一种基于物联网的打印流畅的智能型3D打印机的制作方法

本发明涉及3D打印领域，特别涉及一种基于物联网的打印流畅的智能型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，它是以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，通过逐层打印的方式来构造物体，将数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序，把产品一层层制造出来。

现有的3D打印机在打印过程中，经常出现喷头堵塞，无法打印的问题，产生这一现象通常有两个原因，在喷头内部，当喷头打印结束时，喷头内部融化的材料未及时从喷头内部清理出，导致喷头堵塞，而在喷头外部，当打印机闲置时，空气中的一些灰尘、大型颗粒物、飞虫等杂质容易进入喷头内部，从而造成喷头的堵塞，无法执行3D打印操作。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的打印流畅的智能型3D打印机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的打印流畅的智能型3D打印机，包括底座、打印平台、打印组件、顶板、材料盘、送丝管、平板、升降机构、控制器和两个支柱，两个所述支柱分别设置在底座的两端且底端固定在底座上，所述顶板架设在两个支柱上，所述材料盘设置在顶板的上方且通过送丝管与打印组件连接，所述升降机构设置在顶板的下方且与平板传动连接，所述平板设置在两个支柱之间，所述平板上设有平面移动机构，所述平面移动机构与打印组件传动连接，所述打印组件设置在平板的下方，所述打印平台位于底座和打印组件之间，所述控制器设置在其中一个支柱的一侧且远离底座；

所述打印组件包括打印喷头、设置在打印喷头下方的堵塞块和设置在打印喷头两侧的驱动单元，所述驱动单元与堵塞块传动连接，所述驱动单元包括第二驱动电机、第二驱动轴、第三驱动电机、第三驱动轴、套管和侧杆，所述第二驱动电机固定在打印喷头上且与第二驱动轴传动连接，所述第三驱动电机固定在第二驱动轴上且与第三驱动轴传动连接，所述第三驱动轴的外周上设有外螺纹，所述套管套设在第三驱动轴上，所述套管内设有内螺纹，所述套管内的内螺纹与第三驱动轴上的外螺纹相匹配，所述套管通过侧杆与堵塞块固定连接；

所述打印喷头内设有料管、加热环和两个清洁单元，所述料管与送丝管连通，所述加热环套设在料管上，两个所述清洁单元分别设置在加热环的两侧，所述清洁单元包括第四驱动电机、第一连杆、第二连杆、第三连杆和清洁块，所述第四驱动电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与第三连杆铰接，所述第三连杆与清洁块铰接，所述清洁块设置在打印喷头的内壁上。

作为优选，为了实现平面打印功能，所述平面移动机构包括第一移动单元和第二移动单元，所述第一移动单元包括第五驱动电机、驱动齿轮和平移杆，所述第五驱动电机固定在平板上且与驱动齿轮传动连接，所述平移杆靠近驱动齿轮的一侧设有条形齿，所述平移杆上的条形齿与驱动齿轮啮合，所述第二移动单元包括第六驱动电机、第五连杆、第六连杆、套环、滑杆和移动块，所述第六驱动电机固定在平移杆的一侧且远离第五驱动电机，所述第六驱动电机与第四连杆传动连接且与滑杆固定连接，所述第四连杆通过第五连杆与套环铰接，所述套环套设在滑杆上且与移动块固定连接，所述打印喷头固定在移动块的下方。

作为优选，为了固定平移杆的移动方向，所述平移杆上设有开口，所述开口内设有两个固定块，所述固定块固定在平板上。

作为优选，为了防止平板在升降发生晃动保证其平稳移动，所述平板上设有两个凹口，所述凹口的数量与支柱的数量相等且一一对应，所述支柱靠近平板的一侧设置在凹口内。

作为优选，为了实现逐层打印功能，所述升降机构包括两个升降单元，两个所述升降单元分别设置在顶板的两侧，所述升降单元包括第一驱动电机、驱动轮和拉线，所述第一驱动电机固定在顶板的下方且与驱动轮传动连接，所述拉线的一端设置在驱动轮上，所述拉线的另一端与平板固定连接。

作为优选，为了保证清洁块紧贴打印喷头内壁实现彻底清洁，所述清洁单元还包括限位杆和限位块，所述限位块通过限位杆与加热环固定连接，所述清洁块位于打印喷头内壁和限位块之间。

作为优选，为了获取平板的升降距离，保证逐层打印精度，所述顶板的下方设有第一距离传感器。

作为优选，为了便于测量套管与第三驱动轴之间发生的相对移动距离，保证堵塞块堵住打印喷头，所述套管内的底部设有第二距离传感器。

作为优选，为了防止打印时模型发生翘边，所述底座和打印平台间设有加热垫。

作为优选，为了便于操作、观察及数据传输，所述控制器上设有显示屏、若干USB接口和若干控制按键。

该3D打印机在闲置时，为了防止外部的灰尘、颗粒物、飞虫等杂质进入打印喷头内部引起堵塞，通过打印喷头两侧的驱动单元使堵塞块堵住打印喷头，在驱动单元中，首先由第二驱动电机带动第二驱动轴转动，使堵塞块转动至打印喷头的正下方，而后，第三驱动电机运行，带动第三驱动轴转动，由于套管内的内螺纹与第三驱动轴上的外螺纹相匹配，从而使套管向上移动，进而通过侧杆带动堵塞块上移，同时由套管内的第二距离传感器检测套管与第三驱动轴发生的相对移动距离，从而保证堵塞块堵住打印喷头的喷嘴，防止外部杂物进入打印喷头内部，引起堵塞。该基于物联网的打印流畅的智能型3D打印机通过打印喷头两侧的驱动单元使堵塞块堵住打印喷头，防止打印机闲置时外部杂物进入打印喷头内部，引起堵塞。

当3D打印机完成打印操作时，为了保证下次的打印流畅，延长其使用寿命，首先由打印喷头两侧的驱动单元中的第三驱动电机转动，使套管下移，带动堵塞块下移，而后第二驱动电机转动，使堵塞块转动移开，同时在打印喷头内部，通过加热环两侧的清洁单元对打印喷头两侧的内壁进行清洁，利用第四驱动电机运行，带动第一连杆圆周运动，通过与第二连杆铰接，使第三连杆在打印喷头的内壁方向上来回移动，从而带动清洁块在内壁上来回移动清除内壁上残留的物料，在加热环的两侧，通过限位杆固定限位块，从而限制了第三连杆的移动方向范围，使清洁块紧贴打印喷头内壁进行清洁。该基于物联网的打印流畅的智能型3D打印机通过加热环两侧的清洁单元带动清洁块在打印喷头内壁上来回移动，清除残料的物料，从而保证了下次打印的顺利进行。

本发明的有益效果是，该基于物联网的打印流畅的智能型3D打印机通过打印喷头两侧的驱动单元使堵塞块堵住打印喷头，防止打印机闲置时外部杂物进入打印喷头内部，引起堵塞，不仅如此，通过加热环两侧的清洁单元带动清洁块在打印喷头内壁上来回移动，清除残料的物料，从而保证了下次打印的顺利进行。

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是本发明的基于物联网的打印流畅的智能型3D打印机的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的打印流畅的智能型3D打印机的打印组件的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的打印流畅的智能型3D打印机的打印喷头的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的打印流畅的智能型3D打印机的平面移动机构的结构示意图；

图中：1.底座，2.加热垫，3.打印平台，4.打印组件，5.支柱，6.顶板，7.材料盘，8.送丝管，9.第一距离传感器，10.平板，11.平面移动机构，13.第一驱动电机，14.驱动轮，15.拉线，16.显示屏，17.USB接口，18.控制按键，19.打印喷头，20.第二驱动电机，21.第二驱动轴，22.第三驱动电机，23.第三驱动轴，24.套管，25.第二距离传感器，26.侧杆，27.堵塞块，28.料管，29.加热环，30.第四驱动电机，31.第一连杆，32.第二连杆，33.第三连杆，34.清洁块，35.限位杆，36.限位块，37.凹口，38.第五驱动电机，39.驱动齿轮，40.平移杆，41.条形齿，42.开口，43.固定块，44.第六驱动电机，45.第四连杆，46.第五连杆，47.套环，48.滑杆，49.移动块。

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-图4所示，一种基于物联网的打印流畅的智能型3D打印机，包括底座1、打印平台3、打印组件4、顶板6、材料盘7、送丝管8、平板10、升降机构、控制器和两个支柱5，两个所述支柱5分别设置在底座1的两端且底端固定在底座1上，所述顶板6架设在两个支柱5上，所述材料盘7设置在顶板6的上方且通过送丝管8与打印组件4连接，所述升降机构设置在顶板6的下方且与平板10传动连接，所述平板10设置在两个支柱5之间，所述平板10上设有平面移动机构11，所述平面移动机构11与打印组件4传动连接，所述打印组件4设置在平板10的下方，所述打印平台3位于底座1和打印组件4之间，所述控制器设置在其中一个支柱5的一侧且远离底座1；

所述打印组件4包括打印喷头19、设置在打印喷头19下方的堵塞块27和设置在打印喷头19两侧的驱动单元，所述驱动单元与堵塞块27传动连接，所述驱动单元包括第二驱动电机20、第二驱动轴21、第三驱动电机22、第三驱动轴23、套管24和侧杆26，所述第二驱动电机20固定在打印喷头19上且与第二驱动轴21传动连接，所述第三驱动电机22固定在第二驱动轴21上且与第三驱动轴23传动连接，所述第三驱动轴23的外周上设有外螺纹，所述套管24套设在第三驱动轴23上，所述套管24内设有内螺纹，所述套管24内的内螺纹与第三驱动轴23上的外螺纹相匹配，所述套管24通过侧杆26与堵塞块27固定连接；

所述打印喷头19内设有料管28、加热环29和两个清洁单元，所述料管28与送丝管8连通，所述加热环29套设在料管28上，两个所述清洁单元分别设置在加热环29的两侧，所述清洁单元包括第四驱动电机30、第一连杆31、第二连杆32、第三连杆33和清洁块33，所述第四驱动电机30与第一连杆31传动连接，所述第一连杆31通过第二连杆32与第三连杆33铰接，所述第三连杆33与清洁块34铰接，所述清洁块34设置在打印喷头19的内壁上。

作为优选，为了实现平面打印功能，所述平面移动机构11包括第一移动单元和第二移动单元，所述第一移动单元包括第五驱动电机38、驱动齿轮39和平移杆40，所述第五驱动电机38固定在平板10上且与驱动齿轮39传动连接，所述平移杆40靠近驱动齿轮39的一侧设有条形齿41，所述平移杆40上的条形齿41与驱动齿轮39啮合，所述第二移动单元包括第六驱动电机44、第五连杆45、第六连杆46、套环47、滑杆48和移动块49，所述第六驱动电机44固定在平移杆40的一侧且远离第五驱动电机38，所述第六驱动电机44与第四连杆45传动连接且与滑杆48固定连接，所述第四连杆45通过第五连杆45与套环47铰接，所述套环47套设在滑杆48上且与移动块49固定连接，所述打印喷头19固定在移动块49的下方。

作为优选，为了固定平移杆40的移动方向，所述平移杆40上设有开口42，所述开口42内设有两个固定块43，所述固定块43固定在平板10上。

作为优选，为了防止平板10在升降发生晃动保证其平稳移动，所述平板10上设有两个凹口37，所述凹口37的数量与支柱5的数量相等且一一对应，所述支柱5靠近平板10的一侧设置在凹口37内。

作为优选，为了实现逐层打印功能，所述升降机构包括两个升降单元，两个所述升降单元分别设置在顶板6的两侧，所述升降单元包括第一驱动电机13、驱动轮14和拉线15，所述第一驱动电机13固定在顶板6的下方且与驱动轮14传动连接，所述拉线15的一端设置在驱动轮14上，所述拉线15的另一端与平板10固定连接。

作为优选，为了保证清洁块34紧贴打印喷头19内壁实现彻底清洁，所述清洁单元还包括限位杆35和限位块36，所述限位块36通过限位杆35与加热环29固定连接，所述清洁块34位于打印喷头19内壁和限位块34之间。

作为优选，为了获取平板10的升降距离，保证逐层打印精度，所述顶板6的下方设有第一距离传感器9。

作为优选，为了便于测量套管24与第三驱动轴23之间发生的相对移动距离，保证堵塞块27堵住打印喷头19，所述套管24内的底部设有第二距离传感器25。

作为优选，为了防止打印时模型发生翘边，所述底座1和打印平台3间设有加热垫2。

作为优选，为了便于操作、观察及数据传输，所述控制器上设有显示屏16、若干USB接口17和若干控制按键18。

该3D打印机在闲置时，为了防止外部的灰尘、颗粒物、飞虫等杂质进入打印喷头19内部引起堵塞，通过打印喷头19两侧的驱动单元使堵塞块27堵住打印喷头19，在驱动单元中，首先由第二驱动电机20带动第二驱动轴21转动，使堵塞块27转动至打印喷头19的正下方，而后，第三驱动电机22运行，带动第三驱动轴23转动，由于套管24内的内螺纹与第三驱动轴23上的外螺纹相匹配，从而使套管24向上移动，进而通过侧杆26带动堵塞块27上移，同时由套管24内的第二距离传感器25检测套管24与第三驱动轴23发生的相对移动距离，从而保证堵塞块27堵住打印喷头27的喷嘴，防止外部杂物进入打印喷头19内部，引起堵塞。该基于物联网的打印流畅的智能型3D打印机通过打印喷头19两侧的驱动单元使堵塞块27堵住打印喷头19，防止打印机闲置时外部杂物进入打印喷头19内部，引起堵塞。

当3D打印机完成打印操作时，为了保证下次的打印流畅，延长其使用寿命，首先由打印喷头19两侧的驱动单元中的第三驱动电机22转动，使套管24下移，带动堵塞块27下移，而后第二驱动电机20转动，使堵塞块27转动移开，同时在打印喷头19内部，通过加热环29两侧的清洁单元对打印喷头19两侧的内壁进行清洁，利用第四驱动电机30运行，带动第一连杆31圆周运动，通过与第二连杆32铰接，使第三连杆33在打印喷头19的内壁方向上来回移动，从而带动清洁块34在内壁上来回移动清除内壁上残留的物料，在加热环29的两侧，通过限位杆35固定限位块36，从而限制了第三连杆33的移动方向范围，使清洁块35紧贴打印喷头19内壁进行清洁。该基于物联网的打印流畅的智能型3D打印机通过加热环29两侧的清洁单元带动清洁块35在打印喷头19内壁上来回移动，清除残料的物料，从而保证了下次打印的顺利进行。

与现有技术相比，该基于物联网的打印流畅的智能型3D打印机通过打印喷头19两侧的驱动单元使堵塞块27堵住打印喷头19，防止打印机闲置时外部杂物进入打印喷头19内部，引起堵塞，不仅如此，通过加热环29两侧的清洁单元带动清洁块35在打印喷头19内壁上来回移动，清除残料的物料，从而保证了下次打印的顺利进行。

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。