一种具有余料监测功能的智能3D打印机的制作方法

本发明涉及3d打印设备领域，特别涉及一种具有余料监测功能的智能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。

一般3d打印机无法监测料丝的剩余量，导致料丝用完之后，3d打印机还在继续工作，对3d打印机造成损坏，缩短了3d打印机的使用寿命，不仅如此，一般3d打印机内部空间较小，导致托盘清理困难，由于托盘表面积料过多，从而降低了3d打印机成品的质量。

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，提供一种有余料监测功能的智能3d打印机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有余料监测功能的智能3d打印机，包括第一外壳、送料机构、移动机构、托盘、清洗机构、底座和中控机构，所述第一外壳设置在底座的上方，所述送料机构设置在第一外壳上方，所述移动机构设置在第一外壳的顶部，所述托盘设置在第一外壳的内部，所述清洗机构设置在托盘上，所述送料机构、移动机构和清洗机构均与中控机构电连接；

所述送料机构包括料丝、料盘、第一支撑架和计数机构，所述料盘套设在第一支撑架的底部，所述计数机构设置在第一支撑架的顶部，所述计数机构包括两个计数器、两个移动轮、两个延长杆和过料孔，两个所述计数器均设置在第一支撑架的上方且分别位于第一支撑架的两端，两个所述移动轮分别设置在移动杆上且分别位于第一支撑架的顶部的两侧，两个所述移动轮均与移动杆铰接，所述过料孔设置在移动杆的底部，所述料丝的一端卷绕在料盘上，所述料丝的另一端穿过过料孔与喷嘴连接，两个所述延长杆均设置在移动杆的顶部且分别位于移动杆的两侧；

所述计数器包括限位块、弹簧、第一触点、第二触点和第二外壳，所述限位块、弹簧和第二触点均设置在第二外壳的内部，所述第二触点设置在第二的一侧，所述弹簧套设在第二触点上，所述限位块设置在第一触点上，所述第一触点位于第二外壳内部的部分设置在弹簧内部，所述限位块通过弹簧与第二外壳的内壁连接，所述限位块的移动方向与弹簧的伸缩方向一致；

其中，料丝经过过料孔输送到喷嘴处，在料丝被抽出的过程中，料丝会带动移动杆左右移动，当移动杆移动到第一支撑架顶部两端的时候，设置在移动杆上端延长杆会撞击计数器的第一触点，在撞击力的作用下，第一触点和第二触点接触，在第一触点和第二触点接触完之后，在弹簧的作用下，第一触点复位，通过电控组件记录第一触点和第二触点接触的次数，从而记录料丝的使用量，从而实现了3d打印机料丝余量的监测功能，避免了因料丝不足引起的3d打印机空载，减少了对3d打印机的损害；

所述清洗机构包括第二支撑架、刷子和两个驱动组件，所述第二支撑架设置在托盘的上方，两个所述驱动组件分别设置在第二支撑架的两端，所述刷子设置在第二支撑架上且位于第二支撑架和托盘之间，所述驱动组件包括驱动齿、驱动轴、第一齿轮和第一电机，所述驱动齿设置在托盘的两端，所述第一电机设置在第二支撑架的一端，所述第一电机通过驱动轴与第一齿轮传动连接，所述第一齿轮与驱动齿啮合；

其中，由于第一齿轮通过驱动轴与第一电机传动连接，通过第一电机驱动第一齿轮转动，由于第一齿轮和托盘两端的驱动齿啮合，在第一齿轮的作用下，第二支撑架沿着托盘的两侧前后移动，从而第二支撑架底部的刷子对托盘的表面进行清理，实现了3d打印机托盘的自动清理，提高了打印成成品的质量；

所述移动机构包括喷嘴、移动块、动力轮、导轨、第一动力轴和第二动力轴，所述导轨的数量为四个，四个所述导轨分别设置在第一外壳的内壁且位于同一水平高度上，所述移动块套设在第一动力轴上，所述移动块还套设在第二动力轴上，所述喷嘴设置在移动块的下方，所述第一动力轴和第二动力轴的两端均设有动力轮，所述动力轮与导轨连接；

其中，通过动力轮内部设置的电机驱动动力轮转动，四个动力轮分别设置在第一动力轴和第二动力轴的两端，通过动力轮的驱动使第一动力轴沿导轨前后运动，第二动力轴沿导轨左右运动，从而驱动套设在第一动力轴和第二动力轴上的移动块实现同一平面内的前后左右的运动，从而带动设置在移动块底部的喷嘴移动，从而实现了3d打印机的打印功能。

作为优选，所述中控机构包括面板、设置在面板上的触摸屏、控制按键和设置在底座内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块，与中央控制模块电连接的无线通讯模块、工作电源模块、按键接收模块、声音控制模块、显示控制模块和电机控制模块，所述天线与无线通讯模块电连接，所述控制按键与按键接收模块电连接，所述触摸屏与显示控制模块电连接，所述第一电机与电机控制模块电连接；

其中，中央控制模块是用来控制的模块，中央控制模块不仅可以是plc，还可以是单片机，通过中央控制模块对3d打印机各部件的控制，提高了3d打印机的智能化程度，无线通讯模块是用来通讯的模块，在这里，通过天线实现了3d打印机的远程控制功能，按键接收模块用来控制按键的模块，在这里，用来接收控制按键的控制信号，显示控制模块是用来控制显示的模块，在这里，用来控制触摸屏显示3d打印机的工作状态，电机控制模块是用来控制电机的模块，在这里，用来控制第一电机起停。

作为优选，为了实现计数器的计数功能，所述弹簧处于压缩状态。

作为优选，为了使移动块可以实现在同一水平面内移动，所述第一动力轴和第二动力轴处于不同水平面上且相互垂直。

作为优选，为了提高清洗机构的清洗效果，所述第二支撑架上还设有喷水口。

作为优选，为了使料丝在使用完之后3d打印机能够发出报警提示更换料丝，所述底座上设有扬声器，所述扬声器与声音控制模块电连接。

作为优选，为了使3d打印机在没有电源的情况下也能正常工作，所述底座内还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

作为优选，为了提高触摸屏的显示效果，所述触摸屏为液晶显示屏。

作为优选，为了提高控制按键的灵敏度，所述控制按键为轻触按键。

作为优选，为了提高托盘的使用寿命，所述托盘为陶瓷材质。

本发明的有益效果是，该具有余料监测功能的智能3d打印机中，通过计数机构实现了对3d打印机料丝余量的监测，避免了3d打印机在料丝不足情况下的空载，降低了空载对3d打印机的损坏，延长了3d打印机的使用寿命，不仅如此，通过清洗机构实现了对托盘表面的清理，减少了托盘表面废料的积聚，从而提高了3d打印机成品的质量。

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是本发明的具有余料监测功能的智能3d打印机的结构示意图；

图2是本发明的具有余料监测功能的智能3d打印机的计数机构的结构示意图；

图3是本发明的具有余料监测功能的智能3d打印机的计数器的结构示意图；

图4是本发明的具有余料监测功能的智能3d打印机的清洗机构的结构示意图；

图5是本发明的具有余料监测功能的智能3d打印机的移动机构的结构示意图；

图6是本发明的具有余料监测功能的智能3d打印机的电气控制原理图；

图中：1.第一外壳，2.料丝，3.料盘，4.支撑杆，5.移动机构，6.托盘，7.控制按键，8.触摸屏，9.扬声器，10.底座，11.清洗机构，12.喷嘴，13.移动块，14.计数器，15.移动轮，16.延长杆，17.移动杆，18.过料孔，19.第一支撑架，20.限位块，21.弹簧，22.第一触点，23.第二外壳，24.第二触点，25.第二支撑架，26.喷水口，27.刷子，28.驱动齿，29.驱动轴，30.第一齿轮，31.第一电机，32.动力轮，33.导轨，34.第一动力轴，35.第二动力轴，36.天线，37.无线通讯模块，38.中央控制模块，39.声音控制模块，40.显示控制模块，41.蓄电池，42.按键接收模块，43.工作电源模块，44.电机控制模块。

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，一种具有余料监测功能的智能3d打印机，包括第一外壳1、送料机构、移动机构5、托盘6、清洗机构11、底座10和中控机构，所述第一外壳1设置在底座的上方，所述送料机构设置在第一外壳1上方，所述移动机构5设置在第一外壳1的顶部，所述托盘6设置在第一外壳1的内部，所述清洗机构11设置在托盘6上，所述送料机构、移动机构5和清洗机构11均与中控机构电连接；

所述送料机构包括料丝2、料盘3、第一支撑架19和计数机构，所述料盘3套设在第一支撑架19的底部，所述计数机构设置在第一支撑架19的顶部，所述计数机构包括两个计数器14、两个移动轮15、两个延长杆16和过料孔18，两个所述计数器14均设置在第一支撑架19的上方且分别位于第一支撑架19的两端，两个所述移动轮15分别设置在移动杆17上且分别位于第一支撑架19的顶部的两侧，两个所述移动轮15均与移动杆17铰接，所述过料孔18设置在移动杆17的底部，所述料丝2的一端卷绕在料盘3上，所述料丝2的另一端穿过过料孔18与喷嘴12连接，两个所述延长杆16均设置在移动杆17的顶部且分别位于移动杆17的两侧；

所述计数器14包括限位块20、弹簧21、第一触点22、第二触点24和第二外壳23，所述限位块20、弹簧21和第二触点24均设置在第二外壳23的内部，所述第二触点24设置在第二23的一侧，所述弹簧21套设在第二触点24上，所述限位块20设置在第一触点22上，所述第一触点22位于第二外壳23内部的部分设置在弹簧21内部，所述限位块20通过弹簧21与第二外壳23的内壁连接，所述限位块20的移动方向与弹簧21的伸缩方向一致；

其中，料丝2经过过料孔18输送到喷嘴12处，在料丝2被抽出的过程中，料丝2会带动移动杆17左右移动，当移动杆17移动到第一支撑架19顶部两端的时候，设置在移动杆17上端延长杆16会撞击计数器14的第一触点22，在撞击力的作用下，第一触点22和第二触点24接触，在第一触点22和第二触点24接触完之后，在弹簧21的作用下，第一触点22复位，通过电控组件记录第一触点22和第二触点24接触的次数，从而记录料丝2的使用量，从而实现了3d打印机料丝2余量的监测功能，避免了因料丝2不足引起的3d打印机空载，减少了对3d打印机的损害；

所述清洗机构11包括第二支撑架25、刷子27和两个驱动组件，所述第二支撑架25设置在托盘6的上方，两个所述驱动组件分别设置在第二支撑架25的两端，所述刷子27设置在第二支撑架25上且位于第二支撑架25和托盘6之间，所述驱动组件包括驱动齿28、驱动轴29、第一齿轮30和第一电机31，所述驱动齿28设置在托盘6的两端，所述第一电机30设置在第二支撑架25的一端，所述第一电机30通过驱动轴29与第一齿轮31传动连接，所述第一齿轮30与驱动齿28啮合；

其中，由于第一齿轮30通过驱动轴29与第一电机31传动连接，通过第一电机31驱动第一齿轮30转动，由于第一齿轮30和托盘6两端的驱动齿28啮合，在第一齿轮30的作用下，第二支撑架25沿着托盘6的两侧前后移动，从而第二支撑架25底部的刷子27对托盘6的表面进行清理，实现了3d打印机托盘6的自动清理，提高了打印成成品的质量；

所述移动机构5包括喷嘴12、移动块13、动力轮32、导轨33、第一动力轴34和第二动力轴35，所述导轨33的数量为四个，四个所述导轨33分别设置在第一外壳1的内壁且位于同一水平高度上，所述移动块13套设在第一动力轴34上，所述移动块13还套设在第二动力轴35上，所述喷嘴设置在移动块13的下方，所述第一动力轴34和第二动力轴35的两端均设有动力轮32，所述动力轮32与导轨33连接；

其中，通过动力轮32内部设置的电机驱动动力轮32转动，四个动力轮32分别设置在第一动力轴34和第二动力轴35的两端，通过动力轮32的驱动使第一动力轴34沿导轨33前后运动，第二动力轴35沿导轨33左右运动，从而驱动套设在第一动力轴34和第二动力轴35上的移动块13实现同一平面内的前后左右的运动，从而带动设置在移动块13底部的喷嘴12移动，从而实现了3d打印机的打印功能。

作为优选，所述中控机构包括面板、设置在面板上的触摸屏8、控制按键7和设置在底座10内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块38，与中央控制模块38电连接的无线通讯模块37、工作电源模块43、按键接收模块42、声音控制模块39、显示控制模块40和电机控制模块44，所述天线36与无线通讯模块37电连接，所述控制按键7与按键接收模块42电连接，所述触摸屏8与显示控制模块40电连接，所述第一电机31与电机控制模块44电连接；

其中，中央控制模块38是用来控制的模块，中央控制模块38不仅可以是plc，还可以是单片机，通过中央控制模38块对3d打印机各部件的控制，提高了3d打印机的智能化程度，无线通讯模块37是用来通讯的模块，在这里，通过天线36实现了3d打印机的远程控制功能，按键接收模块42用来控制按键的模块，在这里，用来接收控制按键7的控制信号，显示控制模块40是用来控制显示的模块，在这里，用来控制触摸屏8显示3d打印机的工作状态，电机控制模块44是用来控制电机的模块，在这里，用来控制第一电机31起停。

作为优选，为了实现计数器14的计数功能，所述弹簧21处于压缩状态。

作为优选，为了使移动块13可以实现在同一水平面内移动，所述第一动力轴32和第二动力轴33处于不同水平面上且相互垂直。

作为优选，为了提高清洗机构11的清洗效果，所述第二支撑架25上还设有喷水口26。

作为优选，为了使料丝2在使用完之后3d打印机能够发出报警提示更换料丝2，所述底座10上设有扬声器9，所述扬声器9与声音控制模块39电连接。

作为优选，为了使3d打印机在没有电源的情况下也能正常工作，所述底座10内还设有蓄电池41，所述蓄电池41与工作电源模块43电连接。

作为优选，为了提高触摸屏8的显示效果，所述触摸屏8为液晶显示屏。

作为优选，为了提高控制按键的灵敏度，所述控制按键7为轻触按键。

作为优选，为了提高托盘的使用寿命，所述托盘7为陶瓷材质。

与现有技术相比，该具有余料监测功能的智能3d打印机中，通过计数机构实现了对3d打印机料丝2余量的监测，避免了3d打印机在料丝2不足情况下的空载，降低了空载对3d打印机的损坏，延长了3d打印机的使用寿命，不仅如此，通过清洗机构11实现了对托盘6表面的清理，减少了托盘6表面废料的积聚，从而提高了3d打印机成品的质量。

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。