一种提高安全系数的金属3D打印机的制作方法

本发明涉及打印设备领域，特别涉及一种提高安全系数的金属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。

目前，现有的部分3d打印机可专门用于打印金属，然而，金属3d打印机在工作时存在一些安全因素，如：金属粉末在空气中遇到火源很容易着火，从而引发火灾，但现有的金属3d打印机一般不配备专门的消防机构，这使得打印机的运行存在较大的安全隐患。

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，提供一种提高安全系数的金属3d打印机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种提高安全系数的金属3d打印机，包括基座、喷头、打印平台、驱动装置和传输装置，所述基座的一侧还设有消防仓，所述消防仓内设有消防机构；

所述消防机构包括灭火器、开门机构、推送机构和固定机构，所述消防仓的一侧设有开口，所述开口内设有门，所述门与消防仓铰接，所述开门机构设置在消防仓的顶部，所述开门机构与门传动连接，所述推送机构设置在消防仓的底部，所述固定机构设置在推送机构上，所述灭火器设置在固定机构上；

所述开门机构包括第一驱动电机、圆柱驱动齿轮、齿条和滑块，所述第一驱动电机与圆柱驱动齿轮传动连接，所述齿条水平设置，所述消防仓内设有滑槽，所述齿条位于滑槽内，所述齿条与滑槽滑动连接，所述圆柱驱动齿轮与齿条啮合，所述门的内侧竖向设有凹槽，所述滑块位于凹槽内，所述滑块与门滑动连接，所述齿条的靠近门的一端与滑块铰接；

所述推送机构包括第二驱动电机、传动杆、传动齿、转动杆、套筒和推送块，所述第二驱动电机与传动杆传动连接，所述转动杆水平设置，所述转动杆的一端通过轴承与消防仓连接，所述转动杆的另一端位于套筒内，所述套筒的内壁设有内螺纹，所述转动杆与套筒螺纹连接，所述传动齿套设在转动杆上，所述传动杆与传动齿啮合，所述套筒的外壁设有移动块，所述消防仓内水平设有限位杆，所述限位杆穿过移动块且限位杆与移动块滑动连接，所述推送块设置在套筒的远离传动齿的一侧，所述推送块与消防仓的底面滑动连接，所述固定机构设置在推送块的上方；

所述固定机构包括第三驱动电机、动力板、稳固块和固定组件，所述稳固块为圆盘形，所述稳固块水平设置，所述推送块上设有支杆，所述稳固块通过支杆与推送块连接，所述动力板为圆盘形，所述动力板与稳固块平行，所述第三驱动电机的输出轴与动力板垂直，所述动力板的圆心与第三驱动电机的输出轴连接，所述动力板位于稳固块和第三驱动电机之间，所述动力板与稳固块同轴设置，所述动力板的底面设有第一限位槽，所述第一限位槽为圆弧形，所述第一限位槽沿着动力板的底面周向延伸且逐渐靠近动力板的圆心处，所述第一限位槽有若干个，各第一限位槽沿着动力板的圆心周向均匀设置，所述动力板与固定组件传动连接；

所述固定组件包括若干个固定单元，各固定单元沿着稳固块的圆心周向均匀设置，各固定单元分别与各第一限位槽一一对应，所述固定单元包括动力块和夹紧块，所述夹紧块的中部与稳固块铰接，所述动力块上设有第一限位块，所述第一限位块位于第一限位槽内，所述第一限位块与第一限位槽滑动连接，所述夹紧块的一端与动力块铰接，所述夹紧块的另一端位于稳固块的上方，所述灭火器竖向设置，所述灭火器位于稳固块的上方，所述灭火器位于各夹紧块之间，所述灭火器分别与稳固块和夹紧块抵靠；

所述基座内设有工作电源模块，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、第五电容、第六电容、第七电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、可调电阻、第一三极管和第二三极管，所述集成电路的型号为m5230l，所述集成电路的第七端通过第一电容接地，所述集成电路的第一端接地，所述集成电路的第四端通过第二电容接地，所述集成电路的第七端与第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的基极与集成电路的第六端连接，所述第一三极管的基极通过第三电容接地，所述第一三极管的发射极通过第五电容与集成电路的第五端连接，所述第一三极管的发射极通过可调电阻和第一电阻组成的串联电路接地，所述集成电路的第五端分别与可调电阻和第一电阻连接，所述第一三极管的发射极通过第六电容接地，所述集成电路的第三端与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的基极通过第四电容接地，所述第二三极管的发射极通过第三电阻和第二电阻组成的串联电路与第一三极管的发射极连接，所述集成电路的第二端分别与第二电阻和第三电阻连接，所述第二三极管的发射极通过第七电容接地。

作为优选，为了监测氧气含量以提高安全性，所述消防仓的外侧设有氧传感器和显示屏，所述消防仓内还设有plc，所述氧传感器和显示屏均与plc电连接。

作为优选，为了在含氧量不足时发出警报，所述消防仓上设有报警器，所述报警器与plc电连接。

作为优选，为了在含氧量不足时自动补充氧气，所述基座上设有制氧机，所述制氧机与plc电连接。

作为优选，为了实现消防机构的自动工作，所述基座的外侧设有火焰探测器，所述火焰探测器和第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机均与plc电连接。

作为优选，为了提高推送块滑动的稳定性，所述消防仓的底面水平设有第二限位槽，所述第二限位槽为燕尾槽，所述推送块的底面设有第二限位块，所述第二限位块位于第二限位槽内，所述第二限位块与第二限位槽匹配且滑动连接。

作为优选，为了提高灭火器的稳固性，各夹紧块上均设有第三限位块，所述灭火器的外壁上周向设有若干限位孔，各第三限位块分别位于各限位孔内。

作为优选，为了提高灭火效率，所述灭火器为d类灭火器。

作为优选，为了使夹紧块快速夹紧或松开，所述第一限位块的表面和第一限位槽的槽壁上均设有特氟隆涂层。

作为优选，为了进一步提高安全性，所述基座的底部设有防静电胶垫。

本发明的有益效果是，该提高安全系数的金属3d打印机，当金属粉末在空气中遇到火源而着火时，通过启动消防机构，可快速将火扑灭，避免火灾的发生，提高了打印机在运行时的安全系数。

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是本发明的一种提高安全系数的金属3d打印机的工作电源模块的电路原理图。

图2是本发明的一种提高安全系数的金属3d打印机的结构示意图。

图3是本发明的一种提高安全系数的金属3d打印机的开门机构的结构示意图。

图4是本发明的一种提高安全系数的金属3d打印机的推送机构的结构示意图。

图5是本发明的一种提高安全系数的金属3d打印机的灭火器与固定机构的连接结构示意图。

图6是本发明的一种提高安全系数的金属3d打印机的固定机构的结构示意图。

图中：1.基座，2.喷头，3.打印平台，4.驱动装置，5.传输装置，6.消防仓，7.消防机构，8.门，9.第一驱动电机，10.圆柱驱动齿轮，11.齿条，12.滑块，13.第二驱动电机，14.传动杆，15.传动齿，16.转动杆，17.套筒，18.推送块，19.移动块，20.限位杆，21.第三驱动电机，22.动力板，23.稳固块，24.动力块，25.夹紧块，26.灭火器。

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1-6所示，一种提高安全系数的金属3d打印机，包括基座1、喷头2、打印平台3、驱动装置4和传输装置5，所述基座1的一侧还设有消防仓6，所述消防仓6内设有消防机构7；

当金属粉末在空气中遇到火源而着火时，通过启动消防机构7，可快速将火扑灭，避免火灾的发生，提高了打印机在运行时的安全系数。

所述消防机构7包括灭火器26、开门机构、推送机构和固定机构，所述消防仓6的一侧设有开口，所述开口内设有门8，所述门8与消防仓6铰接，所述开门机构设置在消防仓6的顶部，所述开门机构与门8传动连接，所述推送机构设置在消防仓6的底部，所述固定机构设置在推送机构上，所述灭火器26设置在固定机构上；

所述开门机构包括第一驱动电机9、圆柱驱动齿轮10、齿条11和滑块12，所述第一驱动电机9与圆柱驱动齿轮10传动连接，所述齿条11水平设置，所述消防仓6内设有滑槽，所述齿条11位于滑槽内，所述齿条11与滑槽滑动连接，所述圆柱驱动齿轮10与齿条11啮合，所述门8的内侧竖向设有凹槽，所述滑块12位于凹槽内，所述滑块12与门8滑动连接，所述齿条11的靠近门8的一端与滑块12铰接；

所述推送机构包括第二驱动电机13、传动杆14、传动齿15、转动杆16、套筒17和推送块18，所述第二驱动电机13与传动杆14传动连接，所述转动杆16水平设置，所述转动杆16的一端通过轴承与消防仓6连接，所述转动杆16的另一端位于套筒17内，所述套筒17的内壁设有内螺纹，所述转动杆16与套筒17螺纹连接，所述传动齿15套设在转动杆16上，所述传动杆14与传动齿15啮合，所述套筒17的外壁设有移动块19，所述消防仓6内水平设有限位杆20，所述限位杆20穿过移动块19且限位杆20与移动块19滑动连接，所述推送块18设置在套筒17的远离传动齿15的一侧，所述推送块18与消防仓6的底面滑动连接，所述固定机构设置在推送块18的上方；

所述固定机构包括第三驱动电机21、动力板22、稳固块23和固定组件，所述稳固块23为圆盘形，所述稳固块23水平设置，所述推送块18上设有支杆，所述稳固块23通过支杆与推送块18连接，所述动力板22为圆盘形，所述动力板22与稳固块23平行，所述第三驱动电机21的输出轴与动力板22垂直，所述动力板22的圆心与第三驱动电机21的输出轴连接，所述动力板22位于稳固块23和第三驱动电机21之间，所述动力板22与稳固块23同轴设置，所述动力板22的底面设有第一限位槽，所述第一限位槽为圆弧形，所述第一限位槽沿着动力板22的底面周向延伸且逐渐靠近动力板22的圆心处，所述第一限位槽有若干个，各第一限位槽沿着动力板22的圆心周向均匀设置，所述动力板22与固定组件传动连接；

所述固定组件包括若干个固定单元，各固定单元沿着稳固块23的圆心周向均匀设置，各固定单元分别与各第一限位槽一一对应，所述固定单元包括动力块24和夹紧块25，所述夹紧块25的中部与稳固块23铰接，所述动力块24上设有第一限位块，所述第一限位块位于第一限位槽内，所述第一限位块与第一限位槽滑动连接，所述夹紧块25的一端与动力块24铰接，所述夹紧块25的另一端位于稳固块23的上方，所述灭火器26竖向设置，所述灭火器26位于稳固块23的上方，所述灭火器26位于各夹紧块25之间，所述灭火器26分别与稳固块23和夹紧块25抵靠。

当金属粉末在空气中遇到火源而着火时，第一驱动电机9启动，驱动圆柱驱动齿轮10转动，圆柱驱动齿轮10通过齿条11驱动门8沿着消防仓6转动，直到门8打开，此时启动第二驱动电机13，第二驱动电机13驱动传动杆14转动，传动杆14通过传动齿15驱动转动杆16转动，使得套筒17带动推送块18水平移动，从而使固定机构和灭火器26移动至消防仓6的外部，此时，启动第三驱动电机21，第三驱动电机21驱动动力板22转动，使得动力块24向靠近动力板22圆心处的方向移动，随即带动夹紧块25沿稳固块23转动，使得夹紧块25张开，此时，可将灭火器26从稳固块23上取下，快速将火扑灭，避免火灾的发生，提高了打印机在运行时的安全系数。

所述基座内设有工作电源模块，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、第五电容、第六电容、第七电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、可调电阻、第一三极管和第二三极管，所述集成电路的型号为m5230l，所述集成电路的第七端通过第一电容接地，所述集成电路的第一端接地，所述集成电路的第四端通过第二电容接地，所述集成电路的第七端与第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的基极与集成电路的第六端连接，所述第一三极管的基极通过第三电容接地，所述第一三极管的发射极通过第五电容与集成电路的第五端连接，所述第一三极管的发射极通过可调电阻和第一电阻组成的串联电路接地，所述集成电路的第五端分别与可调电阻和第一电阻连接，所述第一三极管的发射极通过第六电容接地，所述集成电路的第三端与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的基极通过第四电容接地，所述第二三极管的发射极通过第三电阻和第二电阻组成的串联电路与第一三极管的发射极连接，所述集成电路的第二端分别与第二电阻和第三电阻连接，所述第二三极管的发射极通过第七电容接地。

在工作电源电路中，集成电路的型号为m5230l，其具有两路直流电压输出，一路为固定5v电压，另一路为5-14v电压步进可调，通过可调电阻能够进行电压调节，从而提高了工作电源电路的适用范围，提高了系统的实用性。

有益效果：在工作电源电路中，集成电路的型号为m5230l，其具有两路直流电压输出，提高了工作电源电路的适用范围，提高了系统的实用性。

作为优选，为了监测氧气含量以提高安全性，所述消防仓6的外侧设有氧传感器和显示屏，所述消防仓6内还设有plc，所述氧传感器和显示屏均与plc电连接，由于激光熔化设备往往会采用氩气或氮气来取代氧气，很容易造成车间里的氧气含量不足，若不及时察觉则会对人体造成危害，而氧传感器可将感应到的氧气浓度的信号传给plc，plc再将信号传给显示屏，在显示屏上显示实时氧气含量，从而监测氧气含量以提高安全性。

作为优选，为了在含氧量不足时发出警报，所述消防仓6上设有报警器，所述报警器与plc电连接，氧传感器将感应到的氧气浓度的信号传给plc，当氧气浓度低于设定值时，plc控制报警器工作，从而实现在含氧量不足时发出警报。

作为优选，为了在含氧量不足时自动补充氧气，所述基座1上设有制氧机，所述制氧机与plc电连接，氧传感器将感应到的氧气浓度的信号传给plc，当氧气浓度低于设定值时，plc控制制氧机工作，产生氧气，从而实现在含氧量不足时自动补充氧气。

作为优选，为了实现消防机构7的自动工作，所述基座1的外侧设有火焰探测器，所述火焰探测器和第一驱动电机9、第二驱动电机13、第三驱动电机21均与plc电连接，当火焰探测器感应到着火的信号时，将此信号传给plc，plc控制第一驱动电机9、第二驱动电机13和第三驱动电机21配合工作，从而实现消防机构7的自动工作。

作为优选，为了提高推送块18滑动的稳定性，所述消防仓6的底面水平设有第二限位槽，所述第二限位槽为燕尾槽，所述推送块18的底面设有第二限位块，所述第二限位块位于第二限位槽内，所述第二限位块与第二限位槽匹配且滑动连接，燕尾槽能够更精确地将第二限位块的运动轨迹限定在一定范围内，从而提高推送块18滑动的稳定性。

作为优选，为了提高灭火器26的稳固性，各夹紧块25上均设有第三限位块，所述灭火器26的外壁上周向设有若干限位孔，各第三限位块分别位于各限位孔内，第三限位块能通过限位孔对灭火器26进行限位，避免夹紧块25与灭火器26间发生打滑，从而提高灭火器26的稳固性。

作为优选，为了提高灭火效率，所述灭火器26为d类灭火器，由于d类灭火器中的氯化钠在暴露在火场里时会形成坚硬的外壳，以隔绝氧气，故能够提高灭火效率。

作为优选，为了使夹紧块25快速夹紧或松开，所述第一限位块的表面和第一限位槽的槽壁上均设有特氟隆涂层，由于特氟隆涂层具有较低的摩擦系数，其润滑性，特别是自润滑性非常好，对其他物质几乎不粘附，故能减小第一限位块与动力板22间的摩擦力，从而使夹紧块25快速夹紧或松开。

作为优选，为了进一步提高安全性，所述基座1的底部设有防静电胶垫，故能防止金属粉末携带静电，从而避免火灾的发生，进一步提高安全性。

与现有技术相比，该提高安全系数的金属3d打印机，当金属粉末在空气中遇到火源而着火时，通过启动消防机构7，可快速将火扑灭，避免火灾的发生，提高了打印机在运行时的安全系数。

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。