一种便于移动且无拉丝的智能型3D打印机的制作方法

本发明涉及3D打印领域，特别涉及一种便于移动且无拉丝的智能型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，它是以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，通过逐层打印的方式来构造物体，将数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序，把产品一层层制造出来。

现有的3D打印机在打印时，如果打印模型的物件和物件之间的间隙很近的话，比如在1mm至5mm的空隙间，两个物件的连接处会有很多丝，十分影响打印模型的美观，在打印完成后需要用刀处理，通常将此类现象称为拉丝，为了防止物件与物件间出现拉丝，打印机在打印过程中通常会采用回料的方式，即打印完成第一个物件后，会通过回料的方式，将材料倒抽，防止加热的材料从喷头流出，但是即使如此，由于喷头的喷嘴的空间较大，喷嘴内壁上加热的残留的材料也容易从喷嘴流出，导致无法彻底解决拉丝问题，不仅如此，现有的3D打印机普遍比较笨重，在放置完成后，当需要移动搬运3D打印机时，人们通常需要费很大力气才能实现其位置搬运，且在搬运过程中，也容易由于人员的疏忽使打印机落地损坏设备，导致设备的实用性降低。

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，提供一种便于移动且无拉丝的智能型3D打印机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便于移动且无拉丝的智能型3D打印机，包括底座、顶杆、材料盘、送丝管、喷头、平板、平面移动机构、打印平台、两个移动支撑单元和两个升降单元，两个所述移动支撑单元分别设置在底座的两侧，两个升降单元设置在底座的上方且位于底座的两侧，所述打印平台固定在底座的上方，所述顶杆架设在两个升降单元上，所述平板设置在两个升降单元之间，所述材料盘设置在顶杆上且通过送丝管与喷头连接，所述平面移动机构设置在平板的下方且与喷头传动连接，所述喷头位于打印平台的上方；

所述移动支撑单元包括第二驱动电机和两个移动支撑组件，两个所述移动支撑组件分别设置在第二驱动电机的两侧，所述移动支撑组件包括缓冲块、第二驱动轴、平移块、第一连杆和移动单元，所述第二驱动电机和缓冲块均固定在底座上，所述第二驱动轴设置在第二驱动电机和缓冲块之间，所述第二驱动电机与第二驱动轴传动连接，所述第二驱动轴的外周上设有外螺纹，所述平移块套设在第二驱动轴上，所述平移块内设有内螺纹，所述平移块内的内螺纹与第二驱动轴上的外螺纹相匹配，所述移动单元设置在第二驱动轴的下方；

所述移动单元包括支杆、铰接块和滑轮，所述铰接块固定在底座上，所述平移块通过第一连杆与支杆的中端铰接，所述支杆的一端与铰接块铰接，所述支杆的另一端与滑轮连接；

所述喷头内设有加热环和升降组件，所述升降组件包括第一侧杆、第三驱动电机、驱动齿轮、升降杆和铜管，所述第三驱动电机通过第一侧杆固定在喷头的内壁上且与驱动齿轮传动连接，所述驱动齿轮位于升降杆的一侧，所述通管固定在升降杆的底端，所述加热环套设在通管上，所述升降杆靠近驱动齿轮的一侧设有条形齿，所述升降杆上的条形齿与驱动齿轮啮合。

作为优选，为了实现逐层打印功能，所述平面移动机构包括第一移动单元、第二移动单元和移动块，所述第一移动单元包括第四驱动电机、第二连杆、第三连杆、第一滑块和第一滑杆，所述第四驱动电机固定在平板上且与第二连杆传动连接，所述第二连杆通过第三连杆与第一滑块铰接，所述第一滑块套设在第一滑杆上，所述第一滑杆固定在第四驱动电机上，所述第二移动单元包括第五驱动电机、第四连杆、第五连杆、第二滑块和第二滑杆，所述第五驱动电机固定在第一滑块上且与第四连杆传动连接，所述第四连杆通过第五连杆与第二滑块铰接，所述第二滑块套设在第二滑杆上且与移动块固定连接，所述第二滑杆固定在第五驱动电机上。

作为优选，利用无刷直流电机驱动精度高的特点，为了精确控制喷头的平面移动，所述第四驱动电机和第五驱动电机均为无刷直流电机。

作为优选，为了固定升降杆的移动轨迹，所述喷头内还设有限位组件，所述限位组件设置在升降杆的一侧且远离驱动齿轮，所述限位组件包括第二侧杆和限位块，所述第二侧杆的一端固定在喷头的内壁上，所述限位块固定在第二侧杆的另一端，所述限位块的水平截面的形状为U形，所述升降杆设置在限位块内。

作为优选，为了实现逐层打印功能，所述升降单元包括支柱、第一驱动电机、驱动轮、拉线和套环，所述支柱的底端固定在底座上，所述支柱的顶端与顶杆固定连接，所述第一驱动电机固定在顶杆的一端且与驱动轮传动连接，所述拉线的一端设置在驱动轮上，所述拉线的另一端固定在套环上，所述套环套设在支柱上。

作为优选，利用无刷直流电机驱动精度高的特点，为了保证逐层打印的精度，所述第一驱动电机为无刷直流电机。

作为优选，为了便于操作和数据传输，所述底座上设有开关、显示屏、若干控制按键和若干USB接口。

作为优选，为了提高良好的人机界面，所述显示屏为液晶显示屏。

作为优选，为了提高数据传输速率，所述USB接口的型号为USB 3.0。

作为优选，为了便于操作，所述控制按键为轻触按键。

该3D打印机在打印两个相距较近的物件时，为了防止拉丝现象出现，影响打印模型的美观，在打印机对回料的同时，利用喷头内的升降组件防止拉丝，由第三驱动电机运行带动驱动齿轮转动，由于升降杆一侧的条形齿与驱动齿轮啮合，从而驱动齿轮带动升降杆向上移动，从而带动铜管上移，在铜管上移的过程中，能够拉动加热环内侧加热熔化的材料向上移动，使得喷嘴的出口处没有残余料往下流，从而使打印机在回料的同时防止拉丝出现，进该便于移动且无拉丝的智能型3D打印机而保证了打印模型的美观。该便于移动且无拉丝的智能型3D打印机在回料时通过喷嘴内的升降组件带动铜管和铜管外周的材料上移，避免了拉丝的出现，保证了打印模型的美观。

当需要移动该3D打印机，为了便于移动，省时省力，通过底座两侧的移动支撑单元方便打印机的移动，在移动支撑单元中通过第二驱动电机带动第二驱动轴沿其中心轴线转动，在转动过程中，由于第二驱动轴上的外螺纹与平移块内的内螺纹相匹配，从而使平移块向缓冲块移动，在移动过程中，通过第一连杆使支杆由原先的水平角度逐渐向下转动并接触地面支撑打印机，使打印设备向上移动，在支杆接触地面的一端设有滑轮，从而方便了设备的移动，便于人们将该打印机移动至目的地。该便于移动且无拉丝的智能型3D打印机通过底座两侧的移动支撑单元支撑打印设备的同时方便其移动，从而提高了打印机的实用性。

本发明的有益效果是，该便于移动且无拉丝的智能型3D打印机在回料时通过喷嘴内的升降组件带动铜管和铜管外周的材料上移，避免了拉丝的出现，保证了打印模型的美观，不仅如此，通过底座两侧的移动支撑单元支撑打印设备的同时方便其移动，从而提高了打印机的实用性。

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是本发明的便于移动且无拉丝的智能型3D打印机的结构示意图；

图2是本发明的便于移动且无拉丝的智能型3D打印机的升降单元的结构示意图；

图3是本发明的便于移动且无拉丝的智能型3D打印机的移动支撑单元的结构示意图；

图4是本发明的便于移动且无拉丝的智能型3D打印机的喷头的结构示意图；

图5是本发明的便于移动且无拉丝的智能型3D打印机的限位组件的结构示意图；

图6是本发明的便于移动且无拉丝的智能型3D打印机的平面移动机构的结构示意图；

图中：1.底座，2.移动支撑单元，3.升降单元，4.顶杆，5.材料盘，6.送丝管，7.喷头，8.平板，9.平面移动机构，10.打印平台，11.显示屏，12.控制按键，13.开关，14.USB接口，15.第一驱动电机，16.驱动轮，17.拉线，18.套环，19.支柱，20.第二驱动电机，21.缓冲块，22.第二驱动轴，23.平移块，24.第一连杆，25.支杆，26.铰接块，27.滑轮，28.加热环，29.第一侧杆，30.第三驱动电机，31.驱动齿轮，32.升降杆，33.铜管，34.第二侧杆，35.限位块，36.条形齿，37.第四驱动电机，38.第二连杆，39.第三连杆，40.第一滑块，41.第一滑杆，42.第五驱动电机，43.第四连杆，44.第五连杆，45.第二滑块，46.第二滑杆，47.移动块。

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-图6所示，一种便于移动且无拉丝的智能型3D打印机，包括底座1、顶杆4、材料盘5、送丝管6、喷头7、平板8、平面移动机构9、打印平台10、两个移动支撑单元2和两个升降单元3，两个所述移动支撑单元2分别设置在底座1的两侧，两个升降单元3设置在底座1的上方且位于底座1的两侧，所述打印平台10固定在底座1的上方，所述顶杆4架设在两个升降单元3上，所述平板8设置在两个升降单元3之间，所述材料盘5设置在顶杆4上且通过送丝管6与喷头7连接，所述平面移动机构9设置在平板8的下方且与喷头7传动连接，所述喷头7位于打印平台10的上方；

所述移动支撑单元2包括第二驱动电机20和两个移动支撑组件，两个所述移动支撑组件分别设置在第二驱动电机20的两侧，所述移动支撑组件包括缓冲块21、第二驱动轴22、平移块23、第一连杆24和移动支撑单元，所述第二驱动电机20和缓冲块21均固定在底座1上，所述第二驱动轴22设置在第二驱动电机20和缓冲块21之间，所述第二驱动电机20与第二驱动轴22传动连接，所述第二驱动轴22的外周上设有外螺纹，所述平移块23套设在第二驱动轴22上，所述平移块23内设有内螺纹，所述平移块23内的内螺纹与第二驱动轴22上的外螺纹相匹配，所述移动支撑单元设置在第二驱动轴22的下方；

所述移动支撑单元包括支杆25、铰接块26和滑轮27，所述铰接块26固定在底座1上，所述平移块23通过第一连杆24与支杆25的中端铰接，所述支杆25的一端与铰接块26铰接，所述支杆25的另一端与滑轮27连接；

所述喷头7内设有加热环28和升降组件，所述升降组件包括第一侧杆29、第三驱动电机30、驱动齿轮31、升降杆32和铜管33，所述第三驱动电机30通过第一侧杆29固定在喷头7的内壁上且与驱动齿轮31传动连接，所述驱动齿轮31位于升降杆32的一侧，所述通管33固定在升降杆32的底端，所述加热环28套设在通管33上，所述升降杆32靠近驱动齿轮31的一侧设有条形齿36，所述升降杆32上的条形齿36与驱动齿轮31啮合。

作为优选，为了实现逐层打印功能，所述平面移动机构9包括第一移动单元、第二移动单元和移动块23，所述第一移动单元包括第四驱动电机37、第二连杆38、第三连杆39、第一滑块40和第一滑杆41，所述第四驱动电机37固定在平板8上且与第二连杆38传动连接，所述第二连杆38通过第三连杆39与第一滑块40铰接，所述第一滑块40套设在第一滑杆41上，所述第一滑杆41固定在第四驱动电机37上，所述第二移动单元包括第五驱动电机42、第四连杆43、第五连杆44、第二滑块45和第二滑杆46，所述第五驱动电机42固定在第一滑块40上且与第四连杆43传动连接，所述第四连杆43通过第五连杆44与第二滑块46铰接，所述第二滑块45套设在第二滑杆46上且与移动块47固定连接，所述第二滑杆46固定在第五驱动电机42上。

作为优选，利用无刷直流电机驱动精度高的特点，为了精确控制喷头7的平面移动，所述第四驱动电机37和第五驱动电机42均为无刷直流电机。

作为优选，为了固定升降杆32的移动轨迹，所述喷头7内还设有限位组件，所述限位组件设置在升降杆32的一侧且远离驱动齿轮31，所述限位组件包括第二侧杆34和限位块35，所述第二侧杆34的一端固定在喷头7的内壁上，所述限位块35固定在第二侧杆34的另一端，所述限位块35的水平截面的形状为U形，所述升降杆32设置在限位块35内。

作为优选，为了实现逐层打印功能，所述升降单元3包括支柱19、第一驱动电机15、驱动轮16、拉线17和套环18，所述支柱19的底端固定在底座1上，所述支柱19的顶端与顶杆4固定连接，所述第一驱动电机15固定在顶杆4的一端且与驱动轮16传动连接，所述拉线17的一端设置在驱动轮16上，所述拉线17的另一端固定在套环18上，所述套环18套设在支柱19上。

作为优选，利用无刷直流电机驱动精度高的特点，为了保证逐层打印的精度，所述第一驱动电机15为无刷直流电机。

作为优选，为了便于操作和数据传输，所述底座1上设有开关13、显示屏11、若干控制按键12和若干USB接口14。

作为优选，为了提高良好的人机界面，所述显示屏11为液晶显示屏。

作为优选，为了提高数据传输速率，所述USB接口14的型号为USB 3.0。

作为优选，为了便于操作，所述控制按键12为轻触按键。

该3D打印机在打印两个相距较近的物件时，为了防止拉丝现象出现，影响打印模型的美观，在打印机对回料的同时，利用喷头7内的升降组件防止拉丝，由第三驱动电机30运行带动驱动齿轮31转动，由于升降杆32一侧的条形齿36与驱动齿轮31啮合，从而驱动齿轮31带动升降杆32向上移动，从而带动铜管33上移，在铜管33上移的过程中，能够拉动加热环28内侧加热熔化的材料向上移动，使得喷嘴7的出口处没有残余料往下流，从而使打印机在回料的同时防止拉丝出现，进该便于移动且无拉丝的智能型3D打印机而保证了打印模型的美观。该便于移动且无拉丝的智能型3D打印机在回料时通过喷嘴7内的升降组件带动铜管33和铜管33外周的材料上移，避免了拉丝的出现，保证了打印模型的美观。

当需要移动该3D打印机，为了便于移动，省时省力，通过底座1两侧的移动支撑单元2方便打印机的移动，在移动支撑单元2中通过第二驱动电机20带动第二驱动轴22沿其中心轴线转动，在转动过程中，由于第二驱动轴22上的外螺纹与平移块23内的内螺纹相匹配，从而使平移块23向缓冲块21移动，在移动过程中23，通过第一连杆24使支杆25由原先的水平角度逐渐向下转动并接触地面支撑打印机，使打印设备向上移动，在支杆25接触地面的一端设有滑轮27，从而方便了设备的移动，便于人们将该打印机移动至目的地。该便于移动且无拉丝的智能型3D打印机通过底座1两侧的移动支撑单元2支撑打印设备的同时方便其移动，从而提高了打印机的实用性。

与现有技术相比，该便于移动且无拉丝的智能型3D打印机在回料时通过喷嘴7内的升降组件带动铜管33和铜管33外周的材料上移，避免了拉丝的出现，保证了打印模型的美观，不仅如此，通过底座1两侧的移动支撑单元2支撑打印设备的同时方便其移动，从而提高了打印机的实用性。

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。