一种具有调节水平功能的便捷型3D打印设备的制作方法

文档序号:15617013发布日期:2018-10-09 21:37阅读:114来源:国知局

本发明涉及3d打印设备领域,特别涉及一种具有调节水平功能的便捷型3d打印设备。



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,它是一种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,通过打印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,逐层打印的方式来构造物体的技术,3d打印机的原理是把数据和原料放进3d打印机中,机器会按照程序把产品一层层造出来。

现有的3d打印机还没有校准水平的功能,当工作台倾斜时,打印头与工作台之间的实际距离与理论距离之间的偏差大于误差值,导致产品在打印时,耗材无法达到指定位置,造成打印产品不合格,不仅如此,3d打印机在工作完毕后都需要手动清洗工作台,增加了打印任务的工作量。



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,提供一种具有调节水平功能的便捷型3d打印设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有调节水平功能的便捷型3d打印设备,包括工作箱、支撑环、工作台、打印头和两个支架,所述支撑环固定在工作箱的上方,所述工作台设置在支撑环上,两个支架分别固定在工作箱的两侧,所述支架竖向设置,所述打印头设置在工作台的上方,所述工作箱上设有两个升降机构,所述升降机构与支架一一对应,所述工作箱内设有平移机构和调节机构,所述打印头上设有清洁机构;

所述升降机构包括升降电机、升降块、升降丝杆和轴承座,所述支架上设有开口,所述开口套设在升降块上,所述升降块固定在工作箱的一侧,所述升降块套设在升降丝杆上,所述升降块的与升降丝杆的连接处设有与升降丝杆匹配的螺纹,所述升降电机固定在支架的远离工作箱的一侧,所述升降电机与升降丝杆的底端传动连接,所述轴承座套设在升降丝杆的顶端,所述轴承座与支架固定连接;

所述平移机构包括平移电机、平移丝杆、平移块、光杆、转动单元和两个支杆,所述平移电机固定在工作箱的内壁上,所述平移电机与平移丝杆的一端传动连接,所述工作箱的远离平移电机内壁的一侧套设在平移丝杆的另一端上,所述平移丝杆的轴线与升降丝杆的轴线垂直,所述平移块套设在平移丝杆上,所述平移块的与平移丝杆的连接处设有与平移丝杆匹配的螺纹,所述平移块套设在光杆上,所述光杆的两端分别通过两个支杆固定在工作台的下方,所述光杆的轴线与平移丝杆的轴线垂直,所述光杆的轴线与升降丝杆的轴线垂直,两个转动单元分别与工作台的靠近平移丝杆两端的一侧一一对应;

所述调节机构包括两个调节组件和四个检测组件,所述检测组件分别与工作台的四侧一一对应,两个调节组件分别与工作台的靠近两个支架的一侧一一对应,两个调节组件分别设置在平移块的两侧,所述调节组件包括调节电机、调节丝杆、调节管、调节块、调节杆和滚珠,所述调节电机固定在工作台的下方,所述调节电机与调节丝杆的顶端传动连接,所述调节管的顶端套设在调节丝杆的底端上,所述调节管的与调节丝杆的连接处设有与调节丝杆匹配的螺纹,所述调节管的底端套设在滚珠上,所述滚珠的球心位于调节管内,所述滚珠与工作箱的底部抵靠,所述调节块与调节管的一侧固定连接,所述调节块套设在调节杆上,所述调节杆的顶端固定在工作台的下方;

所述清洁机构包括转换组件和移动组件,所述移动组件包括移动电机、移动丝杆、移动板、滑杆、清洁单元和两个连接杆,所述连接杆与支架一一对应,所述支架套设在连接杆上,所述移动电机与其中一个连接杆的靠近工作箱的一端固定连接,所述移动电机与移动丝杆的一端传动连接,所述另一个连接杆的靠近工作箱的一端套设在移动丝杆的另一端上,所述移动板套设在移动丝杆上,所述移动板的与移动丝杆的连接处设有与移动丝杆匹配的螺纹,所述移动丝杆的轴线与光杆的轴线平行,所述移动板套设在滑杆上,所述滑杆的两端分别固定在两个连接杆的靠近工作箱的一端,所述打印头设置在移动板的底端,所述清洁电机固定在移动板的顶端;

所述工作箱中设有plc,所述升降电机、平移电机、移动电机和调节电机均与plc电连接。

作为优选,为了实现检测水平的功能,所述检测组件包括活塞、钢珠、连接管、弹簧和压力传感器,所述连接管的底端固定在工作箱内的底部,所述连接管的顶端套设在活塞上,所述活塞的顶端套设在钢珠上,所述钢珠的球心设置在活塞内,所述钢珠抵靠在工作台的下方,所述连接管套设在弹簧上,所述压力传感器设置在连接管内的底部,所述活塞的底端通过弹簧与压力传感器连接,所述压力传感器与plc电连接。

作为优选,为了便于调节水平,所述转动单元包括转动电机、驱动锥齿轮和从动锥齿轮,所述转动电机固定在工作台的下方,所述转动电机与驱动锥齿轮传动连接,所述驱动锥齿轮与从动锥齿轮啮合,所述从动锥齿轮套设在光杆上,所述转动电机与plc电连接。

作为优选,为了便于清洁,所述转换组件包括转换电机、驱动齿轮、从动齿轮和转动轴,所述转换电机固定在支杆的远离工作箱的一侧,所述转换电机设置在轴承座的上方,所述转换电机与驱动齿轮传动连接,所述驱动齿轮与从动齿轮啮合,所述从动齿轮套设在转动轴的一端上,所述转动轴的另一端与连接杆的远离工作箱的一端固定连接,所述转换电机与plc电连接。

作为优选,为了实现清洁的功能,所述清洁单元包括清洁电机和清洁板,所述清洁电机与移动板固定连接,所述清洁板与清洁电机传动连接,所述清洁电机与plc电连接。

作为优选,为了减小滑杆与移动板之间的摩擦力,所述滑杆上涂有润滑油。

作为优选,为了避免撞击移动板,所述滑杆上设有两个限位块,所述限位块套设在滑杆上,两个限位块分别设置在滑杆的两端。

作为优选,为了便于支撑工作台,所述支撑环的制作材料为橡胶。

作为优选,为了提高驱动力,所述升降电机为伺服电机。

作为优选,为了实现紧急停止的功能,其中一个支架上设有急停按钮。

本发明的有益效果是,该具有调节水平功能的便捷型3d打印设备通过调节机构和平移机构实现调节水平的功能,与现有的调节机构和平移机构相比,该调节机构和平移机构结构巧妙,实用性更高,不仅如此,还通过清洁机构实现清洁工作台的功能,与现有清洁机构相比,该清洁机构通过旋转的方式实现清洁,清洁效果更好。

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是本发明的具有调节水平功能的便捷型3d打印设备的结构示意图;

图2是本发明的具有调节水平功能的便捷型3d打印设备的剖视图;

图3是本发明的具有调节水平功能的便捷型3d打印设备的升降机构的结构示意图;

图4是本发明的具有调节水平功能的便捷型3d打印设备的平移机构的结构示意图;

图5是本发明的具有调节水平功能的便捷型3d打印设备的调节组件的结构示意图;

图6是本发明的具有调节水平功能的便捷型3d打印设备的移动组件的结构示意图;

图7是本发明的具有调节水平功能的便捷型3d打印设备的检测组件的结构示意图;

图8是本发明的具有调节水平功能的便捷型3d打印设备的转换组件的结构示意图;

图中:1.工作箱,2.支撑环,3.工作台,4.打印头,5.支架,6.升降电机,7.升降块,8.升降丝杆,9.轴承座,10.平移电机,11.平移丝杆,12.平移块,13.光杆,14.限位块,15.支杆,16.调节电机,17.调节丝杆,18.调节管,19.调节块,20.调节杆,21.滚珠,22.移动电机,23.移动丝杆,24.移动板,25.滑杆,26.急停按钮,27.连接杆,28.活塞,29.钢珠,30.连接管,31.弹簧,32.压力传感器,33.转动电机,34.驱动锥齿轮,35.从动锥齿轮,36.转换电机,37.驱动齿轮,38.从动齿轮,39.转动轴,40.清洁电机,41.清洁板。

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1-2所示,一种具有调节水平功能的便捷型3d打印设备,包括工作箱1、支撑环2、工作台3、打印头4和两个支架5,所述支撑环2固定在工作箱1的上方,所述工作台3设置在支撑环2上,两个支架5分别固定在工作箱1的两侧,所述支架5竖向设置,所述打印头4设置在工作台3的上方,所述工作箱1上设有两个升降机构,所述升降机构与支架5一一对应,所述工作箱1内设有平移机构和调节机构,所述打印头4上设有清洁机构;

该设备通过移动打印头4和工作台3,使打印头4将耗材通过设定程序在工作台3上打印出立体图形,实现3d打印的功能,通过调节机构和平移机构实现调节水平的功能,还通过清洁机构实现清洁工作台3的功能。

如图3所示,所述升降机构包括升降电机6、升降块7、升降丝杆8和轴承座9,所述支架5上设有开口,所述开口套设在升降块7上,所述升降块7固定在工作箱1的一侧,所述升降块7套设在升降丝杆8上,所述升降块7的与升降丝杆8的连接处设有与升降丝杆8匹配的螺纹,所述升降电机6固定在支架5的远离工作箱1的一侧,所述升降电机6与升降丝杆8的底端传动连接,所述轴承座9套设在升降丝杆8的顶端,所述轴承座9与支架5固定连接;

通过该升降电机6运行带动升降丝杆8在轴承座9的支撑作用下转动,从而使升降块7在升降丝杆8上升降,带动工作箱1升降,使工作台3升降,实现了驱动工作台3升降的功能。

如图4所示,所述平移机构包括平移电机10、平移丝杆11、平移块12、光杆13、转动单元和两个支杆15,所述平移电机10固定在工作箱1的内壁上,所述平移电机10与平移丝杆11的一端传动连接,所述工作箱1的远离平移电机10内壁的一侧套设在平移丝杆11的另一端上,所述平移丝杆11的轴线与升降丝杆8的轴线垂直,所述平移块12套设在平移丝杆11上,所述平移块12的与平移丝杆11的连接处设有与平移丝杆11匹配的螺纹,所述平移块12套设在光杆13上,所述光杆13的两端分别通过两个支杆15固定在工作台3的下方,所述光杆13的轴线与平移丝杆11的轴线垂直,所述光杆13的轴线与升降丝杆8的轴线垂直,两个转动单元分别与工作台3的靠近平移丝杆11两端的一侧一一对应;

平移电机10运行,带动平移丝杆11转动,从而使平移块12在平移丝杆11上移动,带动光杆13移动,光杆13的移动通过支杆15带动工作台3移动,实现了驱动工作台3移动的功能。

如图5所示,所述调节机构包括两个调节组件和四个检测组件,所述检测组件分别与工作台3的四侧一一对应,两个调节组件分别与工作台3的靠近两个支架5的一侧一一对应,两个调节组件分别设置在平移块12的两侧,所述调节组件包括调节电机16、调节丝杆17、调节管18、调节块19、调节杆20和滚珠21,所述调节电机16固定在工作台3的下方,所述调节电机16与调节丝杆17的顶端传动连接,所述调节管18的顶端套设在调节丝杆17的底端上,所述调节管18的与调节丝杆17的连接处设有与调节丝杆17匹配的螺纹,所述调节管18的底端套设在滚珠21上,所述滚珠21的球心位于调节管18内,所述滚珠21与工作箱1的底部抵靠,所述调节块19与调节管18的一侧固定连接,所述调节块19套设在调节杆20上,所述调节杆20的顶端固定在工作台3的下方;

调节电机16运行,带动调节丝杆17转动,从而使调节管18在调节杆20的支撑作用下在调节丝杆17上升降,通过调节管18的升降带动工作台3以平移丝杆11的轴线为圆心转动,通过滚珠21将滑动转换为滚动,便于调节管18移动,实现了驱动工作台3转动的功能。

如图6所示,所述清洁机构包括转换组件和移动组件,所述移动组件包括移动电机22、移动丝杆23、移动板24、滑杆25、清洁单元和两个连接杆27,所述连接杆27与支架5一一对应,所述支架5套设在连接杆27上,所述移动电机22与其中一个连接杆27的靠近工作箱1的一端固定连接,所述移动电机22与移动丝杆23的一端传动连接,所述另一个连接杆27的靠近工作箱1的一端套设在移动丝杆23的另一端上,所述移动板24套设在移动丝杆23上,所述移动板24的与移动丝杆23的连接处设有与移动丝杆23匹配的螺纹,所述移动丝杆23的轴线与光杆13的轴线平行,所述移动板24套设在滑杆25上,所述滑杆25的两端分别固定在两个连接杆27的靠近工作箱1的一端,所述打印头4设置在移动板24的底端,所述清洁电机40固定在移动板24的顶端;

通过移动电机22运行,带动移动丝杆23转动,从而使移动板24在滑杆25的支撑作用下在移动丝杆23上移动,从而使打印头4移动,实现了驱动打印头4移动的功能。

所述工作箱1中设有plc,所述升降电机6、平移电机10、移动电机22和调节电机16均与plc电连接。

通过该设备设定打印图形的程序,使plc控制升降电机6、平移电机10、移动电机22和调节电机16运行,实现智能化。

如图7所示,所述检测组件包括活塞28、钢珠29、连接管30、弹簧31和压力传感器32,所述连接管30的底端固定在工作箱1内的底部,所述连接管30的顶端套设在活塞28上,所述活塞28的顶端套设在钢珠29上,所述钢珠29的球心设置在活塞28内,所述钢珠29抵靠在工作台3的下方,所述连接管30套设在弹簧31上,所述压力传感器32设置在连接管30内的底部,所述活塞28的底端通过弹簧31与压力传感器32连接,所述压力传感器32与plc电连接,通过工作台3对钢珠29的挤压,使活塞28下降,从而挤压弹簧31,通过弹簧31的弹性使压力传感器32承受压力,通过压力传感器32检测数据,若数据超出设定误差范围,压力传感器32给plc发出信号,plc控制与工作台3四边相对应的电机运行,实现了检测工作台3水平的功能。

作为优选,为了便于调节水平,所述转动单元包括转动电机33、驱动锥齿轮34和从动锥齿轮35,所述转动电机33固定在工作台3的下方,所述转动电机33与驱动锥齿轮34传动连接,所述驱动锥齿轮34与从动锥齿轮35啮合,所述从动锥齿轮35套设在光杆13上,所述转动电机33与plc电连接,当工作台3的靠近平移丝杆11两端的一侧发生倾斜时,plc控制转动电机33转动,使驱动锥齿轮34向相应方向转动,从而使从动锥齿轮35转动,带动光杆13转动,光杆13的转动通过支杆15带动工作台3转动,从而实现了调节工作台3水平的功能。

如图8所示,所述转换组件包括转换电机36、驱动齿轮37、从动齿轮38和转动轴39,所述转换电机36固定在支杆15的远离工作箱1的一侧,所述转换电机36设置在轴承座9的上方,所述转换电机36与驱动齿轮37传动连接,所述驱动齿轮37与从动齿轮38啮合,所述从动齿轮38套设在转动轴39的一端上,所述转动轴39的另一端与连接杆27的远离工作箱1的一端固定连接,所述转换电机36与plc电连接,当该设备打印完成后,转换电机36转动,带动驱动齿轮37转动,从而使从动齿轮38转动,带动转动轴39转动,通过转动轴39的转动使连接杆27转动,从而使滑杆25带动移动板24转动,使清洁单元转动,实现了驱动清洁单元转动的功能。

作为优选,为了实现清洁的功能,所述清洁单元包括清洁电机40和清洁板41,所述清洁电机40与移动板24固定连接,所述清洁板41与清洁电机40传动连接,所述清洁电机40与plc电连接,通过清洁电机40的转动带动清洁板41在工作台3上转动,从而实现了清洁板41清洁工作台3的功能。

作为优选,为了减小滑杆25与移动板24之间的摩擦力,所述滑杆25上涂有润滑油,润滑油具有润滑的作用,可以减小滑杆25与移动板24之间的摩擦轮,提高了移动板24在光杆13上移动的顺畅性。

作为优选,为了避免撞击移动板24,所述滑杆25上设有两个限位块14,所述限位块14套设在滑杆25上,两个限位块14分别设置在滑杆25的两端,当移动板24移动至滑杆25的两端时,限位块14可以防止移动板24过度移动,避免移动板24发生撞击。

作为优选,为了便于支撑工作台3,所述支撑环2的制作材料为橡胶,橡胶较柔软,可以防止工作台3发生倾斜时过度摩擦而损坏。

作为优选,为了提高驱动力,所述升降电机6为伺服电机,伺服电机具有驱动力强的特定,可以提高升降电机6的驱动力。

作为优选,为了实现紧急停止的功能,其中一个支架5上设有急停按钮26,急停按钮26是当发生紧急情况的时候使用者可以通过快速按下此按钮来达到保护的措施,实现了紧急停止的功能。

该设备通过调节机构和平移机构实现调节水平的功能,还通过清洁机构实现清洁工作台3的功能。

与现有技术相比,该具有调节水平功能的便捷型3d打印设备通过调节机构和平移机构实现调节水平的功能,与现有的调节机构和平移机构相比,该调节机构和平移机构结构巧妙,实用性更高,不仅如此,还通过清洁机构实现清洁工作台3的功能,与现有清洁机构相比,该清洁机构通过旋转的方式实现清洁,清洁效果更好。

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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