现有的显示器均固定连接于固定座，无法左右旋转而根据需要调节位置，不便于进行产品展示。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种计算机辅助设计的三维打印设备，可自动实现对打印平台位置的调整，提高调整打印平台位置的精度，使得整个打印平台更稳定，且计算机的显示器可左右旋转而根据需要调节位置，便于进行产品展示。
本发明的计算机辅助设计的三维打印设备，包括打印机和计算机，所述打印机包括机架、底座和打印平台，所述打印机还包括调节装置和夹紧装置，所述机架固定安装在底座上，所述打印平台包括打印上板和打印下板，所述打印下板设置在底座的顶部，所述打印上板位于打印下板的正上方，所述调节装置包括若干驱动机构和若干旋转机构，若干驱动机构呈矩形分布在底座的顶部，若干旋转机构呈矩形分布在打印下板的底部，每个所述旋转机构均穿过打印下板后与打印上板固定连接，每个驱动机构均与对应的一个旋转机构转动配合连接，所述夹紧装置包括两个对称设置在底座顶部两侧的夹紧机构，每个夹紧机构均包括用于固定打印上板和打印下板的夹紧头，所述打印上板的底部设有倾角感应器，所述底座的侧部还设有控制装置，每个驱动机构均与控制装置电性连接，所述倾角感应器与控制装置电性连接；所述计算机包括设有处理器的主机、显示器及固定座；所述控制装置与处理器电性连接；所述显示器的前侧设有显示屏幕，所述固定座包括底座及垂直设于底座的支杆，所述支杆的顶面向上延伸形成延长杆，所述延长杆的杆径小于支杆的杆径，所述延长杆外套设有一轴承，所述轴承外套设有一转盘，所述转盘的外侧面固定连接有一用于与显示器连接的“L”形杆；所述显示器的后侧设有与“L”形杆适配的插槽，所述“L”形杆从插槽插入而与显示器相连接。
优选地，还包括限位块，所述限位块的底面中部设有内凹的容腔，所述延长杆同轴伸入容腔并可轴向移动；所述限位块的底面位于容腔四侧还设置有周向均匀分布的限位杆，所述转盘中设有与各限位杆一一对应的用于共限位杆插入的限位孔道。
优选地，所述限位杆上设有弹珠，所述限位孔道中设有与弹珠适配的弧形槽.
优选地，所述限位杆的顶部与容腔闭口端之间设有压簧。
优选地，每个所述旋转机构均包括立柱、从动齿轮和弹簧，所述立柱的一端穿过打印下板后固定安装在打印上板的底部，所述立柱的另一端向下延伸，所述从动齿轮固定安装在立柱靠近底座的一端，所述弹簧套设在立柱上并且位于打印上板和打印下板之间。
优选地，每个所述驱动机构均包括电机和主动齿轮，所述电机竖直设置在底座的顶部并且电机的主轴竖直向上设置，所述主动齿轮固定安装在主轴上，所述主动齿轮和从动齿轮之间啮合传动。
优选地，每个所述夹紧装置还包括两个对称设置在底座左右两侧的轨道，每个所述夹紧机构均包括丝杆滑台，每个丝杆滑台均可滑动的安装在对应的轨道上，每个丝杆滑台的传送方向由上至下，每个夹紧头均固定安装在丝杆滑台的滑块上。
优选地，每个所述夹紧头均包括气缸、滑轨和两个能够在滑轨上滑动的夹紧块，所述滑轨固定安装在气缸上，所述滑轨的滑动方向平行于丝杆滑台的传送方向，每个夹紧块均与气缸气动连接。
优选地，每个所述夹紧块上均设有感应开关，每个所述感应开关均与控制装置电性连接。
优选地，所述打印下板的底部设有支撑装置，所述支撑装置包括两个沿着底座长度方向对称设置的支撑底柱，每个所述支撑底柱均包括两个支撑座和一个支撑杆，两个所述支撑座分别设置在底座顶部的前后端上，所述支撑杆的两端分别插接在两个支撑座上。
通过上述公开内容，本发明具有以下有益技术效果：
第一，当打印机长时间的使用后，打印平台的水平位置会有轻微的偏转，安装在打印下板上的倾角感应器就会根据倾斜的角度发出信号至控制装置上，控制装置就会发出信号至每个电机上，每个电机带动相应的主动齿轮旋转，从而带动从动齿轮旋转，就可以实现打印上板和打印下板之间的位置的变化，从而实现对打印平台位置的调整，夹紧装置上的夹紧头通过气缸的控制用于将打印上板和打印下板稳固的锁定在一起，调节方式和锁定方式减少了人力的输出，提高了调整打印平台位置的精度，使得整个打印平台更稳定。
第二，显示器通过“L”形杆连接于转盘，转盘可以延长杆的轴线为转轴而旋转，从而使得显示器可左右旋转而根据需要调节位置，便于进行产品展示。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的打印机的立体结构示意图；
图3为本发明的打印机的俯视图；
图4为图3中沿A-A线的剖视图；
图5为本发明的打印机的立体结构示意图；
图6为本发明的打印机的装配结构示意图；
图7为本发明的计算机的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图所示：本实施例的计算机辅助设计的三维打印设备，包括打印机和计算机，所述打印机包括机架1、底座2和打印平台3，所述打印机还包括调节装置4和夹紧装置5，所述打印机架1固定安装在底座2上，所述打印平台3包括打印上板3a和打印下板3b，所述打印下板3b设置在底座2的顶部，所述打印上板3a位于打印下板3b的正上方，所述调节装置4包括若干驱动机构4a和若干旋转机构4b，若干驱动机构4a呈矩形分布在底座2的顶部，若干旋转机构4b呈矩形分布在打印下板3b的底部，每个所述旋转机构4b均穿过打印下板3b后与打印上板3a固定连接，每个驱动机构4a均与对应的一个旋转机构4b转动配合连接，所述夹紧装置5包括两个对称设置在底座2顶部两侧的夹紧机构5a，每个夹紧机构5a均包括用于固定打印上板3a和打印下板3b的夹紧头5b，所述打印上板3a的底部设有倾角感应器3a1，所述底座2的侧部还设有控制装置6，每个驱动机构4a均与控制装置6电性连接，所述倾角感应器3a1与控制装置6电性连接，实现了对打印平台3进行位置的调整。
当打印机长时间的使用后，打印平台3的水平位置会有轻微的偏转，安装在打印下板3b上的倾角感应器3a1就会根据倾斜的角度发出信号至控制装置6上，控制装置6就会发出信号至每个驱动机构4a上，每个驱动机构4a带动相应的旋转机构4b动作，从而实现打印上板3a和打印下板3b之间的位置的变化，从而实现对打印平台3位置的调整，夹紧装置5上的夹紧头5b通过气缸的控制用于将打印上板3a和打印下板3b稳固的锁定在一起。
所述计算机包括设有处理器811的主机810、显示器901及固定座902；所述控制装置6电与处理器811电连接；所述显示器801的前侧设有显示屏幕803，所述固定座802包括底座804及垂直设于底座804的支杆805，所述支杆805的顶面向上延伸形成延长杆806，所述延长杆806的杆径小于支杆805的杆径，所述延长杆806外套设有一轴承807，所述轴承807外套设有一转盘808，所述转盘808的外侧面固定连接有一用于与显示器801连接的“L”形杆809。支杆805垂直于水平面设置，优选为圆杆结构；延长杆806的直径可为支杆805的1/3；轴承807为圆柱滚动轴承；显示器801通过”L”形杆809连接于转盘808，转盘808可以延长杆806的轴线为转轴而旋转，从而使得显示器801可左右旋转而根据需要调节位置。
本实施例中，所述显示器801的后侧设有与“L”形杆809适配的插槽812，所述“L”形杆809从插槽812插入而与显示器801相连接；采用这一结构，便于显示器801与固定座802的连接，拆卸方便；所述底座804的底部设有用于增加自重的配重813；采用这一结构，有利于提高底座804的稳定性；配重813例如可为实心铁块。
本实施例中，还包括限位块814，所述限位块814的底面中部设有内凹的容腔15，所述延长杆806同轴伸入容腔815并可轴向移动；所述限位块814的底面位于容腔815四侧还设置有周向均匀分布的限位杆816，所述转盘808中设有与各限位杆816一一对应的用于共限位杆816插入的限位孔道817；限位杆816的数量可为4-8根；延长杆806插入容腔815，对限位块814形成定位及导向作用；限位杆816插入限位孔道817后，转盘808位置即固定，从而限制了显示器801的位置；当需要转动转盘808时，向上拉出限位杆816即可，调节方便可靠。
本实施例中，所述限位杆816上设有弹珠818，所述限位孔道817中设有与弹珠818适配的弧形槽819；弹珠818部分设于限位杆816中，在限位杆816逐渐插入限位孔道817的过程中，弹珠818受到限位孔道817内壁的挤压而沿径向收缩入限位杆816内，当限位杆816移动到位后，弹珠818伸出并置入弧形槽819中，从而对限位杆816形成限位作用，此时限位杆816需要较大的向上拉力才能拉出；此外，所述限位杆816的顶部与容腔815闭口端之间设有压簧820，可提高限位杆816拉出时的复位作用。
每个所述旋转机构4b均包括立柱4b1、从动齿轮4b2和弹簧4b3，所述立柱4b1的一端穿过打印下板3b后固定安装在打印上板3a的底部，所述立柱4b1的另一端向下延伸，所述从动齿轮4b2固定安装在立柱4b1靠近底座2的一端，所述弹簧4b3套设在立柱4b1上并且位于打印上板3a和打印下板3b之间，通过主动齿轮4a2的旋转带动从动齿轮4b2，从动齿轮4b2将旋转力传递给立柱4b1，立柱4b1固定在打印上板3a的底部，立柱4b1就会带动打印上板3a运动，从而实现调节打印上板3a和打印下板3b之间的位置。
每个所述驱动机构4a均包括电机4a1和主动齿轮4a2，所述电机4a1竖直设置在底座2的顶部并且电机4a1的主轴竖直向上设置，所述主动齿轮4a2固定安装在主轴上，所述主动齿轮4a2和从动齿轮4b2之间啮合传动，通过电机4a1的旋转带动主动齿轮4a2的旋转，从而给从动齿轮4b2一个旋转力，实现对打印平台3位置的调节。
每个所述夹紧装置5还包括两个对称设置在底座2左右两侧的轨道5c，每个所述夹紧机构5a均包括丝杆滑台，每个丝杆滑台均可滑动的安装在对应的轨道5c上，每个丝杆滑台的传送方向由上至下，每个夹紧头5b均固定安装在丝杆滑台的滑块上，两个夹紧块的相对运动实现了对打印上板3a和打印下板3b的控制。
每个所述夹紧头5b均包括气缸5b1、滑轨和两个能够在滑轨上滑动的夹紧块，所述滑轨固定安装在气缸5b1上，所述滑轨的滑动方向平行于丝杆滑台的传送方向，每个夹紧块均与气缸5b1气动连接，通过气缸5b1和夹紧块的气动连接，实现了两个夹紧块可以对于打印上板3a和打印下板3b相对运动，就满足对整个打印平台3的稳固锁定。
每个所述夹紧块上均设有感应开关5b2，每个所述感应开关均与控制装置6电性连接，通过感应开关5b2对打印上板3a和打印下板3b位置的感应，实现了两个夹紧块可以准确的对打印平台3进行固定。
所述打印下板3b的底部设有支撑装置7，所述支撑装置7包括两个沿着底座2长度方向对称设置的支撑底柱7a，每个所述支撑底柱7a均包括两个支撑座7b和一个支撑杆7c，两个所述支撑座7b分别设置在底座2顶部的前后端上，所述支撑杆7c的两端分别插接在两个支撑座7b上，实现了对打印平台3的支撑作用。
最后说明的是，本文应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离本发明原理的情况下，还可对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种计算机辅助设计的三维打印设备，包括打印机和计算机，所述打印机包括机架、底座和打印平台，其特征在于：
所述打印机还包括调节装置和夹紧装置，所述机架固定安装在底座上，所述打印平台包括打印上板和打印下板，所述打印下板设置在底座的顶部，所述打印上板位于打印下板的正上方，所述调节装置包括若干驱动机构和若干旋转机构，若干驱动机构呈矩形分布在底座的顶部，若干旋转机构呈矩形分布在打印下板的底部，每个所述旋转机构均穿过打印下板后与打印上板固定连接，每个驱动机构均与对应的一个旋转机构转动配合连接，所述夹紧装置包括两个对称设置在底座顶部两侧的夹紧机构，每个夹紧机构均包括用于固定打印上板和打印下板的夹紧头，所述打印上板的底部设有倾角感应器，所述底座的侧部还设有控制装置，每个驱动机构均与控制装置电性连接，所述倾角感应器与控制装置电性连接；
所述计算机包括设有处理器的主机、显示器及固定座；所述控制装置与处理器电性连接；所述显示器的前侧设有显示屏幕，所述固定座包括底座及垂直设于底座的支杆，所述支杆的顶面向上延伸形成延长杆，所述延长杆的杆径小于支杆的杆径，所述延长杆外套设有一轴承，所述轴承外套设有一转盘，所述转盘的外侧面固定连接有一用于与显示器连接的“L”形杆；所述显示器的后侧设有与“L”形杆适配的插槽，所述“L”形杆从插槽插入而与显示器相连接。
2.根据权利要求1所述的计算机辅助设计的三维打印设备，其特征在于：
还包括限位块，所述限位块的底面中部设有内凹的容腔，所述延长杆同轴伸入容腔并可轴向移动；所述限位块的底面位于容腔四侧还设置有周向均匀分布的限位杆，所述转盘中设有与各限位杆一一对应的用于共限位杆插入的限位孔道。
3.根据权利要求2所述的计算机辅助设计的三维打印设备，其特征在于：
所述限位杆上设有弹珠，所述限位孔道中设有与弹珠适配的弧形槽.
4.根据权利要求3所述的计算机辅助设计的三维打印设备，其特征在于：
所述限位杆的顶部与容腔闭口端之间设有压簧。
5.根据权利要求4所述的计算机辅助设计的三维打印设备，其特征在于：
每个所述旋转机构均包括立柱、从动齿轮和弹簧，所述立柱的一端穿过打印下板后固定安装在打印上板的底部，所述立柱的另一端向下延伸，所述从动齿轮固定安装在立柱靠近底座的一端，所述弹簧套设在立柱上并且位于打印上板和打印下板之间。
6.根据权利要求5所述的计算机辅助设计的三维打印设备，其特征在于：
每个所述驱动机构均包括电机和主动齿轮，所述电机竖直设置在底座的顶部并且电机的主轴竖直向上设置，所述主动齿轮固定安装在主轴上，所述主动齿轮和从动齿轮之间啮合传动。
7.根据权利要求6所述的计算机辅助设计的三维打印设备，其特征在于：
每个所述夹紧装置还包括两个对称设置在底座左右两侧的轨道，每个所述夹紧机构均包括丝杆滑台，每个丝杆滑台均可滑动的安装在对应的轨道上，每个丝杆滑台的传送方向由上至下，每个夹紧头均固定安装在丝杆滑台的滑块上。
8.根据权利要求7所述的计算机辅助设计的三维打印设备，其特征在于：
每个所述夹紧头均包括气缸、滑轨和两个能够在滑轨上滑动的夹紧块，所述滑轨固定安装在气缸上，所述滑轨的滑动方向平行于丝杆滑台的传送方向，每个夹紧块均与气缸气动连接。
9.根据权利要求8所述的计算机辅助设计的三维打印设备，其特征在于：
每个所述夹紧块上均设有感应开关，每个所述感应开关均与控制装置电性连接。
10.根据权利要求9所述的计算机辅助设计的三维打印设备，其特征在于：
所述打印下板的底部设有支撑装置，所述支撑装置包括两个沿着底座长度方向对称设置的支撑底柱，每个所述支撑底柱均包括两个支撑座和一个支撑杆，两个所述支撑座分别设置在底座顶部的前后端上，所述支撑杆的两端分别插接在两个支撑座上。
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