CN103963304A - 三维打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于三维打印机技术领域，涉及一种减少共振的小型桌面级三维打印机，包括机壳、机架、打印单元、驱动装置、耗材安装盒，驱动装置包括X轴驱动电机、Y轴驱动电机、Z轴驱动电机，驱动装置固定与机架上；打印单元包括耗材挤出装置、电机托架、打印平台、平台托架，耗材挤出装置固定安装于电机托架上，打印平台固定于平台托架上，耗材安装盒固定安装于机壳上；整体结构简洁美观，耗材更换方便，有效避免了送丝喉管中堵丝现象的发生；降低了三维打印机工作时的振动，提高了产品的打印质量；提高了三维打印机内部的空间利用率，打印范围大；结构简单组装方便。
Description
技术领域
本发明属于三维打印机技术领域，具体地说，涉及一种减少共振的小型桌面级三维打印机。
背景技术
随着科学技术的发展，现代制造业得以快速的发展，三维打印技术随之而来，不断满足企业对多种形状结构的需求，降低生产成本，例如在产品研发阶段，通过三维打印机对模型进行打印可以极大地降低模具的费用。目前，三维打印技术正在满足人们个性化的需求，如果采用机械加工来完成产品的制造，其加工难度大，加工周期长，费用昂贵，通过三维打印机，人们可以按照自己的构思打印个性产品，但是现有的三维打印机，尤其是桌面级三维打印机在工作过程中振动明显，导致产品比较粗糙，体积较大，不适合居家或办公使用，无法满足人们的需求，这仍有待于技术改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种减少振动的桌面级小型三维打印机，减少三维打印机在工作时的振动，提高产品打印质量。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种三维打印机，包括机壳、机架、打印单元、驱动装置、耗材安装盒，所述驱动装置包括X轴驱动电机、Y轴驱动电机、Z轴驱动电机，驱动装置固定与机架上；所述打印单元包括耗材挤出装置、电机托架、打印平台、平台托架，所述耗材挤出装置固定安装于电机托架上，打印平台固定于平台托架上；所述耗材安装盒固定安装于机壳上。
所述机架包括X轴滑杆、Y轴滑杆、Z轴滑杆、Z轴螺纹杆、锁固件、连接杆，Y轴传送带支撑轴，所述锁固件包括底部托架、顶部托架和固定件；所述连接杆作为棱边构成立体框架，构成立体框架的连接杆两两通过固定件连接，立体框架的每个顶角设有三个固定件；顶部托架与立体框架顶部后方的连接杆固定连接，底部托架与立体框架底部后方的连接杆固定连接；所述Z轴滑杆通过底部托架和顶部托架固定；所述Z轴螺纹杆底端与Z轴驱动电机传动连接，Z轴螺纹杆顶端与顶部托架转动连接；所述Y轴滑杆通过固定件固定于立体框架顶部，所述X轴滑杆通过沿Y轴滑杆滑动的固定器固定于Y轴滑杆上，所述Y轴传送带支撑轴通过固定件沿X轴方向固定于立体框架顶部；所述平台托架与X轴滑杆滑动连接；所述电机托架与Z轴滑杆滑动连接，与Z轴螺纹杆螺纹连接。
所述X轴滑杆、Y轴滑杆、Z轴滑杆均设有2根；所述固定件包括Y轴固定件I、Y轴固定件II、Y轴固定件III和角固定件；所述Y轴固定件I顶面设有固定孔，立面设有同心的固定孔和Y轴滑杆定位孔，侧面设有Y轴传送带支撑轴定位孔；所述Y轴固定件II顶面设有固定孔，立面设有水平排列的固定孔和Y轴滑杆定位孔，侧面设有Y轴传送带支撑轴定位孔；Y轴固定件III包括顶面、底面、侧面和立面，顶面设有固定孔，立面设有Y轴滑杆定位孔和固定孔，侧面设有Y轴传送带支撑轴定位孔；所述角固定件1顶面和立面设有固定孔，两个侧面为三角形支撑板；Y轴固定件III和Y轴固定件I位于立体框架的左侧，Y轴固定件II位于立体框架的右侧；所述底部托架立面设有固定孔，底面设有Z轴滑杆定位孔，侧壁为支撑板；所述顶部托架两端设有固定孔，底面设有Z轴滑杆定位孔和Z轴螺纹杆定位孔；所述连接杆为2020铝型材连接杆。
所述Y轴驱动电机固定于机架右侧后方的竖直连接杆上，通过传送带驱动Y轴传送带支撑轴，Y轴传送带支撑轴通过Y轴传送带驱动沿Y轴滑杆水平滑动的固定器；所述Z轴驱动电机固定于机架底部后侧的水平连接杆上，驱动Z轴螺纹杆转动，带动与螺纹杆螺纹连接的打印平台托架沿Z轴滑杆竖直运动；所述X轴驱动电机固定安装于右侧固定器上，通过传送带驱动电机托架沿X轴滑杆水平移动。
所述耗材挤出装置，包括驱动电机、进料装置和出丝装置，所述出丝装置包括送丝喉管、加热器和喷嘴，所述喷嘴设有出丝口，所述送丝喉管与喷嘴固定连接，加热器设置在喷嘴上方；所述进料装置包括固定座、按压扳手、主动轮、从动轮，所述按压扳手的一端通过旋转轴与固定座连接，按压扳手的另一端通过弹性组件与凸台连接，所述按压扳手通过旋转轴与固定座连接的一侧设有延伸部，所述固定座与驱动装置固定连接，所述固定座中部设有与所述驱动装置输出端同心的圆孔，所述驱动装置的输出端与所述主动轮固定连接，所述固定座底部设有凸台；所述送丝喉管贯通凸台延伸至主动轮和从动轮相接处的下方；所述按压扳手沿送丝喉管的方向设有进料管；所述从动轮枢接与所述延伸部，通过调整弹性组件的弹力，从动轮和主动轮对耗材产生合适的压力。所述弹性组件包括弹簧、下螺纹杆、上螺纹杆。
所述电机托架，包括底座和固定片，所述底座两端设有开口向下的滑杆槽，滑杆槽为U型；所述滑杆槽内设有轴承卡槽，轴承卡槽上方设有长方形开口；所述底座中部设有开槽，底座两侧设有限位块I、螺丝孔和限位块II，所述底座在开槽和长方形开口之间设有凸齿；所述固定片设有固定柱，底座设有固定孔，固定柱与固定孔扣合。
本发明的有益效果是：本发明的三维打印机为全封闭结构，使用时耗材穿过机壳进入三维打印机内部，整体结构简洁美观；耗材更换方便，打开机壳顶盖，轻压按压扳手，即可更换耗材，送丝喉管延伸至主动轮和从动轮相接处的下方，送丝喉管具有导热功能，有效避免了送丝喉管中堵丝现象的发生；通过固定件固定连接杆构成整体立体框架，顶部托架和底部托架固定Z轴滑杆，固定件的定位孔固定Y轴滑杆，沿Y轴滑杆滑动的固定器固定X轴滑杆，Z轴驱动电机固定于立体框架后下放连接杆上，Y轴驱动电机固定于立体框架右后方连接杆上，X轴驱动电机固定于右侧固定器上的设计，降低了三维打印机工作时的振动，提高了产品的打印质量；提高了三维打印机内部的空间利用率，打印范围大；结构简单组装方便。
附图说明
图1为本发明三维打印机结构示意图；
图2为本发明三维打印机破解结构示意图；
图3为本发明三维打印机机架结构示意图；
图4为本发明三维打印机耗材挤出装置结构示意图；
图5为本发明三维打印机电机托架结构示意图
图6为本发明三维打印机电机托架固定片结构示意图。
如图1-5所示：角固定件1、耗材挤出装置2、Z轴滑杆3、耗材安装盒4、顶部托架5、Z轴螺旋杆6、Y轴驱动电机7、机壳8、打印平台9、连接杆10、固定器11、Y轴滑杆12、Y轴传送带支撑轴13、打印平台托架14、电机托架15、X轴滑杆16、底部托架17、Z轴驱动电机18、Y轴固定件Ⅲ19、Y轴固定件Ⅰ20、Y轴固定件Ⅱ21、X轴驱动电机22；按压扳手201、弹簧202、凸台203、下螺纹杆204、加热器205、喷嘴206、送丝喉管207、从动轮208、延伸部209、主动轮210、上螺纹杆211、固定座212、旋转轴213；限位块I151、螺丝孔152、限位块II153、滑杆槽154、长方形开口155、凸齿156、固定孔157、开槽158、固定片159。
具体实施方式
下面结合附图通过具体实施对本发明作进一步描述：
实施例一
本实施例的三维打印机，包括机壳、机架、打印单元、驱动装置、耗材安装盒，驱动装置包括X轴驱动电机、Y轴驱动电机、Z轴驱动电机，打印单元包括耗材挤出装置、电机托架、打印平台、平台托架，耗材挤出装置固定安装于电机托架上；耗材安装盒固定安装于机壳上。
机架包括X轴滑杆16、Y轴滑杆12、Z轴滑杆3、Z轴螺纹杆6、锁固件、连接杆10，Y轴传送带支撑轴13，锁固件包括底部托架17、顶部托架5和固定件；连接杆10作为棱边构成立体框架，构成立体框架的连接杆10两两通过固定件连接，立体框架的每个顶角设有三个固定件；顶部托架5与立体框架顶部后方的连接杆10固定连接，底部托架17与立体框架底部后方的连接杆10固定连接；Z轴滑杆3通过底部托架17和顶部托架5固定；Z轴螺纹杆6底端与Z轴驱动电机18固定连接，Z轴螺纹杆6顶端与顶部托架5转动链接；Y轴滑杆12通过固定件固定于立体框架顶部，X轴滑杆16通过沿Y轴滑杆12滑动的固定器固定于Y轴滑杆12上，Y轴传送带支撑轴13通过固定件沿X轴方向固定于立体框架顶部，平台托架与X轴滑杆16滑动连接；电机托架与Z轴滑杆3滑动连接，与Z轴螺纹杆6螺纹连接。
X轴滑杆16、Y轴滑杆12、Z轴滑杆3均设有2根；固定件包括Y轴固定件I20、Y轴固定件II21、Y轴固定件III19和角固定件1；Y轴固定件I20顶面设有固定孔，立面设有同心的固定孔和Y轴滑杆定位孔，侧面设有Y轴传送带支撑轴定位孔；Y轴固定件II21顶面设有固定孔，立面设有水平排列的固定孔和Y轴滑杆定位孔，侧面设有Y轴传送带支撑轴定位孔；Y轴固定件III19包括顶面、底面、侧面和立面，顶面设有固定孔，立面设有Y轴滑杆定位孔和固定孔，侧面设有Y轴传送带支撑轴定位孔；角固定件1顶面和立面设有固定孔，两个侧面为三角形支撑板；Y轴固定件III19和Y轴固定件I20位于立体框架的左侧，Y轴固定件II21位于立体框架的右侧；底部托架立面设有固定孔，底面设有Z轴滑杆定位孔，侧壁为支撑板；顶部托架5两端设有固定孔，底面设有Z轴滑杆定位孔和Z轴螺纹杆定位孔；所述连接杆10为2020铝型材连接杆。
Y轴驱动电机7固定于机架右侧后方的竖直连接杆上，通过传送带驱动Y轴传送带支撑轴13，Y轴传送带支撑轴13通过Y轴传送带驱动沿Y轴滑杆12水平滑动的固定器；Z轴驱动电机18固定于机架底部后侧的水平连接杆上，驱动Z轴螺纹杆6转动，带动与螺纹杆螺纹连接的打印平台托架14沿Z轴滑杆3竖直运动；X轴驱动电机22固定安装于右侧固定器11上，通过传送带驱动电机托架15沿X轴滑杆16水平移动。
耗材挤出装置2，包括驱动电机、进料装置和出丝装置，出丝装置包括送丝喉管207、加热器205和喷嘴206，喷嘴206设有出丝口，送丝喉管207与喷嘴206固定连接，加热器205设置在喷嘴206上方；进料装置包括固定座212、按压扳手201、主动轮210、从动轮208，所述按压扳手201的一端通过旋转轴213与固定座212连接，按压扳手201的另一端通过弹性组件与凸台203连接，按压扳手201通过旋转轴213与固定座212连接的一侧设有延伸部209，固定座212与驱动装置固定连接，固定座212中部设有与驱动装置输出端同心的圆孔，驱动装置的输出端与所述主动轮208固定连接，固定座212底部设有凸台203；送丝喉管207贯通凸台203延伸至主动轮210和从动轮208相接处的下方；按压扳手201沿送丝喉管207的方向设有进料管214；从动轮208枢接与所述延伸部209，通过调整弹性组件的弹力，从动轮208和主动轮210对耗材产生合适的压力。弹性组件包括弹簧202、下螺纹杆204、上螺纹杆211。
电机托架15，包括底座和固定片159，底座两端设有开口向下的滑杆槽154，滑杆槽154为U型；滑杆槽154内设有轴承卡槽，轴承卡槽上方设有长方形开口155；底座中部设有开槽158，底座两侧设有限位块I151、螺丝孔152和限位块II153，底座在开槽158和长方形开口155之间设有凸齿156；固定片159设有固定柱，底座设有固定孔157，固定柱与固定孔扣合。
Claims (6)
1.一种三维打印机，包括机壳、机架、打印单元、驱动装置、耗材安装盒，所述驱动装置包括X轴驱动电机、Y轴驱动电机、Z轴驱动电机，驱动装置固定与机架上；所述打印单元包括耗材挤出装置、电机托架、打印平台、平台托架，所述耗材挤出装置固定安装于电机托架上，打印平台固定于平台托架上；所述耗材安装盒固定安装于机壳上，其特征在于：所述机架包括X轴滑杆(16)、Y轴滑杆(12)、Z轴滑杆(3)、Z轴螺纹杆(6)、锁固件、连接杆(10)，Y轴传送带支撑轴(13)；所述锁固件包括底部托架(17)、顶部托架(5)和固定件；所述连接杆(10)作为棱边构成立体框架，构成立体框架的连接杆(10)两两通过固定件连接，立体框架的每个顶角设有三个固定件；顶部托架(5)与立体框架顶部后方的连接杆(10)固定连接，底部托架(17)与立体框架底部后方的连接杆(10)固定连接；所述Z轴滑杆(3)通过底部托架(17)和顶部托架(5)固定；所述Z轴螺纹杆(6)底端与Z轴驱动电机(18)传动连接，Z轴螺纹杆(6)顶端与顶部托架(5)转动连接；所述Y轴滑杆(12)通过固定件固定于立体框架顶部，所述X轴滑杆(16)通过沿Y轴滑杆(12)滑动的固定器固定于Y轴滑杆(12)上，所述Y轴传送带支撑轴(13)通过固定件沿X轴方向固定于立体框架顶部，所述平台托架与X轴滑杆(16)滑动连接；所述电机托架与Z轴滑杆(3)滑动连接，与Z轴螺纹杆(6)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于：所述固定件包括Y轴固定件I(20)、Y轴固定件II(21)、Y轴固定件III(19)和角固定件(1)；所述Y轴固定件I(20)顶面设有固定孔，立面设有同心的固定孔和Y轴滑杆定位孔，侧面设有Y轴传送带支撑轴定位孔；所述Y轴固定件II(21)顶面设有固定孔，立面设有水平排列的固定孔和Y轴滑杆定位孔，侧面设有Y轴传送带支撑轴定位孔；Y轴固定件III(19)包括顶面、底面、侧面和立面，顶面设有固定孔，立面设有Y轴滑杆定位孔和固定孔，侧面设有Y轴传送带支撑轴定位孔；所述角固定件(1)顶面和立面设有固定孔，两个侧面为三角形支撑板；Y轴固定件III(19)和Y轴固定件I(20)位于立体框架的左侧，Y轴固定件II(21)位于立体框架的右侧；所述底部托架立面设有固定孔，底面设有Z轴滑杆定位孔，侧壁为支撑板；所述顶部托架(5)两端设有固定孔，底面设有Z轴滑杆定位孔和Z轴螺纹杆定位孔。
3.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于：所述连接杆(10)为2020铝型材连接杆。
4.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于：所述Y轴驱动电机(7)固定于机架右侧后方的竖直连接杆上，通过传送带与Y轴传送带支撑轴(13)连接，Y轴传送带支撑轴(13)通过Y轴传送带驱动沿Y轴滑杆(12)水平滑动的固定器；所述Z轴驱动电机(18)固定于机架底部后侧的水平连接杆上，与Z轴螺纹杆(6)传动连接，带动与螺纹杆螺纹连接的打印平台托架(14)沿Z轴滑杆(3)竖直运动；所述X轴驱动电机(22)固定安装于右侧固定器(11)上，通过传送带驱动电机托架(15)沿X轴滑杆(16)水平移动。
5.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于：所述耗材挤出装置(2)，包括驱动电机、进料装置和出丝装置，所述出丝装置包括送丝喉管(207)、加热器(205)和喷嘴(206)，所属喷嘴(206)设有出丝口，所述送丝喉管(207)与喷嘴(206)固定连接，加热器(205)设置在喷嘴(206)上方；所述进料装置包括固定座(212)、按压扳手(201)、主动轮(210)、从动轮(208)，所述按压扳手(201)的一端通过旋转轴(213)与固定座(212)连接，按压扳手(201)的另一端通过弹性组件与凸台(203)连接，所述按压扳手(201)通过旋转轴(213)与固定座(212)连接的一侧设有延伸部(209)，所述固定座(212)与驱动装置固定连接，所述固定座(212)中部设有与所述驱动装置输出端同心的圆孔，所述驱动装置的输出端与所述主动轮(208)固定连接，所述固定座(212)底部设有凸台(203)；所述送丝喉管(207)贯通凸台(203)延伸至主动轮(210)和从动轮(208)相接处的下方；所述按压扳手(201)沿送丝喉管(207)的方向设有进料管(214)；所述从动轮(208)枢接与所述延伸部(209)，通过调整弹性组件的弹力，从动轮(208)和主动轮(210)对耗材产生合适的压力；所述弹性组件包括弹簧(202)、下螺纹杆(204)、上螺纹杆(211)。
6.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于：所述电机托架(15)，包括底座和固定片(159)，所述底座两端设有开口向下的滑杆槽(154)，滑杆槽(154)为U型；所述滑杆槽(154)内设有轴承卡槽，轴承卡槽上方设有长方形开口(155)；所述底座中部设有开槽(158)，底座两侧设有限位块I(151)、螺丝孔(152)和限位块II(153)，所述底座在开槽(158)和长方形开口(155)之间设有凸齿(156)；所述固定片(159)设有固定柱，底座设有固定孔(157)，固定柱与固定孔(157)扣合。
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