一种移动式3D打印机的制作方法

本发明涉及一种3d打印机，具体涉及可移动的打印机。

背景技术：

3d打印是快速成型技术的一种，它是以一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，3d打印机已经开始广泛应用在工业设计、模具制造、医药等领域，然而，3d打印机成本较高，在流水线的车间中通常存在多个工位，如果每个工位都配置3d打印机会升高制作成本，并且每个工位生产过程中并不是需要全天配备3d打印机。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，发明一种移动式3d打印机，打印机可以在不同工位之间移动，提高3d打印机的利用率，降低生产成本。

一种移动式3d打印机，它包括：外壳101、主机装置102、车轮103、显示屏106、usb接口107、壳盖105、电源板108、托盘141、转盘142、摄像头143和激光灯144，其特征在于：控制面板设于主机装置102上，内部打印机构设于外壳101内，外壳101上设有可翻转壳盖105、壳盖105采用l形、壳盖105的端部活动连接在外壳101上，外壳101外置有托座141、转盘142、摄像头143和激光灯144，外壳101的侧部设有材料盘。主机装置102上设置有显示屏106、usb接口107、电源键。

电源板108上设置有无线受电装置和车轮电机控制器，车轮103采用轮毂电机驱动，无线受电装置上设置有电池组，电池组为车轮电机、控制面板和无线受电装置提供工作电力。

主机装置包括电子部分和机械部分，其中，电子部分包括打印机控制器、打印装置、热床加热器、电源、数据端口，打印装置包括电机驱动器、电机和电热喷头，机械部分包括x轴移动系统、y轴移动系统和z轴移动系统，x轴移动系统包括x轴电机驱动器、x轴电机，y轴移动系统包括y轴电机驱动器、y轴电机，z轴移动系统包括z轴电机驱动器、z轴电机。

转盘142转动时，摄像头143和激光灯144产生感应信号，打印机控制器接收该感应信号，并将该感应信号转化为xyz轴打印移动值，根据xyz轴打印移动值和预先设定的打印数据生成控制信号，并将该控制信号输出至x轴电机驱动器、y轴电机驱动器、z轴电机驱动器，控制x轴电机、y轴电机和z轴电机的运转，打印装置的送料装置的电机驱动器根据控制器提供的控制信号控制电机运动，实现原料的挤出，控制器还用于控制工作面板上的热床的加热，控制器通过数据端口获取打印数据，电源为电子部分和机械部分各元件提供电力。

当电源板108上的电量检测装置检测到移动式3d打印机内部电池组电量不足时，将电量不足信号发送至电源板108上的车轮电机控制器，车轮电机控制器驱动车轮电机移动至无线充电器。

无线充电器嵌入在墙体210内，无线充电器包括支撑座201、支撑杆203、多个弹簧202、轴承204、保护套206、磁芯212、碰撞传感器211、初级侧线圈207，多个弹簧202、支撑杆203和轴承204安装在支撑座201内，多个弹簧202与支撑杆203轴向连接，轴承204一端固定在墙体210内，另一端与支撑杆203枢接，使得支撑杆可绕轴承204上下摆动以适应移动式3d打印机从不同高度进行充电的位置需求，电源线设置在支撑杆203和保护套206内与初级线圈207相连，初级线圈207缠绕在磁芯212上，碰撞传感器211嵌入在墙体210内并安装在支撑杆203上方。

无线充电器还包括初级侧变换器305、初级侧控制单元303、初级侧通信单元304、开关302、开关307、开关308、开关309、电容311、电容312、电容313和电容314，外部交流电源301与开关302相连，开关302分别连接初级侧变换器305和初级侧控制单元303，初级侧变换器305分别连接初级侧控制单元303、开关307、开关308、开关309和电容314，开关307与电容311相连，开关308与电容312相连，开关309与电容313相连，初级侧线圈207分别与电容311、电容312、电容313和电容314相连，初级侧控制单元303还分别与初级侧通信单元304和碰撞传感器211相连，当移动式3d打印机行至无线充电器，且移动式3d打印机上的无线受电装置与无线充电器上的初级侧线圈207对准后，移动式3d打印机碰撞墙体使得碰撞传感器211被触发，触发信号经过初级侧控制单元303后转换为开关302的闭合信号，使得无线充电器为移动式3d打印机提供无线充电电力。

无线受电装置包括次级侧线圈209、电容321、次级侧变换器322、次级侧控制单元315、次级侧通信单元316和电流传感器320，次级侧线圈209与电容321相连，电容321与次级侧变换器322相连，次级侧变换器322分别与电池组317和次级侧控制单元315相连，电流传感器320与电池组317和次级侧控制单元315相连，次级侧控制单元315与次级侧通信装置316相连。

当无线充电器开始为无线受电装置充电时，电流传感器320检测电池组317的充电电流值，并将该电流值通过次级侧通信单元316和初级侧通信单元304发送至初级侧控制单元303，次级侧控制单元303将该充电电流值与预定电流值进行比较，当电流值低于预定电流值时，闭合开关307调整初级侧谐振频率后，电流传感器320检测电池组317的充电电流值，并将该电流值发送至初级侧控制单元303，初级侧控制单元303将该充电电流值与预定电流值进行比较，当电流值大于或等于预定电流值时，调谐完毕，以该充电电流值对电池组充电，当电流值低于预定电流值时，闭合开关308调整初级侧谐振频率后，电流传感器320检测电池组317的充电电流值，当电流值大于或等于预定电流值时，调谐完毕，以该充电电流值对电池组充电，当电流值低于预定电流值时，闭合开关309调整初级侧谐振频率后，电流传感器320检测电池组317的充电电流值，当电流值大于或等于预定电流值时，调谐完毕，以该充电电流值对电池组充电，当电流值低于预定电流值时，断开开关307、开关308和开关309。

实施本发明的电动汽车电池保护系统，具有以下有益效果，打印机可以在不同工位之间移动，提高3d打印机的利用率，降低生产成本；另外，移动式3d打印机采用自动无线充电技术，提升了3d打印机电源的可靠性，降低了人为充电时间和精力上的耗费；可以自调节无线充电器和无线受电装置之间的相对位置，调整发射线圈和接收线圈之间的距离，可以建立一种稳定而又安全的电磁感应充电状态，从而有效的传递大电流；通过调整无线充电的谐振频率，提高充电效率，降低充电过程中的额外损耗。

附图说明

图1为移动式3d打印机结构示意图。

图2为无线充电器与移动式3d打印机上的受电装置的主视图。

图3为无线充电器与移动式3d打印机上的受电装置的电路示意图。

具体实施方式

图1为移动式3d打印机结构示意图：图1中移动式3d打印机，它包括：外壳101、主机装置102、车轮103、显示屏106、usb接口107、壳盖105、电源板108、托盘141、转盘142、摄像头143和激光灯144，其特征在于：控制面板设于主机装置102上，内部打印机构设于外壳101内，外壳101上设有可翻转壳盖105、壳盖105采用l形、壳盖105的端部活动连接在外壳101上，外壳101外置有托座141、转盘142、摄像头143和激光灯144，外壳101的侧部设有材料盘。主机装置102上设置有显示屏106、usb接口107、电源键。

电源板108上设置有无线受电装置和车轮电机控制器，车轮103采用轮毂电机驱动，无线受电装置上设置有电池组，电池组为车轮电机、控制面板和无线受电装置提供工作电力。

主机装置包括电子部分和机械部分，其中，电子部分包括打印机控制器、打印装置、热床加热器、电源、数据端口，打印装置包括电机驱动器、电机和电热喷头，机械部分包括x轴移动系统、y轴移动系统和z轴移动系统，x轴移动系统包括x轴电机驱动器、x轴电机，y轴移动系统包括y轴电机驱动器、y轴电机，z轴移动系统包括z轴电机驱动器、z轴电机。

转盘142转动时，摄像头143和激光灯144产生感应信号，打印机控制器接收该感应信号，并将该感应信号转化为xyz轴打印移动值，根据xyz轴打印移动值和预先设定的打印数据生成控制信号，并将该控制信号输出至x轴电机驱动器、y轴电机驱动器、z轴电机驱动器，控制x轴电机、y轴电机和z轴电机的运转，打印装置的送料装置的电机驱动器根据控制器提供的控制信号控制电机运动，实现原料的挤出，控制器还用于控制工作面板上的热床的加热，控制器通过数据端口获取打印数据，电源为电子部分和机械部分各元件提供电力。

根据权利要求5所述的所述的移动式3d打印机，其特征在于：当电源板108上的电量检测装置检测到移动式3d打印机内部电池组电量不足时，将电量不足信号发送至电源板108上的车轮电机控制器，车轮电机控制器驱动车轮电机移动至无线充电器。

图2为无线充电器与移动式3d打印机上的受电装置的主视图，图2中无线充电器嵌入在墙体210内，无线充电器包括支撑座201、支撑杆203、多个弹簧202、轴承204、保护套206、磁芯212、碰撞传感器211、初级侧线圈207，多个弹簧202、支撑杆203和轴承204安装在支撑座201内，多个弹簧202与支撑杆203轴向连接，轴承204一端固定在墙体210内，另一端与支撑杆203枢接，使得支撑杆可绕轴承204上下摆动以适应移动式3d打印机从不同高度进行充电的位置需求，电源线设置在支撑杆203和保护套206内与初级线圈207相连，初级线圈207缠绕在磁芯212上，碰撞传感器211嵌入在墙体210内并安装在支撑杆203上方。

图3为无线充电器与移动式3d打印机上的受电装置的电路示意图，图3中无线充电器还包括初级侧变换器305、初级侧控制单元303、初级侧通信单元304、开关302、开关307、开关308、开关309、电容311、电容312、电容313和电容314，外部交流电源301与开关302相连，开关302分别连接初级侧变换器305和初级侧控制单元303，初级侧变换器305分别连接初级侧控制单元303、开关307、开关308、开关309和电容314，开关307与电容311相连，开关308与电容312相连，开关309与电容313相连，初级侧线圈207分别与电容311、电容312、电容313和电容314相连，初级侧控制单元303还分别与初级侧通信单元304和碰撞传感器211相连，当移动式3d打印机行至无线充电器，且移动式3d打印机上的无线受电装置与无线充电器上的初级侧线圈207对准后，移动式3d打印机碰撞墙体使得碰撞传感器211被触发，触发信号经过初级侧控制单元303后转换为开关302的闭合信号，使得无线充电器为移动式3d打印机提供无线充电电力。

无线受电装置包括次级侧线圈209、电容321、次级侧变换器322、次级侧控制单元315、次级侧通信单元316和电流传感器320，次级侧线圈209与电容321相连，电容321与次级侧变换器322相连，次级侧变换器322分别与电池组317和次级侧控制单元315相连，电流传感器320与电池组317和次级侧控制单元315相连，次级侧控制单元315与次级侧通信装置316相连。

当无线充电器开始为无线受电装置充电时，电流传感器320检测电池组317的充电电流值，并将该电流值通过次级侧通信单元316和初级侧通信单元304发送至初级侧控制单元303，次级侧控制单元303将该充电电流值与预定电流值进行比较，当电流值低于预定电流值时，闭合开关307调整初级侧谐振频率后，电流传感器320检测电池组317的充电电流值，并将该电流值发送至初级侧控制单元303，初级侧控制单元303将该充电电流值与预定电流值进行比较，当电流值大于或等于预定电流值时，调谐完毕，以该充电电流值对电池组充电，当电流值低于预定电流值时，闭合开关308调整初级侧谐振频率后，电流传感器320检测电池组317的充电电流值，当电流值大于或等于预定电流值时，调谐完毕，以该充电电流值对电池组充电，当电流值低于预定电流值时，闭合开关309调整初级侧谐振频率后，电流传感器320检测电池组317的充电电流值，当电流值大于或等于预定电流值时，调谐完毕，以该充电电流值对电池组充电，当电流值低于预定电流值时，断开开关307、开关308和开关309，当电池组317充电完毕后，闭合开关318，由电池组317为移动式3d打印机内负载319供电。

本发明不限于所公开的实施例和附图，旨在覆盖落入本发明精神和保护范围的各种变化和变形。