CN109228346B - 3d打印机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种3D打印机，包括打印平台、材料盘、送丝管、打印单元和升降机构，为了支撑打印喷头和滑杆，支撑机构包括两个支撑单元，两个支撑单元分别设置在打印喷头的两侧，支撑单元包括吊杆、滑环和第二支架，打印喷头通过第二支架与滑环固定连接，滑环套设在滑杆上且通过吊杆与固定板连接。该3D打印机通过升降机构带动打印平台平稳升降，使打印平台始终保持水平角度。

Description

3D打印机
本发明专利申请是针对申请号为：2017104215330的分案申请，原申请的申请日为：2017-06-07，发明创造名称为：一种防翘边且打印流畅的智能型3D打印机。
技术领域
本发明涉及3D打印设备领域，特别涉及一种3D打印机。
背景技术
3D打印机在打印样品时，经常容易发生翘边的现象，原因主要在于打印平台在打印时角度倾斜，而在打印前用户也通常遗忘对打印平台进行水平角度校正，使得在打印后发现样品的翘边问题，这样不仅会浪费打印材料，还会浪费用户的打印时间，不仅如此，在打印过程中，用户通常需要对打印喷头内部的材料温度调整，当温度较低时，喷头内部材料的流通性变差，材料不易从喷头挤出，造成打印的不流畅，也会增加打印时间，从而使设备的实用性降低。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
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3D打印机。
2.技术方案
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防翘边且打印流畅的智能型3D打印机，包括底座、顶板、固定板、打印平台、材料盘、送丝管、打印单元、升降机构和两个支板，两个所述支板分别设置在底座的两侧，所述支板的底端固定在底座上，所述顶板架设在两个支板上，所述固定板的两端分别固定在两个支板上，所述材料盘设置在顶板的上方且通过送丝管与打印单元连接，所述打印单元设置在固定板的下方，所述打印平台设置在打印单元和底座之间，所述升降机构设置在顶板的下方且与打印平台传动连接；
所述升降机构包括驱动机构和若干从动机构，所述驱动机构包括第一驱动电机、第一驱动轴、驱动齿轮和转环，所述第一驱动电机固定在顶板的下方且通过第一驱动轴与驱动齿轮传动连接，所述驱动齿轮设置在转环内，所述转环上设有若干从动齿，所述从动齿周向均匀分布在转环的内侧；
所述从动机构周向均匀分布在驱动齿轮的外侧，所述从动机构包括固定杆、从动齿轮、转轴、转盘和拉线，所述固定杆的顶端固定在顶板上，所述从动齿轮设置在固定杆的底端且通过转轴与转盘固定连接，所述从动齿轮与主动齿轮啮合，所述从动齿轮与转环上的从动齿啮合，所述转盘通过拉线与打印平台连接；
所述打印单元包括滑杆、第一连杆、第二连杆、插杆、打印喷头、支撑机构和两个平移单元，所述打印喷头设置在滑杆的下方且通过支撑机构与固定板连接，两个所述平移单元分别设置在打印喷头的两侧且与滑杆传动连接，所述滑杆的中端通过第一连杆与第二连杆铰接，所述第二连杆与插杆的顶端铰接，所述插杆的底端设置在打印喷头内。
作为优选，为了带动滑杆移动，所述平移单元包括斜杆、第二驱动电机、驱动轮和若干主动齿，所述第二驱动电机通过斜杆固定在打印喷头上且与驱动轮传动连接，所述主动齿均匀分布在驱动轮的半圆周面上，所述滑杆上设有条形齿，所述驱动轮上的主动齿与滑杆上的条形齿啮合。
作为优选，为了支撑打印喷头和滑杆，所述支撑机构包括两个支撑单元，两个所述支撑单元分别设置在打印喷头的两侧，所述支撑单元包括吊杆、滑环和第二支架，所述打印喷头通过第二支架与滑环固定连接，所述滑环套设在滑杆上且通过吊杆与固定板连接。
作为优选，为了固定插杆的移动方向，所述打印喷头的顶端设有限位环，所述限位环套设在插杆上。
作为优选，为了便于拉线与打印平台的四角连接，所述从动机构的数量为四个。
作为优选，为了固定拉线下方的形状，以实现打印平台的平稳升降移动，所述从动机构还包括固定块和导向管，所述导向管通过固定块固定在支板上，所述导向管套设在拉线上。
作为优选，为了实现拉线穿过固定板，所述固定板上设有若干通孔，所述通孔的数量与从动机构的数量相等且一一对应，所述固定板套设在拉线上。
作为优选，为了支撑转环，所述转环的两侧设有第一支架，所述第一支架的形状为L形且开口指向转环，所述第一支架的顶端固定在顶板上，所述第一支架的底端设置在转环的下方。
作为优选，为了保证拉线的强度和韧性，所述拉线为碳素线。
作为优选，为了便于设备的移动，所述底座的下方设有万向轮。
为了防止翘边现象的出现，该智能型3D打印机在打印过程中，通过升降机构控制打印平台的高度位置，在升降机构内部，通过驱动机构中的第一驱动电机带动驱动齿轮转动，使从动机构内部的从动齿轮转动，从动齿轮通过转轴带动转盘作与从动齿轮角速度相同的转动，由于在各个从动机构中，各转盘的转速相同，使得各个从动机构带动拉线的移动距离相同，在各个从动机构的方向上，打印平台的升降高度相同，从而使打印平台无需调整，即可实时保持水平角度，有效地防止了在打印时翘边现象的出现。该防翘边且打印流畅的智能型3D打印机通过升降机构带动打印平台平稳升降，使打印平台始终保持水平角度，防止翘边现象的出现。
为了防止打印过程中材料停留在打印喷头内，通过打印喷头两侧的平移单元运行，由第二驱动电机带动驱动轮转动，使两侧驱动轮上的主动齿依次循环通过滑杆上的条形齿与滑杆发生作用，使滑杆来回左右移动，在滑杆移动时，拉动第一连杆，通过第二连杆使插杆在限位环的方向上来回升降移动，对打印喷头的材料进行搅动，增加了打印喷头内部熔化材料的流通性，便于材料从打印喷头挤出，防止材料停留在打印喷头内，保证了打印的流畅性。该防翘边且打印流畅的智能型3D打印机通过驱动单元带动滑杆移动，使插杆在打印喷头上下移动搅动材料，便于材料挤出，防止材料停留在打印喷头内，保证了打印的流畅性。
3.有益效果
本发明的有益效果是，该防翘边且打印流畅的智能型3D打印机通过升降机构带动打印平台平稳升降，使打印平台始终保持水平角度，防止翘边现象的出现，不仅如此，通过驱动单元带动滑杆移动，使插杆在打印喷头上下移动搅动材料，便于材料挤出，防止材料停留在打印喷头内，保证了打印的流畅性，从而增加了设备的实用性。
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是实施例中防翘边且打印流畅的智能型3D打印机的结构示意图；
图2是实施例中防翘边且打印流畅的智能型3D打印机的升降机构的结构示意图；
图3是实施例中防翘边且打印流畅的智能型3D打印机的驱动机构的结构示意图；
图4是实施例中防翘边且打印流畅的智能型3D打印机的打印单元的结构示意图；
图中：1.底座，2.万向轮，3.支板，4.顶板，5.材料盘，6.送丝管，7.打印单元，8.升降机构，9.固定板，10.打印平台，11.第一驱动电机，12.第一驱动轴，13.驱动齿轮，14.从动齿轮，15.转轴，16.转环，17.从动齿，18.固定杆，19.转盘，20.拉线，21.固定块，22.导向管，23.第一支架，24.滑杆，25.第一连杆，26.第二连杆，27.插杆，28.限位环，29.条形齿，30.斜杆，31.第二驱动电机，32.驱动轮，33.主动齿，34.吊杆，35.滑环，36.打印喷头，37.第二支架。
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4所示，一种防翘边且打印流畅的智能型3D打印机，包括底座1、顶板4、固定板9、打印平台10、材料盘5、送丝管6、打印单元7、升降机构8和两个支板3，两个所述支板3分别设置在底座1的两侧，所述支板3的底端固定在底座1上，所述顶板4架设在两个支板3上，所述固定板9的两端分别固定在两个支板3上，所述材料盘5设置在顶板4的上方且通过送丝管6与打印单元7连接，所述打印单元7设置在固定板9的下方，所述打印平台10设置在打印单元7和底座1之间，所述升降机构8设置在顶板4的下方且与打印平台10传动连接；
所述升降机构8包括驱动机构和若干从动机构，所述驱动机构包括第一驱动电机11、第一驱动轴12、驱动齿轮13和转环16，所述第一驱动电机11固定在顶板4的下方且通过第一驱动轴12与驱动齿轮13传动连接，所述驱动齿轮13设置在转环16内，所述转环16上设有若干从动齿17，所述从动齿17周向均匀分布在转环16的内侧；
所述从动机构周向均匀分布在驱动齿轮13的外侧，所述从动机构包括固定杆18、从动齿轮14、转轴15、转盘19和拉线20，所述固定杆18的顶端固定在顶板4上，所述从动齿轮14设置在固定杆18的底端且通过转轴15与转盘19固定连接，所述从动齿轮14与主动齿轮13啮合，所述从动齿轮14与转环16上的从动齿17啮合，所述转盘19通过拉线20与打印平台10连接；
所述打印单元7包括滑杆24、第一连杆25、第二连杆26、插杆27、打印喷头36、支撑机构和两个平移单元，所述打印喷头36设置在滑杆24的下方且通过支撑机构与固定板9连接，两个所述平移单元分别设置在打印喷头36的两侧且与滑杆24传动连接，所述滑杆24的中端通过第一连杆25与第二连杆26铰接，所述第二连杆26与插杆27的顶端铰接，所述插杆27的底端设置在打印喷头36内。
作为优选，为了带动滑杆24移动，所述平移单元包括斜杆30、第二驱动电机31、驱动轮32和若干主动齿33，所述第二驱动电机31通过斜杆30固定在打印喷头36上且与驱动轮32传动连接，所述主动齿33均匀分布在驱动轮32的半圆周面上，所述滑杆24上设有条形齿29，所述驱动轮32上的主动齿33与滑杆24上的条形齿29啮合。
作为优选，为了支撑打印喷头36和滑杆24，所述支撑机构包括两个支撑单元，两个所述支撑单元分别设置在打印喷头36的两侧，所述支撑单元包括吊杆34、滑环35和第二支架37，所述打印喷头36通过第二支架37与滑环35固定连接，所述滑环35套设在滑杆24上且通过吊杆34与固定板9连接。
作为优选，为了固定插杆27的移动方向，所述打印喷头36的顶端设有限位环28，所述限位环28套设在插杆27上。
作为优选，为了便于拉线20与打印平台10的四角连接，所述从动机构的数量为四个。
作为优选，为了固定拉线20下方的形状，以实现打印平台10的平稳升降移动，所述从动机构还包括固定块21和导向管22，所述导向管22通过固定块21固定在支板3上，所述导向管22套设在拉线20上。
作为优选，为了实现拉线20穿过固定板9，所述固定板9上设有若干通孔，所述通孔的数量与从动机构的数量相等且一一对应，所述固定板9套设在拉线20上。
作为优选，为了支撑转环16，所述转环16的两侧设有第一支架23，所述第一支架23的形状为L形且开口指向转环16，所述第一支架23的顶端固定在顶板4上，所述第一支架23的底端设置在转环16的下方。
作为优选，为了保证拉线20的强度和韧性，所述拉线20为碳素线。
作为优选，为了便于设备的移动，所述底座1的下方设有万向轮。
为了防止翘边现象的出现，该智能型3D打印机在打印过程中，通过升降机构8控制打印平台10的高度位置，在升降机构8内部，通过驱动机构中的第一驱动电机11带动驱动齿轮13转动，使从动机构内部的从动齿轮14转动，从动齿轮14通过转轴15带动转盘19作与从动齿轮14角速度相同的转动，由于在各个从动机构中，各转盘19的转速相同，使得各个从动机构带动拉线20的移动距离相同，在各个从动机构的方向上，打印平台10的升降高度相同，从而使打印平台10无需调整，即可实时保持水平角度，有效地防止了在打印时翘边现象的出现。该防翘边且打印流畅的智能型3D打印机通过升降机构8带动打印平台10平稳升降，使打印平台10始终保持水平角度，防止翘边现象的出现。
为了防止打印过程中材料停留在打印喷头36内，通过打印喷头36两侧的平移单元运行，由第二驱动电机31带动驱动轮32转动，使两侧驱动轮32上的主动齿33依次循环通过滑杆24上的条形齿29与滑杆24发生作用，使滑杆24来回左右移动，在滑杆24移动时，拉动第一连杆25，通过第二连杆26使插杆27在限位环28的方向上来回升降移动，对打印喷头36的材料进行搅动，增加了打印喷头36内部熔化材料的流通性，便于材料从打印喷头36挤出，防止材料停留在打印喷头36内，保证了打印的流畅性。该防翘边且打印流畅的智能型3D打印机通过驱动单元带动滑杆24移动，使插杆27在打印喷头36上下移动搅动材料，便于材料挤出，防止材料停留在打印喷头36内，保证了打印的流畅性。
与现有技术相比，该防翘边且打印流畅的智能型3D打印机通过升降机构8带动打印平台10平稳升降，使打印平台10始终保持水平角度，防止翘边现象的出现，不仅如此，通过驱动单元带动滑杆24移动，使插杆27在打印喷头36上下移动搅动材料，便于材料挤出，防止材料停留在打印喷头36内，保证了打印的流畅性，从而增加了设备的实用性。
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。

Claims (8)

1.3D打印机，其特征在于，包括底座(1)、顶板(4)、固定板(9)、打印平台(10)、材料盘(5)、送丝管(6)、打印单元(7)、升降机构(8)和两个支板(3)，两个所述支板(3)分别设置在底座(1)的两侧，所述支板(3)的底端固定在底座(1)上，所述顶板(4)架设在两个支板(3)上，所述固定板(9)的两端分别固定在两个支板(3)上，所述材料盘(5)设置在顶板(4)的上方且通过送丝管(6)与打印单元(7)连接，所述打印单元(7)设置在固定板(9)的下方，所述打印平台(10)设置在打印单元(7)和底座(1)之间，所述升降机构(8)设置在顶板(4)的下方且与打印平台(10)传动连接；
所述升降机构(8)包括驱动机构和若干从动机构，所述驱动机构包括第一驱动电机(11)、第一驱动轴(12)、驱动齿轮(13)和转环(16)，所述第一驱动电机(11)固定在顶板(4)的下方且通过第一驱动轴(12)与驱动齿轮(13)传动连接，所述驱动齿轮(13)设置在转环(16)内，所述转环(16)上设有若干从动齿(17)，所述从动齿(17)周向均匀分布在转环(16)的内侧；
所述从动机构周向均匀分布在驱动齿轮(13)的外侧，所述从动机构包括固定杆(18)、从动齿轮(14)、转轴(15)、转盘(19)和拉线(20)，所述固定杆(18)的顶端固定在顶板(4)上，所述从动齿轮(14)设置在固定杆(18)的底端且通过转轴(15)与转盘(19)固定连接，所述从动齿轮(14)与主动齿轮(13)啮合，所述从动齿轮(14)与转环(16)上的从动齿(17)啮合，所述转盘(19)通过拉线(20)与打印平台(10)连接；
所述打印单元(7)包括滑杆(24)、第一连杆(25)、第二连杆(26)、插杆(27)、打印喷头(36)、支撑机构和两个平移单元，所述打印喷头(36)设置在滑杆(24)的下方且通过支撑机构与固定板(9)连接，两个所述平移单元分别设置在打印喷头(36)的两侧且与滑杆(24)传动连接，所述滑杆(24)的中端通过第一连杆(25)与第二连杆(26)铰接，所述第二连杆(26)与插杆(27)的顶端铰接，所述插杆(27)的底端设置在打印喷头(36)内；
所述平移单元包括斜杆(30)、第二驱动电机(31)、驱动轮(32)和若干主动齿(33)，所述第二驱动电机(31)通过斜杆(30)固定在打印喷头(36)上且与驱动轮(32)传动连接，所述主动齿(33)均匀分布在驱动轮(32)的半圆周面上，所述滑杆(24)上设有条形齿(29)，所述驱动轮(32)上的主动齿(33)与滑杆(24)上的条形齿(29)啮合；
所述支撑机构包括两个支撑单元，两个所述支撑单元分别设置在打印喷头(36)的两侧，所述支撑单元包括吊杆(34)、滑环(35)和第二支架(37)，所述打印喷头(36)通过第二支架(37)与滑环(35)固定连接，所述滑环(35)套设在滑杆(24)上且通过吊杆(34)与固定板(9)连接。
2.如权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述打印喷头(36)的顶端设有限位环(28)，所述限位环(28)套设在插杆(27)上。
3.如权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述从动机构的数量为四个。
4.如权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述从动机构还包括固定块(21)和导向管(22)，所述导向管(22)通过固定块(21)固定在支板(3)上，所述导向管(22)套设在拉线(20)上。
5.如权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述固定板(9)上设有若干通孔，所述通孔的数量与从动机构的数量相等且一一对应，所述固定板(9)套设在拉线(20)上。
6.如权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述转环(16)的两侧设有第一支架(23)，所述第一支架(23)的形状为L形且开口指向转环(16)，所述第一支架(23)的顶端固定在顶板(4)上，所述第一支架(23)的底端设置在转环(16)的下方。
7.如权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述拉线(20)为碳素线。
8.如权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述底座(1)的下方设有万向轮。
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