CN112046000A - 一种3d打印机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D打印机，包括三棱柱形框架，安装于三棱柱形框架的喷头移动组件，安装于喷头移动组件的喷头组件，安装于三棱柱形框架的供料组件、断料检测组件、显示组件，以及电源主板组件；所述电源主板组件与喷头移动组件、喷头组件、供料组件、断料检测组件以及显示组件电性连接；本申请的3D打印机具有三棱柱形框架，三棱柱形框架底部设置有传动组件，通过传动组件的皮带传送达到无限长度打印。

Description

一种3D打印机
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印机。
背景技术
3D打印技术，又称为增材制造技术或快速成型技术，是以3D数字模型为基础，采用可粘黏材料，如金属或塑料粉末、塑料线材、光敏树脂等，通过逐层打印的方式来构造实体的技术。其基本步骤为使用计算机构建3D模型，再将3D模型进行切片，以分为成百上千个薄层，最后使用3D打印机逐层打印出来，直至叠加形成实体。与传统的制造技术相比，3D打印技术具有几个突出优势：无需机械加工或任何模具，极大的减少了制造时间和材料成本；由于其逐层加工、累积成型的特点，制造几乎不受结构复杂度的限制；模型设计十分简单，能够根据用户个性化的需求随时更改。但是当前的3D打印设备存在灵活性不高的问题，需要对结构进行调整以增加打印效率。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
为了满足上述要求，本发明的目的在于提供一种3D打印机。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种3D打印机，包括三棱柱形框架，安装于三棱柱形框架的喷头移动组件，安装于喷头移动组件的喷头组件，安装于三棱柱形框架的供料组件、断料检测组件、显示组件，以及电源主板组件；所述电源主板组件与喷头移动组件、喷头组件、供料组件、断料检测组件以及显示组件电性连接；
所述三棱柱形框架下端连接有水平的工作平台，所述工作平台安装有传动组件，所述传动组件安装有用于3D打印的垫片，所述传动组件位于喷头组件下方，所述喷头移动组件的移动方向与传动组件的夹角为锐角；
所述供料组件与喷头组件连接，所述供料组件用于为喷头组件供应打印原料。
在一可能的实施方式中，所述传动组件为皮带传动机构，所述传动组件通过紧固件安装于工作平台。
进一步技术方案为，所述皮带传动机构包括机构基架，安装于机构基架的主动轮组件，安装于主动轮组件的传动皮带，通过传动皮带与主动轮组件连接的从动轮组件，以及安装于传动皮带上的热床组件。
进一步技术方案为，所述热床组件包括安装于传动皮带下方的加热热床板，用于调节所述加热热床板高度的调节底板，所述加热热床板与传动皮带接触。
在一可能的实施方式中，所述喷头移动组件安装于三棱柱形框架的一端。
在一可能的实施方式中，所述喷头移动组件连接有倾斜移动组件，所述倾斜移动组件包括安装于三棱柱形框架的第一带传动机构，所述第一带传动机构的传动方向与三棱柱形框架的端面方向一致。
在一可能的实施方式中，所述喷头移动组件包括用于驱动喷头组件横向移动的第二带传动机构，所述第二带传动机构的传动带与喷头组件固定连接。
在一可能的实施方式中，所述喷头移动组件设有滑动槽，所述喷头组件安装有滑轮，所述滑轮安装于滑动槽。
在一可能的实施方式中，所述电源主板组件与第一带传动机构以及第二带传动机构电性连接。
在一可能的实施方式中，所述供料组件与喷头组件连接，所述喷头组件包括3D打印喷头，所述供料组件包括挤料组件与料架结构。
相比于现有技术,本发明的有益效果在于：本申请的3D打印机具有三棱柱形框架，三棱柱形框架底部设置有传动组件，通过传动组件的皮带传送达到无限长度打印，而且喷头组件能够灵活移动从而使工作范围完整覆盖打印平台，可提高打印效率，利用供料组件以及断料检测组件确保了打印过程的精确；除此之外，显示组件可以展示打印过程中的实际情况，可观察是否出现断料等情况，能够确保设备稳定运行，保证打印效率。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提出的一种3D打印机的具体实施例结构示意图；
图2为本申请提出的一种3D打印机的具体实施例结构后视示意图；
图3为本申请提出的一种3D打印机的具体实施例结构右视示意图；
图4为本申请提出的一种3D打印机的具体实施例结构的皮带传动机构示意图；
图5为本申请提出的一种3D打印机的具体实施例结构的皮带传动机构(隐藏部分机构基架)另一视角的轴视示意图；
图6为本申请提出的一种3D打印机的具体实施例结构皮带传动机构(隐藏部分传动皮带)另一视角的轴视示意图。
附图标记
100 三棱柱形框架 101 底座结构
102 第一倾斜杆 103 第二倾斜杆
104 第三倾斜杆 105 第四倾斜杆
106 固定杆 107 角码
108 紧固件 200 喷头移动组件
201 第一滑轮 202 滑槽
203 滑动槽 300 喷头组件
301 第二滑轮 400 供料组件
500 显示组件 600 工作平台
700 传动组件 701 垫片
702 机构基架 703 传动皮带
704 驱动电机 705 传动带轮
706 同步带 707 包胶辊
708 动辊筒 709 从动轴
710 调节安装块 711 加热热床板
712 调节底板 713 安装块
714 调节旋钮 800 倾斜移动组件
801 第一带传动机构 A 主动轮组件
B 从动轮组件 C 热床组件
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
参考图1-图6，图1为本申请提出的一种3D打印机的具体实施例结构示意图，图2为本申请提出的一种3D打印机的具体实施例结构后视示意图，图3为本申请提出的一种3D打印机的具体实施例结构右视示意图，图4为本申请提出的一种3D打印机的具体实施例结构的皮带传动机构示意图，图5为本申请提出的一种3D打印机的具体实施例结构的皮带传动机构(隐藏部分机构基架)另一视角的轴视示意图，图6为本申请提出的一种3D打印机的具体实施例结构皮带传动机构(隐藏部分传动皮带)另一视角的轴视示意图，3D打印机包括三棱柱形框架100，安装于三棱柱形框架100的喷头移动组件200，安装于喷头移动组件200的喷头组件300，安装于三棱柱形框架100的供料组件400、断料检测组件(图中未示出，可集成至喷头组件300)、显示组件500，以及电源主板组件(图中未示出，可采用现有技术中的控制器)；所述电源主板组件与喷头移动组件200、喷头组件300、供料组件400、断料检测组件以及显示组件500电性连接；具体地，所述供料组件400与喷头组件300连接，所述供料组件400用于为喷头组件300供应打印原料，所述喷头组件300包括3D打印喷头，所述供料组件400包括挤料组件与料架结构，其中料架结构可设置为圆柱卷筒形状。
在一实施例中，所述三棱柱形框架100下端连接有水平的工作平台600，所述工作平台600安装有传动组件700，所述传动组件700安装有用于3D打印的垫片701，其中，所述垫片701可采用玻璃材质的垫片。所述传动组件700位于喷头组件300下方，所述喷头移动组件200的移动方向与传动组件的夹角为10-80°，较佳的选择为45°。
在一实施例中，所述传动组件700为皮带传动机构，所述传动组件700通过紧固件安装于工作平台600。
在一实施例中，为了使喷头组件300能够发生相对于传动组件700的空间直角坐标系中的位置移动，从而实现在垫片701上实施3D打印，所述喷头移动组件200安装于三棱柱形框架100的一端，所述喷头组件300的输出方向朝向垫片701，其中，所述喷头组件300可包括角度可旋转的喷头，从而实现多个角度的打印。
在一实施例中，所述喷头移动组件200连接有倾斜移动组件800，所述倾斜移动组件800包括安装于三棱柱形框架100的第一带传动机构801，所述第一带传动机构801的传动方向与三棱柱形框架100的端面方向一致。通过第一传动机构801可以带动喷头移动组件200实现在三棱柱形框架100的棱柱方向移动。
其中，由于打印还需要配合横向移动，因此，所述喷头移动组件200包括用于驱动喷头组件300横向移动的第二带传动机构，所述第二带传动机构的传动带与喷头组件300固定连接，所述喷头移动组件200设有滑槽202。所述喷头组件300安装有第二滑轮301，所述第二滑轮301安装于滑槽202，实现了横向移动。
为了控制上述组件，所述电源主板组件与第一带传动机构801以及第二带传动机构电性连接，同时所述电源主板组件可根据接收的打印资料，控制喷头移动组件200、喷头组件300共同工作。
在一实施例中，由于本申请的3D打印机需要利用三棱柱形框架100作为操作载体，现对其结构做详细说明：三棱柱形框架100包括底座结构101，安装于底座结构101的第一倾斜杆102、第二倾斜杆103、第三倾斜杆104以及第四倾斜杆105；所述第一倾斜杆102和第二倾斜杆103位于底座结构100左端，所述第三倾斜杆104与第四倾斜杆105位于底座结构101右端，所述第一倾斜杆102与第三倾斜杆104连接，所述第二倾斜杆103与第四倾斜杆105连接；
所述第一倾斜杆102与第三倾斜杆104连接的位置设有固定杆106，所述固定杆106另一端固定于第二倾斜杆103与第四倾斜杆105连接的位置；
所述第三倾斜杆104与第四倾斜杆105连接有横向的移动杆(即喷头移动组件200的结构基座)，所述移动杆设有第一滑轮201，所述第三倾斜杆104与第四倾斜杆105均设有用于第一滑轮201滑动的滑动槽203，所述第一滑轮201安装于滑动槽203内，所述移动杆安装有喷头组件300，所述喷头组件300与移动杆滑动连接，从而实现驱动喷头组件300移动。
在一实施例中，为了实现倾斜杆与底座结构的固定，所述第一倾斜杆102、第二倾斜杆103与底座结构101连接的位置均安装有角码107。所述第三倾斜杆104、第四倾斜杆105与底座结构101连接的位置设有紧固件108，其中，紧固件可采用螺丝、螺母以及设有螺纹孔的固定块等结构。
在一实施例中，所述第一倾斜杆102与第二倾斜杆103平行，所述第一倾斜杆102与底座结构101的夹角为10-80度，作为较佳的选择，所述第一倾斜杆102与底座结构101的夹角优选为45度，也可采用其他角度。
在另一方面，由于本申请的3D打印机需要配合传动组件700(即后文的皮带传动机构)进行工作方能够实现较好的打印效果，现对皮带传动机构的具体结构进行说明，皮带传动机构包括机构基架702，安装于机构基架702的主动轮组件A，安装于主动轮组件A的传动皮带703，通过传动皮带703与主动轮组件连接的从动轮组件B，以及安装于传动皮带703上的热床组件C；其中，所述热床组件C还安装有加热器，用于实现加热。
所述主动轮组件A包括驱动电机704，与驱动电机704输出端连接的传动带轮705，安装于传动带轮705的同步带706，以及用于与传动皮带703连接的包胶辊707；所述从动轮组件B包括从动辊筒708，安装于从动辊筒708的从动轴709，以及与从动轴709连接的调节安装块710。
所述热床组件C包括安装于传动皮带703下方的加热热床板711，所述加热热床板711连接有调节底板712，所述加热热床板711与传动皮带703接触，可实现传动皮带703的升降。所述调节底板712通过调节杆、锁紧螺母以及调节旋钮714安装于机构基架702，使用者可通过调节旋钮714调节传动皮带703的高度，达到打印调平的目的。早某些实施例中，调节旋钮714可使调节杆升降，从而带动加热热床板711上下升降，实现调节作用。
在一实施例中，所述驱动电机704为减速步进电机，所述包胶辊707通过安装块713安装于机构基架702，为了使包胶辊707稳定转动，所述安装块713设有用于安装轴承的安装槽，所述包胶辊707通过轴承安装于安装块713。所述包胶辊707用于带动从动轴转动，因此需要获得驱动电机704的驱动力，所述包胶辊707与传动带轮705通过同步带706传动连接。与安装块713对应的，所述调节安装块710通过紧固件安装于机构基架702，所述从动轴通过轴承安装于调节安装块710，从而使带传动机构两端被固定，打印机能够获得稳定工作的打印平台。
综上所述，本申请的3D打印机能够灵活地移动喷头组件，使其能够朝向传动组件的打印平台，并在XYZ轴的空间坐标系移动，可提高打印效率，利用供料组件以及断料检测组件确保了打印过程的精确；除此之外，显示组件可以展示打印过程中的实际情况，可观察是否出现断料等情况，能够确保设备稳定运行，保证打印效率。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其他各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3D打印机，其特征在于，包括三棱柱形框架，安装于三棱柱形框架的喷头移动组件，安装于喷头移动组件的喷头组件，安装于三棱柱形框架的供料组件、断料检测组件、显示组件，以及电源主板组件；所述电源主板组件与喷头移动组件、喷头组件、供料组件、断料检测组件以及显示组件电性连接；
所述三棱柱形框架下端连接有水平的工作平台，所述工作平台安装有传动组件，所述传动组件安装有用于3D打印的垫片，所述传动组件位于喷头组件下方，所述喷头移动组件的移动方向与传动组件的夹角为锐角；
所述供料组件与喷头组件连接，所述供料组件用于为喷头组件供应打印原料。
2.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述三棱柱形包括底座结构，安装于底座结构的第一倾斜杆、第二倾斜杆、第三倾斜杆以及第四倾斜杆；所述第一倾斜杆与第二倾斜杆位于底座结构左端，所述第三倾斜杆与第四倾斜杆位于底座结构右端，所述第一倾斜杆与第三倾斜杆连接，所述第二倾斜杆与第四倾斜杆连接。
3.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述传动组件为皮带传动机构，所述传动组件通过紧固件安装于工作平台。
4.根据权利要求3所述的3D打印机，其特征在于，所述皮带传动机构包括机构基架，安装于机构基架的主动轮组件，安装于主动轮组件的传动皮带，通过传动皮带与主动轮组件连接的从动轮组件，以及安装于传动皮带上的热床组件。
5.根据权利要求4所述的3D打印机，其特征在于，所述热床组件包括安装于传动皮带下方的加热热床板，用于调节所述加热热床板高度的调节底板，所述加热热床板与传动皮带接触。
6.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述喷头移动组件安装于三棱柱形框架的一端。
7.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述喷头移动组件连接有倾斜移动组件，所述倾斜移动组件包括安装于三棱柱形框架的第一带传动机构，所述第一带传动机构的传动方向与三棱柱形框架的端面方向一致。
8.根据权利要求7所述的3D打印机，其特征在于，所述喷头移动组件包括用于驱动喷头组件横向移动的第二带传动机构，所述第二带传动机构的传动带与喷头组件固定连接。
9.根据权利要求8所述的3D打印机，其特征在于，所述喷头移动组件设有滑动槽，所述喷头组件安装有滑轮，所述滑轮安装于滑动槽。
10.根据权利要求9所述的3D打印机，其特征在于，所述电源主板组件与第一带传动机构以及第二带传动机构电性连。
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