一种基于物联网的用于工业生产的3d打印设备的制造方法

文档序号:9918407阅读:322来源:国知局
一种基于物联网的用于工业生产的3d打印设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于物联网的用于工业生产的3D打印设备。
【背景技术】
[0002]3D打印,即快速成型技术的一种,它是一种以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技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。
[0003]在现有的3D打印设备中,随着人们对于打印要求的不断提高,而目前打印过程中,喷头位移的精度不够,往往会影响最后打印的效果,从而无法满足人们的要求,降低了设备的实用性和可靠性;不仅如此,在长期打印过程中,由于对于材料的温度控制要求很高,所以需要对喷头中的温度进行实时监控,而目前的3D打印设备中的温度控制电路结构复杂,工艺过多,从而大大提高了设备的造价,降低了其实用价值,限制了其市场推广价值。

【发明内容】

[0004]本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术位移控制精度差且结构复杂、造价过高的不足,提供一种基于物联网的用于工业生产的3D打印设备。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于物联网的用于工业生产的3D打印设备,包括底座、设置在底座上的工作台、设置在底座上的固定机构和喷嘴,所述固定机构上设有位移调节机构,所述喷嘴设置在位移调节机构上且通过位移调节机构与固定机构传动连接;
[0006]所述固定机构包括两根竖直设置的支柱,所述支柱的顶端设有横梁,所述位移调节机构设置在支柱上;
[0007]所述位移调节机构包括第一位移调节组件和第二位移调节组件,所述喷嘴设置在第二位移调节组件上,所述第一位移调节组件包括两根导向钢索和两个位于工作台两侧的驱动机构,所述驱动机构包括驱动电机和减速机,所述驱动电机通过减速机与导向钢索传动连接,所述第二位移调节组件设置在导向钢索上,所述第二位移调节组件包括支撑板、位于支撑板一侧的走位电机、走位减速器和走位滚轮、位于支撑板另一侧的主动齿轮和从动齿轮,所述走位电机通过走位减速器与主动齿轮传动连接,所述主动齿轮与从动齿轮啮合,所述从动齿轮与走位滚轮连接,所述走位滚轮位于两根导向钢索之间;
[0008]所述底座内设有中央控制装置,所述中央控制装置包括无线通讯模块和温度检测模块,所述温度检测模块设置在喷嘴内,所述温度控制模块包括温度控制电路,所述温度控制电路包括第一变压器、第二变压器、第一二极管、第二二极管、第三二极管、稳压二极管、第一三极管、第二三极管、场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、电容、可调电阻、晶闸管、加热丝和热敏电阻,所述第一变压器的二次侧与第一二极管连接且与稳压二极管并联,所述第一二极管的阴极与稳压二极管的阳极连接,所述可调电阻和热敏电阻组成的串联电路与稳压二极管并联,所述第一三极管的基极分别与可调电阻和热敏电阻连接,所述第二三极管的基极分别与第四电阻和第五电阻连接,所述第一三极管的发射极和第二三极管的发射极均通过第三电阻接地,所述第一三极管的集电极通过第一电阻与稳压二极管的阴极连接,所述第二三极管的集电极通过第二电阻与稳压二极管的阴极连接,所述第一三极管的集电极与第二二极管的阴极连接,所述第二二极管的阳极通过电容接地,所述第二二极管的阳极通过第六电阻与稳压二极管的阴极连接,所述第二二极管的阳极与场效应管的栅极连接,所述场效应管的源极通过第七电阻与稳压二极管的阴极连接,所述场效应管的漏极通过第二变压器的一次侧接地,所述第二变压器的二次侧通过第三二极管与晶闸管的触发端连接,所述晶闸管与加热丝连接。
[0009]作为优选,所述第一三极管和第二三极管均为NPN三极管。
[0010]作为优选,所述场效应管为η沟道场效应管。
[0011]作为优选,为了提高温度检测电路的可靠性,所述晶闸管的额定电压为400V,所述晶丨同管的额定电流为5Α。
[0012]作为优选,方便拆装和调节间距,适用于不同的尺寸的零件打印,所述支柱与横梁连接有金属套。
[0013]作为优选,为了防止工作台下降到极限位置时与底座进行接触,所述工作台的底部设有若干竖直向上设置的气缸,所述气缸与工作台传动连接,所述气缸的气杆伸缩的最大距离小于工作台与底座之间的间距。
[0014]作为优选,通过导向杆固定导向环的移动,提高了喷嘴移动的精确性,所述喷嘴的两侧设有导向环,所述支柱上设有导向杆,所述导向环套设在导向杆上。
[0015]作为优选,利用伺服电机具有控制精度高的特点,提高了设备的可靠性,所述驱动电机和走位电机均为伺服电机。
[0016]本发明的有益效果是,该基于物联网的用于工业生产的3D打印设备在温度控制电路中,通过常规的元器件对喷头的温度进行实时监控,保证了可靠性的同时,还降低了生产成本,提高了该设备的实用价值;不仅如此,通过驱动电机和减速机对导向钢索进行控制,则走位滚轮就会发生滚动,实现了喷头的粗调,同时走位电机通过走位减速器控制主动齿轮的转动,在带动从动齿轮的转动,实现了走位滚轮的滚动,进一步提高了喷头位移的精确性,从而实现了设备打印的精确性。
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0018]图1是本发明的基于物联网的用于工业生产的3D打印设备的结构示意图;
[0019]图2是本发明的基于物联网的用于工业生产的3D打印设备的第二位移调节组件的结构示意图;
[0020]图3是本发明的基于物联网的用于工业生产的3D打印设备的温度控制电路的电路原理图;
[0021]图中:1.支柱,2.横梁,3.金属套,4.第二位移调节组件,5.导向钢索,6.导向杆,7.喷嘴,8.导向环,9.工作台,10.气缸,11.底座,12.驱动机构,13.驱动电机,14.减速机,15.走位电机,16.走位减速器,17.支撑板,18.主动齿轮,19.从动齿轮,20.走位滚轮,Tl.第一变压器,T2.第二变压器,Dl.第一二极管,D2.第二二极管,D3.第三二极管,D4.稳压二极管,Ql.第一三极管,Q2.第二三极管,Q3.场效应管,Rl.第一电阻,R2.第二电阻,R3.第三电阻,R4.第四电阻,R5.第五电阻,R6.第六电阻,R7.第七电阻,Cl.电容,Rpl.可调电阻,N1.晶闸管,RL.加热丝,Rt.热敏电阻。
【具体实施方式】
[0022]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。
[0023]如图1-图3所示,一种基于物联网的用于工业生产的3D打印设备,包括底座11、设置在底座11上的工作台9、设置在底座11上的固定机构和喷嘴7,所述固定机构上设有位移调节机构,所述喷嘴7设置在位移调节机构上且通过位移调节机构与固定机构传动连接;
[0024]所述固定机构包括两根竖直设置的支柱I,所述支柱I的顶端设有横梁2,所述位移调节机构设置在支柱I上;
[0025]所述位移调节机构包括第一位移调节组件和第二位移调节组件4,所述喷嘴7设置在第二位移调节组件4上,所述第一位移调节组件包括两根导向钢索5和两个位于工作台9两侧的驱动机构12,所述驱动机构12包括驱动电机13和减速机14,所述驱动电机13通过减速机14与导向钢索5传动连接,所述第二位移调节组件4设置在导向钢索5上,所述第二位移调节组件4包括支撑板17、位于支撑板17—侧的走位电机15、走位减速器16和走位滚轮20、位于支撑板17另一侧的主动齿轮18和从动齿轮19,所述走位电机15通过走位减速器16与主动齿轮18传动连接,所述主动齿轮18与从动齿轮19啮合,所述从动齿轮19与走位滚轮20连接,所述走位滚轮20位于两根导向钢索5之间;
[0026]所述底座11内设有中央控制装置,所述中央控制装置包括无线通讯模块和温度检测模块,所述温度检测模块设置在喷嘴7内,所述温度控制模块包括温度控制电路,所述温度控制电路包括第一变压器Tl、第二变压器T2、第一二极管Dl、第二二极管D2、第三二极管
03、稳压二极管04、第一三极管叭、第二三极管02、场效应管03、第一电阻1?1、第二电阻1?2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、电容Cl、可调电阻Rpl、晶闸管N1、加热丝RL和热敏电阻Rt,所述第一变压器Tl的二次侧与第一二极管Dl连接且与稳压二极管D4并联,所述第一二极管Dl的阴极与稳压二极管D4的阳极连接,所述可调电阻Rpl和热敏电阻Rt组成的串联电路与稳压二极管D4并联,所述第一三极管Ql的基极分别与可调电阻Rpl和热敏电阻Rt连接,所述第二三极管Q2的基极分别与第四电阻R4和第五电阻R5连接,所述第一三极管Ql的发射极和第二三极管Q2的发射极均通过第三电阻R3接地,所述第一三极管Ql的集电极通过第一电阻Rl与稳压二极管D4的阴极连接,所述第二三极管Q2的集电极通过第二电阻R2与稳压二极管D4的阴极连接,所述第一三极管Ql的集电极与第二二极管D2的阴极连接,所述第二二极管D2的阳极通过电容Cl接地,所述第二二极管D2的阳极通过第六电阻R6与稳压二极管D4的阴极连接,所述第二二极
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