一種具有自清潔功能的3D打印設備的制作方法

本發明涉及3d打印設備領域，特別涉及一種具有自清潔功能的3d打印設備。

背景技術：

3d打印機(3dprinters)簡稱(3dp)是一位名為恩里科·迪尼(enricodini)的發明家設計的一種神奇的打印機，它不僅可以“打印”一幢完整的建筑，甚至可以在航天飛船中給宇航員打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打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打印的三維物體快速成型關鍵技術，并開發出了一款超級快速的連續打印的數字投影(dlp)3d打印機。該3d打印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，而同樣物體采用傳統的立體光固化成型工藝(sla)來打印則需要約10個小時，速度提高了足足有100倍！3d打印實現太空工業化。

在現有的3d打印設備中，在打印工作結束以后，難免會在工作臺上留有殘渣，此時如果不及時處理的話就會影響到下一次的打印工作，從而降低了裝置工作的可靠性；不僅如此，在裝置工作的時候，內部的工作電源電路往往會因為對于電源電路中的濾波處理不到位，從而影響了電源電壓輸出的穩定性，降低了裝置工作的穩定性。

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，提供一種具有自清潔功能的3d打印設備。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種具有自清潔功能的3d打印設備，包括主體、柜門、打印機構、工作臺、清潔機構和中控機構，所述柜門設置在主體上，所述打印機構設置在主體的內部，所述工作臺設置在主體的內部的底部，所述打印機構設置在工作臺的上方，所述中控機構設置在主體的一側，所述打印機構和清潔機構均與中控機構電連接；

所述清潔機構包括轉向組件和清潔組件，所述轉向組件包括第一電機、第一驅動軸和轉向桿，所述第一電機設置在工作臺的一側，所述第一電機通過第一驅動軸與轉向桿傳動連接，所述清潔組件包括驅動單元和清潔單元，所述清潔單元包括平移板和若干固定桿，所述平移板與驅動單元傳動連接，所述固定桿設置在平移板的下方，所述固定桿的下方設有清潔刷；

所述驅動單元包括平移框、第二電機、第二驅動軸和第一齒輪，所述第二電機通過第二驅動軸與第一齒輪傳動連接，所述第一齒輪位于平移框的內部，所述平移框的上下內壁均設有傳動齒，所述第一齒輪與傳動齒嚙合，所述第二電機固定在轉向桿上，所述第一齒輪外周的齒沿著第一齒輪的半圓外周周向均勻分布；

其中，第一電機通過第一驅動軸來控制轉向桿的轉動，從而能夠實現清潔組件對工作臺進行清潔，不工作的時候，就置于主體內部的一側，放置影響了打印工作；當需要清潔的時候，此時，第二電機通過第二驅動軸來控制第一齒輪轉動，隨后第一齒輪與傳動齒發生嚙合，實現了平移框的左右移動，則平移框就會通過控制平移板的左右移動，來實現清潔刷對工作臺的臺面進行反復的清潔，從而提高了裝置的實用性。

所述中控機構包括面板和中控組件，所述中控組件設置在面板的內部，所述面板上還設有顯示界面、控制按鍵和狀態指示燈，所述中控組件包括中央控制模塊、與中央控制模塊連接的電機控制模塊、無線通訊模塊、打印控制模塊、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，所述第一電機和第二電機均與電機控制模塊電連接，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；

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整流橋、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、第八電容、電阻、第一電感、第二電感、第一三極管和第二三極管，所述整流橋的輸入側的一端通過第一電容與整流橋的輸出側的一端連接且通過第二電容與整流橋的輸出側的另一端連接，所述整流橋的輸入側的另一端通過第三電容與整流橋的輸出側的一端連接且通過第四電容與整流橋的輸出側的另一端連接，所述整流橋的輸出側的一端接地，所述整流橋的輸出側的另一端通過第五電容接地且分別與第一三極管的集電極和第二三極管的集電極連接，所述第一三極管的集電極通過第一電感、電阻和第六電容組成的串聯電路接地，所述第一三極管的基極通過第六電容接地，所述第一三極管的發射極通過第二電感與第二三極管的基極連接，所述第二三極管的基極通過第七電容接地，所述第二三極管的發射極通過第八電容接地。

其中，中央控制模塊，用來對3d打印設備進行智能化控制的模塊，在這里，中央控制模塊是plc，也能夠是單片機，實現了對3d打印設備中的各個模塊進行智能化控制，提高了3d打印設備的智能化；電機控制模塊，用來進行電機控制的模塊，在這里，通過對各電機進行控制，從而能夠實現對工作臺上的殘渣進行快速有效地處理；同時能夠實現可靠的打印，提高了裝置的可靠性；無線通訊模塊，用來實現無線通訊的模塊，在這里，通過與外部通訊終端進行遠程無線數據傳輸，實現了對3d打印設備的信息進行遠程監控，實現了3d打印設備的智能化；打印控制模塊，用來控制打印的模塊，在這里，通過對打印噴頭進行控制，從而就能夠實現3d打印設備的可靠打印；顯示控制模塊，用來實現顯示控制的模塊，在這里，通過對顯示界面進行控制，能夠對3d打印設備的工作信息進行實時顯示，提高了3d打印設備的實用性；按鍵控制模塊，用來進行按鍵控制的模塊，在這里，通過對控制按鍵的操控信息進行采集，從而能夠對3d打印設備進行實施現場操控，提高了3d打印設備的可操作性；狀態指示模塊，用來實現狀態指示的模塊，在這里，通過對狀態指示燈的亮暗控制，能夠對3d打印設備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，在這里，用來給3d打印設備內部的各個模塊提供穩定的工作電壓，提高了3d打印設備的可靠性。

其中，在工作電源電路中，第一三極管和第二三極管組成了復合管，第一三極管的放大系數為β1，第二三極管的放大系數為β2，第二三極管的發射極取得的濾波效果相當于直接使用第一電感和第六電容的β1倍，電路中的大部分交流聲被抑制；加入了第二電感和第七電容以后，他們的濾波效果也被第二三極管擴大了β2倍，他們進一步過濾殘余的交流聲，從而提高了工作電源電路的濾波效果，提高了工作電源電路的實用性，提高了裝置的實用性。

作為優選，所述打印機構包括打印組件、水平移動組件和豎向移動組件，所述豎向移動組件通過水平移動組件與打印組件傳動連接。

作為優選，所述豎向移動組件包括第三電機、第三驅動軸和升降板，所述第三電機設置在主體的內部的頂部，所述第三電機通過第三驅動軸與升降板傳動連接，所述第三電機與電機控制模塊電連接。

作為優選，所述水平移動組件包括第四電機和第四驅動軸，所述第四電機水平設置在升降板的下端面，所述第四電機通過第四驅動軸與打印組件傳動連接，所述第四電機與電機控制模塊電連接。

作為優選，所述打印組件包括外框和若干打印噴頭，所述打印噴頭均勻設置在外框的內部，所述打印噴頭與打印控制模塊電連接，所述打印噴頭的中心點連接線與第四驅動軸的移動方向垂直。

其中，第三電機通過第三驅動軸來控制升降板的升降，實現了打印噴頭的豎向移動；第四電機通過第四驅動軸實現了打印噴頭的水平移動；同時，各打印噴頭打印噴頭的中心點連接線與第四驅動軸的移動方向垂直，從而能夠實現產品的3d打印

作為優選，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。

作為優選，所述主體的阻燃等級為v-0。

作為優選，所述顯示界面為液晶顯示屏。

作為優選，所述控制按鍵為輕觸按鍵。

作為優選，所述狀態指示燈包括雙色發光二極管。

本發明的有益效果是，該具有自清潔功能的3d打印設備中，通過清潔機構能夠實現對工作臺上的殘渣進行快速有效地清理，從而提高了設備的實用性；不僅如此，在工作電源電路中，能夠對電源電路中的交流聲進行有效地抑制，從而大大提高了設備工作的可靠性。

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是本發明的具有自清潔功能的3d打印設備的結構示意圖；

圖2是本發明的具有自清潔功能的3d打印設備的清潔機構的結構示意圖；

圖3是本發明的具有自清潔功能的3d打印設備的驅動單元的結構示意圖；

圖4是本發明的具有自清潔功能的3d打印設備的打印機構的結構示意圖；

圖5是本發明的具有自清潔功能的3d打印設備的打印組件的結構示意圖；

圖6是本發明的具有自清潔功能的3d打印設備的中控機構的結構示意圖；

圖7是本發明的具有自清潔功能的3d打印設備的系統原理圖；

圖8是本發明的具有自清潔功能的3d打印設備的工作電源電路的電路原理圖；

圖中：1.主體，2.柜門，3.打印機構，4.工作臺，5.中控機構，6.清潔機構，7.第一電機，8.第一驅動軸，9.轉向桿，10.平移框，11.平移板，12.固定桿，13.清潔刷，14.第二電機，15.第二驅動軸，16.第一齒輪，17.第三電機，18.第三驅動軸，19.升降板，20.第四電機，21.第四驅動軸，22.打印組件，23.外框，24.打印噴頭，25.面板，26.顯示界面，27.控制按鍵，28.狀態指示燈，29.中央控制模塊，30.電機控制模塊，31.無線通訊模塊，32.打印控制模塊，33.顯示控制模塊，34.按鍵控制模塊，35.狀態指示模塊，36.工作電源模塊，37.蓄電池，br1.整流橋，c1.第一電容，c2.第二電容，c3.第三電容，c4.第四電容，c5.第五電容，c6.第六電容，c7.第七電容，c8.第八電容，r1.電阻，l1.第一電感，l2.第二電感，vt1.第一三極管，vt2.第二三極管。

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8所示，一種具有自清潔功能的3d打印設備，包括主體1、柜門2、打印機構3、工作臺4、清潔機構6和中控機構5，所述柜門2設置在主體1上，所述打印機構3設置在主體1的內部，所述工作臺4設置在主體1的內部的底部，所述打印機構3設置在工作臺4的上方，所述中控機構5設置在主體1的一側，所述打印機構3和清潔機構6均與中控機構5電連接；

所述清潔機構6包括轉向組件和清潔組件，所述轉向組件包括第一電機7、第一驅動軸8和轉向桿9，所述第一電機7設置在工作臺4的一側，所述第一電機7通過第一驅動軸8與轉向桿9傳動連接，所述清潔組件包括驅動單元和清潔單元，所述清潔單元包括平移板11和若干固定桿12，所述平移板11與驅動單元傳動連接，所述固定桿12設置在平移板11的下方，所述固定桿12的下方設有清潔刷13；

所述驅動單元包括平移框10、第二電機14、第二驅動軸15和第一齒輪16，所述第二電機14通過第二驅動軸15與第一齒輪16傳動連接，所述第一齒輪16位于平移框10的內部，所述平移框10的上下內壁均設有傳動齒，所述第一齒輪16與傳動齒嚙合，所述第二電機14固定在轉向桿9上，所述第一齒輪16外周的齒沿著第一齒輪16的半圓外周周向均勻分布；

其中，第一電機7通過第一驅動軸8來控制轉向桿9的轉動，從而能夠實現清潔組件對工作臺4進行清潔，不工作的時候，就置于主體1內部的一側，放置影響了打印工作；當需要清潔的時候，此時，第二電機14通過第二驅動軸15來控制第一齒輪16轉動，隨后第一齒輪16與傳動齒發生嚙合，實現了平移框10的左右移動，則平移框10就會通過控制平移板11的左右移動，來實現清潔刷13對工作臺4的臺面進行反復的清潔，從而提高了裝置的實用性。

所述中控機構5包括面板25和中控組件，所述中控組件設置在面板25的內部，所述面板25上還設有顯示界面26、控制按鍵27和狀態指示燈28，所述中控組件包括中央控制模塊29、與中央控制模塊29連接的電機控制模塊30、無線通訊模塊31、打印控制模塊32、顯示控制模塊33、按鍵控制模塊34、狀態指示模塊35和工作電源模塊36，所述中央控制模塊29為plc，所述第一電機7和第二電機14均與電機控制模塊30電連接，所述顯示界面26與顯示控制模塊33電連接，所述控制按鍵27與按鍵控制模塊34電連接，所述狀態指示燈28與狀態指示模塊35電連接；

所述工作電源模塊36包括工作電源電路，所述工作電源電路包括整流橋br1、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、第八電容c8、電阻r1、第一電感l1、第二電感l2、第一三極管vt1和第二三極管vt2，所述整流橋br1的輸入側的一端通過第一電容c1與整流橋br1的輸出側的一端連接且通過第二電容c2與整流橋br1的輸出側的另一端連接，所述整流橋br1的輸入側的另一端通過第三電容c3與整流橋br1的輸出側的一端連接且通過第四電容c4與整流橋br1的輸出側的另一端連接，所述整流橋br1的輸出側的一端接地，所述整流橋br1的輸出側的另一端通過第五電容c5接地且分別與第一三極管vt1的集電極和第二三極管vt2的集電極連接，所述第一三極管vt1的集電極通過第一電感l1、電阻r1和第六電容c6組成的串聯電路接地，所述第一三極管vt1的基極通過第六電容c6接地，所述第一三極管vt1的發射極通過第二電感l2與第二三極管vt2的基極連接，所述第二三極管vt2的基極通過第七電容c7接地，所述第二三極管vt2的發射極通過第八電容c8接地。

其中，中央控制模塊29，用來對3d打印設備進行智能化控制的模塊，在這里，中央控制模塊29是plc，也能夠是單片機，實現了對3d打印設備中的各個模塊進行智能化控制，提高了3d打印設備的智能化；電機控制模塊30，用來進行電機控制的模塊，在這里，通過對各電機進行控制，從而能夠實現對工作臺4上的殘渣進行快速有效地處理；同時能夠實現可靠的打印，提高了裝置的可靠性；無線通訊模塊31，用來實現無線通訊的模塊，在這里，通過與外部通訊終端進行遠程無線數據傳輸，實現了對3d打印設備的信息進行遠程監控，實現了3d打印設備的智能化；打印控制模塊32，用來控制打印的模塊，在這里，通過對打印噴頭24進行控制，從而就能夠實現3d打印設備的可靠打印；顯示控制模塊33，用來實現顯示控制的模塊，在這里，通過對顯示界面26進行控制，能夠對3d打印設備的工作信息進行實時顯示，提高了3d打印設備的實用性；按鍵控制模塊34，用來進行按鍵控制的模塊，在這里，通過對控制按鍵27的操控信息進行采集，從而能夠對3d打印設備進行實施現場操控，提高了3d打印設備的可操作性；狀態指示模塊35，用來實現狀態指示的模塊，在這里，通過對狀態指示燈28的亮暗控制，能夠對3d打印設備的工作狀態進行實時顯示，提高了其實用性；工作電源模塊36，用來提供穩定電源電壓的模塊，在這里，用來給3d打印設備內部的各個模塊提供穩定的工作電壓，提高了3d打印設備的可靠性。

其中，在工作電源電路中，第一三極管vt1和第二三極管vt2組成了復合管，第一三極管vt1的放大系數為β1，第二三極管vt2的放大系數為β2，第二三極管vt2的發射極取得的濾波效果相當于直接使用第一電感l1和第六電容c6的β1倍，電路中的大部分交流聲被抑制；加入了第二電感l2和第七電容c7以后，他們的濾波效果也被第二三極管vt2擴大了β2倍，他們進一步過濾殘余的交流聲，從而提高了工作電源電路的濾波效果，提高了工作電源電路的實用性，提高了裝置的實用性。

作為優選，所述打印機構3包括打印組件22、水平移動組件和豎向移動組件，所述豎向移動組件通過水平移動組件與打印組件22傳動連接。

作為優選，所述豎向移動組件包括第三電機17、第三驅動軸18和升降板19，所述第三電機17設置在主體1的內部的頂部，所述第三電機17通過第三驅動軸18與升降板19傳動連接，所述第三電機17與電機控制模塊30電連接。

作為優選，所述水平移動組件包括第四電機20和第四驅動軸21，所述第四電機20水平設置在升降板19的下端面，所述第四電機20通過第四驅動軸21與打印組件22傳動連接，所述第四電機20與電機控制模塊30電連接。

作為優選，所述打印組件22包括外框23和若干打印噴頭24，所述打印噴頭24均勻設置在外框23的內部，所述打印噴頭24與打印控制模塊32電連接，所述打印噴頭24的中心點連接線與第四驅動軸21的移動方向垂直。

其中，第三電機17通過第三驅動軸18來控制升降板19的升降，實現了打印噴頭24的豎向移動；第四電機20通過第四驅動軸21實現了打印噴頭24的水平移動；同時，各打印噴頭24打印噴頭24的中心點連接線與第四驅動軸21的移動方向垂直，從而能夠實現產品的3d打印

作為優選，所述面板25的內部還設有蓄電池37，所述蓄電池37與工作電源模塊36電連接。

作為優選，所述主體1的阻燃等級為v-0。

作為優選，所述顯示界面26為液晶顯示屏。

作為優選，所述控制按鍵27為輕觸按鍵。

作為優選，所述狀態指示燈28包括雙色發光二極管。

與現有技術相比，該具有自清潔功能的3d打印設備中，通過清潔機構6能夠實現對工作臺4上的殘渣進行快速有效地清理，從而提高了設備的實用性；不僅如此，在工作電源電路中，能夠對電源電路中的交流聲進行有效地抑制，從而大大提高了設備工作的可靠性。

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范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。