一种带清洗功能的3d打印机的制作方法

本实用新型涉及3d打印领域，特别涉及一种带清洗功能的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，它是一种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，通过打印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。逐层打印的方式来构造物体的技术，3d打印机的原理是把数据和原料放进3d打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来，3d打印机所采用的材料必须保持干净，否则不仅会影响打印质量。

现在市场上出现的3d打印机大多数都不带清洗功能，打印机使用一定的时间后，必须人工拆卸打印机下来进行清洗工作，不仅浪费了时间，还降低的生产效率，增加了额外的成本。

技术实现要素：

本实用新型为实现上述目的采用以下的技术方案：

本方案提供的一种带清洗功能的3d打印机，包括：顶板，底板，左挡板，右挡板，承载台，送料管，第一电机，第二电机，圆筒，转轴，控制装置，打印头，横轴以及材料箱，所述顶板两端分别与所述左挡板、右挡板连接，所述底板两端分别与所述左挡板、右挡板连接，所述承载台设置在所述底板上，所述圆筒穿过所述顶板并与设置在顶板上的第一电机连接，所述第二电机设置在所述圆筒上，所述转轴穿过所述圆筒的一端与所述第二电机的输出轴齿轮连接，所述转轴的另一端与所述横轴的一端固定连接，所述打印头与所述横轴活动连接，所述打印头可沿所述横轴滑动，所述打印头包括：上面板、下面板、左面板、右面板、支撑架、第三电机、横向送料管、喷嘴、喷嘴基座、清洁装置、集料槽，所述上面板两端分别与所述左面板、右面板的顶部连接，所述下面板两端分别与所述左面板、右面板的底部链接，所述支撑架的一端连接所述左面板，另一端连接所述右面板，所述支撑架上设置至少一个第三通孔，在所述第三通孔周围固定设置有第一电磁体，所述送料管穿过所述上面板以及第三通孔与所述横向送料管连接，所述第三电机、横向送料管、喷嘴基座均安装在所述下面板上，所述第三电机的输出轴与所述横向送料管一端连接，所述横向送料管的另一端与所述喷嘴基座的一端转动连接，所述喷嘴基座的另一端穿过底板与所述喷嘴相连，所述下面板下设置有一集料窗，所述集料槽可卸载的设置在所述集料窗下方，所述清洁装置设置在所述集料窗下方，所述第三电机、第一电磁体以及清洁装置与所述控制装置电连接，所述材料箱设置在所述顶板上，所述材料箱通过所述送料管给所述打印头送料，所述控制装置与所述第一电机、第二电机、打印头以及所述材料箱电连接。

在本实用新型一实施例中，所述圆筒表面设置有齿条，所述第一电机通过一齿轮与所述齿条啮合。

在本实用新型一实施例中，所述圆筒内固定装设有一轴承，所述转轴穿过所述轴承以及圆筒并通过一齿轮与第二电机输出轴齿轮连接。

在本实用新型一实施例中，所述转轴中设置有一沿转轴圆心方向设置的第一通孔，所述转轴下端还设置有一沿所述转轴直径方向的第二通孔，所述送料管穿过所述齿轮以及所述转轴上设置的第一通孔、第二通孔给所述打印头送料。

在本实用新型一实施例中，所述送料管上固定套设第一磁铁，且下端还套设有一胶圈，并在胶圈与所述支撑架之间套设有一弹簧。

在本实用新型一实施例中，所述横向送料管中开设有至少一个L形的第一中空管，所述喷嘴基座中开设有L型的第二中空管，所述第一中空管与所述第二中空管的直径相同，且各 L形第一中空管之间成一定圆心角。

在本实用新型一实施例中，在所述支撑架上还设置有第四通孔，在所述第四通孔周围设置有第二电磁体，所述支撑架上还设置有一软塞杆，所述软塞杆一端设置有第二磁铁，所述软塞杆另一端设置有一软塞，并在所述软塞与所述支撑架之间设置有一弹簧，所述软塞杆穿过所述支撑架与所述横向送料管活动连接，所述第二电磁体与所述控制装置电连接。

在本实用新型一实施例中，所述横向送料管一端还设置有一竖直方向的第五通孔，所述第五通孔与所述软塞杆在同一竖直方向。

在本实用新型一实施例中，所述清洁装置包括支架、第三电磁体、第三磁、胶圈、弹簧以及吹气管，所述支架上设置有通孔，所述第三电磁体固定设置在所述通孔周围，所述吹气管穿过所述通孔以及下面板与所述横向送料管活动连接，所述吹气管一端固定套设有胶圈，所述吹气管上还固定设置有第三磁铁，在所述胶圈与所述支架之间套设有一弹簧，所述第三电磁体与所述控制装置电连接。

本实用新型的有益效果：

一方面，本实用新型结构简单，采用两个电机，一个电机控制打印头在Z轴方向上的运动，一个电机控制打印头在平面内做旋转运动，一个电机与打印头直接连接，控制打印头做 X方向上的直线运动，在打印过程中，在两个电机的相互配合作用下，打印头可移动到打印区域的任何一点位置，结果简单，相应的打印成本低，另一方面，通过控制第三电机以及装置在送料管上的电磁体的通断电来实现不同材料的更换，使用一个喷嘴就能实现不同材料的打印工作，避免了因喷嘴过多导致喷嘴与打印产品接触而生产的不良品，同时，本喷嘴还自带清洗装置，在打印过程中，可同时自动清洗闲置打印装置，免去了人工清洗等麻烦，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的一种带清洗功能的3d打印机结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中的一种带清洗功能的3d打印机中圆筒结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中的一种带清洗功能的3d打印机中圆筒内部结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中的一种带清洗功能的3d打印机中打印头结构示意图；

图5为本实用新型一实施例中的一种带清洗功能的3d打印机中打印头结构示意图；

图6为本实用新型一实施例中的一种带清洗功能的3d打印机中横向送料管结构示意图；

图7为本实用新型一实施例中的一种带清洗功能的3d打印机中横向送料管左视图；

图8为本实用新型一实施例中的一种带清洗功能的3d打印机中清洗装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型做进一步说明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

需要说明的是，在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，一种带清洗功能的3d打印机，包括：顶板1，底板2，左挡板3，右挡板4，承载台5，送料管6，第一电机7，第二电机8，圆筒9，转轴10，控制装置11，打印头 12，横轴13以及材料箱14，所述顶板1两端分别与所述左挡板3、右挡板连接4，所述底板2 两端分别与所述左挡板3、右挡板连接4，所述承载台5设置在所述底板2上，所述圆筒9穿过所述顶板1并与设置在顶板1上的第一电机7连接，所述第二电机8设置在所述圆筒9上，所述转轴10穿过所述圆筒9的一端与第二电机8的输出轴齿轮连接，所述转轴10的另一端与所述横轴13的一端固定连接，所述打印头12与所述横轴13活动连接，所述打印头12可沿所述横轴13滑动，所述打印头12包括：上面板1201、下面板1202、左面板1203、右面板1204、支撑架1205、第三电机1206、横向送料管1207、喷嘴1208、喷嘴基座1209、清洁装置1210、集料槽1211，所述上面板1201两端分别与所述左面板1203、右面板1204的顶部连接，所述下面板1202两端分别与所述左面板1203、右面板1204的底部链接，所述支撑架1205的一端连接所述左面板1203，另一端连接所述右面板1204，所述支撑架1205上设置至少一个第三通孔510，在所述第三通孔510周围固定设置有第一电磁体520，所述送料管6穿过所述上面板 1201以及第三通孔510与所述横向送料管1207连接，所述第三电机1206、横向送料管1207、喷嘴基座1209均安装在所述下面板1202上，所述第三电机1206的输出轴与所述横向送料管 1207一端连接，所述横向送料管1207的另一端与所述喷嘴基座1209的一端转动连接，所述喷嘴基座1209的另一端穿过所述底板与所述喷嘴1208相连，所述下面板1202下设置有一集料窗210，所述集料槽13可卸载的设置在所述集料窗210下方，所述清洁装置1210设置在所述集料窗210下方，所述第三电机1206、第一电磁体520以及清洁装置1210与所述控制装置 11电连接，所述材料箱14设置在所述顶板1上，所述材料箱14通过所述送料管6给所述打印头12送料所述控制装置11与所述第一电机7、第二电机8、打印头12以及所述材料箱14 电连接。

如图2所示，在本实用新型一实施例中，所述圆筒9表面设置有齿条910，所述第一电机7通过一齿轮与所述齿条910啮合。

具体的，所述圆筒9表面上设置有一沿圆筒9圆心方向的齿条910，在工作时，第一电机7通过套设在输出轴上的齿轮与齿条910啮合，从而控制所述打印机Z轴上的运动。

如图3所示，在本实用新型一实施例中，所述圆筒9内固定装设有一轴承920，所述转轴10穿过所述轴承920以及所述圆筒9并通过一齿轮101与所述第二电机8输出轴齿轮连接。

如图3所示，在本实用新型一实施例中，所述转轴10中设置有一沿转轴10圆心方向设置的第一通孔102，所述转轴10下端还设置有一沿所述转轴10直径方向的第二通孔103，所述送料管6穿过所述齿轮910以及所述转轴10上设置的第一通孔102、第二通孔103给所述打印头12送料。

具体的，在所述转轴10的一端设置有一齿轮，所述齿轮与第二电机8输出端上套设的齿轮啮合，从而通过第二电机8的驱动带动转轴10的旋转，所述送料管6穿过转轴10上的齿轮、转轴上的第一通孔102以及转轴10下端设置的第二通孔103与所述打印头12连接，给所述打印头12送料。

在本实用新型一实施例中，所述送料管6上固定套设第一磁铁610，且下端还套设有一胶圈620，并在胶圈620与所述支撑架1205之间套设有一弹簧630。

具体的，所述胶圈620用于卡住所述弹簧630，以防止所述弹簧630失位，所述弹簧 630设置套设在送料管6中胶圈620与所述支撑架1205之间，在自然状态下，所述弹簧630 自然伸张，上沿刚好与所述支撑架1205接触，下沿刚好与胶圈620接触，当通过所述控制装置11给第一电磁体520导电时，第一电磁体520与送料管6上的第一磁铁610产生互斥力，第一磁铁610被互斥力往上提，第一磁铁610可带动送料管6往上提，伴随着套设在送料管6 上的弹簧630也被压缩，当通过所述控制装置11使第一电磁体520断电时，第一电磁体520 与第一磁铁610不产生作用力，送料管6在弹簧630的弹力下往回压。

如图6及图7所示，在本实用新型一实施例中，所述横向送料管1207中开设有至少一个L形的第一中空管，所述喷嘴基座1209中开设有L型的第二中空管12091，所述第一中空管与所述第二中空管12091的直径相同，，且各L形第一中空管之间成一定圆心角。

具体的，所述横向送料管1207中开设有至少一个L型的第一中空管，包括第一中空管 12071、第一中空管12072以及第一中空管12073，在工作时，第三电机1206带动横向送料管6转动，因此，在打印时，始终有一条第一中空管的一端与送料管6的下端相连并且第一中空管的另一端与所述第二中空管12091的一端相连，在工作中，当第三电机1206带动横向送料管1207转动到第一预设工位时，所述第一中空管12071的一端与送料管6的下端相连，所述第一中空管12071的另一端与所述第二中空管12091的一端相连；当第三电机1206带动横向送料管1207转动到第二预设工位时，所述第一中空管12072的一端与送料管6的下端相连，所述第一中空管12072的另一端与所述第二中空管12091的一端相连，当第三电机1206带动横向送料管1207转动到第三预设工位时，所述第一中空管12073的一端与送料管6的下端相连，所述第一中空管12073的另一端与所述第二中空管12091的一端相连，所述第一中空管 12071、第一中空管12072、第一中空管12073与所述第二中空管12091的直径相同，所述第二中空管12091的另一端与喷嘴1208相连，所述各L形第一中空管远离所述喷嘴基座1209 一端不在同一圆截面面内，在本实施例中，所用的打印材料有三种，则所述横向送料管1207 上开设的3个L形第一中空管12071、第一中空管12072以及第一中空管12073与所述送料管 6一一对应设置，第一中空管12071一端开口、第一中空管12072一端开口以及第一中空管 12073一端开口之间间隔一定距离，而且，从所述横向送料管1207左视图来看，所述横向送料管1207上设置的第一中空管12071一端开口、第一中空管12072一端开口以及第一中空管 12073两两之间形成120°夹角。

如图4及图5所示在本实用新型一实施例中，在所述支撑架1205上还设置有第四通孔 530，在所述第四通孔530周围设置有第二电磁体540，所述支撑架1205上还设置有一软塞杆 550，所述软塞杆550一端设置有第二磁铁560，所述软塞杆550另一端设置有一软塞570，并在所述软塞570与所述支撑架1205之间设置有一弹簧580，所述软塞杆570穿过所述支撑架 1205与所述横向送料管1207活动连接，所述第二电磁体540与所述控制装置11电连接。

具体的，所述软塞杆550穿过支撑架1205上设置的第四通孔530，所述软塞杆550一端固定设置第二磁铁560，软塞杆550的另一端套设有一软塞570，在所述软塞570与支撑架 1205之间设置有一弹簧580，在工作时，所述软塞570用于塞住横向送料管1207上的第五通孔12074，防止打印材料泄露，通过控制装置11对第二电磁体540进行导电或断电，通过第二电磁体540与第二磁铁560之间的相互作用力，使第二电磁体540控制软塞杆550以及软塞 570的提起动作，弹簧580用于控制所述回落动作。

在本实用新型一实施例中，所述横向送料管1207一端还设置有一竖直方向的第五通孔 12074，所述第五通孔12074与所述软塞杆550在同一竖直方向

具体的，所述软塞杆550以及所述第五通孔12074在同一竖直平面上，使得软塞杆550 易于塞住所述第五通孔12074以防止漏料。

如图8所示在本实用新型一实施例中，所述清洁装置1210包括支架12101、第三电磁体12102、第三磁铁12103、胶圈12104、弹簧12105以及吹气管12106，所述支架12101上设置有通孔，所述第三电磁体12102固定设置在所述通孔周围，所述吹气管12106穿过所述通孔以及下面板1202与所述横向送料管1207活动连接，所述吹气管12106一端固定套设有胶圈 12104，所述吹气管12106上还固定设置有第三磁铁12103，在胶圈12104与所述支架12101 之间套设有一弹簧12105，所述第三电磁体12102与所述控制装置11电连接。

具体的，所述胶圈12104用于卡住所述弹簧12105，以防止所述弹簧12105失位，所述弹簧12105设置套设在胶圈12104与所述支架12101之间，在自然状态下，所述弹簧12105 自然伸张，上沿刚好与所述胶圈12104接触，下沿刚好与支架12101接触，当通过所述控制装置11给第三电磁体12102导电时，第三电磁体12102与吹气管12106上的第三磁铁12103产生互斥力，第三磁铁12103被互斥力往下拉，第三磁铁12103可带动吹气管12106往下拉，伴随着套设在吹气管12106上的弹簧12105也被拉伸，当通过所述控制装置11使第三电磁体 12102断电时，第三电磁体12102与第三磁铁12103不产生作用力，吹气管12106在性弹簧12105 的反弹力下往上顶。

本实用新型工作原理：

在打印过程中，第一电机7通过一齿轮与设置在圆筒9表面上的长条齿轮810啮合，通过第一电机7的正转与反转控制圆筒9的升降，从而实现打印头12在Z轴方向上的运动，第二电机8固定设置在圆筒9上，并通过一齿轮与圆筒9齿轮连接，，第二电机8驱动转轴10 转动，从而带动横轴13上的打印头12做旋转运动，控制装置13与所述打印头12电连接，在控制装置13的控制作用下，打印头12可在所述横轴13滑动，送料管6穿过转轴10上的通孔与所述打印头12连接，给打印头12提供打印材料，则，在控制装置11的控制作用下，本方案提供的打印装置可实现3d模型的打印；在工作过程中，当需要使用不同的材料进行打印时，通过控制装置11对第一电磁体520，所述第一电磁体520以及第二电磁体540导电，第一电磁体520以及第二电磁体540分别与第一磁铁610、第二第磁铁560产生互斥力，在互斥力的作用下，送料管6以及软塞杆550均被抬起一端距离，此时分别设置在送料管6上的弹簧630 以及软塞杆550上的弹簧580被压缩，送料管6上的胶圈620以及软塞杆550上软塞570与横向送料管1207脱离，与此同时，控制装置11控制第三电机1206工作，在第三电机1206的驱动下，横向送料管1207旋转到不同的工位上与对应的送料管吻合，吻合后，控制装置11对设置在支撑架1205上的第一电磁体520、第二电磁体540断电时，第一电磁体52第二电磁体540 分别与第一磁铁610、第二第磁铁560之间的互斥力消失，在弹簧630以及弹簧580的作用下，送料管6、软塞杆550分别回落到对应的第一中空管的第五通孔12074处，则实现不同材料的更换；在所述横向送料管1207旋转时，控制装置11对设置在清洁装置1210上的第三电磁体 12102进行导电，第三电磁体12102与第三磁铁12103之间产生互斥力，则吹气管12106被下拉，当所述横向送料管1207上的第五通孔12074转到与所述吹气管12106在同一竖直平面内时，控制装置11对设置在清洁装置1210上的第三电磁体12102进行断电，第三电磁体12102 与第三磁铁12103之间的互斥力消失，在弹簧12105的反弹力下，将吹气管12106伸入所述第五通孔12074内，则，连接外部气泵的吹气管12106喷出高压气流，将横向送料管1207上残留的打印材料吹到所述集料槽1211内，完成清洁工作。

显然，上述实施例仅仅是为了更清楚的表达本实用新型技术方案所作的举例，而非对本实用新型实施方式的限定。对于本领域技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，在不脱离本实用新型构思的前提下，这些都属于本实用新型的保护范围。因此本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。