一种能够自动装卸料丝的智能3D打印设备的制作方法

本发明涉及3d打印设备领域，特别涉及一种能够自动装卸料丝的智能3d打印设备。

背景技术：

3d打印机(3dprinters)简称(3dp)是一位名为恩里科·迪尼(enricodini)的发明家设计的一种神奇的打印机，它不仅可以“打印”一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。

2016年2月3日讯，中国科学院福建物质结构研究所3d打印工程技术研发中心林文雄课题组在国内首次突破了可连续打印的三维物体快速成型关键技术，并开发出了一款超级快速的连续打印的数字投影(dlp)3d打印机。该3d打印机的速度达到了创记录的600mm/s，可以在短短6分钟内，从树脂槽中“拉”出一个高度为60mm的三维物体，而同样物体采用传统的立体光固化成型工艺(sla)来打印则需要约10个小时，速度提高了足足有100倍！3d打印实现太空工业化。

在现有的3d打印机设备中，在进行打印的过程中，需要加入大量的料丝，但是由于这些料丝装盘的容量有限，在对大型的产品进行打印的时候，往往需要工作人员在一旁进行定时观察，防止料丝用完以后无法继续打印，这样就大大降低了3d打印设备的实用性。

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，提供一种能够自动装卸料丝的智能3d打印设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能够自动装卸料丝的智能3d打印设备，包括横梁、立柱、底座、打印机构、进料机构、装卸机构和传送机构，所述横梁通过立柱设置在底座的上方；所述打印机构设置在横梁的下方且位于底座的上方，所述进料机构与打印机构连通，所述进料机构设置在横梁的上方，所述装卸机构设置在进料机构的一侧，所述传送机构设置在立柱上且靠近进料机构；

其中，传送机构将大量的料丝进行储备，当需要装入料丝的时候，就会将指定的料丝传送到指定的位置，随后通过装卸机构将不用的料丝盘卸掉，装入指定的料丝盘，随后将料丝装入到进料机构中，通过对料丝进行加热等操作，输送给打印机构，从而能够实现3d打印设备的持续不断的打印，对大型的产品进行打印。

所述传送机构包括两个传动轮、驱动组件、传送带和若干料丝盘，所述传动轮均位于传送带的内部且分别位于传送带的两端，所述驱动组件与其中一个传动轮传动连接，所述料丝盘均与设置在传送带的外周，所述驱动组件包括第二电机和驱动轴，所述第二电机通过驱动轴与其中一个传动轮传动连接；

所述装卸机构包括固定支座、第三电机、转向杆、第四电机、装卸杆和限位块，所述固定支座设置在横梁的顶部，所述第三电机设置在固定支座的上方且通过转向杆与第四电机传动连接，所述第四电机通过装卸杆与限位块传动连接，所述料丝盘的中心处设有限位槽，所述限位槽与限位块匹配，所述限位块的外周设有若干定位组件，所述限位槽的内部设有若干定位槽，所述定位组件的数量一致与定位槽的数量一致一一对应且互相匹配；

所述定位组件包括两个钢珠、外壳和弹簧，所述外壳为中空结构，两个钢珠分别设置在外壳的两端且通过弹簧互相连接。

其中，在传送机构中，第二电机通过驱动轴来控制其中一个传动轮转动，则就会带动另一个传动轮转动，传送带就会开始转动，从而带动外周的各料丝盘转动，能够实现对打印工作持续输送料丝。

在装卸机构中，第三电机通过转向杆来控制第四电机的转动，用来实现第四电机对进料机构进行装卸料和对传送机构进行装卸料。第四电机通过装卸杆控制限位块的移动，用来对实现限位块与料丝盘中心处的限位槽发生匹配，从而能够实现对料丝盘进行装卸。

其工作流程如下：首先第三电机控制第四电机转到进料机构处，随后第四电机卸下用完的料丝盘，第三电机再转动第四电机到传送机构处，第四电机就会将该料丝盘装入到传送机构中，随后传送机构将需要的料丝盘传送到指定位置，则第四电机再将新的料丝盘装入到进料机构中，如此往复，实现了打印的持续性，提高了设备的实用性。

具体的，所述打印机构包括竖向移动机构、水平移动机构和打印组件，所述竖向移动机构设置在横梁的下端面且通过水平移动机构与打印组件传动连接。

具体的，所述竖向移动机构包括两个竖向移动组件，所述竖向移动组件包括气缸、活塞杆和升降杆，所述气缸通过活塞杆与水平设置的升降杆传动连接。

具体的，所述水平移动机构包括第一电机和伸缩杆，所述第一电机固定在升降杆的下方，所述第一电机与伸缩杆传动连接。

具体的，所述打印组件设置在伸缩杆的下方，所述打印组件包括打印喷头，所述打印喷头包括外框和若干依次连接的打印喷孔，所述打印喷孔设置在外框的内部。

具体的，所述伸缩杆与升降杆之间设有限位杆，所述限位杆套设在伸缩杆的外周，所述限位杆的一端固定在升降杆的下端面。

具体的，各打印喷孔的圆心所在的连接线与伸缩杆的伸缩方向垂直。

其中，气缸通过活塞杆来控制升降杆的升降，随后升降杆就实现了打印喷头的升降控制，接着第一电机通过伸缩杆来控制打印喷头的移动，在打印喷头移动的时候，由于各打印喷孔的圆心所在的连接线与伸缩杆的伸缩方向垂直，则就能够实现平面打印，配合升降杆的升降，就实现了3d打印。

具体的，所述进料机构包括加热器和导管，所述加热器的内部通过导管与打印喷头的内部连通。

具体的，所述立柱上还设有中控机构，所述中控机构包括面板和设置在面板上的显示界面、控制按键和若干状态指示灯，所述面板的内部还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

其中，显示界面，用来对设备的工作信息进行实时显示；控制按键，便于工作人员或者用户对设备进行实施操控；状态指示灯，能够对设备的工作状态进行实时显示。

具体的，所述底座的上方设有工作台。

本发明的有益效果是，该能够自动装卸料丝的智能3d打印设备中，传送机构将大量的料丝进行储备，将指定的料丝传送到指定的位置，随后通过装卸机构将不用的料丝盘卸掉，装入指定的料丝盘，随后将料丝装入到进料机构中，通过对料丝进行加热等操作，输送给打印机构，从而能够实现3d打印设备的持续不断的打印，提高了3d打印设备的实用性。

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是本发明的能够自动装卸料丝的智能3d打印设备的结构示意图；

图2是本发明的能够自动装卸料丝的智能3d打印设备的传送机构的结构示意图；

图3是本发明的能够自动装卸料丝的智能3d打印设备的装卸机构的结构示意图；

图4是本发明的能够自动装卸料丝的智能3d打印设备的定位组件的结构示意图；

图5是本发明的能够自动装卸料丝的智能3d打印设备的中控机构的结构示意图；

图6是本发明的能够自动装卸料丝的智能3d打印设备的打印喷头的结构示意图；

图中：1.横梁，2.立柱，3.底座，4.工作台，5.中控机构，6.进料机构，7.装卸机构，8.传送机构，9.活塞杆，10.气缸，11.升降杆，12.第一电机，13.伸缩杆，14.限位杆，15.打印组件，16.驱动轴，17.传动轮，18.传送带，19.料丝盘，20.固定支座，21.第三电机，22.转向杆，23.第四电机，24.装卸杆，25.限位块，26.定位组件，27.钢珠，28.弹簧，29.外壳，30.面板，31.显示界面，32.控制按键，33.状态指示灯，34.外框，35.打印喷孔。

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6所示，一种能够自动装卸料丝的智能3d打印设备，包括横梁1、立柱2、底座3、打印机构、进料机构6、装卸机构7和传送机构8，所述横梁1通过立柱2设置在底座3的上方；所述打印机构设置在横梁1的下方且位于底座3的上方，所述进料机构6与打印机构连通，所述进料机构6设置在横梁1的上方，所述装卸机构7设置在进料机构6的一侧，所述传送机构8设置在立柱2上且靠近进料机构6；

其中，传送机构8将大量的料丝进行储备，当需要装入料丝的时候，就会将指定的料丝传送到指定的位置，随后通过装卸机构7将不用的料丝盘19卸掉，装入指定的料丝盘19，随后将料丝装入到进料机构6中，通过对料丝进行加热等操作，输送给打印机构，从而能够实现3d打印设备的持续不断的打印，对大型的产品进行打印。

所述传送机构8包括两个传动轮17、驱动组件、传送带18和若干料丝盘19，所述传动轮17均位于传送带18的内部且分别位于传送带18的两端，所述驱动组件与其中一个传动轮17传动连接，所述料丝盘19均与设置在传送带18的外周，所述驱动组件包括第二电机和驱动轴16，所述第二电机通过驱动轴16与其中一个传动轮17传动连接；

所述装卸机构7包括固定支座20、第三电机21、转向杆22、第四电机23、装卸杆24和限位块25，所述固定支座20设置在横梁1的顶部，所述第三电机21设置在固定支座20的上方且通过转向杆22与第四电机23传动连接，所述第四电机23通过装卸杆24与限位块25传动连接，所述料丝盘19的中心处设有限位槽，所述限位槽与限位块25匹配，所述限位块25的外周设有若干定位组件26，所述限位槽的内部设有若干定位槽，所述定位组件26的数量一致与定位槽的数量一致一一对应且互相匹配；

所述定位组件26包括两个钢珠27、外壳29和弹簧28，所述外壳29为中空结构，两个钢珠27分别设置在外壳29的两端且通过弹簧28互相连接。

其中，在传送机构8中，第二电机通过驱动轴16来控制其中一个传动轮17转动，则就会带动另一个传动轮17转动，传送带18就会开始转动，从而带动外周的各料丝盘19转动，能够实现对打印工作持续输送料丝。

在装卸机构7中，第三电机21通过转向杆22来控制第四电机23的转动，用来实现第四电机23对进料机构6进行装卸料和对传送机构8进行装卸料。第四电机23通过装卸杆24控制限位块25的移动，用来对实现限位块25与料丝盘19中心处的限位槽发生匹配，从而能够实现对料丝盘19进行装卸。

其工作流程如下：首先第三电机21控制第四电机23转到进料机构6处，随后第四电机23卸下用完的料丝盘19，第三电机21再转动第四电机23到传送机构8处，第四电机23就会将该料丝盘19装入到传送机构8中，随后传送机构8将需要的料丝盘19传送到指定位置，则第四电机23再将新的料丝盘19装入到进料机构6中，如此往复，实现了打印的持续性，提高了设备的实用性。

具体的，所述打印机构包括竖向移动机构、水平移动机构和打印组件15，所述竖向移动机构设置在横梁1的下端面且通过水平移动机构与打印组件15传动连接。

具体的，所述竖向移动机构包括两个竖向移动组件，所述竖向移动组件包括气缸10、活塞杆9和升降杆11，所述气缸10通过活塞杆9与水平设置的升降杆11传动连接。

具体的，所述水平移动机构包括第一电机12和伸缩杆13，所述第一电机12固定在升降杆11的下方，所述第一电机12与伸缩杆13传动连接。

具体的，所述打印组件15设置在伸缩杆13的下方，所述打印组件15包括打印喷头，所述打印喷头包括外框34和若干依次连接的打印喷孔35，所述打印喷孔35设置在外框34的内部。

具体的，所述伸缩杆13与升降杆11之间设有限位杆14，所述限位杆14套设在伸缩杆13的外周，所述限位杆14的一端固定在升降杆11的下端面。

具体的，各打印喷孔35的圆心所在的连接线与伸缩杆13的伸缩方向垂直。

其中，气缸10通过活塞杆9来控制升降杆11的升降，随后升降杆11就实现了打印喷头的升降控制，接着第一电机12通过伸缩杆13来控制打印喷头的移动，在打印喷头移动的时候，由于各打印喷孔35的圆心所在的连接线与伸缩杆13的伸缩方向垂直，则就能够实现平面打印，配合升降杆11的升降，就实现了3d打印。

具体的，所述进料机构6包括加热器和导管，所述加热器的内部通过导管与打印喷头的内部连通。

具体的，所述立柱2上还设有中控机构5，所述中控机构5包括面板30和设置在面板30上的显示界面31、控制按键32和若干状态指示灯33，所述面板30的内部还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

其中，显示界面31，用来对设备的工作信息进行实时显示；控制按键32，便于工作人员或者用户对设备进行实施操控；状态指示灯33，能够对设备的工作状态进行实时显示。

具体的，所述底座3的上方设有工作台4。

与现有技术相比，该能够自动装卸料丝的智能3d打印设备中，传送机构8将大量的料丝进行储备，将指定的料丝传送到指定的位置，随后通过装卸机构7将不用的料丝盘19卸掉，装入指定的料丝盘19，随后将料丝装入到进料机构6中，通过对料丝进行加热等操作，输送给打印机构，从而能够实现3d打印设备的持续不断的打印，提高了3d打印设备的实用性。

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。