一種具有手輔助打印功能的3D打印機(jī)的制作方法

本發(fā)明涉及3d打印機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種具有手輔助打印功能的3d打印機(jī)。

背景技術(shù)：

3d打印機(jī)是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機(jī)器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。

現(xiàn)有的3d打印機(jī)一般程序來控制噴頭的移動在進(jìn)行打印，打印精度一直難以克服，特別是有些非標(biāo)準(zhǔn)的工件，打印難度高，且打印時按照打印的既定程序打印，在打印過程中不能變更打印計劃，沒有手工打印靈活和精確，且沒有創(chuàng)作感。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有手輔助打印功能的3d打印機(jī)。

本發(fā)明解決問題所采用的技術(shù)方案是：一種具有手輔助打印功能的3d打印機(jī)，包括輸料組件、驅(qū)動組件、噴頭、外殼殼體、底盤和plc，所述驅(qū)動組件上還設(shè)有手工打印機(jī)構(gòu)，所述手工打印機(jī)構(gòu)包括手工打印頭和輔助位移機(jī)構(gòu)；

所述手工打印頭包括殼體、傳送管、傳輸泵、散熱組件、電加熱片、風(fēng)機(jī)、控制面板、導(dǎo)向單元和限位單元，所述傳輸泵位于傳送管內(nèi)，所述傳送管的一端穿過殼體與導(dǎo)向片連接，所述傳送管的另一端與輸料組件連接，所述電加熱片和風(fēng)機(jī)均位于殼體內(nèi)，所述散熱組件位于殼體內(nèi)，所述控制面板與plc電連接，所述電加熱片、風(fēng)機(jī)和傳輸泵均與plc電連接，所述導(dǎo)向單元包括四個導(dǎo)向片，所述導(dǎo)向單元為錐形，四個導(dǎo)向片均位于殼體的一側(cè)，各導(dǎo)向片之間設(shè)有間隙，所述殼體上設(shè)有外螺紋，所述限位單元包括套帽和套體，所述套帽為錐形體，所述套帽的頂部設(shè)有開口，所述套體內(nèi)設(shè)有螺紋，所述套體的內(nèi)螺紋與殼體的外螺紋匹配；

所述輔助位移機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動單元、第一齒條、第二齒條和滑動組件，所述驅(qū)動單元包括第一電機(jī)和第一圓齒輪，所述驅(qū)動單元有兩個，兩個驅(qū)動單元分別設(shè)置在第二齒條的兩側(cè)，所述第一電機(jī)驅(qū)動第一圓齒輪旋轉(zhuǎn)，所述第二齒條有兩個，兩個第一圓齒輪分別于第二圓齒輪嚙合，所述第一齒條豎直設(shè)置，所述第二齒條水平設(shè)置，所述驅(qū)動單元與第一齒條滑動連接；

所述滑動組件包括驅(qū)動框、第二電機(jī)、第二圓齒輪、固定塊和螺栓，所述第二電機(jī)驅(qū)動第二圓齒輪旋轉(zhuǎn)，所述第二電機(jī)與驅(qū)動框固定連接，所述第二圓齒輪和第二齒條嚙合，所述固定塊通過螺栓固定在驅(qū)動框上，所述固定塊內(nèi)設(shè)有放置孔，所述殼體位于放置孔內(nèi)；

所述外殼殼體內(nèi)還設(shè)有電源，所述電源上設(shè)有工作電源模塊，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保險絲、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第一電容、第二電容、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第一三極管、第二三極管和第三三極管，所述第一三極管的發(fā)射極與保險絲連接，所述第一三極管的發(fā)射極通過第一電阻分別與第二二極管的陽極和第一二極管的陰極連接，所述第一三極管的發(fā)射極通過第二電阻與第一三極管的基極連接，所述第一三極管的基極通過第三電阻與第二三極管的集電極連接，所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第二二極管的陰極接地，所述第一三極管的集電極通過第六電阻分別與第三二極管的陽極和第二二極管的陽極連接，所述第二三極管的基極通過第五電阻與第三二極管的陰極連接，所述第三二極管的陰極接地，所述第二三極管的基極通過第四電阻與第三三極管的集電極連接，所述第三三極管的發(fā)射極與第三二極管的陽極連接，所述第三三極管的集電極通過第一電容和第七電阻組成的串聯(lián)電路分別與第八電阻和第九電阻連接，所述第三三極管的基極分別與第八電阻和第九電阻連接，所述第一三極管的集電極通過第八電阻和第九電阻組成的串聯(lián)電路接地，所述第二電容與第八電阻和第九電阻組成的串聯(lián)電路并聯(lián)。

工作原理：在工作電源電路中，由第二三極管和第一二極管組成了過載保護(hù)電路，同時第二三極管具有電流放大功能，而且，第三三極管對第八電阻和第九電阻進(jìn)行分壓，從而能夠?qū)敵鲭妷哼M(jìn)行采集反饋，提高了電源輸出的穩(wěn)定性，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

作為優(yōu)選，為在手工打印頭固定在驅(qū)動框使，驅(qū)動框不容易滑動，所述驅(qū)動框內(nèi)還設(shè)有定位組件，所述定位組件包括電磁鐵、彈簧和鐵塊，所述電磁鐵與plc電連接，所述鐵塊通過彈簧與電磁鐵連接，所述鐵塊位于第二齒條的一側(cè)。

在手工打印頭需要移動時，plc控制電磁鐵開啟，吸引鐵塊使鐵塊向上移動，從而使鐵塊脫離第一齒條，是驅(qū)動框能順利移動，在噴頭不需要移動時，plc關(guān)閉電磁鐵，彈簧的彈力使鐵塊與第一齒條抵靠，從而阻止驅(qū)動框的滑動.

作為優(yōu)選，為了減少鐵塊和第二齒條的剛性碰撞，從而保護(hù)鐵塊和第二齒條，所述鐵塊上還設(shè)有橡膠塊，所述鐵塊通過橡膠塊與第二齒條抵靠。

作為優(yōu)選，為了增加固定塊的摩擦系數(shù)，從使手工打印頭固定得更牢，所述固定塊的放置孔的內(nèi)壁上為磨砂面。

作為優(yōu)選，為了增加密封性，所述導(dǎo)向片還設(shè)有密封片和密封槽，所述導(dǎo)向片密封片穿入相鄰一個導(dǎo)向片的密封槽內(nèi)，兩個導(dǎo)向片上的密封平片相處抵靠。

相鄰的兩個導(dǎo)向片通過密封片連接，從而防止打印原料溢出，在需要調(diào)節(jié)手工打印頭的開口的大小時，密封片會與密封槽之間滑動，使手工打印頭可以調(diào)節(jié)開口大小，且保證較好的密封性。

作為優(yōu)選，為了增加密封片的牢固度、耐腐蝕性和彈性，所述密封片的制作材料為不銹鋼彈片。

作為優(yōu)選，為了方便控制，所述第一電機(jī)、第二電機(jī)均為伺服電機(jī)，所述第一電機(jī)和第二電機(jī)均與plc電連接。

作為優(yōu)選，便于放置和旋轉(zhuǎn)打印工件，所述底盤上還設(shè)有托盤和轉(zhuǎn)軸，所述托盤沿著轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，所述托盤通過轉(zhuǎn)軸與底盤連接。

手工打印頭在輔助位于機(jī)構(gòu)時只能上下，左右移動，當(dāng)需要打印工件側(cè)面時，可以把托盤和托盤上的工件旋轉(zhuǎn)，從而方便打印。

作為優(yōu)選，為了確定固定塊上的水平度，所述固定塊上還設(shè)有水平測量儀。

作為優(yōu)選，為了防止手工打印頭泄漏打印原料，所述傳送管上還設(shè)有電磁閥，所述電磁閥與plc電連接。

本發(fā)明的有益效果是，該具有手輔助打印功能的3d打印機(jī)設(shè)計巧妙，穩(wěn)定度高，通過手工打印頭可以在機(jī)械打印完成部分的基數(shù)上進(jìn)行再次打印和加工，通過輔助移動位移機(jī)構(gòu)能輔助手打打印頭進(jìn)行打印工作，非常適合精細(xì)或者具有創(chuàng)造性的打印工作，使打印的工件不但具有機(jī)械打印的標(biāo)準(zhǔn)，還具有手工打印中的人文情懷，提高了打印質(zhì)量，工作電源電路中，第三三極管對第八電阻和第九電阻進(jìn)行分壓，從而能夠?qū)敵鲭妷哼M(jìn)行采集反饋，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的3d打印機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的一種具有手輔助打印功能的3d打印機(jī)的手工打印機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的一種具有手輔助打印功能的3d打印機(jī)的輔助移動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的一種具有手輔助打印功能的3d打印機(jī)的限位單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的一種具有手輔助打印功能的3d打印機(jī)的密封片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明的一種具有手輔助打印功能的工作電源電路的電路原理圖。

圖中：1.輸料組件，2.外殼殼體，3.驅(qū)動組件，4.噴頭，5.底盤，6.導(dǎo)向片，7.殼體，8.風(fēng)機(jī)，9.控制面板，10.電加熱片，11.電磁閥，12.傳輸泵，13.傳送管，14.套帽，15.套體，16.密封片，17.第一電機(jī)，18.第一圓齒輪，19.第一齒條，20.第二電機(jī)，21.第二圓齒輪，22.螺栓，23.固定塊，24.驅(qū)動框，25.電磁鐵，26.彈簧，27.鐵塊，28.第二齒條。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)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(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1-6所示，一種具有手輔助打印功能的3d打印機(jī)，包括輸料組件1、驅(qū)動組件3、噴頭4、外殼殼體2、底盤5和plc，所述驅(qū)動組件3上還設(shè)有手工打印機(jī)構(gòu)，所述手工打印機(jī)構(gòu)包括手工打印頭和輔助位移機(jī)構(gòu)；

所述手工打印頭包括殼體7、傳送管13、傳輸泵12、散熱組件、電加熱片10、風(fēng)機(jī)8、控制面板9、導(dǎo)向單元和限位單元，所述傳輸泵12位于傳送管13內(nèi)，所述傳送管13的一端穿過殼體7與導(dǎo)向片6連接，所述傳送管13的另一端與輸料組件1連接，所述電加熱片10和風(fēng)機(jī)8均位于殼體7內(nèi)，所述散熱組件位于殼體7內(nèi)，所述控制面板9與plc電連接，所述電加熱片10、風(fēng)機(jī)8和傳輸泵12均與plc電連接，所述導(dǎo)向單元包括四個導(dǎo)向片6，所述導(dǎo)向單元為錐形，四個導(dǎo)向片6均位于殼體7的一側(cè)，各導(dǎo)向片6之間設(shè)有間隙，所述殼體7上設(shè)有外螺紋，所述限位單元包括套帽14和套體15，所述套帽14為錐形體，所述套帽14的頂部設(shè)有開口，所述套體15內(nèi)設(shè)有螺紋，所述套體15的內(nèi)螺紋與殼體7的外螺紋匹配；

所述輔助位移機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動單元、第一齒條19、第二齒條28和滑動組件，所述驅(qū)動單元包括第一電機(jī)17和第一圓齒輪18，所述驅(qū)動單元有兩個，兩個驅(qū)動單元分別設(shè)置在第二齒條28的兩側(cè)，所述第一電機(jī)17驅(qū)動第一圓齒輪18旋轉(zhuǎn)，所述第二齒條28有兩個，兩個第一圓齒輪18分別于第二圓齒輪21嚙合，所述第一齒條19豎直設(shè)置，所述第二齒條28水平設(shè)置，所述驅(qū)動單元與第一齒條19滑動連接；

所述滑動組件包括驅(qū)動框22、第二電機(jī)20、第二圓齒輪21、固定塊23和螺栓22，所述第二電機(jī)20驅(qū)動第二圓齒輪21旋轉(zhuǎn)，所述第二電機(jī)20與驅(qū)動框22固定連接，所述第二圓齒輪21和第二齒條28嚙合，所述固定塊23通過螺栓22固定在驅(qū)動框22上，所述固定塊23內(nèi)設(shè)有放置孔，所述殼體7位于放置孔內(nèi)；

所述外殼殼體內(nèi)還設(shè)有電源，所述電源上設(shè)有工作電源模塊，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保險絲、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第一電容、第二電容、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第一三極管、第二三極管和第三三極管，所述第一三極管的發(fā)射極與保險絲連接，所述第一三極管的發(fā)射極通過第一電阻分別與第二二極管的陽極和第一二極管的陰極連接，所述第一三極管的發(fā)射極通過第二電阻與第一三極管的基極連接，所述第一三極管的基極通過第三電阻與第二三極管的集電極連接，所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第二二極管的陰極接地，所述第一三極管的集電極通過第六電阻分別與第三二極管的陽極和第二二極管的陽極連接，所述第二三極管的基極通過第五電阻與第三二極管的陰極連接，所述第三二極管的陰極接地，所述第二三極管的基極通過第四電阻與第三三極管的集電極連接，所述第三三極管的發(fā)射極與第三二極管的陽極連接，所述第三三極管的集電極通過第一電容和第七電阻組成的串聯(lián)電路分別與第八電阻和第九電阻連接，所述第三三極管的基極分別與第八電阻和第九電阻連接，所述第一三極管的集電極通過第八電阻和第九電阻組成的串聯(lián)電路接地，所述第二電容與第八電阻和第九電阻組成的串聯(lián)電路并聯(lián)。

工作原理：在工作電源電路中，由第二三極管和第一二極管組成了過載保護(hù)電路，同時第二三極管具有電流放大功能，而且，第三三極管對第八電阻和第九電阻進(jìn)行分壓，從而能夠?qū)敵鲭妷哼M(jìn)行采集反饋，提高了電源輸出的穩(wěn)定性，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

作為優(yōu)選，為在手工打印頭固定在驅(qū)動框22使，驅(qū)動框22不容易滑動，所述驅(qū)動框22內(nèi)還設(shè)有定位組件，所述定位組件包括電磁鐵25、彈簧26和鐵塊27，所述電磁鐵25與plc電連接，所述鐵塊27通過彈簧26與電磁鐵25連接，所述鐵塊27位于第二齒條28的一側(cè)。

在手工打印頭需要移動時，plc控制電磁鐵25開啟，吸引鐵塊27使鐵塊27向上移動，從而使鐵塊27脫離第一齒條19，是驅(qū)動框22能順利移動，在噴頭4不需要移動時，plc關(guān)閉電磁鐵25，彈簧26的彈力使鐵塊27與第一齒條19抵靠，從而阻止驅(qū)動框22的滑動

作為優(yōu)選，為了減少鐵塊27和第二齒條28的剛性碰撞，從而保護(hù)鐵塊27和第二齒條28，所述鐵塊27上還設(shè)有橡膠塊，所述鐵塊27通過橡膠塊與第二齒條28抵靠。

作為優(yōu)選，為了增加固定塊23的摩擦系數(shù)，從使手工打印頭固定得更牢，所述固定塊23的放置孔的內(nèi)壁上為磨砂面。

作為優(yōu)選，為了增加密封性，所述導(dǎo)向片6還設(shè)有密封片16和密封槽，所述導(dǎo)向片6密封片16穿入相鄰一個導(dǎo)向片6的密封槽內(nèi)，兩個導(dǎo)向片6上的密封平片相處抵靠。

相鄰的兩個導(dǎo)向片6通過密封片16連接，從而防止打印原料溢出，在需要調(diào)節(jié)手工打印頭的開口的大小時，密封片16會與密封槽之間滑動，使手工打印頭可以調(diào)節(jié)開口大小，且保證較好的密封性。

作為優(yōu)選，為了增加密封片16的牢固度、耐腐蝕性和彈性，所述密封片16的制作材料為不銹鋼彈片。

作為優(yōu)選，為了方便控制，所述第一電機(jī)17、第二電機(jī)20均為伺服電機(jī)，所述第一電機(jī)17和第二電機(jī)20均與plc電連接。

作為優(yōu)選，便于放置和旋轉(zhuǎn)打印工件，所述底盤5上還設(shè)有托盤和轉(zhuǎn)軸，所述托盤沿著轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，所述托盤通過轉(zhuǎn)軸與底盤5連接。

手工打印頭在輔助位于機(jī)構(gòu)時只能上下，左右移動，當(dāng)需要打印工件側(cè)面時，可以把托盤和托盤上的工件旋轉(zhuǎn)，從而方便打印。

作為優(yōu)選，為了確定固定塊23上的水平度，所述固定塊23上還設(shè)有水平測量儀。

作為優(yōu)選，為了防止手工打印頭泄漏打印原料，所述傳送管13上還設(shè)有電磁閥11，所述電磁閥11與plc電連接。

首先通過現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行3d打印，在一些需要特殊打印時，可以通過手工打印頭進(jìn)行手工打印，在進(jìn)行手工打印時，打開電磁閥11，通過傳送管13的傳輸泵12來傳輸打印原料，在需要加熱時，通過電加熱片10進(jìn)行加熱，需要散熱時通過風(fēng)機(jī)8進(jìn)行散熱，通過套帽14擠壓導(dǎo)向片6，通過導(dǎo)向片6的擠壓收縮程度，可以調(diào)節(jié)手工打印頭開口的大小，從而滿足不同的打印需求。

通過把手工打印頭放置在放置孔內(nèi)，通過第一電機(jī)17驅(qū)動第一圓齒輪18旋轉(zhuǎn)，第一圓齒輪18和第一齒條19的嚙合，使手工打印頭能上下移動，通過第二電機(jī)20驅(qū)動第二圓齒輪21旋轉(zhuǎn)，第二圓齒輪21和第二齒條28嚙合，使手工打印頭能所左右移動，在不開啟電機(jī)使，也可以手工推動驅(qū)動框22從而使手工打印頭移動。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該具有手輔助打印功能的3d打印機(jī)設(shè)計巧妙，穩(wěn)定度高，通過手工打印頭可以在機(jī)械打印完成部分的基數(shù)上進(jìn)行再次打印和加工，通過輔助移動位移機(jī)構(gòu)能輔助手打打印頭進(jìn)行打印工作，非常適合精細(xì)或者具有創(chuàng)造性的打印工作，使打印的工件不但具有機(jī)械打印的標(biāo)準(zhǔn)，還具有手工打印中的人文情懷，提高了打印質(zhì)量，工作電源電路中，第三三極管對第八電阻和第九電阻進(jìn)行分壓，從而能夠?qū)敵鲭妷哼M(jìn)行采集反饋，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。