CN214645925U - 一种带缺陷检测的3d打印机装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带缺陷检测的3D打印机装置，包括机架、打印组件、升降组件和两个缺陷拍摄相机，在机架的顶部设置有打印口；打印组件包括打印移动驱动机构、3D打印喷头，打印移动驱动机构用于带动3D打印喷头可在打印口内的水平面上移动；升降组件包括托料板、升降驱动机构，托料板设置于打印口的下方，升降驱动机构用于带动托料板在上下方向上移动；两个缺陷拍摄相机呈对角线设置于打印口内，两个缺陷拍摄相机与3D打印喷头设置于同一水平面上，缺陷拍摄相机设置有跟踪旋转单元，跟踪旋转单元可带动缺陷拍摄相机绕竖直的轴线旋转。通过两部缺陷拍摄相机可避免出现盲点的问题，能及时检测到模型缺陷，节约时间与大量的资源。

Description

一种带缺陷检测的3D打印机装置

技术领域

本实用新型涉及3D打印的领域，特别涉及一种带缺陷检测的3D打印机装置。

背景技术

科技进步推动时代发展，如今的3D打印技术愈加成熟，3D打印涉及的领域日渐扩大，市场需求越来越大。但在3D打印过程中仍不免出现打印出来的模型内部细节缺陷，模糊等现象。在实际打印过程中，出现的缺陷及其他各种未知问题及都不能及时检测到，以至于打印完毕后才能发现，或者到应用模型之际才发现内部出现某种不可修改的缺陷。在缺陷模型检测方面，目前许多种解决方法，主要分为两种分别是1、用X射线源模块直接扫描检测成品缺陷情况，把采集到的数据传给计算机进行处理，计算机把3D打印前的理想模型图与打印后所获得的成品图两图信息进行对比，从而判断是否出现缺陷，用X射线进行缺陷扫描，技术繁杂，过于浪费能源，成本相对较高，且在打印后才能扫描缺陷，同样不能解决及时发现缺陷的问题，耗费大量时间与材料；2、通过机器臂让相机与喷头固定根据打印轨迹的法矢量，跟踪喷头移动采集打印实时图像，在同时打印多个模型时很容易造成相机被模型遮挡，以至于不能全程检测到模型的打印。而且，市场上常用的打印机都是盒状，而这种需要机械臂的技术并不适用于市场上的大部分3D打印机，再者，此类相机需要长时间不断旋转来跟随打印喷头运动，具有一定的危险性。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种带缺陷检测的3D打印机装置，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种带缺陷检测的3D打印机装置，其包括：机架、打印组件、升降组件和两个缺陷拍摄相机，在机架的顶部设置有呈上下贯通的打印口；打印组件包括打印移动驱动机构、3D打印喷头，所述3D打印喷头设置于打印口，所述打印移动驱动机构设置有与所述3D打印喷头传动连接、并使得所述3D打印喷头可在打印口内的水平面上移动的打印移动驱动端；升降组件包括托料板、升降驱动机构，所述托料板设置于打印口的下方，所述升降驱动机构设置有与所述托料板传动连接、并使得所述托料板可相对于所述打印口在上下方向上移动的升降驱动端；两个缺陷拍摄相机呈对角线设置于打印口内，两个缺陷拍摄相机与3D打印喷头设置于同一水平面上，所述缺陷拍摄相机设置有跟踪旋转单元，所述跟踪旋转单元可带动缺陷拍摄相机绕竖直的轴线旋转。

本实用新型的有益效果是：在使用时，打印移动驱动机构驱动3D打印喷头在打印口内的水平面上移动，同时升降驱动机构带动托料板相对于3D打印喷头往下移动，使得3D打印喷头打印的模型形成于托料板上，在3D打印喷头打印的过程中，根据3D打印喷头的位置，跟踪旋转单元可带动缺陷拍摄相机旋转，两个缺陷拍摄相机实时对3D打印喷头的打印位置进行检测拍摄，一旦检测到模型出现缺陷3D打印喷头停止打印。本实用新型通过两部缺陷拍摄相机可避免出现盲点的问题，能及时检测到模型缺陷，节约时间与大量的资源，不需要用到机械臂，不需要用到X射线来扫描，减少能源损耗。

此外，在其他一些方案中，还可增加可带动缺陷拍摄相机沿打印口边沿移动的跟踪移动驱动单元，跟踪移动驱动单元可采用丝杆与螺母座传动结构、或者电动推杆的结构、又或者环形传送带的结构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机架包括呈水平设置的底座、呈水平设置的顶座、呈竖向设置的背板座，所述背板座连接于底座的后沿和顶座的后沿，所述打印口设置于顶座上。

底座主要起到支撑的作用，提高机架的稳定性，并且可便于人们对打印过程的观察。

作为上述技术方案的进一步改进，所述打印移动驱动机构包括左右移动驱动构件和前后移动驱动构件，所述左右移动驱动构件包括呈前后延伸设置的滑动架、用于驱动滑动架在左右方向移动的左右移动驱动单元，所述滑动架的前端和后端分别与打印口的前内壁和后内壁滑动连接，所述3D打印喷头和前后移动驱动构件设置于滑动架上，所述前后移动驱动构件用于驱动所述3D打印喷头在所述滑动架上前后移动。

在3D打印喷头打印的过程中，左右移动驱动单元驱动滑动架在左右方向上水平移动，从而带动3D打印喷头在左右方向上水平移动，而前后移动驱动构件带动所述3D打印喷头在所述滑动架上前后移动，从而实现的3D打印喷头在打印口内的水平面上移动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述左右移动驱动单元包括呈左右延伸设置的左右移动丝杆、与左右移动丝杆传动连接的左右移动电机，所述左右移动丝杆可转动地安装于机架上，在所述滑动架上固定有与所述左右移动丝杆螺纹传动连接的左右移动螺母座。

通过左右移动丝杆与左右移动螺母座的螺纹配合，可提高3D打印喷头左右移动的精度。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述打印口的前内壁和后内壁均设置有左右移动槽，所述滑动架的前端和后端分别与两个所述左右移动槽滑动连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述前后移动驱动构件包括呈前后延伸设置的前后移动丝杆、与前后移动丝杆传动连接的前后移动电机、固定于3D打印喷头上的前后移动螺母座，所述前后移动螺母座与所述前后移动丝杆螺纹传动连接，所述于3D打印喷头与所述滑动架滑动连接。

通过前后移动丝杆与前后移动螺母座的螺纹配合，可提高3D打印喷头前后移动的精度。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述滑动架上设置有与所述3D打印喷头滑动连接的前后移动槽，所述前后移动槽呈前后延伸设置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述升降驱动机构包括呈上下沿设置的升降丝杠、与升降丝杠传动连接的升降电机、与升降丝杠螺纹传动连接的升降螺母座，所述升降螺母座与托料板连接，所述托料板与所述机架滑动连接。

在打印的过程中，模型跟随托料板上下移动，这时通过升降丝杠与升降螺母座的螺纹配合可提高托料板上下移动的精度。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述机架上设置有呈上下延伸设置的升降滑道，所述托料板的底部连接有升降架，所述升降架与所述升降滑道滑动连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述3D打印机装置还包括报警器，所述报警器与所述缺陷拍摄相机电连接。

当缺陷拍摄相机拍摄检测到有缺陷时，报警器会发出报警的声音或者报警光，提示人们。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明；

图1是本实用新型所提供的3D打印机装置，其一实施例的结构示意图一；

图2是本实用新型所提供的3D打印机装置，其一实施例的结构示意图二，其中两箭头分别表示前向和后向，其中两箭头分别表示上向和下向，其中两箭头分别表示左向和右向；

图3是本实用新型所提供的3D打印机装置，其一实施例的侧视图，其中两箭头分别表示前向和后向，其中两箭头分别表示上向和下向；

图4是本实用新型所提供的3D打印机装置，其一实施例的俯视图，其中两箭头分别表示前向和后向，其中两箭头分别表示左向和右向；

图5是本实用新型所提供的3D打印机装置，其一实施例的3D打印喷头时的示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图5，本实用新型的带缺陷检测的3D打印机装置作出如下实施例：

本实施例的3D打印机装置，包括：机架100、打印组件、升降组件和两个缺陷拍摄相机400，其中机架100包括呈水平设置的底座120、呈水平设置的顶座130、呈竖向设置的背板座140，所述背板座140连接于底座120的后沿和顶座130的后沿，顶座130上设置有呈上下贯通的打印口110，打印口110呈矩形。

而打印组件包括打印移动驱动机构、3D打印喷头200，其中3D打印喷头200设置于打印口110内，打印移动驱动机构用于带动所述3D打印喷头200可在打印口110内的水平面上移动，具体地：打印移动驱动机构包括左右移动驱动构件和前后移动驱动构件，左右移动驱动构件包括呈前后延伸设置的滑动架500、用于驱动滑动架500在左右方向移动的左右移动驱动单元，在所述打印口110的前内壁和后内壁均设置有左右移动槽111，所述滑动架500的前端和后端分别与两个所述左右移动槽111滑动连接，而左右移动驱动单元包括呈左右延伸设置的左右移动丝杆、与左右移动丝杆传动连接的左右移动电机，所述左右移动丝杆可转动地安装于机架100上，在所述滑动架500上固定有与所述左右移动丝杆螺纹传动连接的左右移动螺母座。

所述3D打印喷头200和前后移动驱动构件设置于滑动架500上，所述前后移动驱动构件用于驱动所述3D打印喷头200在所述滑动架500上前后移动，具体地：前后移动驱动构件包括呈前后延伸设置的前后移动丝杆、与前后移动丝杆传动连接的前后移动电机、固定于3D打印喷头200上的前后移动螺母座，所述前后移动螺母座与所述前后移动丝杆螺纹传动连接，所述于3D打印喷头200与所述滑动架500滑动连接，在所述滑动架500上设置有与所述3D打印喷头200滑动连接的前后移动槽510，所述前后移动槽510呈前后延伸设置。

升降组件包括托料板300、升降驱动机构，所述托料板300设置于打印口110的下方，升降驱动机构用于驱动所述托料板300可相对于所述打印口110在上下方向上移动，具体地：升降驱动机构包括呈上下沿设置的升降丝杠、与升降丝杠传动连接的升降电机、与升降丝杠螺纹传动连接的升降螺母座，所述升降螺母座与托料板300连接，所述托料板300与所述机架100滑动连接，在所述机架100上设置有呈上下延伸设置的升降滑道150，所述托料板300的底部连接有升降架310，所述升降架310与所述升降滑道150滑动连接。

两个缺陷拍摄相机400呈对角线设置于打印口110内，两个缺陷拍摄相机400与3D打印喷头200设置于同一水平面上，所述缺陷拍摄相机400设置有跟踪旋转单元，缺陷拍摄相机400通过跟踪旋转单元安装于打印口110内，所述跟踪旋转单元可带动缺陷拍摄相机400绕竖直的轴线旋转，本实施的跟踪旋转单元为旋转电机。

在使用时，打印移动驱动机构驱动3D打印喷头200在打印口110内的水平面上移动，同时升降驱动机构带动托料板300相对于3D打印喷头200往下移动，使得3D打印喷头200打印的模型形成于托料板300上，在3D打印喷头200打印的过程中，根据3D打印喷头200的位置，跟踪旋转单元可带动缺陷拍摄相机400旋转，两个缺陷拍摄相机400实时对3D打印喷头200的打印位置进行检测拍摄，一旦检测到模型出现缺陷3D打印喷头200停止打印。本实用新型通过两部缺陷拍摄相机400可避免出现盲点的问题，能及时检测到模型缺陷，节约时间与大量的资源，不需要用到机械臂，不需要用到X射线来扫描，减少能源损耗。

进一步地，3D打印机装置还包括报警器600，所述报警器600与所述缺陷拍摄相机400电连接，当缺陷拍摄相机400拍摄检测到有缺陷时，报警器600会发出报警的声音或者报警光，提示人们。

在一些实施例中，还可增加可带动缺陷拍摄相机400沿打印口110边沿移动的跟踪移动驱动单元，跟踪移动驱动单元可采用丝杆与螺母座传动结构、或者电动推杆的结构、又或者环形传送带的结构。

在一些实施例中，上述的电机、丝杆与螺母的驱动结构可替换为直线电动推杆。

在使用时，使用两个对角位置的缺陷拍摄相机400，旋转角度不需要180°，也不需要长时间跟踪移动，耗费电源。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种带缺陷检测的3D打印机装置，其特征在于：其包括：

机架(100)，在其顶部设置有呈上下贯通的打印口(110)；

打印组件，其包括打印移动驱动机构、3D打印喷头(200)，所述3D打印喷头(200)设置于打印口(110)，所述打印移动驱动机构设置有与所述3D打印喷头(200)传动连接、并使得所述3D打印喷头(200)可在打印口(110)内的水平面上移动的打印移动驱动端；

升降组件，其包括托料板(300)、升降驱动机构，所述托料板(300)设置于打印口(110)的下方，所述升降驱动机构设置有与所述托料板(300)传动连接、并使得所述托料板(300)可相对于所述打印口(110)在上下方向上移动的升降驱动端；

缺陷拍摄相机(400)，其数量为两个，两个缺陷拍摄相机(400)呈对角线设置于打印口(110)内，两个缺陷拍摄相机(400)与3D打印喷头(200)设置于同一水平面上，所述缺陷拍摄相机(400)设置有跟踪旋转单元，所述跟踪旋转单元可带动缺陷拍摄相机(400)绕竖直的轴线旋转。

2.根据权利要求1所述的一种带缺陷检测的3D打印机装置，其特征在于：

所述机架(100)包括呈水平设置的底座(120)、呈水平设置的顶座(130)、呈竖向设置的背板座(140)，所述背板座(140)连接于底座(120)的后沿和顶座(130)的后沿，所述打印口(110)设置于顶座(130)上。

3.根据权利要求1所述的一种带缺陷检测的3D打印机装置，其特征在于：

所述打印移动驱动机构包括左右移动驱动构件和前后移动驱动构件，所述左右移动驱动构件包括呈前后延伸设置的滑动架(500)、用于驱动滑动架(500)在左右方向移动的左右移动驱动单元，所述滑动架(500)的前端和后端分别与打印口(110)的前内壁和后内壁滑动连接，所述3D打印喷头(200)和前后移动驱动构件设置于滑动架(500)上，所述前后移动驱动构件用于驱动所述3D打印喷头(200)在所述滑动架(500)上前后移动。

4.根据权利要求3所述的一种带缺陷检测的3D打印机装置，其特征在于：

所述左右移动驱动单元包括呈左右延伸设置的左右移动丝杆、与左右移动丝杆传动连接的左右移动电机，所述左右移动丝杆可转动地安装于机架(100)上，在所述滑动架(500)上固定有与所述左右移动丝杆螺纹传动连接的左右移动螺母座。

5.根据权利要求4所述的一种带缺陷检测的3D打印机装置，其特征在于：

在所述打印口(110)的前内壁和后内壁均设置有左右移动槽(111)，所述滑动架(500)的前端和后端分别与两个所述左右移动槽(111)滑动连接。

6.根据权利要求4所述的一种带缺陷检测的3D打印机装置，其特征在于：

所述前后移动驱动构件包括呈前后延伸设置的前后移动丝杆、与前后移动丝杆传动连接的前后移动电机、固定于3D打印喷头(200)上的前后移动螺母座，所述前后移动螺母座与所述前后移动丝杆螺纹传动连接，所述于3D打印喷头(200)与所述滑动架(500)滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种带缺陷检测的3D打印机装置，其特征在于：

在所述滑动架(500)上设置有与所述3D打印喷头(200)滑动连接的前后移动槽(510)，所述前后移动槽(510)呈前后延伸设置。

8.根据权利要求1所述的一种带缺陷检测的3D打印机装置，其特征在于：

所述升降驱动机构包括呈上下沿设置的升降丝杠、与升降丝杠传动连接的升降电机、与升降丝杠螺纹传动连接的升降螺母座，所述升降螺母座与托料板(300)连接，所述托料板(300)与所述机架(100)滑动连接。

9.根据权利要求8所述的一种带缺陷检测的3D打印机装置，其特征在于：

在所述机架(100)上设置有呈上下延伸设置的升降滑道(150)，所述托料板(300)的底部连接有升降架(310)，所述升降架(310)与所述升降滑道(150)滑动连接。

10.根据权利要求1所述的一种带缺陷检测的3D打印机装置，其特征在于：

所述3D打印机装置还包括报警器(600)，所述报警器(600)与所述缺陷拍摄相机(400)电连接。

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