CN108656537B - 一种具有疏通功能的防断层的智能型3d打印装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置,包括控制器、打印台、升降台、顶板、材料盒、升降台、打印机构、两个升降机构和两个支板,支板的底端的靠近打印台的一侧设有固定机构,固定机构包括检测组件和若干固定组件,固定组件包括驱动单元、伸缩架、固定轮和两个连杆,打印机构包括平移板、打印头、插针、活动板、固定板、往复组件和两个转动组件,该具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置通过固定机构对打印样品的底端进行固定,防止其在打印台上滑动,避免了断层的发生,保证了打印的精度,不仅如此,通过打印机构使插针在打印头内上下往复移动,疏通打印头,防止发生堵塞,保证了打印的顺畅,提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印设备领域,特别涉及一种具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置。
背景技术
3D打印装置又称三维打印装置,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。现阶段三维打印装置被用来制造产品,通过逐层打印的方式来构造物体,将数据和原料放进3D打印装置中,机器会按照程序,把产品一层层制造出来。
3D打印装置在打印过程中,打印平台上的打印样品容易遭受外力的冲击,导致打印样品在打印平台上发生移动,而现有的3D打印装置大部分采用开环控制系统,即控制主板不会收到打印喷头与打印样品的相对位置的信息反馈,只是简单地通过移动喷头实现单层打印,导致在打印时,当打印样品发生移动,偏离原先的位置后,最后的打印成品容易出现断层的问题,从而直接导致打印失败,不仅如此,现有的打印喷头通常会有喷嘴堵塞、无法吐丝的问题,喷嘴内部杂质太多,耗材在喷嘴中淤积太多或喷嘴的散热不充分,都会导致喷嘴堵塞,从而使打印无法继续。
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,提供一种具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置,包括控制器、打印台、升降台、顶板、材料盒、料管、升降台、打印机构、两个升降机构和两个支板,所述打印台固定在控制器的上方,所述控制器内设有PLC,所述升降台位于打印台的上方,所述打印机构位于升降台和打印台之间,两个支板分别固定在控制器的两端的上方,所述顶板架设在两个支板上,所述材料盒固定在顶板的上方,所述材料盒通过料管与打印机构连接,两个升降机构分别位于材料盒的两侧,所述升降机构与升降台传动连接,所述支板的底端的靠近打印台的一侧设有固定机构,所述升降台内设有平面移动机构;
所述固定机构包括检测组件和若干固定组件,所述固定组件均匀分布在检测组件的下方,所述固定组件包括驱动单元、伸缩架、固定轮和两个连杆,所述驱动单元与伸缩架的靠近支板的一端连接,所述伸缩架的另一端的两侧分别通过两个连杆与固定轮铰接,所述固定轮的外周设有橡胶圈;
所述打印机构包括平移板、打印头、插针、活动板、固定板、往复组件和两个转动组件,所述平面移动机构与平移板传动连接,所述打印头固定在平移板的下方,两个转动组件分别位于打印头的两侧,所述活动板位于打印头的下方,所述活动板的两端分别与两个转动组件连接,所述活动板位于固定板的上方,所述插针固定在活动板的上方,所述插针位于打印头的下方,所述往复组件设置在固定板的下方,所述往复组件与活动板传动连接,所述转动组件包括第一电机和吊杆,所述第一电机固定在打印头上,所述第一电机与PLC电连接,所述第一电机与吊杆的顶端传动连接,所述吊杆的底端与固定板固定连接。
作为优选,为了便于检测打印样品的底部的各个位置与支板的距离,所述检测组件包括第二电机、缓冲块、第二驱动轴、移动块和距离传感器,所述第二电机和缓冲块均固定在支板上,所述第二驱动轴位于第二电机和缓冲块之间,所述第二电机与第二驱动轴传动连接,所述移动块套设在第二驱动轴上,所述移动块的与第二驱动轴的连接处设有与第二驱动轴匹配的螺纹,所述距离传感器固定在移动块的远离支板的一侧,所述距离传感器和第二电机均与PLC电连接。
作为优选,为了实现移动块的平稳移动,所述检测组件还包括滑环和滑轨,所述滑环固定在移动块的上方,所述滑轨的形状为U形,所述滑轨的两端固定在支板上,所述滑环套设在滑轨上。
作为优选,为了驱动伸缩架进行伸缩,所述驱动单元包括气泵、气缸和活塞,所述气缸固定在支板上,所述气泵固定在气缸上,所述气泵与气缸连通,所述活塞的顶端设置在气缸内,所述活塞的底端和气缸分别与伸缩架的靠近支板的一端的两侧铰接,所述气泵与PLC电连接。
作为优选,为了带动活动板往复移动,所述往复组件包括第三电机、驱动轮、驱动块、框架和两个滑杆,所述第三电机固定在固定板的下方,所述第三电机与PLC电连接,所述第三电机与驱动轮传动连接,所述驱动块固定在驱动轮的远离圆心处,所述驱动块设置在框架的内侧,两个滑杆分别位于框架的两端,所述滑杆的顶端和底端分别与活动板和框架固定连接。
作为优选,为了避免框架脱离驱动块,所述驱动块的远离驱动轮的一侧设有盖板。
作为优选,为了保证第三电机的驱动力,所述第三电机为直流伺服电机。
作为优选,为了带动升降台进行升降,所述升降机构包括第四电机、轴承、第四驱动轴、线盘和吊线,所述第四电机和轴承均固定在顶板的上方,所述第四电机与PLC电连接,所述第四驱动轴位于第四电机和轴承之间,所述第四电机与第四驱动轴传动连接,所述线盘套设在第四驱动轴上,所述吊线的一端设置在线盘上,所述吊线的另一端穿过顶板与升降台连接。
作为优选,为了保证升降台的平稳移动,所述升降机构还包括定位杆,所述定位杆固定在升降台的上方,所述顶板套设在定位杆上。
作为优选,为了便于设备的移动,所述控制器的下方设有万向轮。
本发明的有益效果是,该具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置通过固定机构对打印样品的底端进行固定,防止其在打印台上滑动,避免了断层的发生,保证了打印的精度,与现有的固定机构相比,该固定机构从打印样品的两侧的各个位置进行固定,保证了固定效果,不仅如此,通过打印机构使插针在打印头内上下往复移动,疏通打印头,防止发生堵塞,保证了打印的顺畅,与现有的打印机构相比,该打印机构结构灵活,能够实时对打印头进行疏通,提高了设备的实用性。
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是本发明的具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置的结构示意图;
图2是本发明的具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置的固定机构的结构示意图;
图3是本发明的具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置的固定组件的结构示意图;
图4是本发明的具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置的打印机构的结构示意图;
图5是本发明的具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置的升降机构的结构示意图;
图中:1.控制器,2.打印台,3.升降台,4.顶板,5.材料盒,6.支板,7.伸缩架,8.固定轮,9.连杆,10.橡胶圈,11.平移板,12.打印头,13.插针,14.活动板,15.固定板,16.第一电机,17.吊杆,18.第二电机,19.第二驱动轴,20.移动块,21.距离传感器,22.滑环,23.滑轨,24.气泵,25.气缸,26.活塞,27.第三电机,28.驱动轮,29.驱动块,30.框架,31.滑杆,32.第四电机,33.轴承,34.第四驱动轴,35.线盘,36.吊线,37.定位杆,38.万向轮,39.缓冲块。
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,一种具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置,包括控制器1、打印台2、升降台3、顶板4、材料盒5、料管、升降台3、打印机构、两个升降机构和两个支板6,所述打印台2固定在控制器1的上方,所述控制器1内设有PLC,所述升降台3位于打印台2的上方,所述打印机构位于升降台3和打印台2之间,两个支板6分别固定在控制器1的两端的上方,所述顶板4架设在两个支板6上,所述材料盒5固定在顶板4的上方,所述材料盒5通过料管与打印机构连接,两个升降机构分别位于材料盒5的两侧,所述升降机构与升降台3传动连接,所述支板6的底端的靠近打印台2的一侧设有固定机构,所述升降台3内设有平面移动机构;
该3D打印装置中,利用处理器可连接外部设备,便于数据传输,设定打印程序,控制器1的上方,打印台2用于放置打印的样品,在进行打印时,材料盒5通过料管向打印机构输送打印材料,利用升降台3的平面移动机构带动打印机构做平面移动,从而实现单层打印,通过升降机构带动升降台3进行升降,改变升降台3的高度,从而实现逐层打印,在打印过程中,通过支板6的底端的固定机构对打印样品的底部进行固定,防止打印样品滑动,出现断层现象,从而保证了打印样品的质量,提高了该3D打印装置的实用性。
如图2-3所示,所述固定机构包括检测组件和若干固定组件,所述固定组件均匀分布在检测组件的下方,所述固定组件包括驱动单元、伸缩架7、固定轮8和两个连杆9,所述驱动单元与伸缩架7的靠近支板6的一端连接,所述伸缩架7的另一端的两侧分别通过两个连杆9与固定轮8铰接,所述固定轮8的外周设有橡胶圈10;
固定机构中,首先由检测组件对打印样品的底部的形状进行检测,探测各个固定组件与打印样品的距离,而后PLC控制固定组件对打印样品进行固定,固定组件运行时,由驱动单元带动伸缩架7伸缩,使伸缩架7带的长度增加,通过连杆9使固定轮8外周的橡胶圈10接触打印样品的底部的外周,从而使两个支板6上各个固定组件内的橡胶圈10从两侧的各个位置抵靠在打印样品上,将打印样品的位置固定在打印台2上,防止打印样品滑动,造成打印过程中出现断层的现象,从而保证了设备的打印精度。
如图4所示,所述打印机构包括平移板11、打印头12、插针13、活动板14、固定板15、往复组件和两个转动组件,所述平面移动机构与平移板11传动连接,所述打印头12固定在平移板11的下方,两个转动组件分别位于打印头12的两侧,所述活动板14位于打印头12的下方,所述活动板14的两端分别与两个转动组件连接,所述活动板14位于固定板15的上方,所述插针13固定在活动板14的上方,所述插针13位于打印头12的下方,所述往复组件设置在固定板15的下方,所述往复组件与活动板14传动连接,所述转动组件包括第一电机16和吊杆17,所述第一电机16固定在打印头12上,所述第一电机16与PLC电连接,所述第一电机16与吊杆17的顶端传动连接,所述吊杆17的底端与固定板15固定连接。
随着打印的进行,打印头12的开口处容易的材料堆积,造成堵塞,在PLC内设有定时系统,在打印时,每隔一端时间对打印头12进行疏通,防止堵塞,在进行疏通时,PLC控制打印头12两侧的第一电机16启动,带动吊杆17转动,使固定板15转动至打印头12的下方,而后PLC控制往复组件运行,带动活动板14上下往复移动,进而使插针13伸入打印头12内,进行往复移动,对打印头12进行疏通,防止打印时发生堵塞,保证了打印的顺利进行。
如图2所示,所述检测组件包括第二电机18、缓冲块39、第二驱动轴19、移动块20和距离传感器21,所述第二电机18和缓冲块39均固定在支板6上,所述第二驱动轴19位于第二电机18和缓冲块39之间,所述第二电机18与第二驱动轴19传动连接,所述移动块20套设在第二驱动轴19上,所述移动块20的与第二驱动轴19的连接处设有与第二驱动轴19匹配的螺纹,所述距离传感器21固定在移动块20的远离支板6的一侧,所述距离传感器21和第二电机18均与PLC电连接。
PLC控制第二电机18启动,带动第二驱动轴19旋转,使第二驱动轴19通过螺纹作用在移动块20上,进而使移动块20沿着第二驱动轴19的轴线进行平移,在移动块20进行平移过程中,由距离传感器21检测支板6上各个位置与打印样品的距离,从而便于控制固定组件对打印样品进行固定。
作为优选,为了实现移动块20的平稳移动,所述检测组件还包括滑环22和滑轨23,所述滑环22固定在移动块20的上方,所述滑轨23的形状为U形,所述滑轨23的两端固定在支板6上,所述滑环22套设在滑轨23上。滑轨23的位置固定,滑环22沿着滑轨23滑动,从而固定了移动块20的移动方向,实现了移动块20的平稳移动。
如图3所示,所述驱动单元包括气泵24、气缸25和活塞26,所述气缸25固定在支板6上,所述气泵24固定在气缸25上,所述气泵24与气缸25连通,所述活塞26的顶端设置在气缸25内,所述活塞26的底端和气缸25分别与伸缩架7的靠近支板6的一端的两侧铰接,所述气泵24与PLC电连接。
PLC控制气泵24运行,改变气缸25内的气压,当气压增大时,活塞26向下移动,活塞26的底端与气缸25的距离增加,使伸缩架7的长度缩小,反之当气压减小时,活塞26向上移动,活塞26的底端与气缸25的距离缩小,从而使伸缩架7的长度增加。
如图4所述,所述往复组件包括第三电机27、驱动轮28、驱动块29、框架30和两个滑杆31,所述第三电机27固定在固定板15的下方,所述第三电机27与PLC电连接,所述第三电机27与驱动轮28传动连接,所述驱动块29固定在驱动轮28的远离圆心处,所述驱动块29设置在框架30的内侧,两个滑杆31分别位于框架30的两端,所述滑杆31的顶端和底端分别与活动板14和框架30固定连接。
PLC控制第三电机27启动,带动驱动轮28旋转,实现驱动块29的周期性的升降,驱动块29作用在框架30上,使框架30带动滑杆31进行上下往复移动,从而带动活动板14上下往复移动。
作为优选,为了避免框架30脱离驱动块29,所述驱动块29的远离驱动轮28的一侧设有盖板。利用盖板防止框架30脱离驱动块29,从而保证了框架30的顺利移动。
作为优选,利用直流伺服电机驱动力强的特点,为了保证第三电机27的驱动力,所述第三电机27为直流伺服电机。
如图5所示,所述升降机构包括第四电机32、轴承33、第四驱动轴34、线盘35和吊线36,所述第四电机32和轴承33均固定在顶板4的上方,所述第四电机32与PLC电连接,所述第四驱动轴34位于第四电机32和轴承33之间,所述第四电机32与第四驱动轴34传动连接,所述线盘35套设在第四驱动轴34上,所述吊线36的一端设置在线盘35上,所述吊线36的另一端穿过顶板4与升降台3连接。
PLC控制第四电机32启动,带动第四驱动轴34旋转,使线盘35转动,从而放松或者收紧吊线36,当吊线36被收紧时,吊线36拉动升降台3向上移动,当吊线36放松时,升降台3受重力作用影响向下移动。
作为优选,为了保证升降台3的平稳移动,所述升降机构还包括定位杆37,所述定位杆37固定在升降台3的上方,所述顶板4套设在定位杆37上。由于定位杆37仅能沿着其自身轴线进行上下移动,从而固定了升降台3的移动方向,实现了升降台3的平稳移动,防止升降台3倾斜。
作为优选,为了便于设备的移动,所述控制器1的下方设有万向轮38。
该3D打印装置在运行时,通过检测机构支板6的底端的各个位置与打印样品的距离,并通过固定组件,从两侧的各个位置对打印样品进行固定,防止其在打印台2上滑动,避免了断层现象的发生,保证了打印样品的精度,不仅如此,通过转动组件使固定板15转动至打印台2的下方,利用往复组件带动插针13上下往复移动,对打印头12进行疏通,防止打印头12发生堵塞,保证了打印的流畅。
与现有技术相比,该具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置通过固定机构对打印样品的底端进行固定,防止其在打印台2上滑动,避免了断层的发生,保证了打印的精度,与现有的固定机构相比,该固定机构从打印样品的两侧的各个位置进行固定,保证了固定效果,不仅如此,通过打印机构使插针13在打印头12内上下往复移动,疏通打印头12,防止发生堵塞,保证了打印的顺畅,与现有的打印机构相比,该打印机构结构灵活,能够实时对打印头12进行疏通,提高了设备的实用性。
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)
1.一种具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置,其特征在于,包括控制器(1)、打印台(2)、升降台(3)、顶板(4)、材料盒(5)、料管、升降台(3)、打印机构、两个升降机构和两个支板(6),所述打印台(2)固定在控制器(1)的上方,所述控制器(1)内设有PLC,所述升降台(3)位于打印台(2)的上方,所述打印机构位于升降台(3)和打印台(2)之间,两个支板(6)分别固定在控制器(1)的两端的上方,所述顶板(4)架设在两个支板(6)上,所述材料盒(5)固定在顶板(4)的上方,所述材料盒(5)通过料管与打印机构连接,两个升降机构分别位于材料盒(5)的两侧,所述升降机构与升降台(3)传动连接,所述支板(6)的底端的靠近打印台(2)的一侧设有固定机构,所述升降台(3)内设有平面移动机构;
所述固定机构包括检测组件和若干固定组件,所述固定组件均匀分布在检测组件的下方,所述固定组件包括驱动单元、伸缩架(7)、固定轮(8)和两个连杆(9),所述驱动单元与伸缩架(7)的靠近支板(6)的一端连接,所述伸缩架(7)的另一端的两侧分别通过两个连杆(9)与固定轮(8)铰接,所述固定轮(8)的外周设有橡胶圈(10);
所述打印机构包括平移板(11)、打印头(12)、插针(13)、活动板(14)、固定板(15)、往复组件和两个转动组件,所述平面移动机构与平移板(11)传动连接,所述打印头(12)固定在平移板(11)的下方,两个转动组件分别位于打印头(12)的两侧,所述活动板(14)位于打印头(12)的下方,所述活动板(14)的两端分别与两个转动组件连接,所述活动板(14)位于固定板(15)的上方,所述插针(13)固定在活动板(14)的上方,所述插针(13)位于打印头(12)的下方,所述往复组件设置在固定板(15)的下方,所述往复组件与活动板(14)传动连接,所述转动组件包括第一电机(16)和吊杆(17),所述第一电机(16)固定在打印头(12)上,所述第一电机(16)与PLC电连接,所述第一电机(16)与吊杆(17)的顶端传动连接,所述吊杆(17)的底端与固定板(15)固定连接。
2.如权利要求1所述的具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置,其特征在于,所述检测组件包括第二电机(18)、缓冲块(39)、第二驱动轴(19)、移动块(20)和距离传感器(21),所述第二电机(18)和缓冲块(39)均固定在支板(6)上,所述第二驱动轴(19)位于第二电机(18)和缓冲块(39)之间,所述第二电机(18)与第二驱动轴(19)传动连接,所述移动块(20)套设在第二驱动轴(19)上,所述移动块(20)的与第二驱动轴(19)的连接处设有与第二驱动轴(19)匹配的螺纹,所述距离传感器(21)固定在移动块(20)的远离支板(6)的一侧,所述距离传感器(21)和第二电机(18)均与PLC电连接。
3.如权利要求2所述的具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置,其特征在于,所述检测组件还包括滑环(22)和滑轨(23),所述滑环(22)固定在移动块(20)的上方,所述滑轨(23)的形状为U形,所述滑轨(23)的两端固定在支板(6)上,所述滑环(22)套设在滑轨(23)上。
4.如权利要求1所述的具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置,其特征在于,所述驱动单元包括气泵(24)、气缸(25)和活塞(26),所述气缸(25)固定在支板(6)上,所述气泵(24)固定在气缸(25)上,所述气泵(24)与气缸(25)连通,所述活塞(26)的顶端设置在气缸(25)内,所述活塞(26)的底端和气缸(25)分别与伸缩架(7)的靠近支板(6)的一端的两侧铰接,所述气泵(24)与PLC电连接。
5.如权利要求1所述的具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置,其特征在于,所述往复组件包括第三电机(27)、驱动轮(28)、驱动块(29)、框架(30)和两个滑杆(31),所述第三电机(27)固定在固定板(15)的下方,所述第三电机(27)与PLC电连接,所述第三电机(27)与驱动轮(28)传动连接,所述驱动块(29)固定在驱动轮(28)的远离圆心处,所述驱动块(29)设置在框架(30)的内侧,两个滑杆(31)分别位于框架(30)的两端,所述滑杆(31)的顶端和底端分别与活动板(14)和框架(30)固定连接。
6.如权利要求5所述的具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置,其特征在于,所述驱动块(29)的远离驱动轮(28)的一侧设有盖板。
7.如权利要求5所述的具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置,其特征在于,所述第三电机(27)为直流伺服电机。
8.如权利要求1所述的具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置,其特征在于,所述升降机构包括第四电机(32)、轴承(33)、第四驱动轴(34)、线盘(35)和吊线(36),所述第四电机(32)和轴承(33)均固定在顶板(4)的上方,所述第四电机(32)与PLC电连接,所述第四驱动轴(34)位于第四电机(32)和轴承(33)之间,所述第四电机(32)与第四驱动轴(34)传动连接,所述线盘(35)套设在第四驱动轴(34)上,所述吊线(36)的一端设置在线盘(35)上,所述吊线(36)的另一端穿过顶板(4)与升降台(3)连接。
9.如权利要求1所述的具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置,其特征在于,所述升降机构还包括定位杆(37),所述定位杆(37)固定在升降台(3)的上方,所述顶板(4)套设在定位杆(37)上。
10.如权利要求1所述的具有疏通功能的防断层的智能型3D打印装置,其特征在于,所述控制器(1)的下方设有万向轮(38)。
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