一种具有湿度控制和防翘边功能的3D打印设备的制作方法

文档序号:15616994发布日期:2018-10-09 21:37阅读:172来源:国知局

本发明涉及3d打印设备领域,特别涉及一种具有湿度控制和防翘边功能的3d打印设备。



背景技术:

3d打印,属于快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3d打印通常是采用数字技术材料打印机(3d打印机)来实现的,主要用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造。

塑料冷却的过程中会收缩,当作业面积不大时,收缩造成的影响并不明显,但打印较大的产品时,每单位面积产生的收缩累积起来,向内产生的拉力,就变得相当强大,造成边缘翘起,不仅如此,现有的3d打印设备内的空气的相对湿度最高不宜超过80%,湿度过高会使得现有的3d打印设备内出现结露现象,造成现有的3d打印设备内的元件受潮变质,引起现有的3d打印设备由于短路而损坏,而且相对湿度也不能低于20%,否则会由于过分干燥而产生静电干扰,引起现有的3d打印设备出现错误动作。



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,提供一种具有湿度控制和防翘边功能的3d打印设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有湿度控制和防翘边功能的d打印设备,包括主体,所述主体内设有plc、打印箱、移动箱、升降箱和调节机构,所述打印箱设置在主体内的中部,所述调节机构和移动箱分别设置在打印箱的两侧,所述升降箱设置在打印箱的下方,所述升降箱内设有升降机构,所述移动箱内设有分离机构,所述打印箱内设有平台、湿度传感器、行程杆、连通管和喷头,所述平台设置在打印箱内的底部,所述平台水平设置,所述湿度传感器设置在平台的上方,所述行程杆水平设置,所述行程杆设置在打印箱内的底部,所述行程杆穿过喷头,所述连通管与喷头连通,所述湿度传感器、调节机构、升降机构和分离机构均与plc电连接;

所述调节机构包括鼓风机、干燥单元和加湿单元,所述干燥单元和加湿单元分别设置在鼓风机的上方和下方,所述鼓风机的一端与主体的外部连通,所述鼓风机的另一端与干燥单元和加湿单元连通;

所述干燥单元包括干燥管、第一电机和转筒,所述干燥管的一端与鼓风机连通,所述干燥管的另一端与打印箱连通,所述第一电机与转筒传动连接,所述干燥管内设有第一阀门,所述转筒内设有若干干燥室,所述干燥室的两端均与干燥管连通,所述干燥室内充满干燥剂;

所述加湿单元包括加湿管、第二电机、混合池和若干浆叶,所述加湿管的一端与鼓风机连通,所述加湿管的另一端与混合池的底部连通,所述第二电机设置在混合池的上方,各浆叶均设置在混合池内,各浆叶周向均匀分布在第二电机的输出轴的外周,所述第二电机与浆叶传动连接,所述加湿管内设有第二阀门,所述混合池内充满水;

所述升降机构包括第三电机、第一丝杆、第一螺母、升降杆、支撑杆、升降块、第四电机和毛刷,所述第三电机设置在升降箱内的顶部,所述第一丝杆竖向设置,所述第三电机与第一丝杆传动连接,所述第一螺母套设在第一丝杆上,所述第一螺母与第一丝杆匹配,所述第一螺母与升降杆固定连接,所述支撑杆的顶端与升降杆固定连接,所述支撑杆的底端与升降块固定连接,所述第四电机设置在升降块内,所述第四电机与毛刷的中心处固定连接,所述升降块内设有两个喷涂单元,两个喷涂单元分别设置在第四电机的两侧;

所述喷涂单元包括存储箱和水泵,所述存储箱内充满水溶解胶,所述水泵的一端与存储箱连通,所述水泵的另一端与升降块的外部连通。

作为优选,为了增强干燥效果,所述干燥剂为活性氧化铝填料。

作为优选,为了增强空气与水的混合效果,所述浆叶上设有若干通孔。

作为优选,为了增大空气的湿度,所述混合池内设有若干挡板,各挡板周向均匀分布在混合池的内壁上。

作为优选,为了增强空气与水的混合效果,所述混合池内的底部设有空气分布器,所述空气分布器与加湿管连通。

作为优选,为了精确控制第一阀门和第二阀门的开关,所述第一阀门和第二阀门均为电磁阀。

作为优选,为了使得第一电机、第二电机、第三电机和第四电机能够长时间精确稳定工作,所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均为伺服电机。

作为优选,为了减小第一螺母与第一丝杆之间的传动损耗,所述第一螺母与第一丝杆之间涂有润滑油。

作为优选,为了将产品从平台上取下,所述分离机构包括第五电机、第二丝杆、第二螺母、移动杆和刮板,所述第五电机与第二丝杆传动连接,所述第二丝杆水平设置,所述第二螺母套设在第二丝杆上,所述移动杆的顶端与第二螺母固定连接,所述移动杆的底端与刮板固定连接,所述刮板水平设置,所述移动杆内设有水管,所述水管设置在刮板的上方。

作为优选,为了便于将产品从平台上取下,所述刮板的竖向截面的形状为三角形。

本发明的有益效果是,该具有湿度控制和防翘边功能的3d打印设备,通过调节机构,能够使得该3d打印设备内部的空气的湿度保持在20%-80%,防止由于湿度过大而使得该3d打印设备内出现结露现象,使得该3d打印设备短路,又防止由于湿度过低产生静电干扰,造成该3d打印设备出现错误动作,与现有的调节机构相比,该调节机构的湿度调节速度较快,湿度调节效果较好,不仅如此,通过升降机构,该3d打印设备能够在平台的上表面上喷涂水溶解胶,将产品的边缘黏住,防止产品的边缘翘起,与现有的升降机构相比,该升降机构的喷涂速度较快,喷涂的水溶解胶均匀。

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是本发明的具有湿度控制和防翘边功能的3d打印设备的结构示意图;

图2是本发明的具有湿度控制和防翘边功能的3d打印设备的调节机构的结构示意图;

图3是本发明的具有湿度控制和防翘边功能的3d打印设备的升降机构的结构示意图;

图4是本发明的具有湿度控制和防翘边功能的3d打印设备的分离机构的结构示意图;

图中:1.主体,2.打印箱,3.移动箱,4.升降箱,5.平台,6.湿度传感器,7.行程杆,8.连通管,9.喷头,10.鼓风机,11.干燥管,12.第一阀门,13.第一电机,14.转筒,15.干燥室,16.加湿管,17.第二阀门,18.第二电机,19.混合池,20.浆叶,21.通孔,22.挡板,23.空气分布器,24.第三电机,25.第一丝杆,26.第一螺母,27.升降杆,28.支撑杆,29.存储箱,30.水泵,31.第四电机,32.毛刷,33.第五电机,34.第二丝杆,35.第二螺母,36.移动杆,37.水管,38.刮板,39.升降块。

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所示,一种具有湿度控制和防翘边功能的3d打印设备,包括主体1,所述主体1内设有plc、打印箱2、移动箱3、升降箱4和调节机构,所述打印箱2设置在主体1内的中部,所述调节机构和移动箱3分别设置在打印箱2的两侧,所述升降箱4设置在打印箱2的下方,所述升降箱4内设有升降机构,所述移动箱3内设有分离机构,所述打印箱2内设有平台5、湿度传感器6、行程杆7、连通管8和喷头9,所述平台5设置在打印箱2内的底部,所述平台5水平设置,所述湿度传感器6设置在平台5的上方,所述行程杆7水平设置,所述行程杆7设置在打印箱2内的底部,所述行程杆7穿过喷头9,所述连通管8与喷头9连通,所述湿度传感器6、调节机构、升降机构和分离机构均与plc电连接;

湿度传感器6测量打印箱2内的空气的湿度,并将数据传输给plc,plc经过计算控制调节机构工作,调节打印箱2内的空气的湿度,plc控制升降机构工作,在平台5上喷涂水溶解胶,喷头9沿着行程杆7移动,将连通管8内的原料喷至平台5上,进行打印工作。

如图2所示,所述调节机构包括鼓风机10、干燥单元和加湿单元,所述干燥单元和加湿单元分别设置在鼓风机10的上方和下方,所述鼓风机10的一端与主体1的外部连通,所述鼓风机10的另一端与干燥单元和加湿单元连通;

所述干燥单元包括干燥管11、第一电机13和转筒14,所述干燥管11的一端与鼓风机10连通,所述干燥管11的另一端与打印箱2连通,所述第一电机13与转筒14传动连接,所述干燥管11内设有第一阀门12,所述转筒14内设有若干干燥室15,所述干燥室15的两端均与干燥管11连通,所述干燥室15内充满干燥剂;

所述加湿单元包括加湿管16、第二电机18、混合池19和若干浆叶20,所述加湿管16的一端与鼓风机10连通,所述加湿管16的另一端与混合池19的底部连通,所述第二电机18设置在混合池19的上方,各浆叶20均设置在混合池19内,各浆叶20周向均匀分布在第二电机18的输出轴的外周,所述第二电机18与浆叶20传动连接,所述加湿管16内设有第二阀门17,所述混合池19内充满水;

湿度传感器6测量打印箱2内的空气的湿度,并将数据传输给plc,plc经过计算控制调节机构工作,当打印箱2内的空气的湿度高于80%时,干燥单元工作,鼓风机10将外界空气压入干燥管11,空气经过干燥室12内的干燥剂干燥后压入打印箱2内,使得打印箱2内的空气的湿度降低,当打印箱2内的空气的湿度低于20%时,加湿单元工作,鼓风机10通过加湿管16将外界空气压入混合池19,第二电机18驱动浆叶20转动,将混合池19内的水与空气进行混合,使得进入打印箱2的空气的湿度增加,从而增加打印箱2内的空气的湿度。

通过调节机构,能够使得该3d打印设备内部的空气的湿度保持在20%-80%,防止由于湿度过大而使得该3d打印设备内出现结露现象,使得该3d打印设备短路,防止由于湿度过低产生静电干扰,造成该3d打印设备出现错误动作,与现有的调节机构相比,该调节机构的湿度调节速度较快,湿度调节效果较好。

如图3所示,所述升降机构包括第三电机24、第一丝杆25、第一螺母26、升降杆27、支撑杆28、升降块39、第四电机31和毛刷32,所述第三电机24设置在升降箱4内的顶部,所述第一丝杆25竖向设置,所述第三电机24与第一丝杆25传动连接,所述第一螺母26套设在第一丝杆25上,所述第一螺母26与第一丝杆25匹配,所述第一螺母26与升降杆27固定连接,所述支撑杆28的顶端与升降杆27固定连接,所述支撑杆28的底端与升降块39固定连接,所述第四电机31设置在升降块39内,所述第四电机31与毛刷32的中心处固定连接,所述升降块39内设有两个喷涂单元,两个喷涂单元分别设置在第四电机31的两侧;

所述喷涂单元包括存储箱29和水泵30,所述存储箱29内充满水溶解胶,所述水泵30的一端与存储箱29连通,所述水泵30的另一端与升降块39的外部连通。

plc控制升降机构工作,第三电机24驱动第一丝杆25转动,带动第一螺母26沿着第一丝杆25向下移动,通过升降杆27和支撑杆28和升降块39使得毛刷32与平台5抵靠,接着喷涂单元工作,水泵30将存储箱29内的水溶解胶喷至平台5的上表面上,同时第四电机31驱动毛刷32转动,将平台5的上表面上的水溶解胶涂抹均匀,从而将产品的边缘黏住,防止产品的边缘翘起。

通过升降机构,该3d打印设备能够在平台5的上表面上喷涂水溶解胶,将产品的边缘黏住,防止产品的边缘翘起,与现有的升降机构相比,该升降机构的喷涂速度较快,喷涂的水溶解胶均匀。

作为优选,为了增强干燥效果,所述干燥剂为活性氧化铝填料。活性氧化铝填料的吸湿性能较好,而且活性氧化铝填料在吸收水后不会膨胀。

作为优选,为了增强空气与水的混合效果,所述浆叶20上设有若干通孔21。通孔21能够使得浆叶20的两侧的水和空气混合均匀,加快空气吸湿的速度。

作为优选,为了增大空气的湿度,所述混合池19内设有若干挡板22,各挡板22周向均匀分布在混合池19的内壁上。挡板22可以避免混合池19内出现漩涡,使得空气在水中停留的时间延长,从而增大空气的湿度。

作为优选,为了增强空气与水的混合效果,所述混合池19内的底部设有空气分布器23,所述空气分布器23与加湿管16连通。空气分布器23可以将空气分成多股小气流通入混合池,加大空气与水的接触面积,从而增强空气与水的混合效果,增大空气的湿度。

作为优选,为了精确控制第一阀门12和第二阀门17的开关,所述第一阀门12和第二阀门17均为电磁阀。

作为优选,为了使得第一电机13、第二电机18、第三电机24和第四电机31能够长时间精确稳定工作,所述第一电机13、第二电机18、第三电机24和第四电机31均为伺服电机。

作为优选,为了减小第一螺母26与第一丝杆25之间的传动损耗,所述第一螺母26与第一丝杆25之间涂有润滑油。

如图4所示,所述分离机构包括第五电机33、第二丝杆34、第二螺母35、移动杆36和刮板38,所述第五电机33与第二丝杆34传动连接,所述第二丝杆34水平设置,所述第二螺母35套设在第二丝杆34上,所述移动杆36的顶端与第二螺母35固定连接,所述移动杆36的底端与刮板38固定连接,所述刮板38水平设置,所述移动杆36内设有水管37,所述水管37设置在刮板38的上方。plc控制第五电机33驱动第二丝杆34转动,带动第二螺母35沿着第二丝杆34移动,通过移动杆36将刮板38推出移动箱3,同时水管37将水通至刮板38上,将产品底部的水溶解胶溶解,通过刮板38将产品从平台5上取下。

作为优选,为了便于将产品从平台5上取下,所述刮板38的竖向截面的形状为三角形。刮板38可以将尖端插入平台5与产品之间,使得产品抬起,便于水流入产品与平台5之间,溶解剩余的水溶解胶,从而便于刮板38将产品从平台5上取下。

该具有湿度控制和防翘边功能的3d打印设备的工作原理:湿度传感器6测量打印箱2内的空气的湿度,并将数据传输给plc,plc经过计算控制调节机构工作,调节打印箱2内的空气的湿度,plc控制升降机构工作,在平台5上喷涂水溶解胶,喷头9沿着行程杆7移动,将连通管8内的原料喷至平台5上,进行打印工作。

与现有技术相比,该具有湿度控制和防翘边功能的3d打印设备,通过调节机构,能够使得该3d打印设备内部的空气的湿度保持在20%-80%,防止由于湿度过大而使得该3d打印设备内出现结露现象,使得该3d打印设备短路,或者防止由于湿度过低产生静电干扰,造成该3d打印设备出现错误动作,与现有的调节机构相比,该调节机构的湿度调节速度较快,湿度调节效果较好,不仅如此,通过升降机构,该3d打印设备能够在平台5的上表面上喷涂水溶解胶,将产品的边缘黏住,防止产品的边缘翘起,与现有的升降机构相比,该升降机构的喷涂速度较快,喷涂的水溶解胶均匀。

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。

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