CN108582790A - 一种具有自动清理功能的3d打印设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有自动清理功能的3D打印设备，包括主体、打印头、打印台、输料机构和动力机构，还包括清理装置，清理装置包括推送机构、升降机构和清理机构，推送机构包括固定块、滑动块、伸缩架、铰接块、推送板和气缸，升降机构包括第一电机、主动轮、皮带和从动轮，清理机构包括旋转组件和清理组件，该具有自动清理功能的3D打印设备，在打印完成后，通过清理装置对残留在打印头外侧的材料进行清理，避免材料堵塞打印头，与手动清理相比，更为省时省力，减轻人们的劳动强度，且避免影响打印效率。

Description

一种具有自动清理功能的3D打印设备
技术领域
本发明涉及包装设备领域，特别涉及一种具有自动清理功能的3D打印设备。
背景技术
3D打印设备是一种基于累积制造技术，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打印设备在打印完成后，其熔融状态的材料可能会残留在打印头的外侧，然后冷却后变为固态，堵塞打印头，使得人们在打印前还需手动对残留的材料进行清理，不仅费时费力，增加人们的劳动强度，还可能影响打印效率，降低了打印机的实用性。
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，提供一种具有自动清理功能的3D打印设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有自动清理功能的3D打印设备，包括主体、打印头、打印台、输料机构和动力机构，还包括清理装置，所述清理装置设置在主体内的一侧，所述清理装置位于打印头的下方；
所述清理装置包括推送机构、升降机构和清理机构，所述升降机构设置在推送机构和清理机构之间；
所述推送机构包括固定块、滑动块、伸缩架、铰接块、推送板和气缸，所述固定块和滑动块均设置在主体的一侧，所述固定块与主体固定连接，所述滑动块与主体滑动连接，所述伸缩架水平设置，所述伸缩架的一侧的两端分别与固定块和滑动块铰接，所述铰接块有两个，所述伸缩架的另一侧的两端分别与两个铰接块铰接，所述推送板竖向设置在铰接块的远离伸缩架的一侧，两个铰接块均与推送板滑动连接，所述气缸竖向设置在主体的一侧，所述气缸的气杆与滑动块固定连接，所述升降机构设置在推送板内；
所述升降机构包括第一电机、主动轮、皮带和从动轮，所述第一电机与主动轮传动连接，所述主动轮通过皮带与从动轮传动连接，所述皮带竖向设置，所述推送板的远离铰接块的一侧设有条形口，所述条形口与皮带平行，所述皮带经条形口伸出推送板，所述清理机构设置在皮带的一侧；
所述清理机构包括旋转组件和清理组件，所述清理组件设置在旋转组件的上方；
所述旋转组件包括支撑块和设置在支撑块上方的第二电机、第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮和转轴，所述支撑块设置在皮带的一侧，所述第二电机与第一圆柱齿轮传动连接，所述转轴竖向设置，所述转轴的底端通过轴承与支撑块连接，所述转轴的顶端与清理组件连接，所述第二圆柱齿轮套设在转轴上，所述第一圆柱齿轮与第二圆柱齿轮啮合；
所述清理组件包括清理块、擦拭块和电热片，所述清理块设置在转轴的上方，所述转轴的顶端与清理块的中心处连接，所述清理块的顶面设有凹槽，所述凹槽与打印头匹配，所述擦拭块的形状为长方形，所述擦拭块倾斜设置在凹槽的槽壁上，所述擦拭块与凹槽的槽壁抵靠且固定连接，所述擦拭块有若干个，各擦拭块沿着凹槽的槽壁周向均匀设置，所述电热片有若干个，各电热片均匀设置在清理块内。
作为优选，为了便于安装擦拭块，所述擦拭块的与清理块抵靠的一侧设有限位块，所述凹槽的槽壁上设有限位槽，所述限位块位于限位槽内，所述限位块与限位槽匹配且滑动连接。
作为优选，为了提高擦拭块与清理块连接的牢固性，所述限位槽为燕尾槽。
作为优选，为了提高滑动块和铰接块滑动的稳定性，所述滑动块和铰接块上均设有卡块，所述主体和推送板上均设有卡槽，所述卡块位于卡槽内，所述卡块与卡槽匹配且滑动连接。
作为优选，为了保护打印头，所述擦拭块的制作材料为海绵。
作为优选，为了使各机构的工作状态智能化，所述第一电机和第二电机为伺服电机。
作为优选，为了便于控制，所述气缸为电子气缸。
作为优选，为了避免材料掉落，所述打印头内设有阀门。
作为优选，为了便于控制电热片加热的温度，所述清理块内设有温度传感器，所述主体上设有PLC，所述温度传感器和电热片均与PLC电连接。
作为优选，为了便于操作，所述主体上设有开关，所述开关与第一电机、第二电机、气缸和电热片电连接。
本发明的有益效果是，该具有自动清理功能的3D打印设备，在打印完成后，通过清理装置对残留在打印头外侧的材料进行清理，避免材料堵塞打印头，与手动清理相比，更为省时省力，减轻人们的劳动强度，且避免影响打印效率，增强了打印机的实用性。
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是本发明的一种具有自动清理功能的3D打印设备的结构示意图。
图2是本发明的一种具有自动清理功能的3D打印设备的推送机构与升降机构的连接结构示意图。
图3是本发明的一种具有自动清理功能的3D打印设备的清理机构的结构示意图。
图4是本发明的一种具有自动清理功能的3D打印设备的清理块、擦拭块与限位块的连接结构示意图。
图中：1.主体，2.打印头，3.打印台，4.输料机构，5.动力机构，6.固定块，7.滑动块，8.伸缩架，9.铰接块，10.推送板，11.气缸，12.第一电机，13.主动轮，14.皮带，15.从动轮，16.支撑块，17.第二电机，18.第一圆柱齿轮，19.第二圆柱齿轮，20.转轴，21.清理块，22.擦拭块，23.电热片，24.限位块。
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所示，一种具有自动清理功能的3D打印设备，包括主体1、打印头2、打印台3、输料机构4和动力机构5，还包括清理装置，所述清理装置设置在主体1内的一侧，所述清理装置位于打印头2的下方；
在打印完成后，通过清理装置对残留在打印头2外侧的材料进行清理，避免材料堵塞打印头2，与手动清理相比，更为省时省力，减轻人们的劳动强度，且避免影响打印效率，增强了打印机的实用性。
所述清理装置包括推送机构、升降机构和清理机构，所述升降机构设置在推送机构和清理机构之间；
如图2所示，所述推送机构包括固定块6、滑动块7、伸缩架8、铰接块9、推送板10和气缸11，所述固定块6和滑动块7均设置在主体1的一侧，所述固定块6与主体1固定连接，所述滑动块7与主体1滑动连接，所述伸缩架8水平设置，所述伸缩架8的一侧的两端分别与固定块6和滑动块7铰接，所述铰接块9有两个，所述伸缩架8的另一侧的两端分别与两个铰接块9铰接，所述推送板10竖向设置在铰接块9的远离伸缩架8的一侧，两个铰接块9均与推送板10滑动连接，所述气缸11竖向设置在主体1的一侧，所述气缸11的气杆与滑动块7固定连接，所述升降机构设置在推送板10内；
当气缸11启动时，气缸11驱动滑动块7向固定块6滑动，使得伸缩架8伸长，伸缩架8通过铰接块9驱动推送板10水平移动。
所述升降机构包括第一电机12、主动轮13、皮带14和从动轮15，所述第一电机12与主动轮13传动连接，所述主动轮13通过皮带14与从动轮15传动连接，所述皮带14竖向设置，所述推送板10的远离铰接块9的一侧设有条形口，所述条形口与皮带14平行，所述皮带14经条形口伸出推送板10，所述清理机构设置在皮带14的一侧；
当第一电机12驱动主动轮13转动时，主动轮13通过皮带14驱动从动轮15转动，使得皮带14竖向移动。
如图3所示，所述清理机构包括旋转组件和清理组件，所述清理组件设置在旋转组件的上方；
所述旋转组件包括支撑块16和设置在支撑块16上方的第二电机17、第一圆柱齿轮18、第二圆柱齿轮19和转轴20，所述支撑块16设置在皮带14的一侧，所述第二电机17与第一圆柱齿轮18传动连接，所述转轴20竖向设置，所述转轴20的底端通过轴承与支撑块16连接，所述转轴20的顶端与清理组件连接，所述第二圆柱齿轮19套设在转轴20上，所述第一圆柱齿轮18与第二圆柱齿轮19啮合；
所述清理组件包括清理块21、擦拭块22和电热片23，所述清理块21设置在转轴20的上方，所述转轴20的顶端与清理块21的中心处连接，所述清理块21的顶面设有凹槽，所述凹槽与打印头2匹配，所述擦拭块22的形状为长方形，所述擦拭块22倾斜设置在凹槽的槽壁上，所述擦拭块22与凹槽的槽壁抵靠且固定连接，所述擦拭块22有若干个，各擦拭块22沿着凹槽的槽壁周向均匀设置，所述电热片23有若干个，各电热片23均匀设置在清理块21内。
当打印头2位于凹槽内并与擦拭块22抵靠后，启动电热片23，适当加热，将打印头2外侧的固态材料加热软化，之后，启动第二电机17，第二电机17驱动第一圆柱齿轮18转动，第一圆柱齿轮18通过第二圆柱齿轮19驱动转轴20转动，使得清理块21转动，从而使各擦拭块22沿着打印头2的外壁旋转擦拭，进而将软化后的材料擦拭干净。
如图4所示，所述擦拭块22的与清理块21抵靠的一侧设有限位块24，所述凹槽的槽壁上设有限位槽，所述限位块24位于限位槽内，所述限位块24与限位槽匹配且滑动连接。
在这里，需要安装擦拭块22的时候，可将限位块24逐渐推入限位槽内，从而实现擦拭块22的固定。
所述限位槽为燕尾槽。
作为优选，为了提高滑动块7和铰接块9滑动的稳定性，所述滑动块7和铰接块9上均设有卡块，所述主体1和推送板10上均设有卡槽，所述卡块位于卡槽内，所述卡块与卡槽匹配且滑动连接。
卡槽能够通过卡块将滑动块7和铰接块9的运动范围进行限定，避免滑动块7和铰接块9在滑动时发生偏移，从而提高了滑动块7和铰接块9滑动的稳定性。
作为优选，为了保护打印头2，所述擦拭块22的制作材料为海绵。
由于海绵较为柔软，故能在擦拭打印头2时避免滑伤打印头2，从而对打印头2进行保护。
作为优选，为了使各机构的工作状态智能化，所述第一电机12和第二电机17为伺服电机。
作为优选，为了便于控制，所述气缸11为电子气缸。
作为优选，为了避免材料掉落，所述打印头2内设有阀门。
当擦拭块22对打印头2擦拭时，由于需要对形成堵塞的固态材料进行加热而便于清理，故打印头2内的材料有可能因受热而融化掉落，此时，可启动阀门，形成阻隔，避免在清理时打印头2内部的材料因融化而掉落。
作为优选，为了便于控制电热片23加热的温度，所述清理块21内设有温度传感器，所述主体1上设有PLC，所述温度传感器和电热片23均与PLC电连接。
当温度传感器检测到电热片23加热的温度达到设定值时，将信号传给PLC，PLC控制电热片23停止工作，从而便于控制电热片23加热的温度。
作为优选，为了便于操作，所述主体1上设有开关，所述开关与第一电机12、第二电机17、气缸11和电热片23电连接。
在打印完成后，首先通过推送机构将清理机构推送至打印头2的正下方，之后通过升降机构使得打印头2与清理机构抵靠，之后清理机构启动，对残留在打印头2外侧的材料进行清理，避免材料堵塞打印头2，与手动清理相比，更为省时省力，减轻人们的劳动强度，且避免影响打印效率，增强了打印机的实用性。
与现有技术相比，该具有自动清理功能的3D打印设备，在打印完成后，通过清理装置对残留在打印头2外侧的材料进行清理，避免材料堵塞打印头2，与手动清理相比，更为省时省力，减轻人们的劳动强度，且避免影响打印效率，增强了打印机的实用性。
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)

1.一种具有自动清理功能的3D打印设备，包括主体(1)、打印头(2)、打印台(3)、输料机构(4)和动力机构(5)，其特征在于，还包括清理装置，所述清理装置设置在主体(1)内的一侧，所述清理装置位于打印头(2)的下方；
所述清理装置包括推送机构、升降机构和清理机构，所述升降机构设置在推送机构和清理机构之间；
所述推送机构包括固定块(6)、滑动块(7)、伸缩架(8)、铰接块(9)、推送板(10)和气缸(11)，所述固定块(6)和滑动块(7)均设置在主体(1)的一侧，所述固定块(6)与主体(1)固定连接，所述滑动块(7)与主体(1)滑动连接，所述伸缩架(8)水平设置，所述伸缩架(8)的一侧的两端分别与固定块(6)和滑动块(7)铰接，所述铰接块(9)有两个，所述伸缩架(8)的另一侧的两端分别与两个铰接块(9)铰接，所述推送板(10)竖向设置在铰接块(9)的远离伸缩架(8)的一侧，两个铰接块(9)均与推送板(10)滑动连接，所述气缸(11)竖向设置在主体(1)的一侧，所述气缸(11)的气杆与滑动块(7)固定连接，所述升降机构设置在推送板(10)内；
所述升降机构包括第一电机(12)、主动轮(13)、皮带(14)和从动轮(15)，所述第一电机(12)与主动轮(13)传动连接，所述主动轮(13)通过皮带(14)与从动轮(15)传动连接，所述皮带(14)竖向设置，所述推送板(10)的远离铰接块(9)的一侧设有条形口，所述条形口与皮带(14)平行，所述皮带(14)经条形口伸出推送板(10)，所述清理机构设置在皮带(14)的一侧；
所述清理机构包括旋转组件和清理组件，所述清理组件设置在旋转组件的上方；
所述旋转组件包括支撑块(16)和设置在支撑块(16)上方的第二电机(17)、第一圆柱齿轮(18)、第二圆柱齿轮(19)和转轴(20)，所述支撑块(16)设置在皮带(14)的一侧，所述第二电机(17)与第一圆柱齿轮(18)传动连接，所述转轴(20)竖向设置，所述转轴(20)的底端通过轴承与支撑块(16)连接，所述转轴(20)的顶端与清理组件连接，所述第二圆柱齿轮(19)套设在转轴(20)上，所述第一圆柱齿轮(18)与第二圆柱齿轮(19)啮合；
所述清理组件包括清理块(21)、擦拭块(22)和电热片(23)，所述清理块(21)设置在转轴(20)的上方，所述转轴(20)的顶端与清理块(21)的中心处连接，所述清理块(21)的顶面设有凹槽，所述凹槽与打印头(2)匹配，所述擦拭块(22)的形状为长方形，所述擦拭块(22)倾斜设置在凹槽的槽壁上，所述擦拭块(22)与凹槽的槽壁抵靠且固定连接，所述擦拭块(22)有若干个，各擦拭块(22)沿着凹槽的槽壁周向均匀设置，所述电热片(23)有若干个，各电热片(23)均匀设置在清理块(21)内。
2.如权利要求1所述的具有自动清理功能的3D打印设备，其特征在于，所述擦拭块(22)的与清理块(21)抵靠的一侧设有限位块(24)，所述凹槽的槽壁上设有限位槽，所述限位块(24)位于限位槽内，所述限位块(24)与限位槽匹配且滑动连接。
3.如权利要求2所述的具有自动清理功能的3D打印设备，其特征在于，所述限位槽为燕尾槽。
4.如权利要求1所述的具有自动清理功能的3D打印设备，其特征在于，所述滑动块(7)和铰接块(9)上均设有卡块，所述主体(1)和推送板(10)上均设有卡槽，所述卡块位于卡槽内，所述卡块与卡槽匹配且滑动连接。
5.如权利要求1所述的具有自动清理功能的3D打印设备，其特征在于，所述擦拭块(22)的制作材料为海绵。
6.如权利要求1所述的具有自动清理功能的3D打印设备，其特征在于，所述第一电机(12)和第二电机(17)为伺服电机。
7.如权利要求1所述的具有自动清理功能的3D打印设备，其特征在于，所述气缸(11)为电子气缸。
8.如权利要求1所述的具有自动清理功能的3D打印设备，其特征在于，所述打印头(2)内设有阀门。
9.如权利要求1所述的具有自动清理功能的3D打印设备，其特征在于，所述清理块(21)内设有温度传感器，所述主体(1)上设有PLC，所述温度传感器和电热片(23)均与PLC电连接。
10.如权利要求1所述的具有自动清理功能的3D打印设备，其特征在于，所述主体(1)上设有开关，所述开关与第一电机(12)、第二电机(17)、气缸(11)和电热片(23)电连接。
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