一种使用寿命长的具有防堵塞功能的便捷型3D打印机的制作方法

文档序号:15067805发布日期:2018-07-31 23:01阅读:179来源:国知局

本发明涉及3d打印设备领域,特别涉及一种使用寿命长的具有防堵塞功能的便捷型3d打印机。



背景技术:

3d打印机是一位名为恩里科·迪尼的发明家设计的一种神奇的打印机,不仅可以“打印”一幢完整的建筑,甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。但是3d打印出来的是物体的模型,不能打印出物体的功能。

现有的3d打印机在打印完毕后,需要人工将原来的丝退出后再进入新丝以避免造成打印机堵塞,而工人有时候会遗忘回丝操作,导致原来的丝留在喷嘴内凝固造成堵塞现象,使得现有的3d打印机的实用性降低,不仅如此,现有的3d打印机在使用过程中,输送管内容易堆积塑料,凝固在输送管内的塑料不易清理,将影响3d打印机的正常使用,使得现有的3d打印机的使用寿命大大降低。



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,提供一种使用寿命长的具有防堵塞功能的便捷型3d打印机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种使用寿命长的具有防堵塞功能的便捷型3d打印机,包括外壳、喷嘴、输送管、两个连接杆和两个移动装置,两个移动装置分别设置在外壳的两侧的内壁上,所述连接杆与移动装置一一对应,两个连接杆分别水平设置在喷嘴的两侧,所述连接杆与喷嘴固定连接,所述输送管竖向设置在喷嘴的上方,所述输送管与喷嘴连通,还包括退丝机构和清理机构,所述退丝机构设置在输送管的一侧,所述清理机构设置在外壳内的顶部;

所述退丝机构包括固定板、夹紧组件和两个升降组件,所述固定板水平设置,所述固定板的两端分别与外壳的两侧的内壁抵靠,所述夹紧组件设置在固定板上,两个升降组件分别设置在固定板的下方的两侧;

所述升降组件包括驱动单元、横杆、伸缩架、滑槽、两个移动块、两个传动块和两个滑块,所述驱动单元设置在外壳的内壁上,所述横杆水平设置,两个移动块套设在横杆的两端上,所述移动块与横杆滑动连接,所述驱动单元驱动两个移动块相互靠近或相互远离,所述移动块与传动块一一对应,所述传动块固定在移动块的上方,所述滑槽水平固定在固定板的下方,两个滑块均设置在滑槽内,所述滑块与滑槽滑动连接,所述伸缩架竖向设置,所述伸缩架的底端的两侧分别与两个传动块铰接,所述伸缩架的顶端的两侧分别与两个滑块铰接;

所述夹紧组件包括第一电机、第一齿轮和两个夹紧单元,所述第一电机竖向固定在第一齿轮的上方,所述第一电机与第一齿轮传动连接,两个夹紧单元分别设置在第一齿轮的两侧,所述第一电机通过第一齿轮驱动两个夹紧单元相互靠近或相互远离;

所述清理机构包括从动杆、喷头、限位块、两个固定杆和两个动力组件,两个固定杆分别水平固定在限位块的两侧,所述限位块通过固定杆与外壳的内壁固定连接,所述限位块套设在从动杆上,所述限位块与从动杆滑动连接,所述从动杆竖向设置,所述喷头固定在从动杆的底端,两个动力组件分别设置在从动杆的上方的两侧,所述动力组件与从动杆连接;

所述动力组件包括第二电机、第二齿轮、第二齿条、限位槽、驱动杆和缓冲单元,所述第二电机与外壳内的顶部固定连接,所述第二电机与第二齿轮传动连接,所述限位槽水平固定在外壳的内壁上,所述第二齿条设置在限位槽内,所述第二齿条与限位槽滑动连接,所述第二齿轮与第二齿条啮合,所述第二齿条的一端与缓冲单元连接,所述第二齿条的另一端与驱动杆的一端铰接,所述驱动杆的另一端与从动杆的远离喷头的一端铰接;

所述外壳内设有plc和无线信号收发模块,所述plc与无线信号收发模块无线信号连接,所述第一电机和第二电机均与无线信号收发模块无线信号连接。

作为优选,为了更精准地驱动移动块,所述驱动单元包括气泵、缸筒、活塞杆和两个传动杆,所述气泵和缸筒均固定在外壳的内壁上,所述气泵与缸筒连通,所述活塞杆竖向设置,所述活塞杆的底端设置在缸筒内,两个传动杆的一端均与活塞杆的顶端铰接,两个传动杆的另一端分别与两个移动块铰接,所述气泵与无线信号收发模块无线信号连接。

作为优选,为了更稳定地驱动夹紧块,所述夹紧单元包括第一齿条、从动块、导向杆、定位块、连杆、定位杆和夹紧块,所述第一齿条水平设置,所述第一齿轮与第一齿条啮合,所述第一齿条与从动块固定连接,所述导向杆水平固定在固定板的上方,所述从动块套设在导向杆上,所述定位块与第一齿条的远离第一齿轮的一端固定连接,所述连杆水平设置,所述连杆与定位块固定连接,所述连杆与第一齿条相互垂直,所述定位杆设置在连杆的靠近第一齿轮的一侧,所述定位杆水平设置,所述定位杆与第一齿条相互平行,所述定位杆的一端与连杆的远离定位块的一端固定连接,所述定位杆的另一端与夹紧块固定连接。

作为优选,为了避免第二齿条脱离限位槽,所述缓冲单元包括定滑轮、连接线和弹簧,所述定滑轮与外壳的内壁连接,所述连接线的一端卷绕在定滑轮上,所述连接线的另一端与第二齿条的远离驱动杆的一端固定连接,所述弹簧的一端与外壳的内壁固定连接,所述弹簧的另一端与第二齿条的远离驱动杆的一端固定连接。

作为优选,为了便于收集输送管内未凝固的塑料,所述外壳内的底部设有收集机构,所述收集机构包括收纳盒、两个移动杆和两个往复组件,所述收纳盒设置在外壳内的底部,所述收纳盒位于喷嘴的正下方,两个移动杆分别水平固定在收纳盒的两侧,所述移动杆与往复组件一一对应,所述往复组件包括第三电机、半齿轮、移动框、两个第三齿条和两个限位环,所述第三电机与外壳的内壁固定连接,所述第三电机与半齿轮传动连接,两个限位环分别套设在移动框的两端,所述限位环与外壳的内壁固定连接,所述移动框与限位环滑动连接,两个第三齿条分别水平固定在移动框内的顶部和底部,所述半齿轮位于两个第三齿条之间,所述半齿轮与第三齿条啮合,所述移动框与移动杆固定连接,所述第三电机与无线信号收发模块无线信号连接。

作为优选,为了使移动块与传动块之间的连接更牢固,所述移动块与传动块为一体成型结构。

作为优选,为了提高第一电机的驱动精度,所述第一电机为伺服电机。

作为优选,为了延长第一齿轮的使用寿命,所述第一齿轮的制作材料为不锈钢。

作为优选,为了加强夹紧效果,所述夹紧块上设有防滑纹。

作为优选,为了提高弹簧承受轴向拉力的能力,所述弹簧为拉伸弹簧。

本发明的有益效果是,该使用寿命长的具有防堵塞功能的便捷型3d打印机,通过退丝机构将原来的丝退出后再加入新丝,能够避免工人遗忘导致旧丝残留在喷嘴内凝固造成堵塞现象,从而使得该3d打印机的实用性和便捷性更强,与现有的退丝机构相比,该退丝机构在运行过程中,夹紧组件和升降组件独立运行,从而使得该退丝机构的运行效率更高,通过清理机构清理输送管内的未凝固的塑料,避免塑料凝结在输送管的内壁上造成输送管堵塞而影响打印机的正常工作,从而能够提高该3d打印机的使用寿命,与现有的清理机构相比,该清理机构在运行过程中由于缓冲单元的限制作用能够避免第二齿条脱离限位槽,从而使得该清理机构的实用性更强。

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是本发明的使用寿命长的具有防堵塞功能的便捷型3d打印机的结构示意图;

图2是本发明的使用寿命长的具有防堵塞功能的便捷型3d打印机的升降组件的结构示意图;

图3是本发明的使用寿命长的具有防堵塞功能的便捷型3d打印机的固定板与夹紧组件的连接结构示意图;

图4是本发明的使用寿命长的具有防堵塞功能的便捷型3d打印机的清理机构的结构示意图;

图5是本发明的使用寿命长的具有防堵塞功能的便捷型3d打印机的收集机构的结构示意图;

图中:1.外壳,2.喷嘴,3.输送管,4.固定板,5.横杆,6.伸缩架,7.滑槽,8.移动块,9.传动块,10.滑块,11.第一电机,12.第一齿轮,13.从动杆,14.喷头,15.限位块,16.固定杆,17.第二电机,18.第二齿轮,19.第二齿条,20.限位槽,21.驱动杆,22.气泵,23.缸筒,24.活塞杆,25.传动杆,26.第一齿条,27.从动块,28.导向杆,29.定位块,30.连杆,31.定位杆,32.夹紧块,33.定滑轮,34.连接线,35.弹簧,36.收纳盒,37.移动杆,38.第三电机,39.半齿轮,40.移动框,41.第三齿条,42.限位环。

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所示,一种使用寿命长的具有防堵塞功能的便捷型3d打印机,包括外壳1、喷嘴2、输送管3、两个连接杆和两个移动装置,两个移动装置分别设置在外壳1的两侧的内壁上,所述连接杆与移动装置一一对应,两个连接杆分别水平设置在喷嘴2的两侧,所述连接杆与喷嘴2固定连接,所述输送管3竖向设置在喷嘴2的上方,所述输送管3与喷嘴2连通,还包括退丝机构和清理机构,所述退丝机构设置在输送管3的一侧,所述清理机构设置在外壳1内的顶部;

通过退丝机构将原来的丝退出后再加入新丝,能够避免工人遗忘导致旧丝残留在喷嘴2内凝固造成堵塞现象,从而使得该3d打印机的实用性和便捷性更强,与现有的退丝机构相比,该退丝机构在运行过程中,夹紧组件和升降组件独立运行,从而使得该退丝机构的运行效率更高,通过清理机构清理输送管3内的未凝固的塑料,避免塑料凝结在输送管3的内壁上造成输送管3堵塞而影响打印机的正常工作,从而能够提高该3d打印机的使用寿命,与现有的清理机构相比,该清理机构在运行过程中由于缓冲单元的限制作用能够避免第二齿条19脱离限位槽20,从而使得该清理机构的实用性更强。

如图2所示,所述退丝机构包括固定板4、夹紧组件和两个升降组件,所述固定板4水平设置,所述固定板4的两端分别与外壳1的两侧的内壁抵靠,所述夹紧组件设置在固定板4上,两个升降组件分别设置在固定板4的下方的两侧;

所述升降组件包括驱动单元、横杆5、伸缩架6、滑槽7、两个移动块8、两个传动块9和两个滑块10,所述驱动单元设置在外壳1的内壁上,所述横杆5水平设置,两个移动块8套设在横杆5的两端上,所述移动块8与横杆5滑动连接,所述驱动单元驱动两个移动块8相互靠近或相互远离,所述移动块8与传动块9一一对应,所述传动块9固定在移动块8的上方,所述滑槽7水平固定在固定板4的下方,两个滑块10均设置在滑槽7内,所述滑块10与滑槽7滑动连接,所述伸缩架6竖向设置,所述伸缩架6的底端的两侧分别与两个传动块9铰接,所述伸缩架6的顶端的两侧分别与两个滑块10铰接;

驱动单元驱动两个移动块8沿着横杆5相互靠近或相互远离,带动两个传动块9相互靠近或相互远离,从而使得伸缩架6伸长或收缩,通过滑槽7对两个滑块10的限位作用能够提高伸缩架6在伸缩时的稳定性。

如图3所示,所述夹紧组件包括第一电机11、第一齿轮12和两个夹紧单元,所述第一电机11竖向固定在第一齿轮12的上方,所述第一电机11与第一齿轮12传动连接,两个夹紧单元分别设置在第一齿轮12的两侧,所述第一电机11通过第一齿轮12驱动两个夹紧单元相互靠近或相互远离;

第一电机11驱动第一齿轮12转动,带动两个夹紧单元相互靠近,夹紧原来的丝后,通过升降组件将原来的丝拉出。

如图4所示,所述清理机构包括从动杆13、喷头14、限位块15、两个固定杆16和两个动力组件,两个固定杆16分别水平固定在限位块15的两侧,所述限位块15通过固定杆16与外壳1的内壁固定连接,所述限位块15套设在从动杆13上,所述限位块15与从动杆13滑动连接,所述从动杆13竖向设置,所述喷头14固定在从动杆13的底端,两个动力组件分别设置在从动杆13的上方的两侧,所述动力组件与从动杆13连接;

所述动力组件包括第二电机17、第二齿轮18、第二齿条19、限位槽20、驱动杆21和缓冲单元,所述第二电机17与外壳1内的顶部固定连接,所述第二电机17与第二齿轮18传动连接,所述限位槽20水平固定在外壳1的内壁上,所述第二齿条19设置在限位槽20内,所述第二齿条19与限位槽20滑动连接,所述第二齿轮18与第二齿条19啮合,所述第二齿条19的一端与缓冲单元连接,所述第二齿条19的另一端与驱动杆21的一端铰接,所述驱动杆21的另一端与从动杆13的远离喷头14的一端铰接;

实际上,该喷头14采用的是双向喷头,这是为了对输送管3的两侧的内壁同时喷射,提高清理效率,在实际使用过程中,喷头14是与外部的热水管连通的;

第二电机17驱动第二齿轮18转动,使得两个第二齿条19相互靠近或相互远离,通过驱动杆21带动从动杆13沿着限位块15上下移动,从而带动喷头14上下移动。

所述外壳1内设有plc和无线信号收发模块,所述plc与无线信号收发模块无线信号连接,所述第一电机11和第二电机17均与无线信号收发模块无线信号连接。

如图2所示,所述驱动单元包括气泵22、缸筒23、活塞杆24和两个传动杆25,所述气泵22和缸筒23均固定在外壳1的内壁上,所述气泵22与缸筒23连通,所述活塞杆24竖向设置,所述活塞杆24的底端设置在缸筒23内,两个传动杆25的一端均与活塞杆24的顶端铰接,两个传动杆25的另一端分别与两个移动块8铰接,所述气泵22与无线信号收发模块无线信号连接,气泵22和缸筒23通过压强差驱动活塞杆24做活塞运动,从而通过两个传动杆25驱动两个移动块8相互靠近或相互远离,通过控制压强差的大小能够精准地控制活塞杆24的伸缩量,从而能够更精准地驱动移动块8。

如图3所示,所述夹紧单元包括第一齿条26、从动块27、导向杆28、定位块29、连杆30、定位杆31和夹紧块32,所述第一齿条26水平设置,所述第一齿轮12与第一齿条26啮合,所述第一齿条26与从动块27固定连接,所述导向杆28水平固定在固定板4的上方,所述从动块27套设在导向杆28上,所述定位块29与第一齿条26的远离第一齿轮12的一端固定连接,所述连杆30水平设置,所述连杆30与定位块29固定连接,所述连杆30与第一齿条26相互垂直,所述定位杆31设置在连杆30的靠近第一齿轮12的一侧,所述定位杆31水平设置,所述定位杆31与第一齿条26相互平行,所述定位杆31的一端与连杆30的远离定位块29的一端固定连接,所述定位杆31的另一端与夹紧块32固定连接,第一齿轮12带动第一齿条26移动,第一齿条26在移动的过程中,导向杆28对从动块27起到限制作用,从而能够提高第一齿条26在移动时的稳定性,通过定位块29和连杆30带动两个定位杆31相互靠近或远离,从而带动两个夹紧块32夹紧或松开,由于第一齿条26在移动时更稳定,从而能够更稳定地驱动夹紧块32。

作为优选,为了避免第二齿条19脱离限位槽20,所述缓冲单元包括定滑轮33、连接线34和弹簧35,所述定滑轮33与外壳1的内壁连接,所述连接线34的一端卷绕在定滑轮33上,所述连接线34的另一端与第二齿条19的远离驱动杆21的一端固定连接,所述弹簧35的一端与外壳1的内壁固定连接,所述弹簧35的另一端与第二齿条19的远离驱动杆21的一端固定连接,以左侧的第二齿条19为例,第二齿条19向右移动时,弹簧35储存形变能,在第二齿条19即将脱离限位槽20时,弹簧35释放形变能,将第二齿条19向左拉动,同时通过连接线34也能对第二齿条19起到限制作用,从而避免第二齿条19脱离限位槽20。

作为优选,为了便于收集输送管3内未凝固的塑料,所述外壳1内的底部设有收集机构,所述收集机构包括收纳盒36、两个移动杆37和两个往复组件,所述收纳盒36设置在外壳1内的底部,所述收纳盒36位于喷嘴2的正下方,两个移动杆37分别水平固定在收纳盒36的两侧,所述移动杆37与往复组件一一对应,所述往复组件包括第三电机38、半齿轮39、移动框40、两个第三齿条41和两个限位环42,所述第三电机38与外壳1的内壁固定连接,所述第三电机38与半齿轮39传动连接,两个限位环42分别套设在移动框40的两端,所述限位环42与外壳1的内壁固定连接,所述移动框40与限位环42滑动连接,两个第三齿条41分别水平固定在移动框40内的顶部和底部,所述半齿轮39位于两个第三齿条41之间,所述半齿轮39与第三齿条41啮合,所述移动框40与移动杆37固定连接,所述第三电机38与无线信号收发模块无线信号连接,第三电机38驱动半齿轮39转动,通过两个第三齿条41带动移动框40沿着两个限位环42往复移动,从而通过移动杆37带动收纳盒36往复移动,在对输送管3进行清理时,第三电机38驱动收纳盒36移动至喷嘴2的正下方,从而便于收集输送管3内未凝固的塑料。

作为优选,为了使移动块8与传动块9之间的连接更牢固,所述移动块8与传动块9为一体成型结构。

作为优选,为了提高第一电机11的驱动精度,所述第一电机11为伺服电机。

作为优选,为了延长第一齿轮12的使用寿命,所述第一齿轮12的制作材料为不锈钢,不锈钢具有良好的耐腐蚀性,能够有效地减缓第一齿轮12的被腐蚀速率,从而延长第一齿轮12的使用寿命。

作为优选,为了加强夹紧效果,所述夹紧块32上设有防滑纹,能够增加夹紧块32的表面粗糙程度,能够增大摩擦力,从而加强夹紧效果。

作为优选,为了提高弹簧35承受轴向拉力的能力,所述弹簧35为拉伸弹簧,在不承受负荷时,拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是没有间隙的,从而能够提高弹簧35承受轴向拉力的能力。

plc通过无线信号收发模块控制两个夹紧组件夹紧原来的丝,而后,plc通过无线信号收发模块控制升降组件抬升,将原来的丝退出,旧丝退出后能够起到提醒作用,提醒工人替换旧丝,能够避免工人遗忘导致旧丝残留在喷嘴2内凝固造成堵塞现象,从而使得该3d打印机的实用性和便捷性更强,与现有的退丝机构相比,该退丝机构在运行过程中,夹紧组件和升降组件独立运行,从而使得该退丝机构的运行效率更高,通过动力组件驱动从动杆13沿着限位块15滑动,带动喷头14上下移动,喷头14从外部抽取热水清理输送管3内的未凝固的塑料,避免塑料凝结在输送管3的内壁上造成输送管3堵塞而影响打印机的正常工作,从而能够提高该3d打印机的使用寿命,与现有的清理机构相比,该清理机构在运行过程中由于缓冲单元的限制作用能够避免第二齿条19脱离限位槽20,从而使得该清理机构的实用性更强。

与现有技术相比,该使用寿命长的具有防堵塞功能的便捷型3d打印机,通过退丝机构将原来的丝退出后再加入新丝,能够避免工人遗忘导致旧丝残留在喷嘴2内凝固造成堵塞现象,从而使得该3d打印机的实用性和便捷性更强,与现有的退丝机构相比,该退丝机构在运行过程中,夹紧组件和升降组件独立运行,从而使得该退丝机构的运行效率更高,通过清理机构清理输送管3内的未凝固的塑料,避免塑料凝结在输送管3的内壁上造成输送管3堵塞而影响打印机的正常工作,从而能够提高该3d打印机的使用寿命,与现有的清理机构相比,该清理机构在运行过程中由于缓冲单元的限制作用能够避免第二齿条19脱离限位槽20,从而使得该清理机构的实用性更强。

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。

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