CN108527845A - 一种3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及增材制造设备技术领域，尤其涉及一种3D打印机。一种3D打印机，该3D打印机包括X轴运动装置、Y轴运动装置、Z轴运动装置、安装板、底座和机头模块；本发明解决了现有的3D打印机体积较大，不适合放置在桌面完成打印的工作，且打印成型精度不高、以及不具备稳定的支撑结构，使得成本较高。

Description

一种3D打印机

技术领域

本发明涉及增材制造设备技术领域，尤其涉及一种3D打印机。

背景技术

D打印即是增材制造技术的俗称，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。3D打印技术可应用于多个学科领域，在航空航天、军工、汽车、家电、生物医学等领域均得到了一定的应用，发展前景广阔。

FDM(Fused Deposition Modeling，熔融沉积快速成型技术)是目前应用最多的一种3D打印技术。采用FDM技术的3D打印机使用线形耗材，将其熔融后在工作平台上沉积成型，该种3D打印机结构相对简单，制造、使用和维护成本都较低，材料成本也不高，因此，该种3D打印机的应用领域最广，推广也最快。

发明内容

本发明的目的是提供一种3D打印机，以解决现有的3D打印机体积较大，不适合放置在桌面完成打印的工作，且打印成型精度不高、以及不具备稳定的支撑结构，使得成本较高。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种3D打印机，该3D打印机包括X轴运动装置、Y轴运动装置、Z轴运动装置、安装板、底座和机头模块；所述的安装板与底座垂直设置，安装板采用门框式，安装板的底部固定设置在底座上，安装板的上下、左右四个角部分别设置有第一连接座，左右边上、下两个第一连接座之间 分别设置有第一导向杆；所述的Y轴运动装置由第一固定板、第一丝杆、第一电机和第一电机座，所述的第一固定板架设在安装板的两侧，第一固定板架的两侧后部分别设置有第一滑块，第一滑块穿设在第一导向杆上，并在第一固定板架的两侧后部还分别设置螺套，两根第一丝杆分别设置在左右边上、下两个第一连接座之间，两根第一丝杆分别套设在螺套内与螺套通过螺纹连接，所述的两根第一丝杆的底端通过联轴器分别连接有所述的第一电机，两个第一电机分别固定设置在两个第一电机座，两个第一电机座分别设置在两个下第一连接座的下方；

所述的第一固定板的两侧四个角部分别设置有第二连接座，所述的上下边左右两个第二连接座之间分别设置有第二导向杆；

X轴运动装置包括第二固定板、第二电机、第一皮带、第一主动轮、第一从动轮和第一固定夹具，所述的第一主动轮和第一从动轮分别架设在第一固定板的两侧，第一皮带连接第一主动轮和第一从动轮，第二电机固定在第一固定板上，第二电机的传动轴连接所述的第一主动轮，所述的第一固定夹具固定设置在第一皮带上，第一固定夹具的下端与所述的第二固定板相连接，第二固定板的后端设置有第二滑块，第二滑块穿设在第二导向杆上；

所述的机头模块固定设置在第二固定板上，所述的机头模块有第三电机、主动齿轮、从动齿轮、喂料座、喂料辊、喂料头、调节轮、第一调节杆、第二调节杆和第三调节杆，所述的第三电机固定设置在第二固定板的前端一侧，主动齿轮设置第二固定板的后端一侧，主动齿轮与第三电机的输出轴相连接，从动齿轮设置在主动齿轮的另一侧与主动齿轮相啮合，从动齿轮连接有输出轴，输出轴与喂料辊相连接，所述的喂料座设置在第二固定板的前端，喂料座上设置有凹形的喂料口，所述的喂料辊穿设在喂料座上，喂料辊的一侧边露出喂料口的一侧，所述的调节轮设置在喂料口的另一侧，增材条通过喂料辊和调节轮之间实现喂料，所述的调节轮架设在第一调节杆上，第一调节杆的底部铰接设置喂料座上，第一调节杆的上部与水平设置的第二调节杆的一端相铰接，第二调节杆的另一端连接所述的第三调节杆，第三调节杆的另一端设置有调节螺母和第一弹簧，并在所述的第三电机的侧面设置有夹持板，夹持板上设置有夹持口，所述的第三调节杆架设在夹持口内，第一弹簧设置在调节螺母于夹持口之间，所述的喂料头设置在喂料口下方，喂料头上设置有加热装置，并在喂料口的底部设置有打印头；

所述的底座架设有两根第三滑杆，所述的Z轴运动装置包括载物板、支撑板、第四电机、第二主动轮、第二从动轮、第二皮带和第二固定夹具，所述的第二主动轮和第二从动轮分别架设在底座的前后两侧，第二皮带连接第二主动轮和第二从动轮，第二电机固定在底座上，第二电机的传动轴连接所述的第二主动轮，所述的第二固定夹具固定设置在第二皮带上，第二固定夹具的上端与所述的支撑板相连接，所述的支撑板采用四角镂空板，支撑板的底部设置有第三滑块，第三滑块穿设在所述的第三滑杆上，所述的载物板设置在支撑板的上方，载物板的四个角部设置有支撑杆，支撑杆在支撑板与载物板之间穿设在第二弹簧，支撑杆的底部穿设在支撑板的四个角部，并在支撑杆设置有螺母。

作为进一步改进，所述的第一电机座采用U型结构，固定设置在安装板上，所述的第一电机通过四根螺钉固定在第一电机座的下端，所述的联轴器设置在第一电机座内部U型结构内。

作为进一步改进，所述的固定夹具由U型夹板、上夹板构成，两块上夹板分别设置在U型夹板的两臂上，通过螺栓固定皮带、U型夹板和上夹板，U型夹板的中部设置有连接头，U型夹板穿过连接头通过螺栓固定在第二固定板上。

作为进一步改进，所述的U型夹板的前端侧边设置有凸起，凸起设置有增材条通过孔。

作为进一步改进，所述的安装板与底座设置有斜连接板，斜连接板设置在安装板的后侧。

作为进一步改进，所述的第一连接座的中部设置有轴承，所述的第一丝杆设置在轴承内，第一连接座的侧边设置有夹持口，所述的第一导向杆夹持设置在夹持口内。

作为进一步改进，所述的底座包括前侧挡板、两个侧挡板、连接块和直角连接架，直角连接架连接前侧挡板与侧挡板，用螺栓将其固定，侧挡板中间凹槽部分嵌入安装板，并通过螺钉及连接块紧固。

本发明由于采用了上述的技术方案，解决了现有的3D打印机体积较大，不适合放置在桌面完成打印的工作，且打印成型精度不高、以及不具备稳定的支撑结构，使得成本较高。

附图说明

图1为本发明3D打印机的结构示意图。

图2为本发明3D打印机的爆炸结构示意图。

图3、图4为Y轴运动装置的结构示意图。

图5为X轴运动装置和机头模块的结构示意图。

图6为机头模块的结构示意图。

图7为底座的结构示意图。

图8、图9为Z轴运动装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1、图2所示的一种3D打印机，该3D打印机包括X轴运动装置1、Y轴运动装置2、Z轴运动装置3、安装板4、底座5和机头模块6。所述的安装板4与底座5垂直设置，安装板4与底座5设置有斜连接板，斜连接板设置在安装板4的后侧。安装板4采用门框式，安装板4的底部固定设置在底座5上，安装板4的上下、左右四个角部分别设置有第一连接座21，左右边上、下两个第一连接座21之间分别设置有第一导向杆22。所述的Y轴运动装置2由第一固定板23、第一丝杆24、第一电机25和第一电机座26，所述的第一固定板23架设在安装板4的两侧，第一固定板23架的两侧后部分别设置有第一滑块27，第一滑块27穿设在第一导向杆22上，并在第一固定板23架的两侧后部还分别设置螺套28，两根第一丝杆24分别设置在左右边上、下两个第一连接座21之间，两根第一丝杆24分别套设在螺套28内与螺套28通过螺纹连接，所述的两根第一丝杆24的底端通过联轴器分别连接有所述的第一电机25，两个第一电机25分别固定设置在两个第一电机座26，两个第一电机座26分别设置在两个下第一连接座21的下方。第一连接座21的中部设置有轴承，所述的第一丝杆24设置在轴承内，第一连接座21的侧边设置有夹持口，所述的第一导向杆22夹持设置在夹持口内。第一电机座26采用U型结构，固定设置在安装板4上，所述的第一电机25通过四根螺钉固定在第一电机座26的下端，所述的联轴器设置在第二电机座26内部U型结构内。所述的第一固定板23的两侧四个角部分别设置有第二连接座29，所述的上下边左右两个第二连接座29之间分别设置有第二导向杆30。

如图5所示，X轴运动装置1包括第二固定板11、第二电机12、第一皮带13、第一主动轮14、第一从动轮15和第一固定夹具16，所述的第一主动轮14和第一从动轮15分别架设在第一固定板23的两侧，第一皮带13连接第一主动轮14和第一从动轮15，第二电机12固定在第一固定板23上，第二电机12的传动轴连接所述的第一主动轮14，所述的第一固定夹具16固定设置在第一皮带13上，第一固定夹具16的下端与所述的第二固定板11相连接，第二固定板11的后端设置有第二滑块，第二滑块穿设在第二导向杆30上。第一固定夹具16由U型夹板、上夹板构成，两块上夹板分别设置在U型夹板的两臂上，通过螺栓固定皮带、U型夹板和上夹板，U型夹板的中部设置有连接头，U型夹板穿过连接头通过螺栓固定在第二固定板11上。U型夹板的前端侧边设置有凸起，凸起设置有增材条通过孔。

如图6所示，所述的机头模块6固定设置在第二固定板11上，所述的机头模块6有第三电机61、主动齿轮62、从动齿轮63、喂料座64、喂料辊65、喂料头66、调节轮67、第一调节杆68、第二调节杆69和第三调节杆70，所述的第三电机61固定设置在第二固定板11的前端一侧，主动齿轮62设置第二固定板11的后端一侧，主动齿轮62与第三电机61的输出轴相连接，从动齿轮63设置在主动齿轮62的另一侧与主动齿轮62相啮合，从动齿轮连接63有输出轴，输出轴与喂料辊65相连接，所述的喂料座64设置在第二固定板11的前端，喂料座64上设置有凹形的喂料口60，所述的喂料辊65穿设在喂料座64上，喂料辊65的一侧边露出喂料口60的一侧，所述的调节轮67设置在喂料口60的另一侧，增材条通过喂料辊65和调节轮67之间实现喂料，所述的调节轮67架设在第一调节杆68上，第一调节杆68的底部铰接设置喂料座64上，第一调节杆68的上部与水平设置的第二调节杆69的一端相铰接，第二调节杆69的另一端连接所述的第三调节杆70，第三调节杆70的另一端设置有调节螺母71和第一弹簧72，并在所述的第三电机61的侧面设置有夹持板73，夹持板73上设置有夹持口，所述的第三调节杆70架设在夹持口内，第一弹簧72设置在调节螺母71于夹持口之间，所述的喂料头66设置在喂料口60下方，喂料头66上设置有加热装置，并在喂料口60的底部设置有打印头74。

如图7所示，所述的底座5架设有两根第三滑杆52，底座5包括前侧挡板51、两个侧挡板53、连接块54和直角连接架55，直角连接架55连接前侧挡板51与侧挡板53，用螺栓将其固定，侧挡板中间凹槽部分嵌入安装板4，并通过螺钉及连接块54紧固。

如图8所示，所述的Z轴运动装置3包括载物板31、支撑板32、第四电机33、第二主动轮34、第二从动轮35、第二皮带36和第二固定夹具37，所述的第二主动轮34和第二从动轮35分别架设在底座5的前后两侧，第二皮带36连接第二主动轮34和第二从动轮35，第二电机12固定在底座5上，第二电机12的传动轴连接所述的第二主动轮34，所述的第二固定夹具37固定设置在第二皮带36上，第二固定夹具37的上端与所述的支撑板32相连接，所述的支撑板32采用四角镂空板，支撑板32的底部设置有第三滑块38，第三滑块38穿设在所述的第三滑杆52上，所述的载物板31设置在支撑板32的上方，载物板31的四个角部设置有支撑杆39，支撑杆39在支撑板32与载物板31之间穿设在第二弹簧40，支撑杆39的底部穿设在支撑板32的四个角部，并在支撑杆39设置有螺母。

Claims (7)

1.一种3D打印机，其特征在于，该3D打印机包括X轴运动装置（1）、Y轴运动装置（2）、Z轴运动装置（3）、安装板（4）、底座（5）和机头模块（6）；所述的安装板（4）与底座（5）垂直设置，安装板（4）采用门框式，安装板（4）的底部固定设置在底座（5）上，安装板（4）的上下、左右四个角部分别设置有第一连接座（21），左右边上、下两个第一连接座（21）之间分别设置有第一导向杆（22）；所述的Y轴运动装置（2）由第一固定板（23）、第一丝杆（24）、第一电机（25）和第一电机座（26），所述的第一固定板（23）架设在安装板（4）的两侧，第一固定板（23）架的两侧后部分别设置有第一滑块（27），第一滑块（27）穿设在第一导向杆（22）上，并在第一固定板（23）架的两侧后部还分别设置螺套（28），两根第一丝杆（24）分别设置在左右边上、下两个第一连接座（21）之间，两根第一丝杆（24）分别套设在螺套（28）内与螺套（28）通过螺纹连接，所述的两根第一丝杆（24）的底端通过联轴器分别连接有所述的第一电机（25），两个第一电机（25）分别固定设置在两个第一电机座（26），两个第一电机座（26）分别设置在两个下第一连接座（21）的下方；

所述的第一固定板（23）的两侧四个角部分别设置有第二连接座（29），所述的上下边左右两个第二连接座（29）之间分别设置有第二导向杆（30）；

X轴运动装置（1）包括第二固定板（11）、第二电机（12）、第一皮带（13）、第一主动轮（14）、第一从动轮（15）和第一固定夹具（16），所述的第一主动轮（14）和第一从动轮（15）分别架设在第一固定板（23）的两侧，第一皮带（13）连接第一主动轮（14）和第一从动轮（15），第二电机（12）固定在第一固定板（23）上，第二电机（12）的传动轴连接所述的第一主动轮（14），所述的第一固定夹具（16）固定设置在第一皮带（13）上，第一固定夹具（16）的下端与所述的第二固定板（11）相连接，第二固定板（11）的后端设置有第二滑块，第二滑块穿设在第二导向杆（30）上；

所述的机头模块（6）固定设置在第二固定板（11）上，所述的机头模块（6）有第三电机（61）、主动齿轮（62）、从动齿轮（63）、喂料座（64）、喂料辊（65）、喂料头（66）、调节轮（67）、第一调节杆（68）、第二调节杆（69）和第三调节杆（70），所述的第三电机（61）固定设置在第二固定板（11）的前端一侧，主动齿轮（62）设置第二固定板（11）的后端一侧，主动齿轮（62）与第三电机（61）的输出轴相连接，从动齿轮（63）设置在主动齿轮（62）的另一侧与主动齿轮（62）相啮合，从动齿轮连接（63）有输出轴，输出轴与喂料辊（65）相连接，所述的喂料座（64）设置在第二固定板（11）的前端，喂料座（64）上设置有凹形的喂料口（60），所述的喂料辊（65）穿设在喂料座（64）上，喂料辊（65）的一侧边露出喂料口（60）的一侧，所述的调节轮（67）设置在喂料口（60）的另一侧，增材条通过喂料辊（65）和调节轮（67）之间实现喂料，所述的调节轮（67）架设在第一调节杆（68）上，第一调节杆（68）的底部铰接设置喂料座（64）上，第一调节杆（68）的上部与水平设置的第二调节杆（69）的一端相铰接，第二调节杆（69）的另一端连接所述的第三调节杆（70），第三调节杆（70）的另一端设置有调节螺母（71）和第一弹簧（72），并在所述的第三电机（61）的侧面设置有夹持板（73），夹持板（73）上设置有夹持口，所述的第三调节杆（70）架设在夹持口内，第一弹簧（72）设置在调节螺母（71）于夹持口之间，所述的喂料头（66）设置在喂料口（60）下方，喂料头（66）上设置有加热装置，并在喂料口（60）的底部设置有打印头（74）；

所述的底座（5）架设有两根第三滑杆（52），所述的Z轴运动装置（3）包括载物板（31）、支撑板（32）、第四电机（33）、第二主动轮（34）、第二从动轮（35）、第二皮带（36）和第二固定夹具（37），所述的第二主动轮（34）和第二从动轮（35）分别架设在底座（5）的前后两侧，第二皮带（36）连接第二主动轮（34）和第二从动轮（35），第二电机（12）固定在底座（5）上，第二电机（12）的传动轴连接所述的第二主动轮（34），所述的第二固定夹具（37）固定设置在第二皮带（36）上，第二固定夹具（37）的上端与所述的支撑板（32）相连接，所述的支撑板（32）采用四角镂空板，支撑板（32）的底部设置有第三滑块（38），第三滑块（38）穿设在所述的第三滑杆（52）上，所述的载物板（31）设置在支撑板（32）的上方，载物板（31）的四个角部设置有支撑杆（39），支撑杆（39）在支撑板（32）与载物板（31）之间穿设在第二弹簧（40），支撑杆（39）的底部穿设在支撑板（32）的四个角部，并在支撑杆（39）设置有螺母。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印机，其特征在于，第一电机座（26）采用U型结构，固定设置在安装板（4）上，所述的第一电机（25）通过四根螺钉固定在第一电机座（26）的下端，所述的联轴器设置在第一电机座（26）内部U型结构内。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印机，其特征在于，第一固定夹具由U型夹板、上夹板构成，两块上夹板分别设置在U型夹板的两臂上，通过螺栓固定皮带、U型夹板和上夹板，U型夹板的中部设置有连接头，U型夹板穿过连接头通过螺栓固定在第二固定板（11）上。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印机，其特征在于，U型夹板的前端侧边设置有凸起，凸起设置有增材条通过孔。

5.根据权利要求1所述的一种3D打印机，其特征在于，安装板（4）与底座（5）设置有斜连接板，斜连接板设置在安装板（4）的后侧。

6.根据权利要求1所述的一种3D打印机，其特征在于，第一连接座（21）的中部设置有轴承，所述的第一丝杆（24）设置在轴承内，第一连接座（21）的侧边设置有夹持口，所述的第一导向杆（22）夹持设置在夹持口内。

7.根据权利要求1所述的一种3D打印机，其特征在于，所示的底座（5）包括前侧挡板（51）、两个侧挡板（53）、连接块（54）和直角连接架（55），直角连接架（55）连接前侧挡板（51）与侧挡板（53），用螺栓将其固定，侧挡板中间凹槽部分嵌入安装板（4），并通过螺钉及连接块（54）紧固。