CN103963304A - 三维打印机 - Google Patents

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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

三维打印机
技术领域
[0001] 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
[0002] 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
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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1、Y轴固定件I1、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,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I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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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1、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。
[0010] 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
[0011] 图1为本发明三维打印机结构示意图;
[0012] 图2为本发明三维打印机破解结构示意图;
[0013] 图3为本发明三维打印机机架结构示意图;
[0014] 图4为本发明三维打印机耗材挤出装置结构示意图;
[0015] 图5为本发明三维打印机电机托架结构示意图[0016] 图6为本发明三维打印机电机托架固定片结构示意图。
[0017] 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III 19、Y轴固定件I 20、Y轴固定件II 21、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1151、螺丝孔152、限位块11153、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
[0018] 下面结合附图通过具体实施对本发明作进一步描述:
[0019] 实施例一
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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120、Y轴固定件1121、Y轴固定件II119和角固定件I ;Υ轴固定件120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,轴固定件1121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,轴固定件ΙΙΙ19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I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II119和Y轴固定件120位于立体框架的左侧,Y轴固定件1121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。
[0023] 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;Ζ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;Χ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。
[0024] 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,力口热器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。
[0025] 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1151、螺丝孔152和限位块11153,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(I);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;¥轴固定件111(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(I)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111(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(2 06)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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