一种具有空气净化功能的3D打印装置的制作方法

本发明涉及3d打印设备领域，特别涉及一种具有空气净化功能的3d打印装置。

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打印装置中，装置经过长时间工作以后，内部就会产生大量杂质气体，从而就会污染空气，降低了装置的实用性；不仅如此，在装置工作的过程中，需要工作电源电路输出稳定的工作电压，但是由于内部的工作电源电路往往存在着输出电压不可调的问题，从而就降低了工作电源电路的实用性，降低了3d打印装置的实用性。

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，提供一种具有空气净化功能的3d打印装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有空气净化功能的3d打印装置，包括外壳、柜门、打印机构、空气净化机构、安装机构和中控机构，所述打印机构设置在外壳的内部，所述中控机构设置在外壳的一侧，所述空气净化机构设置在外壳的外部且与外壳的内部连通，所述安装机构设置在柜门上，所述打印机构和空气净化机构均与中控机构电连接；

所述空气净化机构包括排气管、回流管、排气机构和空气净化层，所述排气机构包括第一电机、第一驱动轴、第一斜齿轮、第二斜齿轮、第一传动轴、第二传动轴、第三斜齿轮和若干桨叶，所述第一电机竖向设置在排气管的内部且通过第一驱动轴与第一斜齿轮传动连接，所述第一斜齿轮与第二斜齿轮啮合，所述第二斜齿轮通过第一传动轴设置在空气净化层的一侧，所述第二传动轴设置在第一传动轴的下方，所述第三斜齿轮与第二传动轴传动连接，各桨叶均匀设置在第二传动轴的外周，所述空气净化层的内部设有活性炭；

所述排气管与外壳的内部连通，所述排气管通过回流管与外壳的内部连通；

所述排气管的下端设有导气层，所述桨叶设置在导气层的内部；

其中，第一电机通过第一驱动轴来控制第一斜齿轮的转动，随后第一斜齿轮与第二斜齿轮啮合，实现了第二斜齿轮在第一传动轴上转动，接着第二斜齿轮与第三斜齿轮啮合，实现了第三斜齿轮控制第二传动轴的转动，第二传动轴就会控制各桨叶转动，从而就实现了对外壳的内部的空气进行排出，再由空气净化层内部的活性炭对空气进行过滤，从而减少了装置对空气的污染，提高了其实用性。

所述中控机构包括面板和中控组件，所述中控组件设置在面板的内部，所述面板上还设有显示界面、控制按键和状态指示灯，所述中控组件包括中央控制模块、与中央控制模块连接的电机控制模块、无线通讯模块、阀门控制模块、打印控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述中央控制模块为plc，所述第一电机与电机控制模块电连接，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述状态指示灯与状态指示模块电连接；

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻和第二电阻，所述集成电路的型号为lm396，所述集成电路的输入端分别通过第一电容和第二电容接地且外接5v直流电压电源，所述集成电路的输出端分别通过第二电阻和第三电容接地，所述集成电路的可调端通过第一电阻接地且通过第四电容接地。

其中，中央控制模块，用来对3d打印装置进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块是plc，也能够是单片机，实现了对3d打印装置中的各个模块进行智能化控制，提高了3d打印装置的智能化；电机控制模块，用来实现电机控制的模块，在这里，通过对各电机进行智能化控制，实现了对空气的可靠净化和打印的可靠运行；无线通讯模块，用来实现无线通讯的模块，在这里，通过与外部通讯终端进行远程无线数据传输，实现了对3d打印装置的信息进行远程监控，实现了3d打印装置的智能化；阀门控制模块，用来进行阀门开关的模块，在这里，通过对电磁阀进行控制，实现了空气的回流操作，从而能够提高空气净化的可靠性；打印控制模块，用来控制打印的模块，在这里，通过对打印喷头进行控制，从而就能够实现3d打印装置的可靠打印；显示控制模块，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面进行控制，能够对3d打印装置的工作信息进行实时显示，提高了3d打印装置的实用性；按键控制模块，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键的操控信息进行采集，从而能够对3d打印装置进行实施现场操控，提高了3d打印装置的可操作性；状态指示模块，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯的亮暗控制，能够对3d打印装置的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给3d打印装置内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了3d打印装置的可靠性；

其中，在工作电源电路中，集成电路的输入端通过第一电容和第二电容能够对输入电压进行滤波处理；随后再经过集成电路内部稳压以后，从集成电路的输出端输出可靠的电源电压，同时通过第二电阻和第一电阻能够实现对输出电压进行取样，再经过集成电路的可调端对取样电压进行采集，能够实现对输出电压的调节，从而提高了3d打印装置的实用性。

作为优选，所述打印机构包括打印组件、水平移动组件和竖向移动组件，所述竖向移动组件通过水平移动组件与打印组件传动连接。

作为优选，所述竖向移动组件包括第二电机、第二驱动轴和升降板，所述第二电机设置在外壳的内部的顶部，所述第二电机通过第二驱动轴与升降板传动连接，所述第二电机与电机控制模块电连接。

作为优选，所述水平移动组件包括第三电机和第三驱动轴，所述第三电机水平设置在升降板的下端面，所述第三电机通过第三驱动轴与打印组件传动连接，所述第三电机与电机控制模块电连接。

作为优选，所述打印组件包括外框和若干打印喷头，所述打印喷头均匀设置在外框的内部，所述打印喷头与打印控制模块电连接，所述打印喷头的中心点连接线与第三驱动轴的移动方向垂直。

作为优选，所述面板的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

作为优选，所述外壳的内部的底部设有工作台。

其中，第二电机通过第二驱动轴来控制升降板的升降，实现了打印喷头的竖向移动；第三电机通过第三驱动轴实现了打印喷头的水平移动；同时，各打印喷头打印喷头的中心点连接线与第三驱动轴的移动方向垂直，从而能够实现产品的3d打印。

作为优选，所述安装机构包括设置在柜门上的安装板和限位组件，所述外壳上与安装板对应的位置处设有安装槽，所述安装板与安装槽匹配，所述限位组件设置在安装板上，所述安装槽的内壁设有限位槽，所述限位组件与限位槽匹配。

作为优选，所述限位组件包括限位球、弹簧和壳体，所述壳体的内部设有凹槽，所述限位球设置在凹槽的槽口处，所述限位球通过弹簧与凹槽的槽底连接。

其中，安装板插入到安装槽的内部，随后在通过限位球与限位槽发生匹配，随后通过弹簧将限位球顶在了壳体的开口处，能够实现了柜门的可靠安装。

作为优选，所述回流管上设有电磁阀，所述电磁阀与阀门控制模块电连接。

本发明的有益效果是，该具有空气净化功能的3d打印装置中，通过空气净化机构能够实现对装置内部的有害气体进行过滤吸收，从而提高了装置的实用性；不仅如此，在工作电源电路中，通过对输出电压进行取样采集，从而能够通过改变电阻的阻值，来实现输出电压的调节，提高了装置的实用性。

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是本发明的具有空气净化功能的3d打印装置的结构示意图；

图2是本发明的具有空气净化功能的3d打印装置的限位组件的结构示意图；

图3是本发明的具有空气净化功能的3d打印装置的空气净化机构的结构示意图；

图4是本发明的具有空气净化功能的3d打印装置的打印机构的结构示意图；

图5是本发明的具有空气净化功能的3d打印装置的打印组件的结构示意图；

图6是本发明的具有空气净化功能的3d打印装置的中控机构的结构示意图；

图7是本发明的具有空气净化功能的3d打印装置的系统原理图；

图8是本发明的具有空气净化功能的3d打印装置的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.外壳，2.柜门，3.打印机构，4.工作台，5.安装板，6.限位组件，7.安装槽，8.中控机构，9.空气净化机构，10.限位球，11.弹簧，12.壳体，13.排气管，14.导气层，15.第一电机，16.第一驱动轴，17.第一斜齿轮，18.第二斜齿轮，19.第一传动轴，20.空气净化层，21.第二传动轴，22.第三斜齿轮，23.桨叶，24.回流管，25.电磁阀，26.第二电机，27.第二驱动轴，28.升降板，29.第三电机，30.第三驱动轴，31.打印组件，32.外框，33.打印喷头，34.面板，35.显示界面，36.控制按键，37.状态指示灯，38.中央控制模块，39.电机控制模块，40.无线通讯模块，41.阀门控制模块，42.打印控制模块，43.显示控制模块，44.按键控制模块，45.状态指示模块，46.工作电源模块，47.蓄电池，u1.集成电路，c1.第一电容，c2.第二电容，c3.第三电容，c4.第四电容，r1.第一电阻，r2.第二电阻。

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8所示，一种具有空气净化功能的3d打印装置，包括外壳1、柜门2、打印机构3、空气净化机构9、安装机构和中控机构8，所述打印机构3设置在外壳1的内部，所述中控机构8设置在外壳1的一侧，所述空气净化机构9设置在外壳1的外部且与外壳1的内部连通，所述安装机构设置在柜门2上，所述打印机构3和空气净化机构9均与中控机构8电连接；

所述空气净化机构9包括排气管13、回流管24、排气机构和空气净化层20，所述排气机构包括第一电机15、第一驱动轴16、第一斜齿轮17、第二斜齿轮18、第一传动轴19、第二传动轴21、第三斜齿轮22和若干桨叶23，所述第一电机15竖向设置在排气管13的内部且通过第一驱动轴16与第一斜齿轮17传动连接，所述第一斜齿轮17与第二斜齿轮18啮合，所述第二斜齿轮18通过第一传动轴19设置在空气净化层20的一侧，所述第二传动轴21设置在第一传动轴19的下方，所述第三斜齿轮22与第二传动轴21传动连接，各桨叶23均匀设置在第二传动轴21的外周，所述空气净化层20的内部设有活性炭；

所述排气管13与外壳1的内部连通，所述排气管13通过回流管24与外壳1的内部连通；

所述排气管13的下端设有导气层14，所述桨叶23设置在导气层14的内部；

其中，第一电机15通过第一驱动轴16来控制第一斜齿轮17的转动，随后第一斜齿轮17与第二斜齿轮18啮合，实现了第二斜齿轮18在第一传动轴19上转动，接着第二斜齿轮18与第三斜齿轮22啮合，实现了第三斜齿轮22控制第二传动轴21的转动，第二传动轴21就会控制各桨叶23转动，从而就实现了对外壳1的内部的空气进行排出，再由空气净化层20内部的活性炭对空气进行过滤，从而减少了装置对空气的污染，提高了其实用性。

所述中控机构8包括面板34和中控组件，所述中控组件设置在面板34的内部，所述面板34上还设有显示界面35、控制按键36和状态指示灯37，所述中控组件包括中央控制模块38、与中央控制模块38连接的电机控制模块39、无线通讯模块40、阀门控制模块41、打印控制模块42、显示控制模块43、按键控制模块44、状态指示模块45和工作电源模块46，所述中央控制模块38为plc，所述第一电机15与电机控制模块39电连接，所述显示界面35与显示控制模块43电连接，所述控制按键36与按键控制模块44电连接，所述状态指示灯37与状态指示模块45电连接；

所述工作电源模块46包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路u1、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第一电阻r1和第二电阻r2，所述集成电路u1的型号为lm396，所述集成电路u1的输入端分别通过第一电容c1和第二电容c2接地且外接5v直流电压电源，所述集成电路u1的输出端分别通过第二电阻r2和第三电容c3接地，所述集成电路u1的可调端通过第一电阻r1接地且通过第四电容c4接地。

其中，中央控制模块38，用来对3d打印装置进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块38是plc，也能够是单片机，实现了对3d打印装置中的各个模块进行智能化控制，提高了3d打印装置的智能化；电机控制模块39，用来实现电机控制的模块，在这里，通过对各电机进行智能化控制，实现了对空气的可靠净化和打印的可靠运行；无线通讯模块40，用来实现无线通讯的模块，在这里，通过与外部通讯终端进行远程无线数据传输，实现了对3d打印装置的信息进行远程监控，实现了3d打印装置的智能化；阀门控制模块41，用来进行阀门开关的模块，在这里，通过对电磁阀25进行控制，实现了空气的回流操作，从而能够提高空气净化的可靠性；打印控制模块42，用来控制打印的模块，在这里，通过对打印喷头33进行控制，从而就能够实现3d打印装置的可靠打印；显示控制模块43，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面35进行控制，能够对3d打印装置的工作信息进行实时显示，提高了3d打印装置的实用性；按键控制模块44，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键36的操控信息进行采集，从而能够对3d打印装置进行实施现场操控，提高了3d打印装置的可操作性；状态指示模块45，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯37的亮暗控制，能够对3d打印装置的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块46，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给3d打印装置内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了3d打印装置的可靠性；

其中，在工作电源电路中，集成电路u1的输入端通过第一电容c1和第二电容c2能够对输入电压进行滤波处理；随后再经过集成电路u1内部稳压以后，从集成电路u1的输出端输出可靠的电源电压，同时通过第二电阻r2和第一电阻r1能够实现对输出电压进行取样，再经过集成电路u1的可调端对取样电压进行采集，能够实现对输出电压的调节，从而提高了3d打印装置的实用性。

作为优选，所述打印机构3包括打印组件31、水平移动组件和竖向移动组件，所述竖向移动组件通过水平移动组件与打印组件31传动连接。

作为优选，所述竖向移动组件包括第二电机26、第二驱动轴27和升降板28，所述第二电机26设置在外壳1的内部的顶部，所述第二电机26通过第二驱动轴27与升降板28传动连接，所述第二电机26与电机控制模块39电连接。

作为优选，所述水平移动组件包括第三电机29和第三驱动轴30，所述第三电机29水平设置在升降板28的下端面，所述第三电机29通过第三驱动轴30与打印组件31传动连接，所述第三电机29与电机控制模块39电连接。

作为优选，所述打印组件31包括外框32和若干打印喷头33，所述打印喷头33均匀设置在外框32的内部，所述打印喷头33与打印控制模块42电连接，所述打印喷头33的中心点连接线与第三驱动轴30的移动方向垂直。

作为优选，所述面板34的内部还设有蓄电池47，所述蓄电池47与工作电源模块46电连接。

作为优选，所述外壳1的内部的底部设有工作台4。

其中，第二电机26通过第二驱动轴27来控制升降板28的升降，实现了打印喷头33的竖向移动；第三电机29通过第三驱动轴30实现了打印喷头33的水平移动；同时，各打印喷头33打印喷头33的中心点连接线与第三驱动轴30的移动方向垂直，从而能够实现产品的3d打印。

作为优选，所述安装机构包括设置在柜门2上的安装板5和限位组件6，所述外壳1上与安装板5对应的位置处设有安装槽7，所述安装板5与安装槽7匹配，所述限位组件6设置在安装板5上，所述安装槽7的内壁设有限位槽，所述限位组件6与限位槽匹配。

作为优选，所述限位组件6包括限位球10、弹簧11和壳体12，所述壳体12的内部设有凹槽，所述限位球10设置在凹槽的槽口处，所述限位球10通过弹簧11与凹槽的槽底连接。

其中，安装板5插入到安装槽7的内部，随后在通过限位球10与限位槽发生匹配，随后通过弹簧11将限位球10顶在了壳体12的开口处，能够实现了柜门2的可靠安装。

作为优选，所述回流管24上设有电磁阀25，所述电磁阀25与阀门控制模块41电连接。

与现有技术相比，该具有空气净化功能的3d打印装置中，通过空气净化机构9能够实现对装置内部的有害气体进行过滤吸收，从而提高了装置的实用性；不仅如此，在工作电源电路中，通过对输出电压进行取样采集，从而能够通过改变电阻的阻值，来实现输出电压的调节，提高了装置的实用性。

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。