CN108688159A - 一种智能3d打印方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及3D打印技术领域，具体的说是一种智能3D打印方法，该方法采用的智能3D打印系统的第一传动机构能带动整个装置沿“X”轴移动，升降机构能带动整个装置沿“Z”轴移动，第二传动机构能够带动整个装置沿“Y”轴移动，实现立体3D打印，且整个装置能很好的连接到PLC控制系统，能够提高3D打印的精度。注料壳体通过第二转动柱转动连接于第二固定板之间，能够自由调节注料壳体的注料方向，实现从不同方向进行分层立体打印。注料壳体的底部设有进料机构和出料机构，可以通过控制第一电磁阀和第二电磁阀的打开和关闭，实现打印过程中自动进料、自动加料及自动出料。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体的说是一种智能3D打印方法。
背景技术
3D打印即快速成型技术的一种，它是一种以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。3D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过利用电脑中已建立好的三维模型，把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。
在3D打印过程中由于是层层打印，是立体打印，传动打印精度不高，而且打印过程中打印方向不能改变，打印过程中不能实现自动进料、自动加料和自动出料。鉴于此，本发明提供了一种智能3D打印方法，其具有以下特点：
(1)本发明所述的一种智能3D打印方法，第一传动机构能带动整个装置沿“X”轴移动，升降机构能带动整个装置沿“Z”轴移动，第二传动机构能够带动整个装置沿“Y”轴移动，实现立体3D打印，且整个装置能很好的连接到PLC控制系统，能够提高3D打印的精度。
(2)本发明所述的一种智能3D打印方法，注料壳体通过第二转动柱转动连接于第二固定板之间，且第二转动柱通过设置于第二固定板内的第三电机控制转动，能够自由调节注料壳体的注料方向，实现从不同方向进行分层立体打印。
(3)本发明所述的一种智能3D打印方法，注料壳体的底部设有进料机构和出料机构，可以通过控制第一电磁阀和第二电磁阀的打开和关闭，实现打印过程中自动进料、自动加料及自动出料。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种智能3D打印方法，该方法采用的智能3D打印系统的第一传动机构能带动整个装置沿“X”轴移动，升降机构能带动整个装置沿“Z”轴移动，第二传动机构能够带动整个装置沿“Y”轴移动，实现立体3D打印，且整个装置能很好的连接到PLC控制系统，能够提高3D打印的精度。注料壳体通过第二转动柱转动连接于第二固定板之间，且第二转动柱通过设置于第二固定板内的第三电机控制转动，能够自由调节注料壳体的注料方向，实现从不同方向进行分层立体打印。注料壳体的底部设有进料机构和出料机构，可以通过控制第一电磁阀和第二电磁阀的打开和关闭，实现打印过程中自动进料、自动加料及自动出料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能3D打印方法，该方法包括以下步骤：
S1，将三维模型输入电脑中；
S2，将S1中的电脑与智能3D打印系统数据连接，电脑将三维模型形成数控编程，并将数控编程输送至智能3D打印系统中；
S3，S2中的智能3D打印系统进行三维打印；
S4，将S3中打印好的三维模型从智能3D打印系统中取出；
S5，将S4中形成的三维模型放入清洗液中进行清洗；
上述方法中采用的智能3D打印系统包括操作台、第一传动机构、升降机构、第二传动机构、第二固定板、转动机构、进料机构、出料机构及压缩机构，所述操作台上设有所述第一传动机构，所述第一传动机构包括第一电机、第一丝杆及第一移动板，所述第一电机安装于所述操作台上，所述第一丝杆的一端套接于所述第一电机上，所述第一丝杆的另一端转动连接于所述操作台上，所述第一丝杆上套接有所述第一移动板，所述第一移动板的顶端贯穿所述操作台的顶面；所述升降机构包括液压缸、升降板、第一转动柱及滚轮，所述液压缸安装于所述第一移动板顶端底面上，所述升降板连接于所述第一移动板，所述升降板的两端卡合连接于所述第一移动板上的两侧滑槽内，所述升降板的两端侧壁接触连接于所述滚轮，所述滚轮套接于所述第一转动柱上，所述第一转动柱转动连接于所述第一移动板内；所述第二传动机构连接于所述升降板，所述第二传动机构包括固定板、第二电机、第二丝杆、第二移动板及第二固定板，两个所述固定板安装于所述升降板的两端，其中一个所述固定板上安装有所述第二电机，所述第二丝杆的一端套接于所述第二电机的转轴上，所述第二丝杆的另一端转动连接于另一个所述固定板上，所述第二丝杆上套接有所述第二移动板；所述第二移动板上设有两个所述第一固定板；两个所述第一固定板之间安装有所述转动机构，所述转动机构包括第三电机、注料壳体及第二转动柱，所述注料壳体设于两个所述第一固定板之间，所述注料壳体与两个所述第一固定板之间转动连接有两个所述第二转动柱，其中一个所述第二转动柱套接于所述第三电机的转轴上，所述第三电机安装于所述第一固定板内；所述注料壳体内设有所述压缩机构，所述压缩机构包括第四电机、连接板、第一连接杆、第二连接杆及活塞，所述第四电机安装于所述注料壳体的顶端内部，所述第四电机的转轴上套接有所述连接板，所述连接板套接于所述第一连接杆，所述第一连接杆套接于所述第二连接杆，所述第二连接杆连接于所述活塞，所述活塞滑动连接于所述注料壳体内的滑腔内；所述注料壳体上位于所述滑腔的底部侧壁设有所述进料机构，所述进料机构包括进料管和第一电磁阀，所述进料管设于所述注料壳体的侧壁，且所述进料管贯通所述滑腔内的部分设有所述第一电磁阀；所述注料壳体的底部设有所述出料机构，所述出料机构包括出料针头和第二电磁阀，所述注料壳体的底部出口处设有所述出料针头，所述出料针头连通至所述滑腔的部分设有所述第二电磁阀。
具体的，所述第一移动板呈“凹”形结构，实现在所述第一移动板的顶部安装连接所述液压缸，且所述第一移动板的底部贯穿滑动连接于所述操作台上的滑槽，且该滑槽的宽度和所述第一移动板的宽度相等，实现对所述第一移动板在横移过程中起到有效的限位作用，提高打印精度。
具体的，所述升降板卡合连接于所述第一移动板内的部分呈“凸”形结构，起到有效的限位作用，提高打印精度，且所述升降板背离所述液压缸的一侧为弧面结构，减少所述升降板与所述第一移动板之间的接触面积，减小所述升降板滑动的摩擦力。
具体的，所述第二移动板的一侧设有贯入所述升降板的侧壁的滑槽内的卡块，且该卡块的侧视图呈“凸”形结构，起到有效的限位作用，提高打印精度。
具体的，两个所述第一固定板和所述第二移动板之间形成凹槽，且该凹槽的深度大于所述第二转动柱与注料壳体的顶端之间的距离，实现所述壳体能够自由转动180°方向。
具体的，所述连接板与所述第四电机垂直固定连接，所述第一连接杆与所述连接板垂直固定连接，所述第二连接杆与所述第一连接杆垂直转动连接，所述第二连接杆与所述活塞之间竖直转动连接，实现所述第四电机转动，能够带动所述活塞在所述滑腔内做活塞运动。
具体的，所述活塞呈圆柱形结构，且所述活塞的半径和所述注料壳体内所述滑腔的半径相等，实现有效的进料和吸料。
具体的，所述出料针头与所述注料壳体之间螺纹连接，方便拆卸更换以及清洗，且所述出料针头连通至所述滑腔的部分呈漏斗形结构，方便出料，提高出料效果。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种智能3D打印方法，第一传动机构能带动整个装置沿“X”轴移动，升降机构能带动整个装置沿“Z”轴移动，第二传动机构能够带动整个装置沿“Y”轴移动，实现立体3D打印，且整个装置能很好的连接到PLC控制系统，能够提高3D打印的精度。
(2)本发明所述的一种智能3D打印方法，注料壳体通过第二转动柱转动连接于第二固定板之间，且第二转动柱通过设置于第二固定板内的第三电机控制转动，能够自由调节注料壳体的注料方向，实现从不同方向进行分层立体打印。
(3)本发明所述的一种智能3D打印方法，注料壳体的底部设有进料机构和出料机构，可以通过控制第一电磁阀和第二电磁阀的打开和关闭，实现打印过程中自动进料、自动加料及自动出料。
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为本方法采用的智能3D打印系统的结构示意图；
图2为图1所示的注料壳体的截面示意图；
图3为图1所示的注料壳体的截面结构连接示意图；
图4为图1所示的升降机构的俯视截面示意图。
图中：1、操作台，2、第一传动机构，21、第一电机，22、第一丝杆，23、第一移动板，3、升降机构，31、液压缸，32、升降板，33、第二转动柱，34、滚轮，4、第二传动机构，41、固定板,42、第二电机，43、第二丝杆，44、第二移动板，5、第二固定板，6、转动机构，61、第三电机，62、注料壳体，62a、滑腔，63、第二转动柱，7、进料机构，71、进料管，72、第一电磁阀，8、出料机构，81、出料针头，82、第二电磁阀，9、压缩机构，91、第四电机，92、连接板，93、第一连接杆，94、第二连接杆，95、活塞。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所示，本发明所述的一种智能3D打印方法，该方法包括以下步骤：
S1，将三维模型输入电脑中；
S2，将S1中的电脑与智能3D打印系统数据连接，电脑将三维模型形成数控编程，并将数控编程输送至智能3D打印系统中；
S3，S2中的智能3D打印系统进行三维打印；
S4，将S3中打印好的三维模型从智能3D打印系统中取出；
S5，将S4中形成的三维模型放入清洗液中进行清洗；
上述方法中采用的智能3D打印系统包括操作台1、第一传动机构2、升降机构3、第二传动机构4、第二固定板5、转动机构6、进料机构7、出料机构8及压缩机构9，所述操作台1上设有所述第一传动机构2，所述第一传动机构2包括第一电机21、第一丝杆22及第一移动版23，所述第一电机21安装于所述操作台1上，所述第一丝杆22的一端套接于所述第一电机21上，所述第一丝杆22的另一端转动连接于所述操作台1上，所述第一丝杆22上套接有所述第一移动版23，所述第一移动版23的顶端贯穿所述操作台1的顶面；所述升降机构3包括液压缸31、升降板32、第一转动柱及滚轮34，所述液压缸31安装于所述第一移动版23顶端底面上，所述升降板32连接于所述第一移动版23，所述升降板32的两端卡合连接于所述第一移动版23上的两侧滑槽内，所述升降板32的两端侧壁接触连接于所述滚轮34，所述滚轮34套接于所述第一转动柱上，所述第一转动柱转动连接于所述第一移动版23内；所述第二传动机构4连接于所述升降板32，所述第二传动机构4包括固定板41、第二电机42、第二丝杆43、第二移动板44及第二固定板5，两个所述固定板41安装于所述升降板32的两端，其中一个所述固定板41上安装有所述第二电机42，所述第二丝杆43的一端套接于所述第二电机42的转轴上，所述第二丝杆43的另一端转动连接于另一个所述固定板41上，所述第二丝杆43上套接有所述第二移动板44；所述第二移动板44上设有两个所述第一固定板41；两个所述第一固定板41之间安装有所述转动机构6，所述转动机构6包括第三电机61、注料壳体62及第二转动柱63，所述注料壳体62设于两个所述第一固定板41之间，所述注料壳体62与两个所述第一固定板41之间转动连接有两个所述第二转动柱63，其中一个所述第二转动柱63套接于所述第三电机61的转轴上，所述第三电机61安装于所述第一固定板41内；所述注料壳体62内设有所述压缩机构9，所述压缩机构9包括第四电机91、连接板92、第一连接杆93、第二连接杆94及活塞95，所述第四电机91安装于所述注料壳体62的顶端内部，所述第四电机91的转轴上套接有所述连接板92，所述连接板92套接于所述第一连接杆93，所述第一连接杆93套接于所述第二连接杆94，所述第二连接杆94连接于所述活塞95，所述活塞95滑动连接于所述注料壳体62内的滑腔62a内；所述注料壳体62上位于所述滑腔62a的底部侧壁设有所述进料机构7，所述进料机构7包括进料管71和第一电磁阀72，所述进料管71设于所述注料壳体62的侧壁，且所述进料管71贯通所述滑腔62a内的部分设有所述第一电磁阀72；所述注料壳体62的底部设有所述出料机构8，所述出料机构8包括出料针头81和第二电磁阀82，所述注料壳体62的底部出口处设有所述出料针头81，所述出料针头81连通至所述滑腔62a的部分设有所述第二电磁阀82。
具体的，如图1所示，本发明所述的一种智能3D打印方法的所述第一移动版23呈“凹”形结构，实现在所述第一移动版23的顶部安装连接所述液压缸31，且所述第一移动版23的底部贯穿滑动连接于所述操作台1上的滑槽，且该滑槽的宽度和所述第一移动版23的宽度相等，实现对所述第一移动版23在横移过程中起到有效的限位作用，提高打印精度。
具体的，如图4所示，本发明所述的一种智能3D打印方法的所述升降板32卡合连接于所述第一移动版23内的部分呈“凸”形结构，起到有效的限位作用，提高打印精度，且所述升降板32背离所述液压缸31的一侧为弧面结构，减少所述升降板32与所述第一移动版23之间的接触面积，减小所述升降板32滑动的摩擦力。
具体的，如图1所示，本发明所述的一种智能3D打印方法的所述第二移动板44的一侧设有贯入所述升降板32的侧壁的滑槽内的卡块，且该卡块的侧视图呈“凸”形结构，起到有效的限位作用，提高打印精度。
具体的，如图1和图2所示，本发明所述的一种智能3D打印方法的两个所述第一固定板41和所述第二移动板44之间形成凹槽，且该凹槽的深度大于所述第二转动柱63与注料壳体62的顶端之间的距离，实现所述壳体能够自由转动180°方向。
具体的，如图3所示，本发明所述的一种智能3D打印方法的所述连接板92与所述第四电机91垂直固定连接，所述第一连接杆93与所述连接板92垂直固定连接，所述第二连接杆94与所述第一连接杆93垂直转动连接，所述第二连接杆94与所述活塞95之间竖直转动连接，实现所述第四电机91转动，能够带动所述活塞95在所述滑腔62a内做活塞。
具体的，如图3所示，本发明所述的一种智能3D打印方法的所述活塞95呈圆柱形结构，且所述活塞95的半径和所述注料壳体62内所述滑腔62a的半径相等，实现有效的进料和吸料。
具体的，如图2所示，本发明所述的一种智能3D打印方法的所述出料针头81与所述注料壳体62之间螺纹连接，方便拆卸更换以及清洗，且所述出料针头81连通至所述滑腔62a的部分呈漏斗形结构，方便出料，提高出料效果。
通过第一传动机构2能带动整个装置沿“X”轴移动，升降机构3能带动整个装置沿“Z”轴移动，第二传动机构4能够带动整个装置沿“Y”轴移动，实现立体3D打印。然后在打印过程中，利用转动机构6实现竖直向下、水平方向以及竖直向上方向的层层打印。然后利用压缩机构9配合进料机构7和出料机构8能够有效实现自动上料、自动加料以及自动出料，实现智能化打印。具体的有：
(1)在电脑上用三维建模软件建模，然后将图形分层截断，形成一层层的截面，然后通过电脑控制3D打印机从不同的方向进行逐层打印。打开第一电机21，带动第一丝杆22转动，从而带动第一移动版23沿着“X”轴移动，然后打开液压缸31，推动升降板32沿着“Z”轴移动，然后打开第二电机42，带动第二丝杆43转动，从而实现第二移动板44沿着“Y”轴移动，实现整个装置能够在“X”轴、“Y”轴以及“Z”轴上自由移动，实现3D打印，且能够高效连接PLC控制系统，提高3D打印的精度。
(2)在3D打印过程中，利用注料壳体62进行注料打印。打开第四电机91，带动连接板92做圆周运动，从而带动第一连接杆93转动，利用第二连接杆94带动活塞95上下活塞，当活塞95上升的时候，控制第一电磁阀72打开，使进料管71向滑腔62a内吸入打印材料。当活塞95升到顶端的时候，第一电磁阀72关闭。当活塞95下降的时候，第二电磁阀82打开，利用活塞95将材料经出料针头81排出，实现层层打印，整个过程通过电脑控制，可以实现自动上料、自动加料以及自动出料。
本发明的第一传动机构2能带动整个装置沿“X”轴移动，升降机构3能带动整个装置沿“Z”轴移动，第二传动机构4能够带动整个装置沿“Y”轴移动，实现立体3D打印，且整个装置能很好的连接到PLC控制系统，能够提高3D打印的精度。注料壳体62通过第二转动柱63转动连接于第二固定板5之间，且第二转动柱63通过设置于第二固定板5内的第三电机61控制转动，能够自由调节注料壳体62的注料方向，实现从不同方向进行分层立体打印。注料壳体62的底部设有进料机构7和出料机构8，可以通过控制第一电磁阀72和第二电磁阀82的打开和关闭，实现打印过程中自动进料、自动加料及自动出料。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种智能3D打印方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1，将三维模型输入电脑中；
S2，将S1中的电脑与智能3D打印系统数据连接，电脑将三维模型形成数控编程，并将数控编程输送至智能3D打印系统中；
S3，S2中的智能3D打印系统进行三维打印；
S4，将S3中打印好的三维模型从智能3D打印系统中取出；
S5，将S4中形成的三维模型放入清洗液中进行清洗；
上述方法中采用的智能3D打印系统包括操作台(1)、第一传动机构(2)、升降机构(3)、第二传动机构(4)、第二固定板(5)、转动机构(6)、进料机构(7)、出料机构(8)及压缩机构(9)，所述操作台(1)上设有所述第一传动机构(2)，所述第一传动机构(2)包括第一电机(21)、第一丝杆(22)及第一移动版(23)，所述第一电机(21)安装于所述操作台(1)上，所述第一丝杆(22)的一端套接于所述第一电机(21)上，所述第一丝杆(22)的另一端转动连接于所述操作台(1)上，所述第一丝杆(22)上套接有所述第一移动版(23)，所述第一移动版(23)的顶端贯穿所述操作台(1)的顶面；其中，
所述升降机构(3)包括液压缸(31)、升降板(32)、第一转动柱及滚轮(34)，所述液压缸(31)安装于所述第一移动版(23)顶端底面上，所述升降板(32)连接于所述第一移动版(23)，所述升降板(32)的两端卡合连接于所述第一移动版(23)上的两侧滑槽内，所述升降板(32)的两端侧壁接触连接于所述滚轮(34)，所述滚轮(34)套接于所述第一转动柱上，所述第一转动柱转动连接于所述第一移动版(23)内；其中，
所述第二传动机构(4)连接于所述升降板(32)，所述第二传动机构(4)包括固定板(41)、第二电机(42)、第二丝杆(43)、第二移动板(44)及第二固定板(5)，两个所述固定板(41)安装于所述升降板(32)的两端，其中一个所述固定板(41)上安装有所述第二电机(42)，所述第二丝杆(43)的一端套接于所述第二电机(42)的转轴上，所述第二丝杆(43)的另一端转动连接于另一个所述固定板(41)上，所述第二丝杆(43)上套接有所述第二移动板(44)；所述第二移动板(44)上设有两个所述第一固定板(41)；其中，
两个所述第一固定板(41)之间安装有所述转动机构(6)，所述转动机构(6)包括第三电机(61)、注料壳体(62)及第二转动柱(63)，所述注料壳体(62)设于两个所述第一固定板(41)之间，所述注料壳体(62)与两个所述第一固定板(41)之间转动连接有两个所述第二转动柱(63)，其中一个所述第二转动柱(63)套接于所述第三电机(61)的转轴上，所述第三电机(61)安装于所述第一固定板(41)内；所述注料壳体(62)内设有所述压缩机构(9)，所述压缩机构(9)包括第四电机(91)、连接板(92)、第一连接杆(93)、第二连接杆(94)及活塞(95)，所述第四电机(91)安装于所述注料壳体(62)的顶端内部，所述第四电机(91)的转轴上套接有所述连接板(92)，所述连接板(92)套接于所述第一连接杆(93)，所述第一连接杆(93)套接于所述第二连接杆(94)，所述第二连接杆(94)连接于所述活塞(95)，所述活塞(95)滑动连接于所述注料壳体(62)内的滑腔(62a)内；所述注料壳体(62)上位于所述滑腔(62a)的底部侧壁设有所述进料机构(7)，所述进料机构(7)包括进料管(71)和第一电磁阀(72)，所述进料管(71)设于所述注料壳体(62)的侧壁，且所述进料管(71)贯通所述滑腔(62a)内的部分设有所述第一电磁阀(72)；所述注料壳体(62)的底部设有所述出料机构(8)，所述出料机构(8)包括出料针头(81)和第二电磁阀(82)，所述注料壳体(62)的底部出口处设有所述出料针头(81)，所述出料针头(81)连通至所述滑腔(62a)的部分设有所述第二电磁阀(82)。
2.根据权利要求1所述的一种智能3D打印方法，其特征在于：所述第一移动版(23)呈“凹”形结构，且所述第一移动版(23)的底部贯穿滑动连接于所述操作台(1)上的滑槽，且该滑槽的宽度和所述第一移动版(23)的宽度相等。
3.根据权利要求1所述的一种智能3D打印方法，其特征在于：所述升降板(32)卡合连接于所述第一移动版(23)内的部分呈“凸”形结构，且所述升降板(32)背离所述液压缸(31)的一侧为弧面结构。
4.根据权利要求1所述的一种智能3D打印方法，其特征在于：所述第二移动板(44)的一侧设有贯入所述升降板(32)的侧壁的滑槽内的卡块，且该卡块的侧视图呈“凸”形结构。
5.根据权利要求1所述的一种智能3D打印方法，其特征在于：两个所述第一固定板(41)和所述第二移动板(44)之间形成凹槽，且该凹槽的深度大于所述第二转动柱(63)与注料壳体(62)的顶端之间的距离。
6.根据权利要求1所述的一种智能3D打印方法，其特征在于：所述连接板(92)与所述第四电机(91)垂直固定连接，所述第一连接杆(93)与所述连接板(92)垂直固定连接，所述第二连接杆(94)与所述第一连接杆(93)垂直转动连接，所述第二连接杆(94)与所述活塞(95)之间竖直转动连接。
7.根据权利要求1所述的一种智能3D打印方法，其特征在于：所述活塞(95)呈圆柱形结构，且所述活塞(95)的半径和所述注料壳体(62)内所述滑腔(62a)的半径相等。
8.根据权利要求1所述的一种智能3D打印方法，其特征在于：所述出料针头(81)与所述注料壳体(62)之间螺纹连接，且所述出料针头(81)连通至所述滑腔(62a)的部分呈漏斗形结构。
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