CN204036850U - 3d打印机 - Google Patents

Abstract

一种3D打印机，包括机架，机架设有底座，底座设有打印底板，底座两侧设有立柱，立柱设有打印平台，底座还设有Z轴移动系统，Z轴移动系统与打印平台相连接，打印平台能够在Z轴移动系统的作用下在相对于立柱移动，打印平台与机架之间设有滑轮组，打印平台表面设有X轴移动系统和Y轴移动系统，Y轴移动系统固定于打印平台，X轴移动系统设于Y轴移动系统且能相对于Y轴移动系统滑动，X轴移动系统朝设有喷头安装基座，喷头安装基座能够相对于X轴移动系统水平滑动，喷头安装基座设有打印喷头，喷头安装基座与打印喷头为可拆卸连接；本实用新型具有稳定性稿、使用寿命长、维护成本低等优点，满足了当今市场对3D打印机的消费需求。

Description

3D打印机

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印技术领域，具体讲的是涉及一种3D打印机。

背景技术

3D打印机，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、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。常常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型或者用于一些产品的直接制造，意味着这项技术正在普及。3D打印机的工作原理与普通打印机基本相同，是通过电脑控制把“打印材料”一层一层地叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。

目前市场上所普及的3D打印机普遍存在一下三个方面的缺陷，从而影响了打印机打印的效果。

1. 目前市场上存在的3D打印机的喷头大多是采用喷嘴和加热铝块连接，铝块上安装有加热管和热电偶，用来加热和测温，上部再安装有进料管，进料管上部安装有散热铝片，铝片上装有散热风扇。但是这种结构的喷头的部件多，安装不方便，使得生产成本变大，而且这种3D打印机喷头的部件体积大，使得整体的体积也变大，影响了打印机的整体美观；这种结构的3D打印机喷头的隔热效果不稳定，长时间加热以后热量会慢慢传导到进料管以上，打印材料会在上部开始软化，致使堵塞，不但造成打印材料的浪费，降低打印的效率，造成打印时间的损失。

2. 目前市场上所存在的打印机一般是通过螺钉将喷头固定于打印机的机座上面，这种安装固定机构的生产安装的精度要求和操作要求较高，提高了打印机的生产成本，降低了打印机的生产效率；喷头是打印机中最容易出问题和故障的部件之一，而这种安装固定方式的维修和更换需要专业工具拆卸和安装，而且操作难度较高，如果操作不当甚至可能会导致打印机其它部件出现故障，提高了打印机售后维护的成本；目前打印机已经走进了寻常百姓的家庭，而这种连接方式的打印机维护成本和维修难度较大，阻碍了打印机在市场上的推广。

3. 目前市场上所存在的打印平台升降机构大致分为两种：（1）是1个电机连接单侧1根丝杆带动平台的升降运动；（2）是2个电机连接2根丝杆同时带动平台的升降运动。（1）方案虽然结构简单，但是这种结构的打印平台的升降运动很不稳定，当受到外界的一个很小的力就可以使打印平台产生移动，最好影响了打印机的打印效果；而且这种结构的打印平台的四向升降运动滞后，使得打印是的误差较大。（2）方案的打印平台结构虽然传动稳定，但是这种结构增加了1个电机和驱动器，大大增加了成本和能耗，还增加了打印机的安装和调试的复杂度，加大了售后维护的成本。

发明内容

为了克服克服上述所存在的技术问题，本实用新型提供了一种3D打印机；本实用新型具有稳定性稿、使用寿命长、维护成本低等优点，满足了当今市场对3D打印机的消费需求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种3D打印机，包括机架，机架为框形结构，机架下端设有底座，所述底座表面设有打印底板，底座两侧边缘处设有立柱，立柱设有打印平台，底座还垂直设有Z轴移动系统，Z轴移动系统与打印平台相连接，打印平台与底座相平行，打印平台能够在Z轴移动系统的作用下在相对于立柱做升降移动，打印平台与机架之间设有滑轮组，打印平台表面设有相互垂直的X轴移动系统和Y轴移动系统，Y轴移动系统固定于打印平台，X轴移动系统设于Y轴移动系统且能相对于Y轴移动系统水平滑动，X轴移动系统设有喷头安装基座，且喷头安装基座能够相对于X轴移动系统水平滑动，喷头安装基座设有打印喷头，且喷头安装基座与打印喷头为可拆卸连接。

所述打印底板通过调节螺钉固定于底座表面中心处，且打印底板与底座之间设有复位弹簧，复位弹簧套于调节螺钉。

所述Z轴移动系统由传动丝杆和步进电机组成，步进电机设于底座，传动丝杆与步进电机的输出轴相连接，打印平台通过传动丝杆与Z轴移动系统相连接，步进电机的输出轴、传动丝杆与底座相垂直。

所述打印平台与传动丝杆相连接，且打印平台能够在步进电机、传动丝杆的作用下做升降运动。

所述滑轮组为两组，且滑轮组分别设于打印平台在Z轴移动系统两侧的边缘处。

所述滑轮组由两个同轴双滑轮、两个单滑轮组成，机架在打印平台的上下两侧各固定有一个同轴双滑轮和一个单滑轮，且两个同轴双滑轮隔着打印平台相对应设置，两个单滑轮隔着打印平台相对应设置，打印平台上下两个表面在传动丝杆两侧均设置有两个固定螺丝，且固定螺丝均匀分布于打印平台的边缘处，打印平台上侧表面设置的固定螺丝连接有钢丝，且钢丝依次通过打印平台上侧设置的同轴双滑轮、打印平台下侧设置的同轴双滑轮、打印平台下侧设置的单滑轮与设置于打印平台下侧的固定螺丝相固定；打印平台上侧表面另一端设置的固定螺丝连接有钢丝，且钢丝依次通过打印平台上侧设置的单滑轮、同轴双滑轮、打印平台下侧设置的同轴双滑轮与设置于打印平台下侧的另一端设置的固定螺丝相固定。

所述Y轴移动系统为两个，且设置于打印平台在传动丝杆两侧边缘处，且两个Y轴移动系统之间相互平行，其中一个Y轴移动系统设有第一电机，X轴移动系统设于两个Y轴移动系统之间，第一电机与X轴移动系统通过皮带和带轮相连接，且第一电机能带动X轴移动系统在两个Y轴移动系统之间滑动。

所述X轴移动系统还设有第二电机，且第二电机与喷头安装基座通过皮带和带轮相连接，第二电机能够带动喷头安装基座相对于X轴移动系统水平滑动。

所述打印喷头由喷头壳体、喷嘴、喷头主体、传动装置组成，喷头壳体设有进料孔，喷嘴设于喷头壳体，喷头主体与喷嘴相连接，喷嘴与喷头主体之间设有隔热管，隔热管一端设于喷嘴内，另一端设于喷头主体内，且喷嘴与喷头主体连接处还设置有隔热垫，喷嘴外壁套有加热管，喷头主体外壁设有散热片，传动装置设于喷头主体与进料孔之间，且传动装置与喷头主体的输入端相连接；隔热管为聚四氟乙烯管。

所述打印喷头通过喷头壳体与喷头安装基座相连接，喷头安装基座与喷头壳体相连接的一侧表面设有第一磁钢和第一定位装置，所述喷头壳体在与喷头安装基座相连接的一侧表面设有与第一磁钢和第一定位装置相对应的第二磁钢和第二定位装置，第一磁钢与第二磁钢相互配合连接，第一定位装置与第二定位装置相互配合连接。

本实用新型的有益效果是：

1. 本实用新型的打印喷头减少了喷头的安装部件，方便了喷头的安装，降低生产成本，且内部结构更加合理，隔热效果更好，延长了喷头的使用寿命，避免了长时间工作后喷头出现堵塞的情况，减少产品的维护成本，而且结构紧凑，喷嘴体积小，产品外观美观，提高用户使用体验。

2. 本实用新型采用了磁钢与磁钢之间的吸力以及定位装置之间的定位功能，使得本实用新型易于拆卸与安装，生产成本低，维护成本低，以降低售后压力和后期维护成本，有利于打印机在市场上的推广。

3. 本实用新型的打印平台采用步进电机和传动丝杆的配合运动来实现打印平台的升降，且打印平台与机架之间设置有滑轮组，在步进电机和传动丝杆带动打印平台升降的作用下，滑轮组带动打印平台的同步进行升降，使得打印平台升降平稳可靠，传动精度大，同时还具有结构简单，维护成本低，升降平稳顺畅。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2是本实用新型滑轮组的整体结构示意图。

图3是本实用新型滑轮组的传动示意图。

图4是本实用新型X轴移动系统和Y轴移动系统的传动结构示意图。

图5是本实用新型打印喷头的整体结构示意图。

图6是本实用新型喷嘴、喷头主体和隔热管的整体结构示意图。

图7是本实用新型喷头壳体的整体结构示意图。

图8是本实用新型安装基座的整体结构示意图。

图9是本实用新型喷头壳体与安装基座的装配图。

1. 机架，2. 底座，3. 打印底板，4. 立柱，5. 打印平台，6. Z轴移动系统，7. 滑轮组，8. X轴移动系统，9. Y轴移动系统，10. 喷头安装基座，11. 打印喷头，12. 皮带，13. 带轮，31. 调节螺钉，32. 复位弹簧，61. 传动丝杆，62. 步进电机，71. 同轴双滑轮，72. 单滑轮，73. 固定螺丝，74. 钢丝，81. 第二电机，92. 第一电机，101. 第一磁钢，102. 第一定位装置，111.喷头壳体，112. 喷嘴，113. 喷头主体，114. 传动装置，115. 进料孔，116. 隔热管，117. 隔热垫，118. 加热管，119. 散热片，121. 第二磁钢，122. 第二定位装置。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种3D打印机，包括机架1，机架1为框形结构，机架1下端设有底座2，所述底座2表面设有打印底板3，底座2两侧边缘处设有立柱4，立柱4设有打印平台5，底座2还垂直设有Z轴移动系统6，Z轴移动系统6与打印平台5相连接，打印平台5与底座2相平行，打印平台5能够在Z轴移动系统6的作用下在相对于立柱4做升降移动，打印平台5与机架1之间设有滑轮组7，打印平台5表面设有相互垂直的X轴移动系统8和Y轴移动系统9，Y轴移动系统9固定于打印平台5，X轴移动系统8设于Y轴移动系统9且能相对于Y轴移动系统9水平滑动，X轴移动系统8设有喷头安装基座10，且喷头安装基座10能够相对于X轴移动系统8水平滑动，喷头安装基座10设有打印喷头11，且喷头安装基座10与打印喷头11为可拆卸连接。打印底板3通过调节螺钉31固定于底座2表面中心处，且打印底板3与底座2之间设有复位弹簧32，复位弹簧32套于调节螺钉31。Z轴移动系统6由传动丝杆61和步进电机62组成，步进电机62设于底座2，传动丝杆61与步进电机62的输出轴相连接，打印平台5通过传动丝杆61与Z轴移动系统6相连接，步进电机62的输出轴、传动丝杆61与底座2相垂直。打印平台5与传动丝杆61相连接，且打印平台5能够在步进电机62、传动丝杆61的作用下做升降运动。

如图2至图3所示，所述滑轮组7为两组，且滑轮组7分别设于打印平台5在Z轴移动系统6两侧的边缘处，滑轮组7由两个同轴双滑轮71、两个单滑轮72组成，机架1在打印平台5的上下两侧各固定有一个同轴双滑轮71和一个单滑轮72，且两个同轴双滑轮71隔着打印平台5相对应设置，两个单滑轮72隔着打印平台5相对应设置，打印平台5上下两个表面在传动丝杆61两侧均设置有两个固定螺丝73，且固定螺丝73均匀分布于打印平台5的边缘处，打印平台5上侧表面设置的固定螺丝73连接有钢丝74，且钢丝74依次通过打印平台5上侧设置的同轴双滑轮71、打印平台5下侧设置的同轴双滑轮71、打印平台5下侧设置的单滑轮72与设置于打印平台5下侧的固定螺丝73相固定；打印平台5上侧表面另一端设置的固定螺丝73连接有钢丝74，且钢丝74依次通过打印平台5上侧设置的单滑轮72、同轴双滑轮71、打印平台5下侧设置的同轴双滑轮71与设置于打印平台5下侧的另一端设置的固定螺丝73相固定。

如图4所示，所述Y轴移动系统9为两个，且设置于打印平台5在传动丝杆61两侧边缘处，且两个Y轴移动系统9之间相互平行，其中一个Y轴移动系统9设有第一电机91，X轴移动系统8设于两个Y轴移动系统9之间，第一电机91与X轴移动系统8通过皮12带和带轮13相连接，且第一电机91能带动X轴移动系统8在两个Y轴移动系统9之间滑动。X轴移动系统8还设有第二电机81，且第二电机81与喷头安装基座10通过皮带12和带轮13相连接，第二电机81能够带动喷头安装基座10相对于X轴移动系统8水平滑动。

如图5至图6所示，所述打印喷头11由喷头壳体111、喷嘴112、喷头主体113、传动装置114组成，喷头壳体111设有进料孔115，喷嘴112设于喷头壳体111，喷头主体113与喷嘴112相连接，喷嘴112与喷头主体113之间设有隔热管116，隔热管116一端设于喷嘴112内，另一端设于喷头主体113内，且喷嘴112与喷头主体113连接处还设置有隔热垫117，喷嘴112外壁套有加热管118，喷头主体113外壁设有散热片119，传动装置114设于喷头主体113与进料孔115之间，且传动装置114与喷头主体113的输入端相连接；隔热管116为聚四氟乙烯管。

如图7至图9所示，所述打印喷头11通过喷头壳体111与喷头安装基座10相连接，喷头安装基座10与喷头壳体111相连接的一侧表面设有第一磁钢101和第一定位装置102，所述喷头壳体111在与喷头安装基座10相连接的一侧表面设有与第一磁钢101和第一定位装置102相对应的第二磁钢121和第二定位装置122，第一磁钢101与第二磁钢121相互配合连接，第一定位装置102与第二定位装置122相互配合连接。

本实用新型的打印喷头减少了喷头的安装部件，方便了喷头的安装，降低生产成本，且内部结构更加合理，隔热效果更好，延长了喷头的使用寿命，避免了长时间工作后喷头出现堵塞的情况，减少产品的维护成本，而且结构紧凑，喷嘴体积小，产品外观美观，提高用户使用体验；本实用新型采用了磁钢与磁钢之间的吸力以及定位装置之间的定位功能，使得本实用新型易于拆卸与安装，生产成本低，维护成本低，以降低售后压力和后期维护成本，有利于打印机在市场上的推广本实用新型的打印平台采用步进电机和传动丝杆的配合运动来实现打印平台的升降，且打印平台与机架之间设置有滑轮组，在步进电机和传动丝杆带动打印平台升降的作用下，滑轮组带动打印平台的同步进行升降，使得打印平台升降平稳可靠，传动精度大，同时还具有结构简单，维护成本低，升降平稳顺畅。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3D打印机，其特征是：包括机架，机架为框形结构，机架下端设有底座，所述底座表面设有打印底板，底座两侧边缘处设有立柱，立柱设有打印平台，底座还垂直设有Z轴移动系统，Z轴移动系统与打印平台相连接，打印平台与底座相平行，打印平台能够在Z轴移动系统的作用下在相对于立柱做升降移动，打印平台与机架之间设有滑轮组，打印平台表面设有相互垂直的X轴移动系统和Y轴移动系统，Y轴移动系统固定于打印平台，X轴移动系统设于Y轴移动系统且能相对于Y轴移动系统水平滑动，X轴移动系统设有喷头安装基座，且喷头安装基座能够相对于X轴移动系统水平滑动，喷头安装基座设有打印喷头，且喷头安装基座与打印喷头为可拆卸连接。

2.根据权利要求书1所述的3D打印机，其特征是：所述打印底板通过调节螺钉固定于底座表面中心处，且打印底板与底座之间设有复位弹簧，复位弹簧套于调节螺钉。

3.根据权利要求书1所述的3D打印机，其特征是：所述Z轴移动系统由传动丝杆和步进电机组成，步进电机设于底座，传动丝杆与步进电机的输出轴相连接，打印平台通过传动丝杆与Z轴移动系统相连接，步进电机的输出轴、传动丝杆与底座相垂直。

4.根据权利要求书1或3所述的3D打印机，其特征是：所述打印平台与传动丝杆相连接，且打印平台能够在步进电机、传动丝杆的作用下做升降运动。

5.根据权利要求书1所述的3D打印机，其特征是：所述滑轮组为两组，且滑轮组分别设于打印平台在Z轴移动系统两侧的边缘处。

6.根据权利要求书1所述的3D打印机，其特征是：所述滑轮组由两个同轴双滑轮、两个单滑轮组成，机架在打印平台的上下两侧各固定有一个同轴双滑轮和一个单滑轮，且两个同轴双滑轮隔着打印平台相对应设置，两个单滑轮隔着打印平台相对应设置，打印平台上下两个表面在传动丝杆两侧均设置有两个固定螺丝，且固定螺丝均匀分布于打印平台的边缘处，打印平台上侧表面设置的固定螺丝连接有钢丝，且钢丝依次通过打印平台上侧设置的同轴双滑轮、打印平台下侧设置的同轴双滑轮、打印平台下侧设置的单滑轮与设置于打印平台下侧的固定螺丝相固定；打印平台上侧表面另一端设置的固定螺丝连接有钢丝，且钢丝依次通过打印平台上侧设置的单滑轮、同轴双滑轮、打印平台下侧设置的同轴双滑轮与设置于打印平台下侧的另一端设置的固定螺丝相固定。

7.根据权利要求书1所述的3D打印机，其特征是：所述Y轴移动系统为两个，且设置于打印平台在传动丝杆两侧边缘处，且两个Y轴移动系统之间相互平行，其中一个Y轴移动系统设有第一电机，X轴移动系统设于两个Y轴移动系统之间，第一电机与X轴移动系统通过皮带和带轮相连接，且第一电机能带动X轴移动系统在两个Y轴移动系统之间滑动。

8.根据权利要求书1或7所述的3D打印机，其特征是：所述X轴移动系统还设有第二电机，且第二电机与喷头安装基座通过皮带和带轮相连接，第二电机能够带动喷头安装基座相对于X轴移动系统水平滑动。

9.根据权利要求书1所述的3D打印机，其特征是：所述打印喷头由喷头壳体、喷嘴、喷头主体、传动装置组成，喷头壳体设有进料孔，喷嘴设于喷头壳体，喷头主体与喷嘴相连接，喷嘴与喷头主体之间设有隔热管，隔热管一端设于喷嘴内，另一端设于喷头主体内，且喷嘴与喷头主体连接处还设置有隔热垫，喷嘴外壁套有加热管，喷头主体外壁设有散热片，传动装置设于喷头主体与进料孔之间，且传动装置与喷头主体的输入端相连接；隔热管为聚四氟乙烯管。

10.根据权利要求书1或9所述的3D打印机，其特征是：所述打印喷头通过喷头壳体与喷头安装基座相连接，喷头安装基座与喷头壳体相连接的一侧表面设有第一磁钢和第一定位装置，所述喷头壳体在与喷头安装基座相连接的一侧表面设有与第一磁钢和第一定位装置相对应的第二磁钢和第二定位装置，第一磁钢与第二磁钢相互配合连接，第一定位装置与第二定位装置相互配合连接。