一种基于物联网的桌面级3D打印装置技术领域
本发明涉及一种基于物联网的桌面级3D打印装置。
背景技术
桌面级3D打印机，顾名思义就是体积小巧，可以放在办公桌面上打印立体实物的
打印机；桌面3D打印机它是一种快速成形技术的一种机器，它是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；过去其常在
模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造，意味着这
项技术正在普及；
现有的3D打印装置都是通过不断得给打印机构输送材料丝，来保证打印的持续
性，但是在输送材料丝的时候，往往会以为缺少很好的送丝的机构，导致在输送的过程中会
出现卡丝的现象，从而无法保证持续打印，降低了装置的可靠性；不仅如此，在打印装置工
作的过程中，由于工作电源电路缺少过电流保护功能，从而容易烧坏内部的工作电路，降低
了装置的可靠性。
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，提供一种基于物联网的
桌面级3D打印装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的桌面级3D打印装
置，包括底座、两根设置在底座上的支撑柱、架设在支撑柱上方的横梁和设置在横梁下方的
打印机构；
所述打印机构包括竖向移动组件、水平移动组件和打印喷头，所述竖向移动组件
通过水平移动组件与打印喷头传动连接；
所述支撑柱的一侧设有进料机构，所述进料机构包括转轴、滚轮和两个分别设置
在滚轮两端的压丝组件，所述滚轮与转轴传动连接，所述压丝组件包括两个压丝单元，所述
压丝单元包括连接杆和转轮，所述转轮与连接杆连接，所述转轮的水平中心轴线与滚轮的
水平中心轴线平行，两个所述压丝组件中，其中一个压丝组件设有辅助压丝组件，所述辅助
压丝组件包括两个辅助压丝单元，所述辅助压丝单元包括辅助连接杆和辅助转轮，所述辅
助转轮位于转轮的一侧，所述辅助转轮的水平中心轴线与转轮的水平中心轴线平行；
所述底座的内部设有工作电源模块，所述工作电源模块包括工作电源电路，所述
工作电源电路包括集成电路、运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五
电阻、第一电容、第二电容和第三电容，所述集成电路的型号为BP5020，所述集成电路的电
压输入端通过第一电容接地，所述集成电路的电压输入端通过第一电阻分别与第四电阻和
第三电容连接，所述集成电路的接地端接地，所述集成电路的输出端通过第三电阻与集成
电路的反馈端连接，所述集成电路的反馈端通过第二电容接地，所述集成电路的反馈端通
过第四电阻和第三电容组成的串联电路与运算放大器的同相输入端连接，所述运算放大器
的同相输入端分别与第二电阻和第五电阻连接，所述集成电路的输出端通过第二电阻和第
五电阻组成的串联电路接地，所述运算放大器的反相输入端分别与第四电阻和第三电容连
接运算放大器的输出端与集成电路的控制端连接。
作为优选，为了提高装置的智能化程度，所述支撑柱的一侧设有中控盒，所述中控
盒内设有中央控制模块，所述中央控制模块为PL，所述中控盒上设有显示界面和若干控制
按键，所述显示界面和控制按键均与中央控制模块电连接。
作为优选，为了保证打印喷头可靠竖向移动，所述竖向移动组件包括竖向设置的
气缸和升降杆，所述升降杆设置在气缸的下方，所述气缸与升降杆传动连接。
作为优选，为了保证打印喷头移动的稳定性，所述竖向移动组件的数量为两个。
作为优选，为了进一步保证打印喷头可靠竖向移动，所述升降杆的两端均设有限
位杆，所述升降杆的内部设有与限位杆匹配的限位通孔。
作为优选，为了保证打印喷头可靠水平移动，所述水平移动组件包括驱动电机、减
速机和水平设置的拉伸杆，所述驱动电机通过减速机与拉伸杆传动连接，所述打印喷头设
置在拉伸杆上。
作为优选，为了进一步保证打印喷头可靠水平移动，所述拉伸杆的两端均设有导
向套管。
作为优选，为了保证装置的远程通讯能力，所述中控盒内还设有无线通讯模块，所
述无线通讯模块包括蓝牙。
本发明的有益效果是，该基于物联网的桌面级3D打印装置中，通过转轮和滚轮对
材料丝输送的时候进行压实，保证了材料丝不会卡死，同时通过辅助转轮与转轮形成通道，
来保证材料丝通过，对材料丝施加压力，增加了材料丝的张力，进一步保证了送丝的可靠
性，提高了装置工作的可靠性；不仅如此，在工作电源电路中，通过运算放大器对输出电压
电流进行采集反馈，经过放大以后，反馈至集成电路的控制端，来保证工作电源输出的可靠
性，起到了过电流保护功能，提高了打印装置的可靠性。
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是本发明的基于物联网的桌面级3D打印装置的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的桌面级3D打印装置的进料机构的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的桌面级3D打印装置的工作电源电路的电路原理图；
图中：1.横梁，2.支撑柱，3.气缸，4.限位杆，5.升降杆，6.底座，7.驱动电机，8.减
速机，9.拉伸杆，10.导向套管，11.打印喷头，12.显示界面，13.控制按键，14.进料机构，15.
滚轮，16.连接杆，17.转轮，18.辅助连接杆，19.辅助转轮，20.转轴，U1.集成电路，U2.运算
放大器，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，C1.第一电
容，C2.第二电容，C3.第三电容。
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-图3所示，一种基于物联网的桌面级3D打印装置，包括底座6、两根设置在底
座6上的支撑柱2、架设在支撑柱2上方的横梁1和设置在横梁1下方的打印机构；
所述打印机构包括竖向移动组件、水平移动组件和打印喷头11，所述竖向移动组
件通过水平移动组件与打印喷头传动连接；
所述支撑柱2的一侧设有进料机构14，所述进料机构14包括转轴20、滚轮15和两个
分别设置在滚轮15两端的压丝组件，所述滚轮15与转轴20传动连接，所述压丝组件包括两
个压丝单元，所述压丝单元包括连接杆16和转轮17，所述转轮17与连接杆16连接，所述转轮
17的水平中心轴线与滚轮15的水平中心轴线平行，两个所述压丝组件中，其中一个压丝组
件设有辅助压丝组件，所述辅助压丝组件包括两个辅助压丝单元，所述辅助压丝单元包括
辅助连接杆18和辅助转轮19，所述辅助转轮19位于转轮17的一侧，所述辅助转轮19的水平
中心轴线与转轮17的水平中心轴线平行；
所述底座6的内部设有工作电源模块，所述工作电源模块包括工作电源电路，所述
工作电源电路包括集成电路U1、运算放大器U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四
电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，所述集成电路U1的型号为
BP5020，所述集成电路U1的电压输入端通过第一电容C1接地，所述集成电路U1的电压输入
端通过第一电阻R1分别与第四电阻R4和第三电容C3连接，所述集成电路U1的接地端接地，
所述集成电路U1的输出端通过第三电阻R3与集成电路U1的反馈端连接，所述集成电路U1的
反馈端通过第二电容C2接地，所述集成电路U1的反馈端通过第四电阻R4和第三电容C3组成
的串联电路与运算放大器U2的同相输入端连接，所述运算放大器U2的同相输入端分别与第
二电阻R2和第五电阻R5连接，所述集成电路U1的输出端通过第二电阻R2和第五电阻R5组成
的串联电路接地，所述运算放大器U2的反相输入端分别与第四电阻R4和第三电容C3连接运
算放大器U2的输出端与集成电路U1的控制端连接。
作为优选，为了提高装置的智能化程度，所述支撑柱2的一侧设有中控盒，所述中
控盒内设有中央控制模块，所述中央控制模块为PLC，所述中控盒上设有显示界面12和若干
控制按键13，所述显示界面12和控制按键13均与中央控制模块电连接。
作为优选，为了保证打印喷头11可靠竖向移动，所述竖向移动组件包括竖向设置
的气缸3和升降杆5，所述升降杆5设置在气缸3的下方，所述气缸3与升降杆5传动连接。
作为优选，为了保证打印喷头11移动的稳定性，所述竖向移动组件的数量为两个。
作为优选，为了进一步保证打印喷头11可靠竖向移动，所述升降杆5的两端均设有
限位杆4，所述升降杆5的内部设有与限位杆4匹配的限位通孔。
作为优选，为了保证打印喷头11可靠水平移动，所述水平移动组件包括驱动电机
7、减速机8和水平设置的拉伸杆9，所述驱动电机7通过减速机8与拉伸杆9传动连接，所述打
印喷头11设置在拉伸杆9上。
作为优选，为了进一步保证打印喷头11可靠水平移动，所述拉伸杆9的两端均设有
导向套管10。
作为优选，为了保证装置的远程通讯能力，所述中控盒内还设有无线通讯模块，所
述无线通讯模块包括蓝牙。
该基于物联网的桌面级3D打印装置中，竖向移动组件和水平移动组件分别来控制
打印喷头11的竖向和水平方向的移动，保证了打印的可靠性。其中，支撑柱2的一侧设有进
料机构14，来保证了打印的持续性；材料丝卷绕在滚轮15上，通过转轴20来不断旋转，保证
了材料丝持续输送，随后经过转轮17对材料丝输送的时候进行压实，保证了材料丝不会卡
死，再通过辅助转轮19与转轮17形成通道，来保证材料丝通过，对材料丝施加压力，增加了
材料丝的张力，进一步保证了送丝的可靠性，提高了装置工作的可靠性。
该基于物联网的桌面级3D打印装置中，工作电源模块，用来保证装置的可靠工作；
其中，在工作电源电路中，集成电路U1的型号为BP5020，通过运算放大器U2对输出电压电流
进行采集反馈，经过放大以后，反馈至集成电路U1的控制端，来保证工作电源输出的可靠
性，起到了过电流保护功能，提高了打印装置的可靠性。
与现有技术相比，该基于物联网的桌面级3D打印装置中，通过转轮17和滚轮15对
材料丝输送的时候进行压实，保证了材料丝不会卡死，同时通过辅助转轮19与转轮17形成
通道，来保证材料丝通过，对材料丝施加压力，增加了材料丝的张力，进一步保证了送丝的
可靠性，提高了装置工作的可靠性；不仅如此，在工作电源电路中，通过运算放大器U2对输
出电压电流进行采集反馈，经过放大以后，反馈至集成电路U1的控制端，来保证工作电源输
出的可靠性，起到了过电流保护功能，提高了打印装置的可靠性。
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。