一種智能型桌面級3D列印裝置的製作方法
2023-06-14 11:18:56
本發明涉及3d列印設備領域，特別涉及一種智能型桌面級3d列印裝置。
背景技術：
3d印表機(3dprinters)簡稱(3dp)是一位名為恩裡科·迪尼(enricodini)的發明家設計的一種神奇的印表機，它不僅可以「列印」一幢完整的建築，甚至可以在航天飛船中給太空人列印任何所需的物品的形狀。
2016年2月3日訊，中國科學院福建物質結構研究所3d列印工程技術研發中心林文雄課題組在國內首次突破了可連續列印的三維物體快速成型關鍵技術，並開發出了一款超級快速的連續列印的數字投影(dlp)3d印表機。該3d印表機的速度達到了創記錄的600mm/s，可以在短短6分鐘內，從樹脂槽中「拉」出一個高度為60mm的三維物體，而同樣物體採用傳統的立體光固化成型工藝(sla)來列印則需要約10個小時，速度提高了足足有100倍！3d列印實現太空工業化。
在現有的3d列印設備中，設備在運行的過程中，需要工作人員對中控機構進行操控，但是在使用完畢以後，由於無法對中控機構進行收放，所以容易在工作人員或者其他人員經過的時候，碰撞到中控機構，這樣就容易損壞中控機構，降低了3d列印設備的可靠性；不僅如此，在3d列印設備中，由於內部的工作電源電路都是採用了常規的穩壓三極體，比如7805、7812等，這些都只可以輸出單一的工作電壓，這樣使得3d列印設備需要提供更多的輸出電壓的時候，無法滿足而降低了3d列印設備的實用性。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是：為了克服現有技術的不足，提供一種智能型桌面級3d列印裝置。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種智能型桌面級3d列印裝置，包括殼體、印表機構和中控機構，所述中控機構設置在殼體上，所述印表機構設置在殼體的內部；
所述中控機構與殼體之間設有收放機構，所述收放機構包括兩個分別設置在中控機構兩側的收放組件，所述收放組件包括操作杆、傳動輪、傳動杆、壓杆、移動塊和復位彈簧，所述操作杆的一端與傳動輪的中心處鉸接，所述操作杆的另一端設有吸鐵石，所述傳動杆的一端與傳動輪鉸接，所述傳動杆與傳動輪的鉸接處遠離傳動輪的圓心處，所述壓杆的豎向截面為z字形，所述傳動杆的另一端與壓杆的一端鉸接，所述壓杆的另一端位於移動塊的上方且與移動塊抵靠，所述壓杆的中部鉸接與殼體的內部，所述移動塊通過復位彈簧與殼體的內部連接且與中控機構固定連接；
其中，工作人員通過操作杆轉動傳動輪，傳動輪就會通過傳動杆來控制壓杆的一端繞著壓杆的中部發生旋轉，則壓杆的另一端就會抵靠著移動塊，使得移動塊往下移動，當操作杆保持水平的時候，兩個操作杆就會通過吸鐵石吸住，從而操作杆就能夠對中控機構進行保護，同時移動塊往下移動的過程，使得中控機構收入到殼體的內部，從而實現了對中控機構的保護，提高了3d列印裝置的可靠性。
所述中控機構包括擋板、面板和中控組件，所述擋板設置在面板上，所述中控組件設置在面板的內部，所述中控組件包括中央控制模塊、與中央控制模塊連接的列印控制模塊、電機控制模塊、無線通訊模塊、顯示控制模塊、按鍵控制模塊、狀態指示模塊和工作電源模塊，所述中央控制模塊為plc；
所述工作電源模塊包括工作電源電路，所述工作電源電路包括第一集成電路、第二集成電路、第三集成電路、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容和二極體，所述第一集成電路的型號為icl7660，所述第二集成電路的型號為icl7663，所述第三集成電路的型號為icl7664，所述第一集成電路的第八端外接9v直流電壓電源，所述第一集成電路的第八端通過第一電容與第一集成電路的第七端連接，所述第一集成電路的第二端通過第二電容與第一集成電路的第四端連接，所述第一集成電路的第五端與二極體的陽極連接，所述第一集成電路的第三端通過第五電容與二極體的陰極連接，所述第一集成電路的第三端通過第四電容與二極體的陰極連接，所述二極體的陰極與第三集成電路的第八端連接，所述第二集成電路的第八端外接9v直流電壓電源且通過第三電容接地，所述第一集成電路的第三端接地，所述第二集成電路的第四端和第三集成電路的第四端連接且接地，所述第二集成電路的第一端通過第一電阻與第二集成電路的第二端連接且通過第六電容接地，所述第二集成電路的第一端通過第二電阻與第二集成電路的第六端連接，所述第二集成電路的第六端通過第三電阻接地，所述第三集成電路的第六端通過第四電阻接地，所述第三集成電路的第一端通過第六電阻與第三集成電路的第二端連接，所述第三集成電路的第一端通過第五電阻與第三集成電路的第六端連接，所述第三集成電路的第一端通過第七電容接地。
其中，中央控制模塊，用來對3d列印裝置進行智能化控制的模塊，在這裡，中央控制模塊是plc，也能夠是單片機，實現了對3d列印裝置中的各個模塊進行智能化控制，提高了3d列印裝置的智能化；列印控制模塊，用來進行列印的模塊，在這裡，通過對列印噴頭進行控制，使得原料從不同的列印噴孔處噴出，從而能夠實現產品的列印；電機控制模塊，用來實現電機控制的模塊，在這裡，通過對第一電機和第二電機進行控制，從而就能夠實現列印噴頭的垂直方向和水平方向的移動，提高了3d列印的可靠性；無線通訊模塊，用來實現無線通訊的模塊，在這裡，通過與外部通訊終端進行遠程無線數據傳輸，實現了對3d列印裝置的信息進行遠程監控，實現了3d列印裝置的智能化；顯示控制模塊，用來實現顯示控制的模塊，在這裡，通過對顯示界面進行控制，能夠對3d列印裝置的工作信息進行實時顯示，提高了3d列印裝置的實用性；按鍵控制模塊，用來進行按鍵控制的模塊，在這裡，通過對控制按鍵的操控信息進行採集，從而能夠對3d列印裝置進行實施現場操控，提高了3d列印裝置的可操作性；狀態指示模塊，用來實現狀態指示的模塊，在這裡，通過對狀態指示燈的亮暗控制，能夠對3d列印裝置的工作狀態進行實時顯示，提高了其實用性；工作電源模塊，用來提供穩定電源電壓的模塊，在這裡，用來給3d列印裝置內部的各個模塊提供穩定的工作電壓，提高了3d列印裝置的可靠性。
其中，第一集成電路的第八端輸入工作電源，隨後再從第一集成電路的第五端輸出反極性的電源電壓，隨後兩個正負極性的電源電壓分別經過第二集成電路和第三集成電路進行穩壓輸出，從而能夠實現兩路正負極性的電源電壓的穩定輸出，提高了3d列印裝置的實用性。
具體的，所述面板上還設有顯示界面、控制按鍵和若干狀態指示燈，所述顯示界面與顯示控制模塊電連接，所述控制按鍵與按鍵控制模塊電連接，所述狀態指示燈與狀態指示模塊電連接。
其中，顯示界面，用來對設備的工作信息進行實時顯示；控制按鍵，便於工作人員或者用戶對設備進行實施操控；狀態指示燈，能夠對設備的工作狀態進行實時顯示。
具體的，所述印表機構包括垂直位移組件、水平位移組件和列印組件，所述垂直位移組件設置在橫梁的下端面且通過水平位移組件與列印組件傳動連接。
具體的，所述垂直位移組件包括兩個垂直位移單元，所述垂直位移單元包括第一電機、第一驅動軸和升降杆，所述第一電機通過第一驅動軸與水平設置的升降杆傳動連接，所述水平位移組件包括第二電機和第二驅動軸，所述第二電機固定在升降杆的下方，所述第二電機與第二驅動軸傳動連接。
具體的，所述列印組件設置在第二驅動軸的下方，所述列印組件包括列印噴頭，所述列印噴頭包括外框和若干依次連接的列印噴孔，所述列印噴孔設置在外框的內部，各列印噴孔的圓心所在的連接線與第二驅動軸的伸縮方向垂直，所述列印噴頭與列印控制模塊電連接。
具體的，所述第一電機和第二電機均與電機控制模塊電連接。
具體的，所述第二驅動軸與升降杆之間設有限位組件，所述限位組件包括限位杆和滾輪，所述第二驅動軸的表面與滾輪對應的位置處設有與滾輪匹配的限位槽，所述限位槽與滾輪匹配，所述限位杆設置在升降杆的下端面且與滾輪連接。
其中，第一電機通過第一驅動軸來控制升降杆的升降，隨後升降杆就實現了列印噴頭的升降控制，接著第二電機通過第二驅動軸來控制列印噴頭的移動，在列印噴頭移動的時候，由於各列印噴孔的圓心所在的連接線與第二驅動軸的伸縮方向垂直，則就能夠實現平面列印，配合升降杆的升降，就實現了3d列印。在第二驅動軸伸縮的過程中，滾輪就會在限位槽的內部滾動，同時通過限位杆實現了第二驅動軸的可靠伸縮，提高了列印的可靠性。
具體的，所述底座的上方設有工作檯。
具體的，所述面板的內部還設有蓄電池，所述蓄電池與工作電源模塊電連接。
具體的，所述面板和殼體的阻燃等級均為v-0。
本發明的有益效果是，該智能型桌面級3d列印裝置中，通過收放機構能夠實現將中控機構在3d列印裝置不工作的時候收入到殼體的內部，從而起到了中控機構的保護作用，提高了3d列印裝置的可靠性；不僅如此，在工作電源電路中，能夠實現兩路正負極性的電源電壓的輸出，提高了3d列印裝置的實用性。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是本發明的智能型桌面級3d列印裝置的結構示意圖；
圖2是本發明的智能型桌面級3d列印裝置的中控機構的結構示意圖；
圖3是本發明的智能型桌面級3d列印裝置的收放組件的結構示意圖；
圖4是本發明的智能型桌面級3d列印裝置的系統原理圖；
圖5是本發明的智能型桌面級3d列印裝置的工作電源電路的電路原理圖；
圖中：1.殼體，2.第一電機，3.第一驅動軸，4.升降杆，5.第二電機，6.第二驅動軸，7.限位杆，8.列印噴頭，9.工作檯，10.中控機構，11.擋板，12.面板，13.顯示界面，14.控制按鍵，15.狀態指示燈，16.收放機構，17.操作杆，18.傳動輪，19.傳動杆，20.壓杆，21.移動塊，22.復位彈簧，23.吸鐵石，24.中央控制模塊，25.列印控制模塊，26.電機控制模塊，27.無線通訊模塊，28.顯示控制模塊，29.按鍵控制模塊，30.狀態指示模塊，31.工作電源模塊，32.蓄電池，u1.第一集成電路，u2.第二集成電路，u3.第三集成電路，r1.第一電阻，r2.第二電阻，r3.第三電阻，r4.第是電阻，r5.第五電阻，r6.第六電阻，c1.第一電容，c2.第二電容，c3.第三電容，c4.第是電容，c5.第五電容，c6.第六電容，c7.第七電容，vd1.二極體。
具體實施方式
現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
如圖1-圖5所示，一種智能型桌面級3d列印裝置，包括殼體1、印表機構和中控機構10，所述中控機構10設置在殼體1上，所述印表機構設置在殼體1的內部；
所述中控機構10與殼體1之間設有收放機構16，所述收放機構16包括兩個分別設置在中控機構10兩側的收放組件，所述收放組件包括操作杆17、傳動輪18、傳動杆19、壓杆20、移動塊21和復位彈簧22，所述操作杆17的一端與傳動輪18的中心處鉸接，所述操作杆17的另一端設有吸鐵石23，所述傳動杆19的一端與傳動輪18鉸接，所述傳動杆19與傳動輪18的鉸接處遠離傳動輪18的圓心處，所述壓杆20的豎向截面為z字形，所述傳動杆19的另一端與壓杆20的一端鉸接，所述壓杆20的另一端位於移動塊21的上方且與移動塊21抵靠，所述壓杆20的中部鉸接與殼體1的內部，所述移動塊21通過復位彈簧22與殼體1的內部連接且與中控機構10固定連接；
其中，工作人員通過操作杆17轉動傳動輪18，傳動輪18就會通過傳動杆19來控制壓杆20的一端繞著壓杆20的中部發生旋轉，則壓杆20的另一端就會抵靠著移動塊21，使得移動塊21往下移動，當操作杆17保持水平的時候，兩個操作杆17就會通過吸鐵石23吸住，從而操作杆17就能夠對中控機構10進行保護，同時移動塊21往下移動的過程，使得中控機構10收入到殼體1的內部，從而實現了對中控機構10的保護，提高了3d列印裝置的可靠性。
所述中控機構10包括擋板11、面板12和中控組件，所述擋板11設置在面板12上，所述中控組件設置在面板12的內部，所述中控組件包括中央控制模塊24、與中央控制模塊24連接的列印控制模塊25、電機控制模塊26、無線通訊模塊27、顯示控制模塊28、按鍵控制模塊29、狀態指示模塊30和工作電源模塊31，所述中央控制模塊24為plc；
所述工作電源模塊31包括工作電源電路，所述工作電源電路包括第一集成電路u1、第二集成電路u2、第三集成電路u3、第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、第四電阻r4、第五電阻r5、第六電阻r6、第一電容c1、第二電容c2、第三電容c3、第四電容c4、第五電容c5、第六電容c6、第七電容c7和二極體vd1，所述第一集成電路u1的型號為icl7660，所述第二集成電路u2的型號為icl7663，所述第三集成電路u3的型號為icl7664，所述第一集成電路u1的第八端外接9v直流電壓電源，所述第一集成電路u1的第八端通過第一電容c1與第一集成電路u1的第七端連接，所述第一集成電路u1的第二端通過第二電容c2與第一集成電路u1的第四端連接，所述第一集成電路u1的第五端與二極體vd1的陽極連接，所述第一集成電路u1的第三端通過第五電容c5與二極體vd1的陰極連接，所述第一集成電路u1的第三端通過第四電容c4與二極體vd1的陰極連接，所述二極體vd1的陰極與第三集成電路u3的第八端連接，所述第二集成電路u2的第八端外接9v直流電壓電源且通過第三電容c3接地，所述第一集成電路u1的第三端接地，所述第二集成電路u2的第四端和第三集成電路u3的第四端連接且接地，所述第二集成電路u2的第一端通過第一電阻r1與第二集成電路u2的第二端連接且通過第六電容c6接地，所述第二集成電路u2的第一端通過第二電阻r2與第二集成電路u2的第六端連接，所述第二集成電路u2的第六端通過第三電阻r3接地，所述第三集成電路u3的第六端通過第四電阻r4接地，所述第三集成電路u3的第一端通過第六電阻r6與第三集成電路u3的第二端連接，所述第三集成電路u3的第一端通過第五電阻r5與第三集成電路u3的第六端連接，所述第三集成電路u3的第一端通過第七電容c7接地。
其中，中央控制模塊24，用來對3d列印裝置進行智能化控制的模塊，在這裡，中央控制模塊24是plc，也能夠是單片機，實現了對3d列印裝置中的各個模塊進行智能化控制，提高了3d列印裝置的智能化；列印控制模塊25，用來進行列印的模塊，在這裡，通過對列印噴頭8進行控制，使得原料從不同的列印噴孔處噴出，從而能夠實現產品的列印；電機控制模塊26，用來實現電機控制的模塊，在這裡，通過對第一電機2和第二電機5進行控制，從而就能夠實現列印噴頭8的垂直方向和水平方向的移動，提高了3d列印的可靠性；無線通訊模塊27，用來實現無線通訊的模塊，在這裡，通過與外部通訊終端進行遠程無線數據傳輸，實現了對3d列印裝置的信息進行遠程監控，實現了3d列印裝置的智能化；顯示控制模塊28，用來實現顯示控制的模塊，在這裡，通過對顯示界面13進行控制，能夠對3d列印裝置的工作信息進行實時顯示，提高了3d列印裝置的實用性；按鍵控制模塊29，用來進行按鍵控制的模塊，在這裡，通過對控制按鍵14的操控信息進行採集，從而能夠對3d列印裝置進行實施現場操控，提高了3d列印裝置的可操作性；狀態指示模塊30，用來實現狀態指示的模塊，在這裡，通過對狀態指示燈15的亮暗控制，能夠對3d列印裝置的工作狀態進行實時顯示，提高了其實用性；工作電源模塊31，用來提供穩定電源電壓的模塊，在這裡，用來給3d列印裝置內部的各個模塊提供穩定的工作電壓，提高了3d列印裝置的可靠性。
其中，第一集成電路u1的第八端輸入工作電源，隨後再從第一集成電路u1的第五端輸出反極性的電源電壓，隨後兩個正負極性的電源電壓分別經過第二集成電路u2和第三集成電路u3進行穩壓輸出，從而能夠實現兩路正負極性的電源電壓的穩定輸出，提高了3d列印裝置的實用性。
具體的，所述面板12上還設有顯示界面13、控制按鍵14和若干狀態指示燈15，所述顯示界面13與顯示控制模塊28電連接，所述控制按鍵14與按鍵控制模塊29電連接，所述狀態指示燈15與狀態指示模塊30電連接。
其中，顯示界面13，用來對設備的工作信息進行實時顯示；控制按鍵14，便於工作人員或者用戶對設備進行實施操控；狀態指示燈15，能夠對設備的工作狀態進行實時顯示。
具體的，所述印表機構包括垂直位移組件、水平位移組件和列印組件，所述垂直位移組件設置在橫梁的下端面且通過水平位移組件與列印組件傳動連接。
具體的，所述垂直位移組件包括兩個垂直位移單元，所述垂直位移單元包括第一電機2、第一驅動軸3和升降杆4，所述第一電機2通過第一驅動軸3與水平設置的升降杆4傳動連接，所述水平位移組件包括第二電機5和第二驅動軸6，所述第二電機5固定在升降杆4的下方，所述第二電機5與第二驅動軸6傳動連接。
具體的，所述列印組件設置在第二驅動軸6的下方，所述列印組件包括列印噴頭8，所述列印噴頭8包括外框和若干依次連接的列印噴孔，所述列印噴孔設置在外框的內部，各列印噴孔的圓心所在的連接線與第二驅動軸6的伸縮方向垂直，所述列印噴頭8與列印控制模塊25電連接。
具體的，所述第一電機2和第二電機5均與電機控制模塊26電連接。
具體的，所述第二驅動軸6與升降杆4之間設有限位組件，所述限位組件包括限位杆7和滾輪，所述第二驅動軸6的表面與滾輪對應的位置處設有與滾輪匹配的限位槽，所述限位槽與滾輪匹配，所述限位杆7設置在升降杆4的下端面且與滾輪連接。
其中，第一電機2通過第一驅動軸3來控制升降杆4的升降，隨後升降杆4就實現了列印噴頭8的升降控制，接著第二電機5通過第二驅動軸6來控制列印噴頭8的移動，在列印噴頭8移動的時候，由於各列印噴孔的圓心所在的連接線與第二驅動軸6的伸縮方向垂直，則就能夠實現平面列印，配合升降杆4的升降，就實現了3d列印。在第二驅動軸6伸縮的過程中，滾輪就會在限位槽的內部滾動，同時通過限位杆7實現了第二驅動軸6的可靠伸縮，提高了列印的可靠性。
具體的，所述底座的上方設有工作檯9。
具體的，所述面板12的內部還設有蓄電池32，所述蓄電池32與工作電源模塊31電連接。
具體的，所述面板12和殼體1的阻燃等級均為v-0。
與現有技術相比，該智能型桌面級3d列印裝置中，通過收放機構16能夠實現將中控機構10在3d列印裝置不工作的時候收入到殼體1的內部，從而起到了中控機構10的保護作用，提高了3d列印裝置的可靠性；不僅如此，在工作電源電路中，能夠實現兩路正負極性的電源電壓的輸出，提高了3d列印裝置的實用性。
以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。