CN112248435A - 一种快速调平且工作空间可调的3d打印机 - Google Patents

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周硕聪
陈章斌
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周硕雄
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Abstract

本发明适用于3D打印技术领域，提供了一种快速调平且工作空间可调整的3D打印机，结构包括平台机构、打印机构、支撑机构和除尘机构。所述平台机构包括底座、立板、竖向螺杆、竖向活动杆、支撑台、打印平台、第一电机、第一传动皮带、调节螺杆、水平仪和螺纹套；所述支撑机构包括内杆、套管、撑球和定位螺栓，支撑台连接竖向螺杆，支撑台通过多个调节螺杆连接打印平台，当支撑台升降时可调节工作空间。打印平台通过设置相互活动连接的内杆和套管，向打印机整体提供支撑，使用者可以分别调节内杆和套管的伸缩长度，对打印机进行快速调平，操作方便。

Description

一种快速调平且工作空间可调的3D打印机
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，尤其涉及一种快速调平且工作空间可调的3D打印机。
背景技术
3D打印机，即快速成形技术的一种机器，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。
现有的3D打印机在使用时存在一定的缺陷，现有的3D打印机在进行调平时，操作不方便，且调平准确度不足，另外，现有的3D打印机的工作空间不方便调节，减少了适用范围。
发明内容
本发明提供一种快速调平且工作空间可调的3D打印机，旨在解决现有技术存在的问题。
本发明是这样实现的，一种快速调平且工作空间可调的3D打印机，包括平台机构、打印机构、支撑机构和除尘机构；
所述平台机构包括底座、立板、竖向螺杆、竖向活动杆、支撑台、打印平台、第一电机、第一传动皮带、调节螺杆、水平仪和螺纹套，所述立板设置有两个且相对设置在所述底座的两侧边沿上，所述立板的下端固定连接所述底座，所述底座上安装有对称设置的两个所述竖向螺杆和多个所述活动杆，所述竖向螺杆转动连接所述底座且所述竖向螺杆的下端穿过所述底座，所述第一电机安装在所述底座上且所述第一电机的输出端通过所述第一传动皮带传动连接两个所述竖向螺杆，所述支撑台安装在所述竖向螺杆和所述活动杆上，所述支撑台上固定有与所述竖向螺杆相配合的所述螺纹套，所述支撑台活动连接所述活动杆，所述支撑台上安装有多个所述调节螺杆，所述调节螺杆的上端向上穿过所述支撑台并连接所述打印平台，所述打印平台上安装有相互垂直且沿水平方向设置的两个所述水平仪；
所述打印机构包括顶框、纵向螺杆、纵向活动杆、第二电机、第二传动皮带、纵向移动块、凸块、横向活动杆、打印头、第三电机和横向螺杆，所述顶框固定在所述立板的上端，所述纵向螺杆和所述纵向活动杆均设置有两个且对称分布在所述顶框的两侧边沿上，每一个所述纵向螺杆上安装有一个所述纵向移动块，两个所述纵向移动块分别活动连接所述两个所述纵向活动杆，所述第二电机安装在所述顶框上，且所述第二电机的输出端通过所述第二传动皮带传动连接两个所述纵向螺杆，每一个所述纵向移动块上安装有一个所述凸块，所述横向螺杆的两端分别转动连接两个所述凸块，所述横向活动杆设置有两个且两端分别固定连接两个所述凸块，所述横向螺杆上安装有所述打印头，所述打印头活动连接所述横向活动杆，所述第三电机安装在一个所述凸块上且所述第三电机的输出端固定连接所述横向螺杆的一端；
所述支撑机构包括内杆、套管、撑球和定位螺栓，所述内杆的数量有多个且为竖直设置，所述内杆的上端固定连接所述底座的下表面，所述内杆的下端套设有所述套管，所述套管活动连接所述内杆，所述内杆上开设有多个定位孔，所述套管上安装有与所述定位孔相匹配的一个所述定位螺栓。
所述除尘机构包括风机、风罩和除尘布袋；风机安装在立板上，风机的出气口连接风罩的一端，风罩另一端安装有除尘布袋。风罩为漏斗形结构。风机能够抽入打印作业产生的粉尘，并通过除尘布袋收集，除尘布袋可拆卸的安装在风罩上。
优选的，所述支撑机构还包括支杆、轮杆和万向轮，每一个所述套管上固定有一个所述支杆，所述支杆活动连接有一个竖直设置的所述轮杆，所述轮杆上开设有至少两个调节孔，所述支杆上安装有与所述调节孔相匹配的一个固定螺栓，所述轮杆的下端固定有一个所述万向轮。
优选的，所述打印机构还包括温度传感器和显示屏，所述温度传感器和所述显示屏均固定在所述顶框上，所述温度传感器电连接所述显示屏，所述显示屏用于显示所述温度传感器检测的温度值。
优选的，所述打印机构还包括控制器和报警器，所述控制器电连接所述温度传感器和所述报警器，所述控制器用于根据所述温度传感器检测的温度值，当所述温度值高于一个预设温度值时，所述控制器控制所述报警器启动。
优选的，还包括除尘机构，所述除尘机构包括风机、风罩和除尘布袋，所述风机安装在所述立板上，所述风机的出气口连接所述风罩的一端，所述风罩另一端安装有所述除尘布袋。
优选的，所述风罩为漏斗形结构。
优选的，所述套管上的多个所述定位孔沿高度方向均匀间隔分布。
优选的，所述调节螺杆上套设有弹簧，所述弹簧位于所述打印平台和所述支撑台之间。
优选的，所述调节螺杆的上端固定有一个活动球，所述活动球嵌入所述打印平台的底部且活动连接所述打印平台。
优选的，所述套管的下端安装有一个所述撑球，所述撑球上开设有螺纹槽，所述套管的下端具有与所述螺纹槽相匹配的外螺纹。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种快速调平且工作空间可调的3D打印机，通过设置用于驱动打印平台沿竖直方向移动的竖向螺杆，打印平台通过一个支撑台支撑，支撑台通过多个调节螺杆连接打印平台，并且支撑台连接竖向螺杆，支撑台升降时可调节工作空间，打印平台能够通过调节螺杆调平，通过设置相互活动连接的内杆和套管，内杆和套管设置有多个并且用于向打印机整体提供支撑，使用者可以通过分别调节内杆和套管的伸缩长度以对打印机进行调平，操作方便。
附图说明
图1为本发明的一种快速调平且工作空间可调的3D打印机的整体结构示意图。
图2为图1中的A处细节放大示意图。
图3为本发明的横向螺杆和凸块的俯视图。
图4为本发明的支撑台的俯视图。
图5为本发明的轮杆的结构示意图。
图中：1-平台机构、11-底座、12-立板、13-竖向螺杆、14-竖向活动杆、15-支撑台、16-打印平台、17-第一电机、18-第一传动皮带、19-调节螺杆、110-弹簧、111-水平仪、112-活动球、113-螺纹套、2-打印机构、21-顶框、22-纵向螺杆、23-纵向活动杆、24-第二电机、25-第二传动皮带、26-纵向移动块、27-凸块、28-横向活动杆、29-打印头、210-第三电机、211-横向螺杆、212-温度传感器、213-控制器、214-报警器、3-支撑机构、31-内杆、32-套管、33-撑球、34-定位孔、35-定位螺栓、36-支杆、37-轮杆、38-万向轮、4-除尘机构、41-风机、42-风罩、42-除尘布袋。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种快速调平且工作空间可调的3D打印机，包括平台机构1、打印机构2、支撑机构3和除尘机构4。
平台机构1包括底座11、立板12、竖向螺杆13、竖向活动杆14、支撑台15、打印平台16、第一电机17、第一传动皮带18、调节螺杆19、水平仪111和螺纹套113，立板12设置有两个且相对设置在底座11的两侧边沿上，立板12的下端固定连接底座11，底座11上安装有对称设置的两个竖向螺杆13和多个活动杆14，竖向螺杆13转动连接底座11且竖向螺杆13的下端穿过底座11，第一电机17安装在底座11上且第一电机17的输出端通过第一传动皮带18传动连接两个竖向螺杆13，支撑台15安装在竖向螺杆13和活动杆14上，支撑台15上固定有与竖向螺杆13相配合的螺纹套113，支撑台15活动连接活动杆14，支撑台15上安装有多个调节螺杆19，调节螺杆19的上端向上穿过支撑台15并连接打印平台16，打印平台16上安装有相互垂直且沿水平方向设置的两个水平仪11。调节螺杆19上套设有弹簧110，弹簧110位于打印平台16和支撑台15之间。调节螺杆19的上端固定有一个活动球112，活动球112嵌入打印平台16的底部且活动连接打印平台16。
底座11为方形板，立板12与底座11通过焊接固定。竖向螺杆13均设置在底座11侧边沿的中部。竖向活动杆14设置有四个且分别位于支撑台15的四角位置处，竖向活动杆14用于使支撑台15上下活动更稳定。第一电机17通过第一传动皮带18驱动竖向螺杆13旋转。调节螺杆19的数量为四个且分别位于打印平台16的四角位置处，从而能够调节打印平台16的四角高度以调平打印平台16，并且弹簧110能够提升调节螺杆19的稳定性，水平仪111用于供使用者观察打印平台16的调平效果。
打印机构2包括顶框21、纵向螺杆22、纵向活动杆23、第二电机24、第二传动皮带25、纵向移动块26、凸块27、横向活动杆28、打印头29、第三电机210、横向螺杆211、温度传感器212、显示屏、控制器213和报警器214，顶框21固定在立板12的上端，纵向螺杆22和纵向活动杆23均设置有两个且对称分布在顶框21的两侧边沿上，每一个纵向螺杆22上安装有一个纵向移动块26，两个纵向移动块26分别活动连接两个纵向活动杆23，第二电机24安装在顶框21上，且第二电机24的输出端通过第二传动皮带25传动连接两个纵向螺杆22，每一个纵向移动块26上安装有一个凸块27，横向螺杆211的两端分别转动连接两个凸块27，横向活动杆28设置有两个且两端分别固定连接两个凸块27，横向螺杆211上安装有打印头29，打印头29活动连接横向活动杆28，第三电机210安装在一个凸块27上且第三电机210的输出端固定连接横向螺杆211的一端。温度传感器212和显示屏均固定在顶框21上，温度传感器212电连接显示屏，显示屏用于显示温度传感器212检测的温度值。控制器213电连接温度传感器212和报警器214，控制器213用于根据温度传感器212检测的温度值，当温度值高于一个预设温度值时，控制器213控制报警器214启动。
顶框21固定连接两个立板12。纵向螺杆22用于驱动纵向移动块26和凸块27纵向移动，并且第二电机24用于驱动纵向螺杆22旋转，横向螺杆211用于驱动打印头29横向移动，第三电机210用于驱动横向螺杆211旋转。
支撑机构3包括内杆31、套管32、撑球33、定位螺栓35、支杆36、轮杆37和万向轮38，内杆31的数量有多个且为竖直设置，内杆31的上端固定连接底座11的下表面，内杆31的下端套设有套管32，套管32活动连接内杆31，内杆31上开设有多个定位孔34，套管32上安装有与定位孔34相匹配的一个定位螺栓35。每一个套管32上固定有一个支杆36，支杆36活动连接有一个竖直设置的轮杆37，轮杆37上开设有至少两个调节孔，支杆36上安装有与调节孔相匹配的一个固定螺栓，轮杆37的下端固定有一个万向轮38。套管32上的多个定位孔34沿高度方向均匀间隔分布。套管32的下端安装有一个撑球33，撑球33上开设有螺纹槽，套管32的下端具有与螺纹槽相匹配的外螺纹。
内杆31设置有四个且位于底座11的四角位置处，使用者可以通过调节内杆31在套管32内的伸缩长度以调平底座11，并且能够利用定位螺栓35固定。使用者在移动打印机时，可通过降下轮杆37以通过万向轮38移动装置整体，轮杆37通过固定螺栓固定。
除尘机构4包括风机41、风罩42和除尘布袋43，风机41安装在立板12上，风机41的出气口连接风罩42的一端，风罩42另一端安装有除尘布袋43。风罩42为漏斗形结构。风机41能够抽入打印作业产生的粉尘，并通过除尘布袋43收集，除尘布袋43可拆卸的安装在风罩42上。
本发明的一种快速调平且工作空间可调的3D打印机，在使用时，第一电机17通过第一传动皮带18驱动竖向螺杆13旋转，从而带动支撑台15及打印平台16进行升降活动，使用可以通过调节打印平台16的四角高度以调平打印平台16，并且弹簧110能够提升调节螺杆19的稳定性，水平仪111用于供使用者观察打印平台16的调平效果，并且第二电机24驱动纵向螺杆22旋转，纵向螺杆22用于驱动纵向移动块26和凸块27纵向移动，第三电机210能够驱动横向螺杆211旋转，横向螺杆211用于驱动打印头29横向移动。使用者可以通过调节内杆31在套管32内的伸缩长度以调平底座11，并且能够利用定位螺栓35固定。使用者在移动打印机时，可通过降下轮杆37以通过万向轮38移动装置整体，轮杆37通过固定螺栓固定，风机41能够抽入打印作业产生的粉尘，并通过除尘布袋43收集。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种快速调平且工作空间可调的3D打印机，其特征在于：包括平台机构(1)、打印机构(2)、支撑机构(3)和除尘机构(4)；
所述平台机构(1)包括底座(11)、立板(12)、竖向螺杆(13)、竖向活动杆(14)、支撑台(15)、打印平台(16)、第一电机(17)、第一传动皮带(18)、调节螺杆(19)、水平仪(111)和螺纹套(113)，所述立板(12)设置有两个且相对设置在所述底座(11)的两侧边沿上，所述立板(12)的下端固定连接所述底座(11)，所述底座(11)上安装有对称设置的两个所述竖向螺杆(13)和多个所述活动杆(14)，所述竖向螺杆(13)转动连接所述底座(11)且所述竖向螺杆(13)的下端穿过所述底座(11)，所述第一电机(17)安装在所述底座(11)上且所述第一电机(17)的输出端通过所述第一传动皮带(18)传动连接两个所述竖向螺杆(13)，所述支撑台(15)安装在所述竖向螺杆(13)和所述活动杆(14)上，所述支撑台(15)上固定有与所述竖向螺杆(13)相配合的所述螺纹套(113)，所述支撑台(15)活动连接所述活动杆(14)，所述支撑台(15)上安装有多个所述调节螺杆(19)，所述调节螺杆(19)的上端向上穿过所述支撑台(15)并连接所述打印平台(16)，所述打印平台(16)上安装有相互垂直且沿水平方向设置的两个所述水平仪(111)；
所述打印机构(2)包括顶框(21)、纵向螺杆(22)、纵向活动杆(23)、第二电机(24)、第二传动皮带(25)、纵向移动块(26)、凸块(27)、横向活动杆(28)、打印头(29)、第三电机(210)和横向螺杆(211)，所述顶框(21)固定在所述立板(12)的上端，所述纵向螺杆(22)和所述纵向活动杆(23)均设置有两个且对称分布在所述顶框(21)的两侧边沿上，每一个所述纵向螺杆(22)上安装有一个所述纵向移动块(26)，两个所述纵向移动块(26)分别活动连接所述两个所述纵向活动杆(23)，所述第二电机(24)安装在所述顶框(21)上，且所述第二电机(24)的输出端通过所述第二传动皮带(25)传动连接两个所述纵向螺杆(22)，每一个所述纵向移动块(26)上安装有一个所述凸块(27)，所述横向螺杆(211)的两端分别转动连接两个所述凸块(27)，所述横向活动杆(28)设置有两个且两端分别固定连接两个所述凸块(27)，所述横向螺杆(211)上安装有所述打印头(29)，所述打印头(29)活动连接所述横向活动杆(28)，所述第三电机(210)安装在一个所述凸块(27)上且所述第三电机(210)的输出端固定连接所述横向螺杆(211)的一端；
所述支撑机构(3)包括内杆(31)、套管(32)、撑球(33)和定位螺栓(35)，所述内杆(31)的数量有多个且为竖直设置，所述内杆(31)的上端固定连接所述底座(11)的下表面，所述内杆(31)的下端套设有所述套管(32)，所述套管(32)活动连接所述内杆(31)，所述内杆(31)上开设有多个定位孔(34)，所述套管(32)上安装有与所述定位孔(34)相匹配的一个所述定位螺栓(35)。
2.如权利要求1所述的一种快速调平且工作空间可调的3D打印机，其特征在于：所述支撑机构(3)还包括支杆(36)、轮杆(37)和万向轮(38)，每一个所述套管(32)上固定有一个所述支杆(36)，所述支杆(36)活动连接有一个竖直设置的所述轮杆(37)，所述轮杆(37)上开设有至少两个调节孔，所述支杆(36)上安装有与所述调节孔相匹配的一个固定螺栓，所述轮杆(37)的下端固定有一个所述万向轮(38)。
3.如权利要求1所述的一种快速调平且工作空间可调的3D打印机，其特征在于：所述打印机构(2)还包括温度传感器(212)和显示屏，所述温度传感器(212)和所述显示屏均固定在所述顶框(21)上，所述温度传感器(212)电连接所述显示屏，所述显示屏用于显示所述温度传感器(212)检测的温度值。
4.如权利要求3所述的一种快速调平且工作空间可调的3D打印机，其特征在于：所述打印机构(2)还包括控制器(213)和报警器(214)，所述控制器(213)电连接所述温度传感器(212)和所述报警器(214)，所述控制器(213)用于根据所述温度传感器(212)检测的温度值，当所述温度值高于一个预设温度值时，所述控制器(213)控制所述报警器(214)启动。
5.如权利要求1所述的一种快速调平且工作空间可调的3D打印机，其特征在于：还包括除尘机构(4)，所述除尘机构(4)包括风机(41)、风罩(42)和除尘布袋(43)，所述风机(41)安装在所述立板(12)上，所述风机(41)的出气口连接所述风罩(42)的一端，所述风罩(42)另一端安装有所述除尘布袋(43)。
6.如权利要求5所述的一种快速调平且工作空间可调的3D打印机，其特征在于：所述风罩(42)为漏斗形结构。
7.如权利要求1所述的一种快速调平且工作空间可调的3D打印机，其特征在于：所述套管(32)上的多个所述定位孔(34)沿高度方向均匀间隔分布。
8.如权利要求1所述的一种快速调平且工作空间可调的3D打印机，其特征在于：所述调节螺杆(19)上套设有弹簧(110)，所述弹簧(110)位于所述打印平台(16)和所述支撑台(15)之间。
9.如权利要求1所述的一种快速调平且工作空间可调的3D打印机，其特征在于：所述调节螺杆(19)的上端固定有一个活动球(112)，所述活动球(112)嵌入所述打印平台(16)的底部且活动连接所述打印平台(16)。
10.如权利要求1所述的一种快速调平且工作空间可调的3D打印机，其特征在于：所述套管(32)的下端安装有一个所述撑球(33)，所述撑球(33)上开设有螺纹槽，所述套管(32)的下端具有与所述螺纹槽相匹配的外螺纹。
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