CN106945284A - 一种具有空气净化功能的3d打印设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有空气净化功能的3D打印设备，包括主体、喷头、打印台、输料机构和动力机构，主体还包括空气净化机构和保护机构，空气净化机构包括净化室、风机、过滤组件和杀菌组件，保护机构包括第一连杆、第二连杆、保护盖和驱动组件，该具有空气净化功能的3D打印设备，通过空气净化机构对打印设备内部的空气进行过滤，再将净化后的空气排出，防止有害气体危害人体健康、避免空气污染；另外，在设备不工作时，通过保护机构对绕线筒及材料线进行保护，防止其因暴露在外而发生缠绕，避免材料线损坏。
Description
技术领域
本发明涉及打印设备领域，特别涉及一种具有空气净化功能的3D打印设备。
背景技术
3D打印设备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。
目前现有的3D打印设备对耗材进行加温和打印的时候会产生一些有害气体或者粉尘，这种污染物不仅对人体有害，对我们所处的环境也会构成污染；另外，绕设有材料线的绕线筒，在设备不工作时大都是放置在外的，这使得材料线很容易因被其他东西碰到而缠住，导致材料线的损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有空气净化功能的3D打印设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有空气净化功能的3D打印设备，包括主体、喷头、打印台、输料机构和动力机构，所述主体还包括空气净化机构和保护机构，所述空气净化机构设置在主体的一侧，所述空气净化机构与主体的内部连通，所述主体的一侧还设有固定块，所述保护机构设置在固定块上，所述主体的一侧还设有转轴，所述转轴上套设有绕线筒，所述绕线筒沿转轴自转，所述保护机构位于绕线筒的一侧；
所述空气净化机构包括净化室、风机、过滤组件和杀菌组件，所述净化室设置在主体的一侧，所述净化室的两侧分别设有进风口和出风口，所述净化室通过进风口与主体的内部连通，所述风机有两个，两个风机分别设置在进风口和出风口内，所述过滤组件和杀菌组件均设置在净化室内，所述过滤组件位于杀菌组件的一侧；
所述过滤组件包括前置水洗过滤网、HEPA过滤网和活性炭过滤网，所述前置水洗过滤网、HEPA过滤网和活性炭过滤网由进风口向出风口的方向依次设置；
所述杀菌组件包括固定轴、桨叶、转动轴、转盘、密封柱和紫外线灯，所述净化室内设有固定杆，所述固定杆的两端分别与净化室的顶面和底面连接，所述固定轴水平设置，所述固定轴的一端与固定杆连接，所述桨叶通过轴承与固定轴的另一端连接，所述桨叶沿着轴承的中心自转，所述转动轴与固定轴同轴设置，所述转动轴沿着自身的轴线自转，所述转动轴与桨叶传动连接，所述转盘与转动轴垂直，所述转盘的中心固定在转动轴的远离桨叶的一侧，所述转盘设置在转动轴和密封柱之间，所述密封柱位于转动轴的上方，所述紫外线灯设置在密封柱内；
所述保护机构包括第一连杆、第二连杆、保护盖和驱动组件，所述驱动组件设置在固定块的一侧，所述驱动组件分别与第一连杆和第二连杆传动连接，所述第一连杆和第二连杆均水平设置，所述第一连杆位于第二连杆的上方，所述保护盖有两个，两个保护盖分别与第一连杆和第二连杆连接，两个保护盖均位于第一连杆和第二连杆之间，两个保护盖的盖口正对设置，所述绕线筒位于两个保护盖之间，所述绕线筒上绕设有材料线，两个保护盖中与第一连杆连接的保护盖的顶部设有开口，所述材料线经开口与输料机构连接；
所述驱动组件包括两个驱动单元，两个驱动单元关于绕线筒对称设置，所述驱动单元包括驱动电机、驱动轮、连接绳、驱动杆、移动块、第一支杆和第二支杆，所述移动块的中部与固定块铰接，所述第一支杆和第二支杆均竖向设置，两个第二支杆位于两个第一支杆之间，所述移动块的一端与第一支杆的底端铰接，所述第一连杆的两端分别与两个第一支杆的顶端铰接，所述移动块的另一端与第二支杆的底端铰接，所述第二连杆的两端分别与两个第二支杆的顶端铰接，所述驱动杆水平设置在移动块的下方，所述驱动电机设置在固定块的下方，所述驱动轮与驱动电机传动连接，所述驱动轮通过连接绳与驱动杆的远离第二支杆的一端连接。
作为优选，为了提高排出空气的质量，所述净化室上设有监控机构，所述监控机构包括空气质量传感器和回流管，所述空气质量传感器设置在出风口内，所述回流管设置在出风口与主体之间，所述出风口通过回流管与主体的内部连通。
作为优选，为了实现排除气体不达标时的自动报警，所述净化室的外部设有报警器，所述净化室内还设有PLC，所述空气质量传感器和报警器均与PLC电连接。
作为优选，为了增强密封柱的密封性，所述密封柱与转盘的连接处设有密封圈。
作为优选，为了在提高消毒效果的同时延长密封柱的使用寿命，所述密封柱的制作材料为透明玻璃钢。
作为优选，为了防止材料线断裂，所述第一连杆的下方设有气缸，所述气缸水平设置，所述气缸的输出轴与保护盖连接，所述保护盖的顶部设有滑块，所述第一连杆上设有滑槽，所述滑槽水平设置，所述滑块通过滑槽与第一连杆滑动连接。
作为优选，为了提高保护盖与第一连杆连接的牢固性，所述滑槽为燕尾槽。
作为优选，为了提高连接绳与驱动杆连接的牢固性，所述驱动杆上设有通孔，所述连接绳经通孔绕设在驱动杆上。
作为优选，为了便于操作，所述主体上设有开关，所述开关分别与风机和驱动电机电连接。
作为优选，为了使设备的工作状态智能化，所述驱动电机为伺服电机。
本发明的有益效果是，该具有空气净化功能的3D打印设备，通过空气净化机构对打印设备内部的空气进行过滤，再将净化后的空气排出，防止有害气体危害人体健康、避免空气污染；另外，在设备不工作时，通过保护机构对绕线筒及材料线进行保护，防止其因暴露在外而发生缠绕，避免材料线损坏。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种具有空气净化功能的3D打印设备的结构示意图。
图2是图1的A部放大图。
图3是图1的B部放大图。
图4是本发明的一种具有空气净化功能的3D打印设备的第一连杆、第二连杆、保护盖与绕线筒的连接结构示意图。
图中：1.主体，2.喷头，3.打印台，4.输料机构，5.动力机构，6.绕线筒，7.净化室，8.风机，9.前置水洗过滤网，10.HEPA过滤网，11.活性炭过滤网，12.固定轴，13.桨叶，14.转动轴，15.转盘，16.密封柱，17.紫外线灯，18.固定杆，19.第一连杆，20.第二连杆，21.保护盖，22.材料线，23.驱动电机，24.驱动轮，25.连接绳，26.驱动杆，27.移动块，28.第一支杆，29.第二支杆，30.空气质量传感器，31.回流管，32.气缸。
具体实施方式
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。
如图1-4所示，一种具有空气净化功能的3D打印设备，包括主体1、喷头2、打印台3、输料机构4和动力机构5，所述主体1还包括空气净化机构和保护机构，所述空气净化机构设置在主体1的一侧，所述空气净化机构与主体1的内部连通，所述主体1的一侧还设有固定块，所述保护机构设置在固定块上，所述主体1的一侧还设有转轴，所述转轴上套设有绕线筒6，所述绕线筒6沿转轴自转，所述保护机构位于绕线筒6的一侧；
所述空气净化机构包括净化室7、风机8、过滤组件和杀菌组件，所述净化室7设置在主体1的一侧，所述净化室7的两侧分别设有进风口和出风口，所述净化室7通过进风口与主体1的内部连通，所述风机8有两个，两个风机8分别设置在进风口和出风口内，所述过滤组件和杀菌组件均设置在净化室7内，所述过滤组件位于杀菌组件的一侧；
所述过滤组件包括前置水洗过滤网9、HEPA过滤网10和活性炭过滤网11，所述前置水洗过滤网9、HEPA过滤网10和活性炭过滤网11由进风口向出风口的方向依次设置；
所述杀菌组件包括固定轴12、桨叶13、转动轴14、转盘15、密封柱16和紫外线灯17，所述净化室7内设有固定杆18，所述固定杆18的两端分别与净化室7的顶面和底面连接，所述固定轴12水平设置，所述固定轴12的一端与固定杆18连接，所述桨叶13通过轴承与固定轴12的另一端连接，所述桨叶13沿着轴承的中心自转，所述转动轴14与固定轴12同轴设置，所述转动轴14沿着自身的轴线自转，所述转动轴14与桨叶13传动连接，所述转盘15与转动轴14垂直，所述转盘15的中心固定在转动轴14的远离桨叶13的一侧，所述转盘15设置在转动轴14和密封柱16之间，所述密封柱16位于转动轴14的上方，所述紫外线灯17设置在密封柱16内；
所述保护机构包括第一连杆19、第二连杆20、保护盖21和驱动组件，所述驱动组件设置在固定块的一侧，所述驱动组件分别与第一连杆19和第二连杆20传动连接，所述第一连杆19和第二连杆20均水平设置，所述第一连杆19位于第二连杆20的上方，所述保护盖21有两个，两个保护盖21分别与第一连杆19和第二连杆20连接，两个保护盖21均位于第一连杆19和第二连杆20之间，两个保护盖21的盖口正对设置，所述绕线筒6位于两个保护盖21之间，所述绕线筒6上绕设有材料线22，两个保护盖21中与第一连杆19连接的保护盖21的顶部设有开口，所述材料线22经开口与输料机构4连接；
所述驱动组件包括两个驱动单元，两个驱动单元关于绕线筒6对称设置，所述驱动单元包括驱动电机23、驱动轮24、连接绳25、驱动杆26、移动块27、第一支杆28和第二支杆29，所述移动块27的中部与固定块铰接，所述第一支杆28和第二支杆29均竖向设置，两个第二支杆29位于两个第一支杆28之间，所述移动块27的一端与第一支杆28的底端铰接，所述第一连杆19的两端分别与两个第一支杆28的顶端铰接，所述移动块27的另一端与第二支杆29的底端铰接，所述第二连杆20的两端分别与两个第二支杆29的顶端铰接，所述驱动杆26水平设置在移动块27的下方，所述驱动电机23设置在固定块的下方，所述驱动轮24与驱动电机23传动连接，所述驱动轮24通过连接绳25与驱动杆26的远离第二支杆29的一端连接。
作为优选，为了提高排出空气的质量，所述净化室7上设有监控机构，所述监控机构包括空气质量传感器30和回流管31，所述空气质量传感器30设置在出风口内，所述回流管31设置在出风口与主体1之间，所述出风口通过回流管31与主体1的内部连通，当空气质量传感器30检测到排出的空气质量不达标时，可通过回流管31使不达标的空气回流到主体1内部，重新进行净化，从而提高排出空气的质量。
作为优选，为了实现排除气体不达标时的自动报警，所述净化室7的外部设有报警器，所述净化室7内还设有PLC，所述空气质量传感器30和报警器均与PLC电连接，当空气质量传感器30检测到排出的空气质量不达标时，将信号传给PLC，PLC控制报警器工作，以实现排除气体不达标时的自动报警。
作为优选，为了增强密封柱16的密封性，所述密封柱16与转盘15的连接处设有密封圈。
作为优选，为了在提高消毒效果的同时延长密封柱16的使用寿命，所述密封柱16的制作材料为透明玻璃钢，透明的材质可使紫外线更好地透过进行杀菌，又由于玻璃钢质地较轻，故可避免对转盘15旋转时产生较大阻力，提高密封柱16旋转的速度，进而进一步延长紫外线灯17的辐射面与空气的接触时间，提高消毒效果，同时，由于密封柱16长期处于被污染的空气中，而玻璃钢具有较好的耐腐蚀性，故可延长其使用寿命。
作为优选，为了防止材料线22断裂，所述第一连杆19的下方设有气缸32，所述气缸32水平设置，所述气缸32的输出轴与保护盖21连接，所述保护盖21的顶部设有滑块，所述第一连杆19上设有滑槽，所述滑槽水平设置，所述滑块通过滑槽与第一连杆19滑动连接，由于可通过气缸32驱动保护盖21沿着第一连杆19滑动，使绕线筒6至保护盖21的开口的材料线22始终与绕线筒6的水平中心轴线保持垂直，从而防止材料线22因卡住而断裂。
作为优选，为了提高保护盖21与第一连杆19连接的牢固性，所述滑槽为燕尾槽。
作为优选，为了提高连接绳25与驱动杆26连接的牢固性，所述驱动杆26上设有通孔，所述连接绳25经通孔绕设在驱动杆26上。
作为优选，为了便于操作，所述主体1上设有开关，所述开关分别与风机8和驱动电机23电连接。
作为优选，为了使设备的工作状态智能化，所述驱动电机23为伺服电机，由于伺服电机可使控制速度、位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，故能形成智能操控系统，使保护机构更智能化地工作。
该具有空气净化功能的3D打印设备，当需要对主体1内的空气进行净化时，通过开关启动风机8，由于净化室7设置在主体1的一侧，净化室7的两侧分别设有进风口和出风口，净化室7通过进风口与主体1的内部连通，风机8有两个，两个风机8分别设置在进风口和出风口内，故设置在进风口的风机8将主体1内的空气抽进净化室7内，由于前置水洗过滤网9、HEPA过滤网10和活性炭过滤网11由进风口向出风口的方向依次设置，故有害气体先通过前置水洗过滤网9，由前置水洗过滤网9将大颗粒的粉尘过滤掉，再通过HEPA过滤网10，由于HEPA过滤网10对直径为0.3微米以上的微粒去除效率可达到99.7％以上，故能将小颗粒的粉尘进行过滤，最后再通过活性炭过滤网11，由于活性炭过滤网11采用通孔结构的铝蜂窝、塑料蜂窝、纸蜂窝为载体，具有高效的吸附性能，故能将气体中的甲醛、甲苯、硫化氢、氯苯等有毒成分进行吸附，之后，经过滤后的气体再通过杀菌组件进行杀菌处理：当气体流经桨叶13时，由于净化室7内设有固定杆18，固定杆18的两端分别与净化室7的顶面和底面连接，固定轴12水平设置，固定轴12的一端与固定杆18连接，桨叶13通过轴承与固定轴12的另一端连接，桨叶13沿着轴承的中心自转，故桨叶13转动，由于转动轴14与固定轴12同轴设置，转动轴14沿着自身的轴线自转，转动轴14与桨叶13传动连接，故转动轴14旋转，由于转盘15与转动轴14垂直，转盘15的中心固定在转动轴14的远离桨叶13的一侧，转盘15设置在转动轴14和密封柱16之间，密封柱16位于转动轴14的上方，紫外线灯17设置在密封柱16内，故转动轴14通过转盘15驱动密封柱16旋转，进而使紫外线灯17旋转，对空气形成扰动，延长紫外线灯17的辐射面与空气的接触时间，进而对空气进行充分的杀菌消毒，之后，经过滤及杀菌后的空气经出风口排出，防止有害气体危害人体健康、避免空气污染，同时，由于空气质量传感器30设置在出风口内，回流管31设置在出风口与主体1之间，出风口通过回流管31与主体1的内部连通，故当空气质量传感器30检测到排出的空气质量不达标时，可通过回流管31使不达标的空气回流到主体1内部，重新进行净化，从而提高排出空气的质量，而由于净化室7的外部设有报警器，净化室7内还设有PLC，空气质量传感器30和报警器均与PLC电连接，故当空气质量传感器30检测到排出的空气质量不达标时，将信号传给PLC，PLC控制报警器工作，还可实现排除气体不达标时的自动报警；另外，在设备不工作时，启动驱动电机23，由于驱动组件包括两个驱动单元，两个驱动单元关于绕线筒6对称设置，驱动单元包括驱动电机23、驱动轮24、连接绳25、驱动杆26、移动块27、第一支杆28和第二支杆29，而驱动电机23设置在固定块的下方，驱动轮24与驱动电机23传动连接，驱动轮24通过连接绳25与驱动杆26的远离第二支杆29的一端连接，故驱动轮24转动，并通过连接绳25带动驱动杆26转动，由于移动块27的中部与固定块铰接，驱动杆26水平设置在移动块27的下方，故驱动杆26带动移动块27沿固定块转动，由于第一支杆28和第二支杆29均竖向设置，两个第二支杆29位于两个第一支杆28之间，移动块27的一端与第一支杆28的底端铰接，第一连杆19的两端分别与两个第一支杆28的顶端铰接，移动块27的另一端与第二支杆29的底端铰接，第二连杆20的两端分别与两个第二支杆29的顶端铰接，故第一连杆19和第二连杆20相互靠近，由于第一连杆19和第二连杆20均水平设置，第一连杆19位于第二连杆20的上方，保护盖21有两个，两个保护盖21分别与第一连杆19和第二连杆20连接，两个保护盖21均位于第一连杆19和第二连杆20之间，两个保护盖21的盖口正对设置，绕线筒6位于两个保护盖21之间，绕线筒6上绕设有材料线22，两个保护盖21中与第一连杆19连接的保护盖21的顶部设有开口，材料线22经开口与输料机构4连接，故两个保护盖21相互靠近，直到将绕线筒6盖住，对绕线筒6及材料线22进行保护，防止其因暴露在外而发生缠绕，避免材料线22损坏。
与现有技术相比，该具有空气净化功能的3D打印设备，通过空气净化机构对打印设备内部的空气进行过滤，再将净化后的空气排出，防止有害气体危害人体健康、避免空气污染；另外，在设备不工作时，通过保护机构对绕线筒6及材料线22进行保护，防止其因暴露在外而发生缠绕，避免材料线22损坏。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种具有空气净化功能的3D打印设备，其特征在于，包括主体(1)、喷头(2)、打印台(3)、输料机构(4)和动力机构(5)，所述主体(1)还包括空气净化机构和保护机构，所述空气净化机构设置在主体(1)的一侧，所述空气净化机构与主体(1)的内部连通，所述主体(1)的一侧还设有固定块，所述保护机构设置在固定块上，所述主体(1)的一侧还设有转轴，所述转轴上套设有绕线筒(6)，所述绕线筒(6)沿转轴自转，所述保护机构位于绕线筒(6)的一侧；
所述空气净化机构包括净化室(7)、风机(8)、过滤组件和杀菌组件，所述净化室(7)设置在主体(1)的一侧，所述净化室(7)的两侧分别设有进风口和出风口，所述净化室(7)通过进风口与主体(1)的内部连通，所述风机(8)有两个，两个风机(8)分别设置在进风口和出风口内，所述过滤组件和杀菌组件均设置在净化室(7)内，所述过滤组件位于杀菌组件的一侧；
所述过滤组件包括前置水洗过滤网(9)、HEPA过滤网(10)和活性炭过滤网(11)，所述前置水洗过滤网(9)、HEPA过滤网(10)和活性炭过滤网(11)由进风口向出风口的方向依次设置；
所述杀菌组件包括固定轴(12)、桨叶(13)、转动轴(14)、转盘(15)、密封柱(16)和紫外线灯(17)，所述净化室(7)内设有固定杆(18)，所述固定杆(18)的两端分别与净化室(7)的顶面和底面连接，所述固定轴(12)水平设置，所述固定轴(12)的一端与固定杆(18)连接，所述桨叶(13)通过轴承与固定轴(12)的另一端连接，所述桨叶(13)沿着轴承的中心自转，所述转动轴(14)与固定轴(12)同轴设置，所述转动轴(14)沿着自身的轴线自转，所述转动轴(14)与桨叶(13)传动连接，所述转盘(15)与转动轴(14)垂直，所述转盘(15)的中心固定在转动轴(14)的远离桨叶(13)的一侧，所述转盘(15)设置在转动轴(14)和密封柱(16)之间，所述密封柱(16)位于转动轴(14)的上方，所述紫外线灯(17)设置在密封柱(16)内；
所述保护机构包括第一连杆(19)、第二连杆(20)、保护盖(21)和驱动组件，所述驱动组件设置在固定块的一侧，所述驱动组件分别与第一连杆(19)和第二连杆(20)传动连接，所述第一连杆(19)和第二连杆(20)均水平设置，所述第一连杆(19)位于第二连杆(20)的上方，所述保护盖(21)有两个，两个保护盖(21)分别与第一连杆(19)和第二连杆(20)连接，两个保护盖(21)均位于第一连杆(19)和第二连杆(20)之间，两个保护盖(21)的盖口正对设置，所述绕线筒(6)位于两个保护盖(21)之间，所述绕线筒(6)上绕设有材料线(22)，两个保护盖(21)中与第一连杆(19)连接的保护盖(21)的顶部设有开口，所述材料线(22)经开口与输料机构(4)连接；
所述驱动组件包括两个驱动单元，两个驱动单元关于绕线筒(6)对称设置，所述驱动单元包括驱动电机(23)、驱动轮(24)、连接绳(25)、驱动杆(26)、移动块(27)、第一支杆(28)和第二支杆(29)，所述移动块(27)的中部与固定块铰接，所述第一支杆(28)和第二支杆(29)均竖向设置，两个第二支杆(29)位于两个第一支杆(28)之间，所述移动块(27)的一端与第一支杆(28)的底端铰接，所述第一连杆(19)的两端分别与两个第一支杆(28)的顶端铰接，所述移动块(27)的另一端与第二支杆(29)的底端铰接，所述第二连杆(20)的两端分别与两个第二支杆(29)的顶端铰接，所述驱动杆(26)水平设置在移动块(27)的下方，所述驱动电机(23)设置在固定块的下方，所述驱动轮(24)与驱动电机(23)传动连接，所述驱动轮(24)通过连接绳(25)与驱动杆(26)的远离第二支杆(29)的一端连接。
2.如权利要求1所述的具有空气净化功能的3D打印设备，其特征在于，所述净化室(7)上设有监控机构，所述监控机构包括空气质量传感器(30)和回流管(31)，所述空气质量传感器(30)设置在出风口内，所述回流管(31)设置在出风口与主体(1)之间，所述出风口通过回流管(31)与主体(1)的内部连通。
3.如权利要求2所述的具有空气净化功能的3D打印设备，其特征在于，所述净化室(7)的外部设有报警器，所述净化室(7)内还设有PLC，所述空气质量传感器(30)和报警器均与PLC电连接。
4.如权利要求1所述的具有空气净化功能的3D打印设备，其特征在于，所述密封柱(16)与转盘(15)的连接处设有密封圈。
5.如权利要求1所述的具有空气净化功能的3D打印设备，其特征在于，所述密封柱(16)的制作材料为透明玻璃钢。
6.如权利要求1所述的具有空气净化功能的3D打印设备，其特征在于，所述第一连杆(19)的下方设有气缸(32)，所述气缸(32)水平设置，所述气缸(32)的输出轴与保护盖(21)连接，所述保护盖(21)的顶部设有滑块，所述第一连杆(19)上设有滑槽，所述滑槽水平设置，所述滑块通过滑槽与第一连杆(19)滑动连接。
7.如权利要求6所述的具有空气净化功能的3D打印设备，其特征在于，所述滑槽为燕尾槽。
8.如权利要求1所述的具有空气净化功能的3D打印设备，其特征在于，所述驱动杆(26)上设有通孔，所述连接绳(25)经通孔绕设在驱动杆(26)上。
9.如权利要求1所述的具有空气净化功能的3D打印设备，其特征在于，所述主体(1)上设有开关，所述开关分别与风机(8)和驱动电机(23)电连接。
10.如权利要求1所述的具有空气净化功能的3D打印设备，其特征在于，所述驱动电机(23)为伺服电机。
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