CN111515339B - 一种3d打印设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提供的3D打印设备包括支撑框架、打印组件和工作箱机构。其中，打印组件和工作箱机构集成设置于支撑框架，且打印组件包括铺料导轨、若干打印导轨、若干铺料机构以及若干打印机构，各打印导轨与各铺料机构设置于铺料导轨上，至少一打印导轨上滑动设置一打印机构；工作箱机构包括集成设置的工作箱与顶升件，顶升件用于顶升工作箱的底板沿垂直方向升降，工作箱与顶升件活动穿设于支撑框架的内部。应用本发明提供的3D打印设备，结构紧凑，空间占用小，成本低，有利于进入普通大众生活中进行使用。

Description

一种3D打印设备

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，更具体地说，涉及一种3D打印设备。

背景技术

增材制造3DP打印技术的工作原理是由落料机构铺设一层原材料，再由打印机构打印一层产品轮廓形状，如此循环往复，层层叠加，形成整个产品的打印。此技术的优势是可以实现复杂结构产品的一次成型，该设备一般需要工厂提供气源等辅助设备，并且由于其体积、成本等特性一般使用于工业领域。因此，现有技术中的设备使用范围具有一定局限性，设备体积往往较大、成本高，因此难以进入普通大众生活中进行使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种3D打印设备，该3D打印设备的结构设计可以有效地解决设备体积大、成本高的问题。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种3D打印设备，包括支撑框架、集成设置于所述支撑框架的打印组件和工作箱机构；

所述打印组件包括铺料导轨、若干打印导轨、若干铺料机构以及若干打印机构，各所述打印导轨与各所述铺料机构设置于所述铺料导轨上，至少一所述打印导轨上滑动设置一所述打印机构；

所述工作箱机构包括集成设置的工作箱与顶升件，所述顶升件用于顶升所述工作箱的底板沿垂直方向升降，所述工作箱与所述顶升件活动穿设于所述支撑框架的内部。

优选地，上述3D打印设备中，所述铺料导轨成对设置，且两个所述铺料导轨设置于所述支撑框架的对称两侧；各所述打印导轨与各所述铺料机构分别设置于两个所述铺料导轨之间。

优选地，上述3D打印设备中，所述铺料导轨上滑动连接有安装部件，所述打印导轨和所述铺料机构分别对应的与所述安装部件固定连接。

优选地，上述3D打印设备中，还包括与所述支撑框架相独立设置的混料平台，所述混料平台包括支撑主体和放置于所述支撑主体上的混料机、用于量取物料的称量称和用于盛放并转移所述物料的盛料杯。

优选地，上述3D打印设备中，还包括气源产生系统，所述气源产生系统包括气源泵和储气装置，所述气源泵与所述储气装置之间通过管路连通，且所述管路内设置有单向阀，所述储气装置设置于所述单向阀的后方。

优选地，上述3D打印设备中，所述管路内连接于所述气源泵的后方依次设置有过滤器和稳压阀。

优选地，上述3D打印设备中，所述储气装置上设置有用于检测所述储气装置内气压的压力检测装置。

优选地，上述3D打印设备中，还包括控制器，所述压力检测装置和所述气源泵分别与所述控制器电连接，所述控制器用于在所述压力检测装置反馈的压力值小于第一预设值时控制所述气源泵启动，而当所述压力检测装置反馈的压力值等于第二预设值时控制所述气源泵停止，所述第二预设值不小于所述第一预设值。

优选地，上述3D打印设备中，还包括加料装置，所述加料装置包括储料斗、加料上盖和阀门，所述储料斗的顶端具有开口，所述加料上盖设置于所述储料斗的顶端且用于打开或遮蔽所述开口，所述阀门密封连接于所述储料斗的底端以控制下料。

优选地，上述3D打印设备中，所述阀门的下料口呈矩形，且矩形的长度与所述铺料机构的长度相等。

优选地，上述3D打印设备中，所述铺料机构的长度大于所述工作箱的长度。

优选地，上述3D打印设备中，还包括液料系统，所述液料系统包括清洗液桶、废液桶、树脂桶、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一液料泵、第二液料泵、清洗位、压墨位、保护位，所述清洗液桶依次通过所述第一液料泵、所述第二电磁阀与所述清洗位的清洗槽连接；所述树脂桶依次通过所述第二液料泵和所述第三电磁阀与所述打印机构的打印头连接；所述压墨位和所述保护位的废液槽与所述废液桶连接，所述清洗位的废液槽通过所述第一电磁阀与所述废液桶连接。

优选地，上述3D打印设备中，所述工作箱包括固定于所述支撑框架上的工作箱外壳和能够相对所述工作箱外壳滑动的活动底板，所述顶升机构的底部与所述支撑框架固定连接，顶端与所述工作箱的活动底板固定连接，以带动所述活动底板沿垂直方向升降。

优选地，上述3D打印设备中，还包括设置于所述支撑框架外的外防护箱体，所述外防护箱体的顶部对应打印区的位置设置有上盖以露出或封闭所述打印区。

优选地，上述3D打印设备中，还包括清洗平台，所述清洗平台包括清洗支架、筛网和接料槽，所述接料槽活动安装于所述清洗支架的下部，所述筛网设置于所述清洗支架内且位于所述接料槽的上方。

优选地，上述3D打印设备中，所述支撑框架的底端安装有脚轮。

本发明提供的3D打印设备包括支撑框架、打印组件和工作箱机构。其中，打印组件和工作箱机构集成设置于支撑框架，且打印组件包括铺料导轨、若干打印导轨、若干铺料机构以及若干打印机构，各打印导轨与各铺料机构设置于铺料导轨上，至少一打印导轨上滑动设置一打印机构；工作箱机构包括集成设置的工作箱与顶升件，顶升件用于顶升工作箱的底板沿垂直方向升降，工作箱与顶升件活动穿设于支撑框架的内部。

应用本发明提供的3D打印设备，通过将打印组件的铺料导轨、打印导轨、打印机构以及铺料机构集成设置于支撑框架上，实现打印机构与铺料机构能够沿铺料导轨同步往复运动，从而有效提高了3D打印设备的打印效率；并通过将工作箱与顶升件集成设置于一体，并整体活动穿设于支撑框架的内部，从而可减少工作箱与顶升件的定位次数，使得定位要求降低，从而可保证工作箱底板水平稳定而不受顶升件与工作箱底板定位影响，从而可以实现快速连续打印的同时，保证更加高效的打印精度。且通过上述设置，结构紧凑，空间占用小，成本低，有利于进入普通大众生活中进行使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例的3D打印设备的等轴结构示意图；

图2为图1中上盖打开示意图；

图3为铺料机构与打印机构集成示意图；

图4为图3的侧视图；

图5为气源装置原理示意图；

图6为工作箱与顶升机构示意图；

图7为清洗平台结构示意图；

图8为清洗平台剖面图；

图9为加料装置示意图；

图10为液料系统示意图；

图11为混料平台工作流程示意图；

图12为3D打印设备的工作流程示意图。

附图中标记如下：

1—液料系统；2—脚轮；3—清洗位；4—支撑框架；5—铺料导轨；6—打印导轨；7—工作箱；8—铺料机构；9—加料装置；10—打印机构；11—电气柜；12—盛料杯；13—混料机；14—电子称；15—支撑主体；16—第一液料；17—第二液料；18—第三液料；19—顶升机构；20—外防护箱体；21—上盖；22—加料上盖；23—液料桶门；24—连接板；25—导轨滑块；26—丝杆；27—清洗支架；28—筛网；29—接料槽；30—把手；31—储砂斗；32—阀门。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种3D打印设备，布局紧凑、尺寸小、成本低，方便家庭、民间使用。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明一个具体实施例的3D打印设备的等轴结构示意图。

在一个实施例中，本发明提供的3D打印设备包括支撑框架4、打印组件和工作箱7机构。

其中，打印组件和工作箱7机构集成设置于支撑框架4，且打印组件包括铺料导轨5、若干打印导轨6、若干铺料机构8以及若干打印机构10，各打印导轨6与各铺料机构8设置于铺料导轨5上，至少一打印导轨6上滑动设置一打印机构10。工作箱7机构包括集成设置的工作箱7与顶升件，顶升件用于顶升工作箱7的底板沿垂直方向升降，工作箱7与顶升件活动穿设于支撑框架4的内部。

打印时，铺料机构8沿铺料导轨5进行铺料，打印机构10在一层铺砂完成后，沿打印导轨6进行打印，打印一次完成后，打印导轨6沿着铺料导轨5移动一定距离后，打印机构10继续沿打印导轨6进行打印，如此循环直至打印完一层。一个打印循环完成后，顶升机构19带动工作箱7底板下降一个高度，继续重复铺料、打印循环。如此往复，直至打印任务结束。

应用本发明提供的3D打印设备，通过将打印组件的铺料导轨5、打印导轨6、打印机构10以及铺料机构8集成设置于支撑框架4上，实现打印机构10与铺料机构8能够沿铺料导轨5同步往复运动，从而有效提高了3D打印设备的打印效率；并通过将工作箱7与顶升件集成设置于一体，并整体活动穿设于支撑框架4的内部，从而可减少工作箱7与顶升件的定位次数，使得定位要求降低，从而可保证工作箱7底板水平稳定而不受顶升件与工作箱7底板定位影响，从而可以实现快速连续打印的同时，保证更加高效的打印精度。且通过上述设置，结构紧凑，空间占用小，成本低，有利于进入普通大众生活中进行使用。

根据需要，该3D打印设备一般还包括加料装置9、电器柜、外防护、混料平台及清料平台等。其中，设备框架上部设有铺料导轨5，设备框架上部设有加料装置9；铺料导轨5上安装铺料机构8与打印导轨6，打印导轨6上安装打印机构10；铺料机构8、打印机构10由驱动机构带动沿对应的铺料导轨5及打印导轨6往复运动；电气柜11内集成气源产生、电气控制系统；外防护上侧盖子可以打开，方便清箱；混料平台用于将原料混合并将混合完成的原料加入3D打印设备加料装置9中；清砂平台用于将打印产品上多余原料过滤。以下通过不同的实施例对各部分结构进行分别介绍，当然各实施例中主要强调与其他实施例不同的部分，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对于铺料导轨5，在一实施例中，铺料导轨5成对设置，且两个铺料导轨5设置于支撑框架4的对称两侧；各打印导轨6与各铺料机构8分别设置于两个铺料导轨5之间。

具体地，铺料导轨5与打印导轨6均为运动模组，其具体结构可参见现有技术中的3DP打印机用的打印头与铺砂器的移栽运动模组，在本实施例中不再详述。其中，打印导轨6与铺料机构8的具体数量根据实际打印需求设置安装。在其中一实施例中，两个对称设置的铺料导轨5间隔设置于打印设备的支撑框架4上。在其中一实施例中，各所述打印导轨6与各所述铺料机构8相互连接，并设置于对称设置的两个所述铺料导轨5之间。在其中一实施例中，各所述打印导轨6与各所述铺料机构8相互间隔设置于两个对称设置的所述铺料导轨5之间。即，各所述打印导轨6与各所述铺料机构8之间可以相互连接设置也可以相互间隔设置，而无论何种设置方式由于其均随铺料导轨5运动可实现同步往复运动，因此其安装方式在本实施例中不做具体限制。这样，通过启动对称设置的铺料导轨5，则可实现带动安装于铺料导轨5上的铺料机构8与打印导轨6同步运动。当完成一个方向的行程打印工作后，进一步通过控制铺料导轨5朝相反方向运动，则可对应实现铺料机构8与打印导轨6同步朝相反方向运动。也就是说，通过控制铺料导轨5运动方向在一定行程范围内正反方向运动，从而可实现铺料机构8与打印导轨6的循环往复式运动。在此过程中，可以根据实际打印需求安装多个铺料机构8与打印导轨6，从而可以实现打印与落料同步进行，并连续地进行整个打印过程，由此可有效提升打印效率。需要说明的是，当打印导轨6的安装数量大于等于2时，至少保证其中一个打印导轨6滑动设置有打印机构10，这样实现打印机构能够沿打印导轨6移动实现与落砂方向垂直方向的打印工作。也就是说，有部分打印导轨6可以不设置安装打印机构10，这种情况可结合下述实施例说明。

在其中一实施例中，两个所述铺料导轨5之间至少设置有一横梁，每一所述横梁对应安装一所述打印导轨6。即，所述横梁为支撑设置打印导轨6的结构。这样，通过设置横梁可便于更加稳定地安装打印导轨6，且可有效避免打印导轨6与铺料导轨5之间彼此相互运动时受到影响。需要说明的是，打印导轨6可以直接设置于两个铺料导轨5之间，即无需设置横梁支撑，但是设置横梁能够更加保障打印导轨6与铺料导轨5在运动中相互受到影响。

在其中一实施例中，两个所述铺料导轨5之间滑动设置有一所述横梁，所述横梁背离所述打印导轨6的一侧设置有一所述铺料机构8。在本实施例中，打印机构10通过横梁与铺料机构8集成设置，打印机构10随着铺料机构8一起沿铺料导轨5往复移动。即，在正常运行时，铺料机构8沿铺料导轨5移动进行落料，在此过程中打印机构10随铺料机构8一起移动，但打印机构10不进行打印，而在打印机构10随铺料机构8返回移动时实现打印。即，铺料机构8进程中进行落料操作，然后回程时进行打印操作。

在另一实施例中，两个所述铺料导轨5之间滑动设置有两个所述横梁，所述铺料机构8设置于两个所述横梁之间，且各所述横梁背离所述铺料机构8的一侧均安装有所述打印机构10。在本实施例中，在铺料机构8的两侧分别设置打印机构10，并且集成在同一个铺料导轨5上，两个打印机构10随着铺料机构8一起沿铺料导轨5往复移动。即在正常运行时，铺料机构8沿铺料导轨5向右移动进行落料时，左侧打印机构10随铺料机构8一起移动并进行打印；而在铺料机构8沿铺料导轨5向左返回落料时，右侧打印机构10随铺料机构8一起移动并进行打印。即，铺料机构8进程中进行落料操作的同时进行打印，然后回程时同样地同时进行打印操作。这样可实现连续打印操作，而不用等待落料结束后再进行打印，打印效率相对较高。

在另一实施例中，两个所述铺料导轨5之间滑动安装有一所述横梁，所述横梁的两侧分别安装有一所述铺料机构8。在本实施例中，通过在安装打印机构10的横梁的两侧分别设置一铺料机构8，并且集成在同一个铺料导轨5上，打印机构10随着铺料机构8一起沿铺料导轨5往复移动。即，在正常运行时，右侧铺料机构8沿铺料导轨5向右移动进行落料时，打印机构10随右侧铺料机构8一起移动并进行打印；而在铺料机构8沿铺料导轨5向左返回落料时，打印机构10随左侧铺料机构8一起移动并进行打印。即，通过设置一套打印机构10配合两套铺料机构8在往返方向实现连续打印，而落料分别由两个铺料机构8执行，这样可便于连续不停止打印操作，而不需要因加料而中断打印操作。

在其中一实施例中，两个所述铺料导轨5之间滑动设置有两个所述横梁，所述铺料机构8设置于两个所述横梁之间，且两个所述横梁之间沿垂直方向跨接有拱形龙门机构，其中一所述横梁上安装有所述打印机构10，并通过所述拱形龙门机构滑动至另一所述横梁。在其中一实施例中，所述拱形龙门机构包括拱形滑轨与活动设置于所述拱形滑轨两端的连接块，所述连接块与所述打印机构10活动连接。具体地，所述打印机构10包括滑动块与设置于所述滑动块上的打印头，所述滑动块活动安装于所述打印导轨6上。在一优选实施例中，所述滑动块与所述连接块转动连接。具体地，滑动块安装于打印导轨6上，并随打印导轨6带动打印头沿打印导轨6往复运动，当需要将打印头通过拱形龙门机构转换至另一打印导轨6运动时，则首选将滑动块拆离打印导轨6，并转动滑动块与连接块的安装角度，使得打印头沿拱形滑轨滑动至另一侧的打印导轨6处。同理，将滑动块安装至该侧的打印导轨6上，然后使得打印头沿该侧打印导轨6运动。在本实施例中，通过在铺料机构8的上方设置拱形龙门机构，打印机构10随着铺料机构8一起沿铺料导轨5往复移动。即在正常运行时，铺料机构8与打印机构10同步沿铺料导轨5向右打印完成一层后，打印机构10通过拱形龙门机构跳转至铺料机构8的另一侧，铺料机构8与打印机构10沿铺料导轨5向左返回时，依然采用落料与打印同步进行，大大提高了设备效率。即，采用一套打印机构10，通过拱形龙门机构实现在两个打印导轨6的安装，继而实现往返同时进行打印。

在另一实施例中，两个所述落料导轨之间滑动设置有两个所述横梁，所述落料机构设置于两个所述横梁之间，且两个所述横梁的一端之间沿水平方向跨接有拱形龙门机构，其中一所述横梁上安装有所述打印机构10，并通过所述拱形龙门机构滑动至另一所述横梁。在本实施例中，通过在落料机构的一端侧面设置拱形龙门机构，打印机构10随着落料机构一起沿落料导轨往复移动。在一优选实施例中，所述打印机构10包括打印头、第一连接部以及第二连接部，所述第一连接部的一端与所述打印头连接，且所述第一连接部活动设置于所述打印导轨6上，所述第二连接部与所述第一连接部一体设置，且所述拱形龙门机构与所述第二连接部连接。这样，通过在两个横梁之间跨接所述拱形龙门机构，使得所述拱形龙门机构的一端连接打印机构10，另一端连接横梁，当驱动打印头由一侧横梁上的打印导轨6滑出后，其会沿着水平方向设置的拱形龙门机构滑动至另一侧的横梁上，进一步通过将第一连接部与另一侧横梁上打印导轨6滑动连接时，从而实现打印机构10在另一侧横梁进行打印。即在正常运行时，落料机构与打印机构10同步沿铺料导轨5向右打印完成一层后，打印机构10通过拱形龙门机构转至落料机构的另一侧，落料机构与打印机构10沿铺料导轨5向左返回时，依然采用落料与打印同步进行，大大提高了设备效率。

为了减小落料机构在运动过程中对打印机构10产生的振幅影响，在其中一实施例中，每一所述横梁的两端与每一所述落料机构的两端均分别安装有滑块，各所述滑块与所述落料导轨滑动连接。即，落料导轨上设有双滑块，分别与落料机构和横梁连接，这样可以减小落料机构在运动过程中对打印机构10产生的振幅影响，从而可提高打印精度。

为了提高打印产品的固化速度，在其中一实施例中，各所述落料机构的侧面均设置有加热件。其中，加热件可以是电加热圈或电加热块。这样，通过启动加热件有利于对落料机构下端成型的产品进行快速固化，以提升打印效率。

对于铺料导轨5，以上说明了其成对设置的多种设置方式，根据需要铺料导轨5也可以单独设置。与上述实施例不同，在另一实施例中，铺料导轨5上滑动连接有安装部件，打印导轨6和铺料机构8分别对应的与安装部件固定连接。也就是将打印机构10与铺料机构8集成，在铺料导轨5的滑块上安装连接部件，连接部件具体可以为连接板24，连接板24上分别安装铺料机构8与打印导轨6，打印导轨6上安装打印机构10。该实施例中使用单个铺料导轨5与单个打印导轨6即可，实现低成本完成设备打印与铺料功能。

在上述各实施例中，还包括与支撑框架4相独立设置的混料平台，请参阅图1，混料平台包括支撑主体15和放置于支撑主体15上的混料机13、用于量取物料的称量称和用于盛放并转移物料的盛料杯12。也就是混料平台与主设备分离，一方面可以降低设备高度、另外一方面可以实现灵活布局。称量称具体可以为电子称14，根据需要也可以采用其他称量设备。需要混料时，使用称量称进行量取合适的原料以及所需的液料，使用盛料杯12加入混料机13进行混合。混合完毕后，使用盛料杯12将混好的原料加入3D打印设备的加料装置9。然后再次进行上述过程，直至加料装置9装满混好的原料。支撑主体15具体可以为上下多层设计的支撑平台，其下部放置所需不同液料品类，上部放置混料机13、称量称、盛料杯12。根据需要，支撑主体15也可以采用支撑框架或支撑柜等结构。

在上述各实施例中，还包括气源产生系统，气源产生系统包括气源泵和储气装置，气源泵与储气装置之间通过管路连通，且管路内设置有单向阀，储气装置设置于单向阀的后方。也就是本3D打印设备自带气源产生系统。气源泵具体可通过电机带动，气源泵产生气体，为防止气体倒流，气源泵与储气装置之间设置单向阀，单向阀只允许由气源泵向储气装置的方向通过。储气装置具体可以为储气罐。通过上述结构设置，自带气源，进而降低了对使用场景的要求。

进一步地，管路内连接于气源泵的后方依次设置有过滤器和稳压阀。也就是气源泵后设置过滤器，过滤器后设置稳压阀，稳压阀后设置单向阀，气源泵产生的压缩空气首先由过滤器进行一级过滤，然后经过稳压阀稳压后通过单向阀进入储气装置，储气装置内储存产生的气体。

更进一步地，储气装置上设置有用于检测储气装置内气压的压力检测装置。压力检测装置具体可以为压力传感器，也可以为压力表等。通过压力检测装置的设置，能够实时获取储气装置内的压力，从而能够进行储气量的控制。

为了实现自动控制，还包括控制器，压力检测装置和气源泵分别与控制器电连接，控制器用于在压力检测装置反馈的压力值小于第一预设值时控制气源泵启动，而当压力检测装置反馈的压力值等于第二预设值时控制气源泵停止，第二预设值不小于第一预设值。以压力检测装置为压力传感器为例，储气装置上安装压力传感器用于检测储气装置内气压，当气压小于第一设定值时，电机带动气源泵工作，当储气装置内气压满足要求，如达到第二预设值时，气源泵停止工作。控制上具体可以采用PID控制，通过压力传感器采集的储气装置内气压形成闭环反馈，将气压稳定在设定范围内。根据需要，储气装置通过二级过滤器与用气设备连接，也就是储气装置内的气体经过二级过滤器到达用气设备。

在上述各实施例中，请参阅图9，还包括加料装置9，加料装置9包括储料斗31、加料上盖22和阀门32，储料斗31的顶端具有开口，加料上盖22设置于储料斗31的顶端且用于打开或遮蔽开口，阀门32密封连接于储料斗31的底端以控制下料。也就是加料上盖22在储料斗31上部，阀门32在储料斗31下部。加料上盖22与储料斗31共同形成密闭空间，防止储料斗31内原料外溢或其内液料挥发。储料斗31主要用于储存3D打印设备所需的原料，优选的其容积大于或等于如图1中工作箱7的容积。则储料斗31加满时，其内原料足够完成一个打印任务。在考虑空间占用等情况下，储料斗31的容积也可以小于工作箱7的容积，则完成一个打印任务过程中需再次加料。

进一步地，阀门32的下料口呈矩形，且矩形的长度与铺料机构8的长度相等。如图9所示，阀门32的下料口呈矩形，矩形长度即下料口长度与图1中铺料机构8的长度AB相等，阀门32打开时，储料斗31内的下部原料全部落到铺料机构8内，使铺料机构8的长度AB上全部落有原料，铺料器内不再需要单独设置机构，将原料沿AB均匀填充。更进一步地，铺料机构8的长度大于工作箱7的长度，从而保证铺料效果。具体的，为了储料斗31内的物料更好的下落，储料斗31下部有一定斜度，如储料斗31的下部逐渐向内倾斜，可以对其内部原料起到导向作用。

在上述各实施例中，还包括液料系统1，请参阅图10，液料系统1包括清洗液桶、废液桶、树脂桶、第一电磁阀A1、第二电磁阀A2、第三电磁阀A3、第一液料泵(泵1)、第二液料泵(泵2)、清洗位3、压墨位、保护位，清洗液桶依次通过第一液料泵、第二电磁阀与清洗位3的清洗槽连接；树脂桶依次通过第二液料泵和第三电磁阀与打印机构10的打印头连接；压墨位和保护位的废液槽与废液桶连接，清洗位3的废液槽通过第一电磁阀与废液桶连接。液料系统1下部设置三个液料桶，分别为清洗液桶、废液桶、树脂桶，三个桶内分别盛装清洗剂、废液、树脂(3DP打印机所喷射粘接剂)。清洗液桶与第一液料泵连接，第一液料泵与第二电磁阀连接。加清洗剂时，第二电磁阀打开、第一电磁阀关闭，第一液料泵将清洗液桶内清洗剂加入到清洗位3上清洗槽内，清洗槽上安装液位传感器，液位传感器检测到液位后第一液料泵停止工作。树脂桶与第二液料泵连接，第二液料泵与过滤器连接，过滤器与第三电磁阀连接，第三电磁阀通过管路与打印头连接。加入树脂时，第二液料泵与第三电磁阀同时打开，第二液料泵将树脂桶内液料加入打印头内部，供打印头打印使用。清洗位3、压墨位、保护位上废液槽通过管路连接进入废液桶，其中，清洗位3与废液桶之间连接第一电磁阀。收集废液时，第二电磁阀关闭、第一电磁阀打开，废液由于重力作用，自流至废液桶，达到收集废液目的。

在上述各实施例中，工作箱7包括固定于支撑框架4上的工作箱7外壳和能够相对工作箱7外壳滑动的活动底板，顶升机构19的底部与支撑框架4固定连接，顶端与工作箱7的活动底板固定连接，以带动互动底板沿垂直方向升降。具体的，工作箱7可以通过螺栓与支撑框架4固定连接，其活动底板与顶升机构19的上部门板固定连接，如通过螺钉或电磁铁固定，顶升门板上升或下降时，带动工作箱7的活动底板运动，实现3D打印设备高度方向运动。

在上述各实施例中，还包括设置于支撑框架4外的外防护箱体20，外防护箱体20的顶部对应打印区的位置设置有上盖21以露出或封闭打印区。需要说明的是，打印区指工作箱7的位置，通过上盖21的设置，一方面可以通过将上盖21打开更好的观察打印过程，且在打印完成后，打开上盖21，人员站在3DP设备正面，从工作箱7上部即可实现清箱并取出3DP所打印产品。因此，不设置导轨或其他移动机构，工作箱7不移出设备即可进行清箱。

具体的，外防护箱体20的顶部对应加料装置9的位置设置有开口，加料上盖22覆盖于开口上方。外防护箱体20上对应液料桶的位置设置有液料桶门23。

在上述各实施例中，还包括清洗平台，请参阅图7-8，清洗平台包括清洗支架27、筛网28和接料槽29，接料槽29活动安装于清洗支架27的下部，筛网28设置于清洗支架27内且位于接料槽29的上方。具体的，清料支架上部放置筛网28，下部放置接料槽29。筛网28上部与清料支架搭接，侧面有一定斜度。接料槽29上设置有把手30，方便将接料槽29从清料支架中拿出或放入。筛网28用于分离3DP打印产品与其表面多余的原料，接料槽29用于收集从3DP所打印产品上清理出来多余的原料。

在上述各实施例中，支撑框架4的底端安装有脚轮2，因而可以随意移动。需要移动设备到其他场所时，无需吊车、叉车即实现，可以极大实现灵活布局，降低对使用场所的空间要求。

采用上述的3D打印设备进行打印时，铺料机构8首先到加料装置9下方进行加砂，如图3然后沿着CD方向进行铺料；铺料层数达到设定值时，重新回到加料装置9下方，再次进行加砂。打印头在一层铺砂完成后，沿着AB方向打印，打印一次完成后，铺料导轨5沿着CD方向运动一定距离，打印头继续打印，如此循环直至打印完一层。一个打印循环完成后，顶升机构19带动工作箱7的活动底板下降一个高度，继续重复铺料、打印循环。如此往复，直至打印任务结束。打印任务完成时，铺料机构8与打印机构10回到清洗位3，打开外防护的上盖21，初步清除多余原料、取出打印产品。在清料平台上进一步去除多余散料。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种3D打印设备，其特征在于，包括支撑框架、集成设置于所述支撑框架的打印组件和工作箱机构；

所述打印组件包括铺料导轨、若干打印导轨、若干铺料机构以及若干打印机构，各所述打印导轨与各所述铺料机构设置于所述铺料导轨上，至少一所述打印导轨上滑动设置一所述打印机构；

所述工作箱机构包括集成设置于一体的工作箱与顶升件，所述顶升件用于顶升所述工作箱的底板沿垂直方向升降，所述工作箱与所述顶升件活动穿设于所述支撑框架的内部；

所述铺料导轨上滑动连接有安装部件，所述打印导轨和所述铺料机构分别对应的与所述安装部件固定连接；

还包括液料系统，所述液料系统包括清洗液桶、废液桶、树脂桶、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一液料泵、第二液料泵、清洗位、压墨位、保护位，所述清洗液桶依次通过所述第一液料泵、所述第二电磁阀与所述清洗位的清洗槽连接；所述树脂桶依次通过所述第二液料泵和所述第三电磁阀与所述打印机构的打印头连接；所述压墨位和所述保护位的废液槽与所述废液桶连接，所述清洗位的废液槽通过所述第一电磁阀与所述废液桶连接。

2.根据权利要求1所述的3D打印设备，其特征在于，所述铺料导轨成对设置，且两个所述铺料导轨设置于所述支撑框架的对称两侧；各所述打印导轨与各所述铺料机构分别设置于两个所述铺料导轨之间。

3.根据权利要求1-2任一项所述的3D打印设备，其特征在于，还包括与所述支撑框架相独立设置的混料平台，所述混料平台包括支撑主体和放置于所述支撑主体上的混料机、用于量取物料的称量称和用于盛放并转移所述物料的盛料杯。

4.根据权利要求1-2任一项所述的3D打印设备，其特征在于，还包括气源产生系统，所述气源产生系统包括气源泵和储气装置，所述气源泵与所述储气装置之间通过管路连通，且所述管路内设置有单向阀，所述储气装置设置于所述单向阀的后方。

5.根据权利要求4所述的3D打印设备，其特征在于，所述管路内连接于所述气源泵的后方依次设置有过滤器和稳压阀。

6.根据权利要求4所述的3D打印设备，其特征在于，所述储气装置上设置有用于检测所述储气装置内气压的压力检测装置。

7.根据权利要求6所述的3D打印设备，其特征在于，还包括控制器，所述压力检测装置和所述气源泵分别与所述控制器电连接，所述控制器用于在所述压力检测装置反馈的压力值小于第一预设值时控制所述气源泵启动，而当所述压力检测装置反馈的压力值等于第二预设值时控制所述气源泵停止，所述第二预设值不小于所述第一预设值。

8.根据权利要求1-2任一项所述的3D打印设备，其特征在于，还包括加料装置，所述加料装置包括储料斗、加料上盖和阀门，所述储料斗的顶端具有开口，所述加料上盖设置于所述储料斗的顶端且用于打开或遮蔽所述开口，所述阀门密封连接于所述储料斗的底端以控制下料。

9.根据权利要求8所述的3D打印设备，其特征在于，所述阀门的下料口呈矩形，且矩形的长度与所述铺料机构的长度相等。

10.根据权利要求8所述的3D打印设备，其特征在于，所述铺料机构的长度大于所述工作箱的长度。

11.根据权利要求1-2任一项所述的3D打印设备，其特征在于，所述工作箱包括固定于所述支撑框架上的工作箱外壳和能够相对所述工作箱外壳滑动的活动底板，所述顶升机构的底部与所述支撑框架固定连接，顶端与所述工作箱的活动底板固定连接，以带动所述活动底板沿垂直方向升降。

12.根据权利要求1-2任一项所述的3D打印设备，其特征在于，还包括设置于所述支撑框架外的外防护箱体，所述外防护箱体的顶部对应打印区的位置设置有上盖以露出或封闭所述打印区。

13.根据权利要求1-2任一项所述的3D打印设备，其特征在于，还包括清洗平台，所述清洗平台包括清洗支架、筛网和接料槽，所述接料槽活动安装于所述清洗支架的下部，所述筛网设置于所述清洗支架内且位于所述接料槽的上方。

14.根据权利要求1-2任一项所述的3D打印设备，其特征在于，所述支撑框架的底端安装有脚轮。

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