一种3D打印方位可机械化调节的智能3D打印机的制作方法

本发明涉及3d打印技术领域，特别涉及一种3d打印方位可机械化调节的智能3d打印机。

背景技术：

3d打印机是快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的设备，3d打印机以最低的成本，最短的周期，帮助人们完成设计，只需一键式操作，即可以轻松自动打印出模型，因此深受人们喜爱，但是，3d打印机还存在种种不足，如何使得3d打印机更加智能化成为了一大难题，如今，3d打印机需要自动化打印完毕后，再进行人工喷涂打印物外壁，过程繁琐，喷头进行打印喷涂时，现有的多自由度调节喷头进行打印时容易发生偏差导致打印物的外型的异样，且需要人工对打印物外壁进行喷涂美化，过程繁琐，过程所耗时间长，劳动强度大与效率低。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种3d打印方位可机械化调节的智能3d打印机，可以解决对现有3d打印机打印过程中需要自动化打印完毕后，再进行人工喷涂打印物外壁，过程繁琐，喷头进行打印喷涂时，现有的多自由度调节喷头进行打印时容易发生偏差导致打印物的外型的异样，且需要人工对打印物外壁进行喷涂美化，过程繁琐，过程所耗时间长，劳动强度大和效率低等难题，可以实现3d打印机方位机械化调节的功能，多自由度限位固定调节，且喷涂位置不发生偏差，自动化打印与喷涂，无需人工操作，耗费时间短，且具有操作简单、劳动强度小与工作效率高等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种3d打印方位可机械化调节的智能3d打印机，包括本体、两个升降机构、横向机构和喷头机构，两个升降机构与横向机构相互配合带动喷头机构调节到指定位置，喷头机构夹取本体上的喷头进行调节后进行喷涂打印，所述的两个升降机构安装在本体的两内壁上，且两个升降机构对称布置，两个升降机构之间通过横向机构相连，横向机构的下端安装有喷头机构。

所述的升降机构包括固电机、丝杠、移动块、两个固板、u型滑架、固滑槽、两个配合支链、两个限位支链、两个微滑槽、两个固电动滑块、两个移滑板、调节板、两个移滑槽、辅板、辅电机、辅齿轮和辅齿条，固电机通过底座安装在上侧固板上，固电机通过联轴器与丝杠相连，丝杠的下端通过轴承安装在下侧固板上，两个固板安装在本体上，丝杠上设置有移动块，移动块安装在u型滑架上，u型滑架通过滑动配合的方式与固滑槽相连，固滑槽对称安装在本体的内壁上，u型滑架的一端安装有两个限位支链，且两个限位支链对称布置，限位支链的外侧通过滑动配合的方式与微滑槽相连，微滑槽安装在本体内壁上，两个配合支链安装在本体内壁上，两个配合支链对称安装，且配合支链与限位支链相对应，u型滑架的另一端安装有两个固电动滑块，固电动滑块上安装有移滑板，两个移滑板上安装有调节板，调节板上安装有两个移滑槽，且两个移滑槽对称布置，两个移滑槽通过滑动配合的方式与辅板相连，辅板的后端通过底座安装有辅电机，辅电机的输出轴上安装有辅齿轮，辅齿轮上啮合有辅齿条，辅齿条安装在辅板上，固电机带动丝杠进行转动，移动块在丝杠上进行升降，移动块带动u型滑架在固滑槽上移动，两个限位支链对两个配合支链进行卡位调节，两个固电动滑块带动两个移滑板进行前后移动，辅电机通过齿轮齿的传动方式进行转动，辅电机带动辅板在两个移滑槽上进行升降运动，两个升降机构带动横向机构进行自动化升降与前后移动运动，同时，两个升降机构可以带动横向机构进行微调升降的运动可以更加精密进行升降打印与喷涂，调节过程中进行固定限位使得打印与喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，无需人工操作，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的配合支链包括两个l型固架和限位块，两个l型固架安装在本体内壁上，且两个l型固架对称布置，l型固架的内壁上均匀安装有限位块，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的限位支链包括限位框、伸缩气缸、配板、配电机、锥螺纹、卡块、配合板、弹簧、伸缩一杆和移杆，限位框的内端安装在u型滑架上，且限位框上设置有配合槽，限位框的外端安装在移杆上，伸缩气缸的底端安装在u型滑架上，伸缩气缸的顶端安装在配板上，配板上安装有配电机，配电机的输出轴上安装有锥螺纹，锥螺纹通过轴承安装在配合板上，配合板上安装有伸缩一杆，伸缩一杆的底端安装在限位框的底端，锥螺纹通过螺纹的传动方式与卡块相连，卡块通过滑动配合的方式与配合槽相连，卡块上安装在弹簧的一端，卡块卡在限位块上，弹簧的另一端安装在限位框的内壁上，伸缩气缸带动配板进行移动调节，配电机带动锥螺纹进行转动，旋转的锥螺纹在向右移动时通过螺纹的传动方式将卡块向两侧伸出，卡块对限位块进行限位固定，伸缩一杆对配合板起到支撑伸缩的作用，弹簧对卡块起到伸缩的作用，调节过程中进行固定限位使得打印与喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的横向机构包括横板、固齿条、固齿轮、移电机、u型辅架、直滑槽、两个l型配架、两个t型柱、两个直螺纹、两个圆框、两个稳电机、两个稳一板、伸缩二板和微滑槽，横板安装在两个辅板之间，且横板上设置有矩形槽，矩形槽的侧壁上安装有固齿条，固齿条上啮合有固齿轮，固齿轮安装在移电机的输出轴上，移电机安装在u型辅架上，u型辅架通过滑动配合的方式与直滑槽相连，且直滑槽对称安装在横板的下端，横板的左右两侧安装有两个l型配架，且两个l型配架对称布置，l型配架上设置有滑动槽，滑动槽通过滑动配合的方式与t型柱相连，t型柱的内侧安装在u型辅架上，t型柱的外侧安装有直螺纹，直螺纹通过螺纹的传动方式与圆框相连，圆框安装在稳电机的输出轴上，稳电机安装在稳一板上，稳一板上对称安装有伸缩二板，伸缩二板通过配合的方式与微滑槽相连，微滑槽对称安装在l型配架上，移电机通过齿轮齿条的传动方式进行移动，移电机带动u型辅架与直滑槽进行辅助移动，当u型辅架移动到工作位置时，两个稳电机同时带动两个圆框进行转动，两个圆框与两个直螺纹通过螺纹的传动方式进行相向移动直到两个圆框的内侧端面与两个l型配架的外壁进行卡紧，使得两个圆框与两个t型柱对两个l型配架进行限位，伸缩二板起到辅助伸缩与移动的作用，横向机构带动喷头机构进行左右移动时进行限位固定，确保了打印与喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的喷头机构包括喷头气缸、多级伸缩杆、喷一板、喷头电机、喷气缸、喷杆、喷滑槽、l型喷架、喷二板和两个抓取支链，喷头气缸的底端安装在横向机构的下端，喷头气缸的顶端安装在喷一板上，多级伸缩杆的底端均匀安装在横向机构上，多级伸缩杆的顶端安装在喷一板上，喷一板上安装有喷头电机，喷头电机的输出轴安装在l型喷架上，l型喷架上安装有喷滑槽，喷滑槽通过滑动配合的方式与喷杆相连，喷杆安装在喷一板上，l型喷架上通过销轴安装有喷气缸，喷气缸的顶端通过销轴安装在喷二板上，喷二板通过铰链安装在l型喷架上，喷二板的下端安装有两个抓取支链，喷头机构带动两个抓取支链进行升降、转动与角度调节直到两个抓取支链调节到合适的位置，喷头机构带动两个抓取支链进行多自由度调节，确保了本体上的喷头可以打印与喷涂到任意位置，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的抓取支链包括矩板、抓气缸、两个弧架、微气缸、配合环和直柱，抓气缸的底端通过销轴安装在喷二板上，抓气缸的顶端通过销轴安装在矩板上，矩板通过销轴安装在喷二板上，矩板的下端通过销轴安装有两个弧架，两个弧架相向布置，且弧架外侧设置有圆槽，后端的弧架安装有微气缸，微气缸的顶端安装在配合环上，直柱穿过圆槽安装在后端的弧架上，且直柱位于配合环内，通过人工的方式将本体上的打印喷头放入到两个弧架内，微气缸带动配合环在直柱内进行移动直到两个弧架将打印喷头的外壁夹稳，夹紧稳固，减小了劳动强度，提高了工作效率。

工作时，首先，本体开始工作，第二步，两个升降机构开始工作，升降机构上的固电机带动丝杠进行转动，移动块在丝杠上进行升降，移动块带动u型滑架在固滑槽上移动，两个限位支链对两个配合支链进行卡位调节，两个固电动滑块带动两个移滑板进行前后移动，辅电机通过齿轮齿的传动方式进行转动，辅电机带动辅板在两个移滑槽上进行升降运动，之后，两个限位支链开始工作，伸缩气缸带动配板进行移动调节，配电机带动锥螺纹进行转动，旋转的锥螺纹在向右移动时通过螺纹的传动方式将卡块向两侧伸出，卡块对限位块进行限位固定，伸缩一杆对配合板起到支撑伸缩的作用，弹簧对卡块起到伸缩的作用，第三步，横向机构开始工作，横向机构上的移电机通过齿轮齿条的传动方式进行移动，移电机带动u型辅架与直滑槽进行辅助移动，当u型辅架移动到工作位置时，两个稳电机同时带动两个圆框进行转动，两个圆框与两个直螺纹通过螺纹的传动方式进行相向移动直到两个圆框的内侧端面与两个l型配架的外壁进行卡紧，使得两个圆框与两个t型柱对两个l型配架进行限位，伸缩二板起到辅助伸缩与移动的作用，第四步，喷头机构开始工作，喷头机构上的喷头机构带动两个抓取支链进行升降、转动与角度调节直到两个抓取支链调节到合适的位置，两个抓取支链开始工作，通过人工的方式将本体上的打印喷头放入到两个弧架内，微气缸带动配合环在直柱内进行移动直到两个弧架将打印喷头的外壁夹稳，可以实现3d打印机方位机械化调节的功能。

本发明的有益效果在于：

1、本发明可以解决对现有3d打印机打印过程中需要自动化打印完毕后，再进行人工喷涂打印物外壁，过程繁琐，喷头进行打印喷涂时，现有的多自由度调节喷头进行打印时容易发生偏差导致打印物的外型的异样，且需要人工对打印物外壁进行喷涂美化，过程繁琐，过程所耗时间长，劳动强度大和效率低等难题，可以实现3d打印机方位机械化调节的功能，多自由度限位固定调节，且喷涂位置不发生偏差，自动化打印与喷涂，无需人工操作，耗费时间短，且具有操作简单、劳动强度小与工作效率高等优点；

2、本发明设置有升降机构，两个升降机构带动横向机构进行自动化升降与前后移动运动，同时，两个升降机构可以带动横向机构进行微调升降的运动可以更加精密进行升降打印与喷涂，调节过程中进行固定限位使得打印与喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，无需人工操作，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率；

3、本发明设置有横向机构，横向机构带动喷头机构进行左右移动时进行限位固定，确保了打印与喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，减小了劳动强度，提高了工作效率；

4、本发明设置有喷头机构，喷头机构带动两个抓取支链进行多自由度调节，确保了本体上的喷头可以打印与喷涂到任意位置，减小了劳动强度，提高了工作效率。

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是本发明的结构示意图；

图2是本发明的本体、升降机构、横向机构与喷头机构之间的结构示意图；

图3是本发明u型滑架与限位支链之间的结构示意图；

图4是本发明图3的剖视图；

图5是本发明横向机构与喷头机构之间的结构示意图；

图6是本发明图2的x向局部放大图；

图7是本发明图2的y向局部放大图；

图8是本发明图2的e向局部放大图；

图9是本发明图5的z向局部放大图；

图10是本发明图5的a向局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

如图1至图10所示，为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种3d打印方位可机械化调节的智能3d打印机，包括本体1、两个升降机构21、横向机构24和喷头机构26，两个升降机构21与横向机构24相互配合带动喷头机构26调节到指定位置，喷头机构26夹取本体1上的喷头进行调节后进行喷涂打印，所述的两个升降机构21安装在本体1的两内壁上，且两个升降机构21对称布置，两个升降机构21之间通过横向机构24相连，横向机构24的下端安装有喷头机构26。

所述的升降机构21包括固电机211、丝杠212、移动块213、两个固板214、u型滑架215、固滑槽216、两个配合支链217、两个限位支链218、两个微滑槽228、两个固电动滑块220、两个移滑板221、调节板222、两个移滑槽223、辅板224、辅电机225、辅齿轮226和辅齿条227，固电机211通过底座安装在上侧固板214上，固电机211通过联轴器与丝杠212相连，丝杠212的下端通过轴承安装在下侧固板214上，两个固板214安装在本体1上，丝杠212上设置有移动块213，移动块213安装在u型滑架215上，u型滑架215通过滑动配合的方式与固滑槽216相连，固滑槽216对称安装在本体1的内壁上，u型滑架215的一端安装有两个限位支链218，且两个限位支链218对称布置，限位支链218的外侧通过滑动配合的方式与微滑槽228相连，微滑槽228安装在本体1内壁上，两个配合支链217安装在本体1内壁上，两个配合支链217对称安装，且配合支链217与限位支链218相对应，u型滑架215的另一端安装有两个固电动滑块220，固电动滑块220上安装有移滑板221，两个移滑板221上安装有调节板222，调节板222上安装有两个移滑槽223，且两个移滑槽223对称布置，两个移滑槽223通过滑动配合的方式与辅板224相连，辅板224的后端通过底座安装有辅电机225，辅电机225的输出轴上安装有辅齿轮226，辅齿轮226上啮合有辅齿条227，辅齿条227安装在辅板224上，固电机211带动丝杠212进行转动，移动块213在丝杠212上进行升降，移动块213带动u型滑架215在固滑槽216上移动，两个限位支链218对两个配合支链217进行卡位调节，两个固电动滑块220带动两个移滑板221进行前后移动，辅电机225通过齿轮齿的传动方式进行转动，辅电机225带动辅板224在两个移滑槽223上进行升降运动，两个升降机构21带动横向机构24进行自动化升降与前后移动运动，同时，两个升降机构21可以带动横向机构24进行微调升降的运动可以更加精密进行升降打印与喷涂，调节过程中进行固定限位使得打印与喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，无需人工操作，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的配合支链217包括两个l型固架2171和限位块2172，两个l型固架2171安装在本体1内壁上，且两个l型固架2171对称布置，l型固架2171的内壁上均匀安装有限位块2172，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的限位支链218包括限位框2181、伸缩气缸2182、配板2183、配电机2184、锥螺纹2185、卡块2186、配合板2187、弹簧2190、伸缩一杆2188和移杆2189，限位框2181的内端安装在u型滑架215上，且限位框2181上设置有配合槽，限位框2181的外端安装在移杆2189上，伸缩气缸2182的底端安装在u型滑架215上，伸缩气缸2182的顶端安装在配板2183上，配板2183上安装有配电机2184，配电机2184的输出轴上安装有锥螺纹2185，锥螺纹2185通过轴承安装在配合板2187上，配合板2187上安装有伸缩一杆2188，伸缩一杆2188的底端安装在限位框2181的底端，锥螺纹2185通过螺纹的传动方式与卡块2186相连，卡块2186通过滑动配合的方式与配合槽相连，卡块2186上安装在弹簧2190的一端，卡块2186卡在限位块2172上，弹簧2190的另一端安装在限位框2181的内壁上，伸缩气缸2182带动配板2183进行移动调节，配电机2184带动锥螺纹2185进行转动，旋转的锥螺纹2185在向右移动时通过螺纹的传动方式将卡块2186向两侧伸出，卡块2186对限位块2172进行限位固定，伸缩一杆2188对配合板2187起到支撑伸缩的作用，弹簧2190对卡块2186起到伸缩的作用，调节过程中进行固定限位使得打印与喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的横向机构24包括横板241、固齿条242、固齿轮243、移电机244、u型辅架245、直滑槽246、两个l型配架247、两个t型柱248、两个直螺纹249、两个圆框250、两个稳电机251、两个稳一板252、伸缩二板253和微滑槽254，横板241安装在两个辅板224之间，且横板241上设置有矩形槽，矩形槽的侧壁上安装有固齿条242，固齿条242上啮合有固齿轮243，固齿轮243安装在移电机244的输出轴上，移电机244安装在u型辅架245上，u型辅架245通过滑动配合的方式与直滑槽246相连，且直滑槽246对称安装在横板241的下端，横板241的左右两侧安装有两个l型配架247，且两个l型配架247对称布置，l型配架247上设置有滑动槽，滑动槽通过滑动配合的方式与t型柱248相连，t型柱248的内侧安装在u型辅架245上，t型柱248的外侧安装有直螺纹249，直螺纹249通过螺纹的传动方式与圆框250相连，圆框250安装在稳电机251的输出轴上，稳电机251安装在稳一板252上，稳一板252上对称安装有伸缩二板253，伸缩二板253通过配合的方式与微滑槽254相连，微滑槽254对称安装在l型配架247上，移电机244通过齿轮齿条的传动方式进行移动，移电机244带动u型辅架245与直滑槽246进行辅助移动，当u型辅架245移动到工作位置时，两个稳电机251同时带动两个圆框250进行转动，两个圆框250与两个直螺纹249通过螺纹的传动方式进行相向移动直到两个圆框250的内侧端面与两个l型配架247的外壁进行卡紧，使得两个圆框250与两个t型柱248对两个l型配架247进行限位，伸缩二板253起到辅助伸缩与移动的作用，横向机构24带动喷头机构26进行左右移动时进行限位固定，确保了打印与喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的喷头机构26包括喷头气缸261、多级伸缩杆262、喷一板263、喷头电机264、喷气缸265、喷杆266、喷滑槽267、l型喷架268、喷二板269和两个抓取支链270，喷头气缸261的底端安装在横向机构24的下端，喷头气缸261的顶端安装在喷一板263上，多级伸缩杆262的底端均匀安装在横向机构24上，多级伸缩杆262的顶端安装在喷一板263上，喷一板263上安装有喷头电机264，喷头电机264的输出轴安装在l型喷架268上，l型喷架268上安装有喷滑槽267，喷滑槽267通过滑动配合的方式与喷杆266相连，喷杆266安装在喷一板263上，l型喷架268上通过销轴安装有喷气缸265，喷气缸265的顶端通过销轴安装在喷二板269上，喷二板269通过铰链安装在l型喷架268上，喷二板269的下端安装有两个抓取支链270，喷头机构26带动两个抓取支链270进行升降、转动与角度调节直到两个抓取支链270调节到合适的位置，喷头机构26带动两个抓取支链270进行多自由度调节，确保了本体1上的喷头可以打印与喷涂到任意位置，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的抓取支链270包括矩板2701、抓气缸2702、两个弧架2703、微气缸2705、配合环2706和直柱2707，抓气缸2702的底端通过销轴安装在喷二板269上，抓气缸2702的顶端通过销轴安装在矩板2701上，矩板2701通过销轴安装在喷二板269上，矩板2701的下端通过销轴安装有两个弧架2703，两个弧架2703相向布置，且弧架2703外侧设置有圆槽，后端的弧架2703安装有微气缸2705，微气缸2705的顶端安装在配合环2706上，直柱2707穿过圆槽安装在后端的弧架2703上，且直柱2707位于配合环2706内，通过人工的方式将本体1上的打印喷头放入到两个弧架2703内，微气缸2705带动配合环2706在直柱2707内进行移动直到两个弧架2703将打印喷头的外壁夹稳，夹紧稳固，减小了劳动强度，提高了工作效率。

工作时，首先，本体1开始工作，第二步，两个升降机构21开始工作，升降机构21上的固电机211带动丝杠212进行转动，移动块213在丝杠212上进行升降，移动块213带动u型滑架215在固滑槽216上移动，两个限位支链218对两个配合支链217进行卡位调节，两个固电动滑块220带动两个移滑板221进行前后移动，辅电机225通过齿轮齿的传动方式进行转动，辅电机225带动辅板224在两个移滑槽223上进行升降运动，之后，两个限位支链218开始工作，伸缩气缸2182带动配板2183进行移动调节，配电机2184带动锥螺纹2185进行转动，旋转的锥螺纹2185在向右移动时通过螺纹的传动方式将卡块2186向两侧伸出，卡块2186对限位块2172进行限位固定，伸缩一杆2188对配合板2187起到支撑伸缩的作用，弹簧2190对卡块2186起到伸缩的作用，第三步，横向机构24开始工作，横向机构24上的移电机244通过齿轮齿条的传动方式进行移动，移电机244带动u型辅架245与直滑槽246进行辅助移动，当u型辅架245移动到工作位置时，两个稳电机251同时带动两个圆框250进行转动，两个圆框250与两个直螺纹249通过螺纹的传动方式进行相向移动直到两个圆框250的内侧端面与两个l型配架247的外壁进行卡紧，使得两个圆框250与两个t型柱248对两个l型配架247进行限位，伸缩二板253起到辅助伸缩与移动的作用，第四步，喷头机构26开始工作，喷头机构26上的喷头机构26带动两个抓取支链270进行升降、转动与角度调节直到两个抓取支链270调节到合适的位置，两个抓取支链270开始工作，通过人工的方式将本体1上的打印喷头放入到两个弧架2703内，微气缸2705带动配合环2706在直柱2707内进行移动直到两个弧架2703将打印喷头的外壁夹稳，实现了3d打印机方位机械化调节的功能，解决了对现有3d打印机打印过程中需要自动化打印完毕后，再进行人工喷涂打印物外壁，过程繁琐，喷头进行打印喷涂时，现有的多自由度调节喷头进行打印时容易发生偏差导致打印物的外型的异样，且需要人工对打印物外壁进行喷涂美化，过程繁琐，过程所耗时间长，劳动强度大和效率低等难题，达到了目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。