CN109421265A - 具有门锁结构的3d打印机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有门锁结构的3D打印机，此3D打印机包括箱体、门板、门锁结构、彩色喷头组、致动器及控制器，箱体设有开口；门板枢接于箱体，门板可移动至封闭开口的关门位置及裸露开口的开门位置；门锁结构对应门板设置，门锁结构具有锁定位置及解锁位置；致动器连接于门锁结构并驱动门锁结构锁定或释放门板；控制器电性连接致动器，控制器控制致动器带动门锁结构于锁定位置，控制器启动打印模式，彩色喷头组停止运作至预设时间后启动解锁模式，解锁模式为控制器控制致动器带动门锁结构于解锁位置。

Description

具有门锁结构的3D打印机
技术领域
本发明涉及一种3D打印机，且特别是有关于一种具有门锁结构的3D打印机。
背景技术
3D打印(3D printing)属于快速成形技术，其运用活动平台带动工作载台移动，再将粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆栈累积方式成型在工作载台上，再透过彩色打印逐层上色，即完成“积层制造”的构造物体。目前，玩具组件、机械零件或人体骨件，皆可使用3D打印快速制成，使3D打印逐渐成为大众普及技术。
然而，由于上述3D打印机有彩色打印，其采用彩色喷头对逐层的可粘合材料喷涂墨粉上色，所以在打印期间产生会大量墨粉尘，若在打印期间或打印刚结束期间，墨粉尘浓度未达干净范围而门被开启时，墨粉尘则会扩散及污染环境。所以，如何将墨粉尘限制在3D打印机器内，避免污染环境，已成为制造业领域研发的重点之一。
发明内容
本发明提供一种具有门锁结构的3D打印机，其利用门锁结构锁定门板而使门板维持在关门位置，直到彩色喷头组停止运作后，待箱体内的喷墨粉尘被抽风结构抽走后，门锁结构才会释放门板，以避免墨粉尘扩散至箱体外，进而维持环境的空气洁净度。
为了实现上述技术效果，本发明目的在于提供一种具有门锁结构的3D打印机，其中包括：
箱体，内部具有容腔及设有连通于该容腔的开口；
门板，枢接于该箱体，该门板可移动至封闭该开口的关门位置及裸露该开口的开门位置；
门锁结构，对应该门板设置，该门锁结构具有锁定位置及解锁位置；
致动器，连接于该门锁结构并驱动该门锁结构锁定或释放该门板；
立体喷头件，安装且移动于该容腔，该立体喷头件用以打印积层物；
彩色喷头组，安装且移动于该容腔，该彩色喷头组用以对该积层物上色；
抽风结构，安装于该箱体且连通于该容腔，该抽风结构用于将该箱体内部的空气抽出至该箱体外部；以及
控制器，分别电性连接于该致动器、该立体喷头件、该彩色喷头组及该抽风结构；
其中，该控制器用以控制该致动器带动该门锁结构于该锁定位置，当该门板于该关门位置时，该门锁结构锁定该门板，该控制器启动打印模式，该打印模式包含该控制器控制该立体喷头件、该彩色喷头组进行3D打印及维持该抽风结构运作；该控制器判断该彩色喷头组停止运作时，于预设时间后启动解锁模式，该解锁模式为该控制器控制该致动器带动该门锁结构于该解锁位置，以释放该门板。
该具有门锁结构的3D打印机，其中该彩色喷头组停止运作后开始计算恒定时间，该预设时间为该恒定时间。
该具有门锁结构的3D打印机，其中该打印模式结束时，该控制器控制该彩色喷头组停止运作，该打印模式结束至该预设时间期间，该控制器控制该抽风结构维持启动运作。
该具有门锁结构的3D打印机，其中还包括成型平台，该成型平台安装于该容腔且电性连接于该控制器，该打印模式还包含该控制器控制该成型平台能够从复位位置开始移动，该打印模式结束时，该控制器控制该立体喷头件及该彩色喷头组停止运作，该控制器控制该成型平台复位至该复位位置，该打印模式结束至该预设时间期间，该控制器控制该抽风结构维持启动运作。
该具有门锁结构的3D打印机，其中该彩色喷头组停止运作后开始计算恒定时间，该恒定时间大于该打印模式结束时间时，该预设时间为该恒定时间，该恒定时间小于该打印模式结束时间时，该预设时间为该打印模式结束时间。
该具有门锁结构的3D打印机，其中该彩色喷头组停止运作至该预设时间后，该控制器控制该抽风结构停止运作。
该具有门锁结构的3D打印机，其中还包括门板传感器，该门板传感器对应该门板安置且电性连接于该控制器，该门板传感器用以感测该门板位于该关门位置而产生回应信号，该控制器接收该回应信号后将控制该致动器带动该门锁结构锁定该门板。
该具有门锁结构的3D打印机，其中该门锁结构包含固接在该门板上的锁孔构件及固接在该箱体上的锁栓结构，该锁孔构件设有锁孔，该锁栓结构具有扳转轴，该致动器能够带动该扳转轴穿设于该锁孔而锁定该门板，该致动器能够带动该扳转轴脱离于该锁孔而释放该门板，该锁定位置为该扳转轴穿设于该锁孔，该解锁位置为该扳转轴脱离于该锁孔。
该具有门锁结构的3D打印机，其中该箱体于该开口的一侧延伸有止挡片，该门板被该止挡片所止挡限位，该门板传感器固接于该止挡片。
该具有门锁结构的3D打印机，其中该锁栓结构固接于该止挡片。
该具有门锁结构的3D打印机，其中还包含驱动座台，该驱动座台安装且移动于该容腔，该立体喷头件及该彩色喷头组固接于该驱动座台且跟随该驱动座台移动。
基于上述，彩色喷头组在打印模式期间会产生大量墨粉尘，但门锁结构锁定门板而使门板维持在关门位置，能防止打印模式期间或打印模式刚结束发生门板意外开启，避免墨粉尘扩散至箱体外部，进而维持环境的空气洁净度。
基于上述，直到彩色喷头组停止运作至预设时间后，箱体内部的墨粉尘被抽风结构抽至箱体外部，让箱体内部的墨粉尘浓度达到干净范围，门锁结构才会释放门板，以避免墨粉尘扩散至箱体外，进而维持环境的空气洁净度。
附图说明
图1为本发明3D打印机的立体组合图；
图2为本发明门锁结构的立体分解图；
图3为本发明门锁结构的使用状态示意图；
图4为本发明3D打印机的模块框图；
图5为本发明3D打印机的使用状态示意图；
图6为本发明门锁结构的另一使用状态示意图；
图7为本发明3D打印机的另一模块框图。
符号说明：
10：3D打印机； 1：箱体； 11：容腔；
12：开口； 13：止挡片； 2：门板；
3：门板传感器； 4：门锁结构； 41：锁孔构件；
411：锁孔； 42：锁栓结构； 421：扳转轴；
5：致动器； 61：立体喷头件； 62：彩色喷头组；
63：驱动座台； 7：抽风结构； 8：控制器；
9：成型平台； 100：积层物。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和效果能阐述的更明确易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。
请参考图1至图7所示，本发明提供一种具有门锁结构的3D打印机，此3D打印机10主要包括一箱体1、一门板2、一门锁结构4、一致动器5、一立体喷头件61、一彩色喷头组62、一抽风结构7及一控制器8。
如图1、图4所示，箱体1内部具有一容腔11及设有连通于容腔11的一开口12，箱体1于开口12的一侧延伸有一止挡片13。
如图1至图3所示，门板2枢接于箱体1，门板2可移动至封闭开口12的关门位置及裸露开口12的开门位置，且门板2移动至关门位置时，门板2会被止挡片13所止挡限位。
如图1所示，本发明3D打印机10还包括一门板传感器3对应门板2安置，门板传感器3用以感测门板2位于关门位置而产生一回应信号。其中，本实施例的门板传感器3固接于止挡片13，但不以此为限制。
如图1至图3所示，门锁结构4对应门板2设置，门锁结构4具有一锁定位置及一解锁位置，门锁结构4包含固接在门板2上的一锁孔构件41及固接在箱体1上的一锁栓结构42，锁孔构件41设有一锁孔411，锁栓结构42具有一扳转轴421，上述锁定位置为扳转轴421穿设于锁孔411，解锁位置为扳转轴421脱离于锁孔411。其中，本实施例的锁栓结构42固接于止挡片13，但不以此为限制。
如图1至图3所示，致动器5连接于门锁结构4并驱动门锁结构4锁定或释放门板2，详细说明如下，致动器5能够带动扳转轴421穿设于锁孔411而锁定门板2，致动器5能够带动扳转轴421脱离于锁孔411而释放门板2。其中，本实施例的致动器5为马达，但不以此为限制。
如图1、图4所示，立体喷头件61及彩色喷头组62分别安装且移动于容腔11，立体喷头件61用以打印一积层物100，彩色喷头组62用以对积层物100上色。其中，本实施例的3D打印机10还包括一驱动座台63，立体喷头件61及彩色喷头组62共同固接于驱动座台63，使立体喷头件61及彩色喷头组62共同跟随驱动座台63移动，但不以此为限制，立体喷头件61与彩色喷头组62也能各自具备移动能力而个别移动。
如图1、图4所示，抽风结构7安装于箱体1且连通于容腔11，抽风结构7用于将箱体1内部的空气抽出至箱体1外部。
如图1所示，控制器8分别电性连接门板传感器3、致动器5、立体喷头件61、彩色喷头组62及抽风结构7。
如图1、图4所示，本发明3D打印机10还包括一成型平台9，成型平台9安装于容腔11且电性连接于控制器8，控制器8能够控制成型平台9能够自一复位位置开始移动。
如图1至图4所示，本发明3D打印机10之其一使用状态，其利用门板传感器3感测门板2位于关门位置而产生回应信号，控制器8接收回应信号后，控制器8可控制致动器5带动门锁结构4于锁定位置，门板2于关门位置时，控制器8启动打印模式，其中本发明打印模式具有二种实施例，图1至图4所示为打印模式的第一实施例如下，打印模式包含控制器8控制立体喷头件61与彩色喷头组62进行3D打印、维持抽风结构7运作及成型平台9启动运作，让积层物100透过立体喷头件61逐层层积在成型平台9上，彩色喷头组62再对部分层的积层物100喷墨粉上色。由此，彩色喷头组62在打印模式期间会产生大量墨粉尘，但门锁结构4锁定门板2而使门板2维持在关门位置，能防止打印模式期间或打印模式刚结束发生门板2被开启的情形，以避免墨粉尘扩散至箱体1外部，进而维持环境的空气洁净度。
如图1、图5至图7所示，本发明3D打印机10的另一使用状态，其可利用第一实施例的打印模式结束时，控制器8控制立体喷头件61及彩色喷头组62停止运作，及成型平台9复位至复位位置；之后，控制器8判断彩色喷头组62停止运作时，于一预设时间后启动一解锁模式，彩色喷头组62停止运作至预设时间期间，控制器8会控制抽风结构7维持启动运作，使箱体1内部的墨粉尘被抽风结构7抽至箱体1外部；最后，解锁模式为控制器8控制致动器5带动门锁结构4于解锁位置，以释放门板2，以令门板2能够移动至开门位置。由此，直到彩色喷头组62停止运作至预设时间之间，箱体1内部的墨粉尘被抽风结构7抽至箱体1外部，让箱体1内部的墨粉尘浓度达到干净范围，门锁结构4才会释放门板2，以避免墨粉尘扩散至箱体1外，进而维持环境的空气洁净度。
另外，彩色喷头组62停止运作至预设时间后，控制器8再控制抽风结构7停止运作；或者，抽风结构7可在3D打印机10通电后则一直保持运作抽风状态，即打印模式前、后，抽风结构7可一直持续将箱体1内部的空气抽出至箱体1外部。
其中，打印模式第一实施例的预设时间计算方式如下，彩色喷头组62停止运作后开始计算一恒定时间，恒定时间大于打印模式结束时间时，预设时间为恒定时间，恒定时间小于打印模式结束时间时，预设时间为打印模式结束时间。举例说明如下，彩色喷头组62停止运作后需要10秒钟的恒定时间，以提供抽风结构7将彩色喷头组62打印产生的墨粉尘抽出箱体1外部。若彩色喷头组62完成打印后9秒钟为打印模式结束时间，因恒定时间大于打印模式结束时间，则预设时间的计算方式为彩色喷头组62停止运作后的10秒钟恒定时间；彩色喷头组62完成打印后11秒钟为打印模式结束时间，因恒定时间小于打印模式结束时间，则预设时间的计算方式为彩色喷头组62完成打印后11秒钟的打印模式结束时间。此外，恒定时间及预设时间不以上述举例的时间为限制，上述举例的时间仅为方便了解预设时间的计算方式。
再者，打印模式的第二实施例如下，打印模式包含控制器8控制立体喷头件61与彩色喷头组62进行3D打印、维持抽风结构7运作及成型平台9启动运作，但打印模式结束不包含立体喷头件61的启动或关闭及成型平台9的复位。因本发明主要为解决墨粉尘扩散至箱体外的问题，所以第二实施例的打印模式结束无需考虑立体喷头件61的启动及成型平台9的复位与否。
进一步说明如下，第二实施例的打印模式结束时，控制器8仅控制彩色喷头组62停止运作，立体喷头件61及成型平台9仍可能继续启动；之后，彩色喷头组62停止运作至预设时间期间，控制器8会控制抽风结构7维持启动运作，使箱体1内部的墨粉尘被抽风结构7抽至箱体1外部；最后，彩色喷头组62停止运作至预设时间后将启动解锁模式，解锁模式为控制器8控制致动器5带动门锁结构4释放门板2，以令门板2能够移动至开门位置，此时打印模式的第二实施例与打印模式的第一实施例其一不同之处在于，彩色喷头组62停止运作，但立体喷头件61及成型平台9在启动运作状态下，门锁结构4仍释放门板2，使门板2被打开时，立体喷头件61及成型平台9仍继续启动运作。
打印模式的第二实施例与打印模式的第一实施例的不同之处还包括，预设时间的计算方式不同，因第二实施例的打印模式结束时间即为彩色喷头组62停止运作时间，所以彩色喷头组62停止运作后开始计算的恒定时间即为预设时间。举例说明如下，彩色喷头组62停止运作后需要10秒钟的恒定时间，以提供抽风结构7将彩色喷头组62打印产生的墨粉尘抽出箱体1外部，此预设时间的计算方式为彩色喷头组62停止运作后的10秒钟恒定时间。此外，恒定时间及预设时间不以上述举例的时间为限制，上述举例的时间仅为方便了解预设时间的计算方式。
虽然本发明以上述实施例公开，但具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，任何本技术领域技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，可作一些的变更和完善，故本发明的权利保护范围以权利要求书及其均等范围者为准。

Claims (11)

1.一种具有门锁结构的3D打印机，其特征在于，包括：
箱体，内部具有容腔及设有连通于该容腔的开口；
门板，枢接于该箱体，该门板可移动至封闭该开口的关门位置及裸露该开口的开门位置；
门锁结构，对应该门板设置，该门锁结构具有锁定位置及解锁位置；
致动器，连接于该门锁结构并驱动该门锁结构锁定或释放该门板；
立体喷头件，安装且移动于该容腔，该立体喷头件用以打印积层物；
彩色喷头组，安装且移动于该容腔，该彩色喷头组用以对该积层物上色；
抽风结构，安装于该箱体且连通于该容腔，该抽风结构用于将该箱体内部的空气抽出至该箱体外部；以及
控制器，分别电性连接于该致动器、该立体喷头件、该彩色喷头组及该抽风结构；
其中，该控制器用以控制该致动器带动该门锁结构于该锁定位置，当该门板于该关门位置时，该门锁结构锁定该门板，该控制器启动打印模式，该打印模式包含该控制器控制该立体喷头件、该彩色喷头组进行3D打印及维持该抽风结构运作；该控制器判断该彩色喷头组停止运作时，于预设时间后启动解锁模式，该解锁模式为该控制器控制该致动器带动该门锁结构于该解锁位置，以释放该门板。
2.如权利要求1所述的具有门锁结构的3D打印机，其特征在于，该彩色喷头组停止运作后开始计算恒定时间，该预设时间为该恒定时间。
3.如权利要求2所述的具有门锁结构的3D打印机，其特征在于，该打印模式结束时，该控制器控制该彩色喷头组停止运作，该打印模式结束至该预设时间期间，该控制器控制该抽风结构维持启动运作。
4.如权利要求1所述的具有门锁结构的3D打印机，其特征在于，还包括成型平台，该成型平台安装于该容腔且电性连接于该控制器，该打印模式还包含该控制器控制该成型平台能够从复位位置开始移动，该打印模式结束时，该控制器控制该立体喷头件及该彩色喷头组停止运作，该控制器控制该成型平台复位至该复位位置，该打印模式结束至该预设时间期间，该控制器控制该抽风结构维持启动运作。
5.如权利要求4所述的具有门锁结构的3D打印机，其特征在于，该彩色喷头组停止运作后开始计算恒定时间，该恒定时间大于该打印模式结束时间时，该预设时间为该恒定时间，该恒定时间小于该打印模式结束时间时，该预设时间为该打印模式结束时间。
6.如权利要求1所述的具有门锁结构的3D打印机，其特征在于，该彩色喷头组停止运作至该预设时间后，该控制器控制该抽风结构停止运作。
7.如权利要求1所述的具有门锁结构的3D打印机，其特征在于，还包括门板传感器，该门板传感器对应该门板安置且电性连接于该控制器，该门板传感器用以感测该门板位于该关门位置而产生回应信号，该控制器接收该回应信号后将控制该致动器带动该门锁结构锁定该门板。
8.如权利要求1所述的具有门锁结构的3D打印机，其特征在于，该门锁结构包含固接在该门板上的锁孔构件及固接在该箱体上的锁栓结构，该锁孔构件设有锁孔，该锁栓结构具有扳转轴，该致动器能够带动该扳转轴穿设于该锁孔而锁定该门板，该致动器能够带动该扳转轴脱离于该锁孔而释放该门板，该锁定位置为该扳转轴穿设于该锁孔，该解锁位置为该扳转轴脱离于该锁孔。
9.如权利要求8所述的具有门锁结构的3D打印机，其特征在于，该箱体于该开口的一侧延伸有止挡片，该门板被该止挡片所止挡限位，该门板传感器固接于该止挡片。
10.如权利要求9所述的具有门锁结构的3D打印机，其特征在于，该锁栓结构固接于该止挡片。
11.如权利要求1所述的具有门锁结构的3D打印机，其特征在于，还包含驱动座台，该驱动座台安装且移动于该容腔，该立体喷头件及该彩色喷头组固接于该驱动座台且跟随该驱动座台移动。
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