CN109177162B - 一种具有平台清理功能的工作效率高的3d打印机 - Google Patents

一种具有平台清理功能的工作效率高的3d打印机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机，包括主体、工作台、基座、升降装置和料箱，所述主体内设有升降板、切换机构和清理机构，所述切换机构包括转动组件、升降组件、固定块和两个固定组件，所述转动组件包括第一电机、转轴、转杆和两个打印头，所述清理机构包括移动组件和传动组件，所述移动组件包括第二电机、丝杆、传动轴、固定块、清理板和两个滑块，该具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机通过清理机构，可以清理工作台上遗留的材料，避免残留物影响下一次的打印工作，提高了3D打印机的实用性，通过切换机构，可以切换打印头，避免打印头堵塞而无法工作，提高了3D打印机的工作效率。

Description

一种具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机
技术领域
本发明涉及3D打印机领域，特别涉及一种具有平台清理功能的工作效率高的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。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。
现有的3D打印机在打印完成后，工作台上会遗留大量的物料，需要人为清理，增加了人们的工作负担，也影响下一次的打印工作，不仅如此，现有的3D打印机的打印头若堵塞时，需要停止工作，修理打印头，降低了打印机的工作效率。
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，提供一种具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机，包括主体、工作台、基座、升降装置和料箱，所述工作台固定在主体内的底部，所述升降装置固定在主体内的顶部，所述主体固定在基座的上方，所述料箱固定在主体的上方，所述基座内设有PLC，所述主体内设有升降板、切换机构和清理机构，所述切换机构设置在升降板的下方，所述升降板固定在升降装置的下方，所述清理机构设置在工作台的上方；
所述切换机构包括转动组件、升降组件、固定块和两个固定组件，所述固定块和转动组件均设置在升降板的下方，所述固定块的下方设有第一开口，所述第一开口的左右两端均设有卡槽，所述卡槽的竖向截面为弧形，两个卡槽的槽口正对设置，所述转动组件包括第一电机、转轴、转杆和两个打印头，所述第一电机固定在升降板的下方，所述第一电机与转轴传动连接，所述转杆套设在转轴上，两个打印头分别固定在转杆的两端，所述升降组件设置在转轴上，两个固定组件与两个打印头一一对应，所述第一电机与PLC电连接；
所述清理机构包括移动组件和传动组件，所述移动组件包括第二电机、丝杆、传动轴、支撑块、清理板和两个滑块，所述第二电机和支撑块分别固定在主体的两侧的内壁上，所述第二电机与丝杆的一端传动连接，所述丝杆的另一端设置在支撑块内，所述丝杆通过传动组件与传动轴连接，两个滑块分别套设在丝杆和传动轴上，其中一个滑块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的第一螺纹，另一个滑块的与传动轴的连接处设有与传动轴匹配的第二螺纹，两个滑块分别固定在清理板的两侧，所述第二电机与PLC电连接。
作为优选，为了便于打印头的升降，所述升降组件包括第三电机和升降杆，所述第三电机固定在转轴上，所述第三电机与升降杆传动连接，所述转杆套设在升降杆上，所述转杆的与升降杆的连接处设有与升降杆匹配的螺纹，所述第三电机与PLC电连接。
作为优选，为了固定打印头，所述固定组件包括两个固定单元，两个固定单元分别设置在打印头的两侧的顶端，所述固定单元包括弹簧、套管和滚珠，所述套管的一侧固定在打印头的一侧，所述套管的另一侧设有第二开口，所述滚珠通过弹簧与套管的靠近打印头的一侧的内壁固定连接，所述滚珠与卡槽一一对应，所述滚珠与卡槽匹配。
作为优选，为了使得传动轴转动稳定，所述移动组件还包括两个轴承座，两个轴承座分别固定在主体的两侧的内壁上，所述传动轴的两端分别设置在两个轴承座内。
作为优选，为了传递动力，所述传动组件包括驱动轮、传送带和从动轮，所述驱动轮和从动轮分别套设在丝杆和传动轴上，所述驱动轮通过传送带与从动轮连接。
作为优选，为了使得滑块移动流畅，所述滑块与丝杆和传动轴之间涂有润滑脂。
作为优选，为了使得第一电机精确稳定的工作，所述第一电机为伺服电机。
作为优选，为了将料箱内的物料导入打印头内，所述主体内设有连接机构，所述连接机构包括软管和电磁阀，所述软管的顶端与料箱连通，所述升降板上设有通孔，所述软管的底端通过通孔与固定块连通，所述电磁阀设置在软管内，所述电磁阀与PLC电连接。
作为优选，为了检测料箱内的液位，所述料箱内设有液位传感器，所述液位传感器固定在料箱内的顶部，所述液位传感器与PLC电连接。
作为优选，为了提高设备的智能化程度，所述基座上设有控制面板，所述控制面板上设有显示屏和若干控制按键，所述显示屏和控制按键均与PLC电连接。
本发明的有益效果是，该具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机通过清理机构，可以清理工作台上遗留的材料，避免残留物影响下一次的打印工作，与现有的清理机构相比，该清理机构清理效果较好，提高了3D打印机的实用性，通过切换机构，可以切换打印头，避免打印头堵塞而无法工作，与现有的切换机构相比，该切换机构切换更加便捷和稳定，提高了3D打印机的工作效率。
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是本发明的具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机的结构示意图；
图2是本发明的具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机的切换机构的结构示意图；
图3是本发明的具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机的固定单元的结构示意图；
图4是本发明的具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机的清理机构的结构示意图；
图中：1.主体，2.料箱，3.基座，4.工作台，5.升降装置，6.升降板，7.第一电机，8.转轴，9.转杆，10.打印头，11.第三电机，12.升降杆，13.固定块，14.滚珠，15.套管，16.弹簧，17.第二电机，18.支撑块，19.丝杆，20.传动轴，21.滑块，22.清洁板，23.轴承座，24.驱动轮，25.传送带，26.从动轮，27.软管，28.电磁阀，29.液位传感器，30.控制面板。
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，一种具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机，包括主体1、工作台4、基座3、升降装置5和料箱2，所述工作台4固定在主体1内的底部，所述升降装置5固定在主体1内的顶部，所述主体1固定在基座3的上方，所述料箱2固定在主体1的上方，所述基座3内设有PLC，所述主体1内设有升降板6、切换机构和清理机构，所述切换机构设置在升降板6的下方，所述升降板6固定在升降装置5的下方，所述清理机构设置在工作台4的上方；
该具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机通过清理机构，可以清理工作台4上遗留的材料，避免残留物影响下一次的打印工作，与现有的清理机构相比，该清理机构清理效果较好，提高了3D打印机的实用性，通过切换机构，可以切换打印头10，避免打印头10堵塞而无法工作，与现有的切换机构相比，该切换机构切换更加便捷和稳定，提高了3D打印机的工作效率。
如图2-3所示，所述切换机构包括转动组件、升降组件、固定块13和两个固定组件，所述固定块13和转动组件均设置在升降板6的下方，所述固定块13的下方设有第一开口，所述第一开口的左右两端均设有卡槽，所述卡槽的竖向截面为弧形，两个卡槽的槽口正对设置，所述转动组件包括第一电机7、转轴8、转杆9和两个打印头10，所述第一电机7固定在升降板6的下方，所述第一电机7与转轴8传动连接，所述转杆9套设在转轴8上，两个打印头10分别固定在转杆9的两端，所述升降组件设置在转轴8上，两个固定组件与两个打印头10一一对应，所述第一电机7与PLC电连接；
当打印头10堵塞时，通过PLC控制升降组件工作，使得转杆9向下移动，使得堵塞的打印头10脱离固定盒，再通过转动组件工作，第一电机7转动，转轴8转动，带动转杆9转动，使得完好的打印头10转至固定盒的下方，再通过升降组件工作，将完好的打印头10的嵌入固定块13内，实现了切换打印头10的功能。
如图4所示，所述清理机构包括移动组件和传动组件，所述移动组件包括第二电机17、丝杆19、传动轴20、支撑块18、清理板22和两个滑块21，所述第二电机17和支撑块18分别固定在主体1的两侧的内壁上，所述第二电机17与丝杆19的一端传动连接，所述丝杆19的另一端设置在支撑块18内，所述丝杆19通过传动组件与传动轴20连接，两个滑块21分别套设在丝杆19和传动轴20上，其中一个滑块21的与丝杆19的连接处设有与丝杆19匹配的第一螺纹，另一个滑块21的与传动轴20的连接处设有与传动轴20匹配的第二螺纹，两个滑块21分别固定在清理板22的两侧，所述第二电机17与PLC电连接。
当进行清理工作时，第二电机17启动，丝杆19转动，通过传动组件带动传动轴20转动，使得两个滑块21同步转动，带动清理板22移动，使得清理板22能够清理工作台4上遗留的物料，避免残留物影响下一次的打印工作，提高了3D打印机的实用性。
作为优选，为了便于打印头10的升降，所述升降组件包括第三电机11和升降杆12，所述第三电机11固定在转轴8上，所述第三电机11与升降杆12传动连接，所述转杆9套设在升降杆12上，所述转杆9的与升降杆12的连接处设有与升降杆12匹配的螺纹，所述第三电机11与PLC电连接。当进行切换工作时，第三电机11启动，升降杆12转动，使得转杆9向下移动，使得堵塞的打印头10脱离固定块13，当完好的打印头10转至固定块13的下方时，通过PLC控制第三电机11启动，使得转杆9向上移动，使得完好的打印头10嵌入固定块13内。
作为优选，为了固定打印头10，所述固定组件包括两个固定单元，两个固定单元分别设置在打印头10的两侧的顶端，所述固定单元包括弹簧16、套管15和滚珠14，所述套管15的一侧固定在打印头10的一侧，所述套管15的另一侧设有第二开口，所述滚珠14通过弹簧16与套管15的靠近打印头10的一侧的内壁固定连接，所述滚珠14与卡槽一一对应，所述滚珠14与卡槽匹配。当进行切换打印头10工作时，完好的打印头10转至固定块13的下方，通过升降组件带动打印头10向靠近固定块13的方向移动，使得两个滚珠14分别嵌入两个卡槽内，使得打印头10固定在固定块13内，实现了固定打印头10的功能。
作为优选，为了使得传动轴20转动稳定，所述移动组件还包括两个轴承座23，两个轴承座23分别固定在主体1的两侧的内壁上，所述传动轴20的两端分别设置在两个轴承座23内。通过轴承座23，在不影响传动轴20转动的情况下，给传动轴20提供了支撑力，使得传动轴20转动时更加的稳定。
作为优选，为了传递动力，所述传动组件包括驱动轮24、传送带25和从动轮26，所述驱动轮24和从动轮26分别套设在丝杆19和传动轴20上，所述驱动轮24通过传送带25与从动轮26连接。当进行清理工作时，第二电机17启动，丝杆19转动，使得驱动轮24转动，通过传送带25带动从动轮26转动，使得传动轴20与丝杆19同步转动，使得两个滑块21一起移动，实现了传递动力的功能。
作为优选，为了使得滑块21移动流畅，所述滑块21与丝杆19和传动轴20之间涂有润滑脂，减小了滑块21与丝杆19之间的摩擦力和滑块21与传动轴20之间的摩擦力，使得滑块21移动时更加的流畅。
作为优选，为了使得第一电机7精确稳定的工作，所述第一电机7为伺服电机。
作为优选，为了将料箱2内的物料导入打印头10内，所述主体1内设有连接机构，所述连接机构包括软管27和电磁阀28，所述软管27的顶端与料箱2连通，所述升降板6上设有通孔，所述软管27的底端通过通孔与固定块13连通，所述电磁阀28设置在软管27内，所述电磁阀28与PLC电连接。通过软管27将料箱2内的物料导入打印头10内，进行打印工作，此时电磁阀28处于开启状态，当进行切换打印头10工作时，通过PLC控制电磁阀28关闭。
作为优选，为了检测料箱2内的液位，所述料箱2内设有液位传感器29，所述液位传感器29固定在料箱2内的顶部，所述液位传感器29与PLC电连接。通过液位传感器29检测料箱2内的液位，当检测值一直处于不变状态时，表明打印头10堵塞，发送信号给PLC，PLC控制切换组件工作，使得完好的打印头10进行打印工作，提高了打印机的工作效率。
作为优选，为了提高设备的智能化程度，所述基座3上设有控制面板30，所述控制面板30上设有显示屏和若干控制按键，所述显示屏和控制按键均与PLC电连接。通过显示器可以观察设备的工作状态，通过控制按键可以控制设备工作，提高了3D打印机的智能化程度。
当打印头10堵塞时，通过PLC控制升降组件工作，使得转杆9向下移动，使得堵塞的打印头10脱离固定盒，再通过转动组件工作，第一电机7转动，转轴8转动，带动转杆9转动，使得完好的打印头10转至固定盒的下方，再通过升降组件工作，将完好的打印头10的嵌入固定块13内，实现了切换打印头10的功能。当进行清理工作时，第二电机17启动，丝杆19转动，通过传动组件带动传动轴20转动，使得两个滑块21同步转动，带动清理板22移动，使得清理板22能够清理工作台4上遗留的物料，避免残留物影响下一次的打印工作，提高了3D打印机的实用性。
与现有技术相比，该具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机通过清理机构，可以清理工作台4上遗留的材料，避免残留物影响下一次的打印工作，与现有的清理机构相比，该清理机构清理效果较好，提高了3D打印机的实用性，通过切换机构，可以切换打印头10，避免打印头10堵塞而无法工作，与现有的切换机构相比，该切换机构切换更加便捷和稳定，提高了3D打印机的工作效率。
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)

1.一种具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机，包括主体(1)、工作台(4)、基座(3)、升降装置(5)和料箱(2)，所述工作台(4)固定在主体(1)内的底部，所述升降装置(5)固定在主体(1)内的顶部，所述主体(1)固定在基座(3)的上方，所述料箱(2)固定在主体(1)的上方，所述基座(3)内设有PLC，其特征在于，所述主体(1)内设有升降板(6)、切换机构和清理机构，所述切换机构设置在升降板(6)的下方，所述升降板(6)固定在升降装置(5)的下方，所述清理机构设置在工作台(4)的上方；
所述切换机构包括转动组件、升降组件、固定块(13)和两个固定组件，所述固定块(13)和转动组件均设置在升降板(6)的下方，所述固定块(13)的下方设有第一开口，所述第一开口的左右两端均设有卡槽，所述卡槽的竖向截面为弧形，两个卡槽的槽口正对设置，所述转动组件包括第一电机(7)、转轴(8)、转杆(9)和两个打印头(10)，所述第一电机(7)固定在升降板(6)的下方，所述第一电机(7)与转轴(8)传动连接，所述转杆(9)套设在转轴(8)上，两个打印头(10)分别固定在转杆(9)的两端，所述升降组件设置在转轴(8)上，两个固定组件与两个打印头(10)一一对应，所述第一电机(7)与PLC电连接；
所述清理机构包括移动组件和传动组件，所述移动组件包括第二电机(17)、丝杆(19)、传动轴(20)、支撑块(18)、清理板(22)和两个滑块(21)，所述第二电机(17)和支撑块(18)分别固定在主体(1)的两侧的内壁上，所述第二电机(17)与丝杆(19)的一端传动连接，所述丝杆(19)的另一端设置在支撑块(18)内，所述丝杆(19)通过传动组件与传动轴(20)连接，两个滑块(21)分别套设在丝杆(19)和传动轴(20)上，其中一个滑块(21)的与丝杆(19)的连接处设有与丝杆(19)匹配的第一螺纹，另一个滑块(21)的与传动轴(20)的连接处设有与传动轴(20)匹配的第二螺纹，两个滑块(21)分别固定在清理板(22)的两侧，所述第二电机(17)与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机，其特征在于，所述升降组件包括第三电机(11)和升降杆(12)，所述第三电机(11)固定在转轴(8)上，所述第三电机(11)与升降杆(12)传动连接，所述转杆(9)套设在升降杆(12)上，所述转杆(9)的与升降杆(12)的连接处设有与升降杆(12)匹配的螺纹，所述第三电机(11)与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机，其特征在于，所述固定组件包括两个固定单元，两个固定单元分别设置在打印头(10)的两侧的顶端，所述固定单元包括弹簧(16)、套管(15)和滚珠(14)，所述套管(15)的一侧固定在打印头(10)的一侧，所述套管(15)的另一侧设有第二开口，所述滚珠(14)通过弹簧(16)与套管(15)的靠近打印头(10)的一侧的内壁固定连接，所述滚珠(14)与卡槽一一对应，所述滚珠(14)与卡槽匹配。
4.如权利要求1所述的具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机，其特征在于，所述移动组件还包括两个轴承座(23)，两个轴承座(23)分别固定在主体(1)的两侧的内壁上，所述传动轴(20)的两端分别设置在两个轴承座(23)内。
5.如权利要求1所述的具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机，其特征在于，所述传动组件包括驱动轮(24)、传送带(25)和从动轮(26)，所述驱动轮(24)和从动轮(26)分别套设在丝杆(19)和传动轴(20)上，所述驱动轮(24)通过传送带(25)与从动轮(26)连接。
6.如权利要求1所述的具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机，其特征在于，所述滑块(21)与丝杆(19)和传动轴(20)之间涂有润滑脂。
7.如权利要求1所述的具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机，其特征在于，所述第一电机(7)为伺服电机。
8.如权利要求1所述的具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机，其特征在于，所述主体(1)内设有连接机构，所述连接机构包括软管(27)和电磁阀(28)，所述软管(27)的顶端与料箱(2)连通，所述升降板(6)上设有通孔，所述软管(27)的底端通过通孔与固定块(13)连通，所述电磁阀(28)设置在软管(27)内，所述电磁阀(28)与PLC电连接。
9.如权利要求1所述的具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机，其特征在于，所述料箱(2)内设有液位传感器(29)，所述液位传感器(29)固定在料箱(2)内的顶部，所述液位传感器(29)与PLC电连接。
10.如权利要求1所述的具有平台清理功能的工作效率高的3D打印机，其特征在于，所述基座(3)上设有控制面板(30)，所述控制面板(30)上设有显示屏和若干控制按键，所述显示屏和控制按键均与PLC电连接。
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