CN205112408U - 一种具有弧形滚轮的多功能的3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，X轴传动装置、Y轴传动装置和Z轴传动装置分别包含滚轮和型材，滚轮设置在型材上实现X轴传动、Y轴传动和Z轴传动，滚轮的中部圆周上设置有第一限位传动部，第一限位传动部为凹陷或凸缘，在滚轮上，第一限位传动部的横截面形状为弧形，第一限位传动部包含第一限位传动底部和第一限位传动两侧部，型材上设置与第一限位传动底部相配合的第二限位传动部，第二限位传动部为凹陷或凸缘；第一限位传动底部与第二限位传动部接触，第二限位传动部不与第一限位传动两侧部接触；在第一限位传动部上，第一限位传动底部的横截面形状为弧形。

Description

一种具有弧形滚轮的多功能的3D打印机

技术领域

本实用新型涉及三维打印机技术领域，具体来说是一种具有弧形滚轮的多功能的3D打印机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，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，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。

现在市场上的三维打印机的XYZ三轴传动装置一般由光轴及直线轴承套组成，这样的结构不但部件杂多，组装复杂，而且机器重量过大。

参见申请号201520331477.8的实用新型专利，公开“一种以弧型装置传动的3D打印机”(下称：对比文件1)，采用V型轮和V型材结构，虽然结构简单，但由于其采用V型结构，特别是采用“V型轮两端面夹角为90度，V型材的凹槽两端面夹角为90度”的结构，在安装时候，V型轮90度的两个面不易安装在V型材上，安装不方便，不具备自动定位功能，易出现磕碰到V型轮和V型材的情况。

再者，现有技术中，3D打印机功能单一，只能实现三维打印，例如，在需要进行雕刻的时候，就需要另外采用雕刻机进行雕刻，效率低、成本高。

另一方面，参见对比文件1，在推广使用中，由于具有滚轮和型材组合传动装置的三维打印机的支撑体主要通过一个Z轴型材进行支撑，造成Z轴型材支撑力度较差，只能较佳的支撑长度1米以内的Y轴型材，使用的稳定性较差，使用范围也受到局限。

因此，特别需要一种具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中，3D打印机使用效果较差，功能单一的缺陷，提供一种具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，来解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，包括X轴传动装置、Y轴传动装置和Z轴传动装置，所述X轴传动装置、Y轴传动装置和Z轴传动装置分别包含滚轮和型材，所述滚轮设置在型材上实现X轴传动、Y轴传动和Z轴传动，所述滚轮的中部圆周上设置有第一限位传动部，所述第一限位传动部为凹陷或凸缘，在所述滚轮上，第一限位传动部的横截面形状为弧形，所述第一限位传动部包含第一限位传动底部和第一限位传动两侧部，所述型材上设置与第一限位传动底部相配合的第二限位传动部，所述第二限位传动部为凹陷或凸缘；所述第一限位传动底部与第二限位传动部接触，所述第二限位传动部不与第一限位传动两侧部接触；在所述第一限位传动部上，第一限位传动底部的横截面形状为弧形。

在本实用新型中，所述X轴传动装置还包含X轴驱动电机、X轴驱动轮、X轴从动轮、X轴驱动皮带、X轴滚轮固定板和成型平台，所述X轴传动装置的滚轮为X轴滚轮，所述X轴传动装置的型材为X轴型材，所述X轴型材的一端设置X轴驱动电机，所述X轴驱动电机的电机轴上套设X轴驱动轮，所述X轴型材的另一端设置X轴从动轮，所述X轴滚轮固定板通过X轴滚轮滑动设置在X轴型材上，所述X轴滚轮固定板上设置第一连接柱和第二轮连接柱，所述X轴驱动皮带为开环驱动皮带，所述开环驱动皮带的一端通过X轴驱动轮连接第一连接柱，所述开环驱动皮带的另一端通过X轴从动轮连接第二连接柱，所述X轴滚轮固定板上设置成型平台。

在本实用新型中，所述Y轴传动装置还包含Y轴驱动电机、Y轴驱动轮、Y轴从动轮、Y轴驱动皮带和Y轴滚轮固定板，所述Y轴传动装置的滚轮为Y轴滚轮，所述Y轴传动装置的型材为Y轴型材，所述Y轴型材的一端设置Y轴驱动电机，所述Y轴驱动电机的电机轴上套设Y轴驱动轮，所述Y轴型材的另一端设置Y轴从动轮，所述Y轴滚轮固定板通过Y轴滚轮滑动设置在Y轴型材上，所述Y轴滚轮固定板上设置第一连接柱和第二轮连接柱，所述Y轴驱动皮带为开环驱动皮带，所述开环驱动皮带的一端通过Y轴驱动轮连接第一连接柱，所述开环驱动皮带的另一端通过Y轴从动轮连接第二连接柱。

在本实用新型中，所述Z轴传动装置还包含Z轴传动丝杆、Z轴驱动电机、Z轴滚轮固定板，所述Z轴传动装置的滚轮为Z轴滚轮，所述Z轴传动装置的型材为Z轴型材，所述Z轴型材的一端设置Z轴驱动电机，在所述Z轴型材上，Z轴传动丝杆的一端连接Z轴驱动电机与Z轴驱动电机的电机轴联动，所述Z轴传动丝杆的另一端连接Z轴型材的另一端，所述Z轴滚轮固定板通过Z轴滚轮滑动设置在Z轴型材上，所述Z轴滚轮固定板上设置Y轴传动装置。

在本实用新型中，所述X轴驱动轮和X轴从动轮分别为齿轮，所述X轴驱动皮带为与X轴驱动轮、X轴从动轮相对应的内齿式驱动皮带；所述Y轴驱动轮和Y轴从动轮分别为齿轮，所述Y轴驱动皮带为与Y轴驱动轮、Y轴从动轮相对应的内齿式驱动皮带。

在本实用新型中，所述Y轴传动装置上设置用于雕刻的激光头。

在本实用新型中，所述Y轴传动装置上设置用于铣削的铣刀头。

在本实用新型中，所述Y轴传动装置上设置用于喷洒导电溶液的电子导电溶液喷头。

在本实用新型中，所述Z轴传动装置包含门框形框架，所述门框形框架包含第一竖杆型材和第二竖杆型材，所述Y轴型材的两端分别通过滚轮和型材设置在第一竖杆型材和第二竖杆型材上。

在本实用新型中，所述第一竖杆型材上的滚轮为主动轮，所述第二竖杆型材上的滚轮为从动轮。

有益效果

本实用新型的一种具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，与现有技术相比，滚轮采用弧形结构，能够通过重力因素自动定位，减小滚轮内部两侧的摩擦，结构稳定，增加产品的使用寿命；通过设置激光头，在需要进行雕刻的时候，不需要另外采用雕刻机进行雕刻；设置的铣刀头，能够方便铣削；电子导电溶液喷头，能在柔性(或刚性)基板上喷出电子导电溶液，溶液附于基板，并能迅速干燥形成电路板。此外，铣刀也能对电路板基板进行钻孔；提高效率、降低成本；Z轴型材采用门框形结构，能较佳的支撑长度1米以上的Y轴型材，扩大了产品使用范围；结构简单，十分使用，实现本实用新型的目的。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

图2为图1局部A的放大图；

图3本实用新型Y轴传动装置的结构示意图；

图4为图3局部B的放大图；

图5本实用新型Z轴传动装置采用门框形框架时的结构示意图；

图6本实用新型滚轮与型材配合使用时的爆炸图；

图7为图6的组合状态示意图。

图中：1、X轴传动装置；11、X轴驱动电机；12、X轴驱动轮；13、成型平台；15、X轴型材；2、Y轴传动装置；21、Y轴驱动电机；22、Y轴驱动轮；23、Y轴从动轮；24、Y轴驱动皮带；25、Y轴滚轮固定板；251、成型喷头机构；26、Y轴滚轮；27、Y轴型材；28、第二连接柱；3、Z轴传动装置；31、Z轴传动丝杆；32、Z轴驱动电机；33、Z轴滚轮固定板；34、Z轴滚轮；35、Z轴型材；7、门框形框架；71、第一竖杆型材；72、第二竖杆型材；8、滚轮；81、第一限位传动部；811、第一限位传动底部；812、第一限位传动两侧部；9、型材。

具体实施方式

在全部附图的视图中，对应的参考符号表示对应的部件。

一种具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，包括X轴传动装置1、Y轴传动装置2和Z轴传动装置3，X轴传动装置1、Y轴传动装置2或Z轴传动装置3分别包含滚轮8和型材9，滚轮8设置在型材9上实现三维打印机的X轴传动、Y轴传动或Z轴传动；XYZ轴的传动分别由一根型材和若干滚轮(一般3，4个)组成，结构稳定简单，安装也方便。

本实用新型设计考虑到三维打印机本身重量问题，X轴传动装置1、Y轴传动装置2和Z轴传动装置3分别包含滚轮8和型材9，滚轮8设置在型材9上实现X轴传动、Y轴传动和Z轴传动，此种设计结构，产品重量为其他设计方案的产品的一半左右；本实用新型优势在于，最大地简化XYZ三轴的传动结构，简化组装程序，降低产品重量，降低总成本，更利于客户接受。

滚轮8的中部圆周上设置有第一限位传动部81，第一限位传动部81为凹陷形状或凸缘形状，在滚轮8上，第一限位传动部81的横截面形状为弧形，第一限位传动部81包含第一限位传动底部811和第一限位传动两侧部812，型材9上设置与第一限位传动底部811相配合的第二限位传动部(图中未显示)，第二限位传动部为凹陷形状或凸缘形状，第一限位传动底部811与第二限位传动部接触，第二限位传动部不与第一限位传动两侧部812接触；在第一限位传动部81上，第一限位传动底部811的横截面形状为弧形；通过双弧形结构，使得第二限位传动部始终与第一限位传动底部811紧密接触，避免两者产品错位、走偏等情况，有助于提高3D打印机的精度和稳定性；当第一限位传动部81为凹陷时，那么与第一限位传动部81相配合的第二限位传动部为凸缘；当第一限位传动部81为凸缘时，那么与第一限位传动部81相配合的第二限位传动部为凹陷。

作为本实用新型替换的实施方式，本领域技术人员可知，可以在滚轮8侧面中部的圆周上设置弧形凸起，型材9上设置与弧形凸起想配合的第一限位传动底部811，

优选的实施方式中，X轴传动装置1还包含X轴驱动电机11、X轴驱动轮12、X轴从动轮(图中未显示)、X轴驱动皮带(图中未显示)、X轴滚轮固定板(图中未显示)和成型平台13，X轴传动装置1的滚轮为X轴滚轮14，X轴传动装置1的型材为X轴型材15，X轴型材15的一端设置X轴驱动电机14，X轴驱动电机11的电机轴(图中未显示)上套设X轴驱动轮12，X轴型材15的另一端设置X轴从动轮，X轴滚轮固定板通过X轴滚轮滑动设置在X轴型材15上(作为替换的实施方式，可以不使用X轴固定板，用成型平台13代替X轴固定板直接通过滚轮设置在X轴型材15上)，X轴滚轮固定板上设置第一连接柱(图中未示出)和第二轮连接柱(图中未示出)，X轴驱动皮带为开环驱动皮带，开环驱动皮带的一端通过X轴驱动轮12连接第一连接柱，开环驱动皮带的另一端通过X轴从动轮连接第二连接柱，X轴滚轮固定板上设置成型平台13；采用开环的驱动皮带，使驱动皮带的尺寸不受太大现在，便于匹配安装。

Y轴传动装置2还包含Y轴驱动电机21、Y轴驱动轮22、Y轴从动轮23、Y轴驱动皮带24和Y轴滚轮固定板25，Y轴传动装置2的滚轮为Y轴滚轮26，Y轴传动装置2的型材为Y轴型材27，Y轴型材27的一端设置Y轴驱动电机21，Y轴驱动电机21的电机(图中未示出)上套设Y轴驱动轮22，Y轴型材27的另一端设置Y轴从动轮23，Y轴滚轮固定板25通过Y轴滚轮26滑动设置在Y轴型材27上，Y轴滚轮固定板25上设置第一连接柱(图中未显示)和第二轮连接柱28，Y轴驱动皮带24为开环驱动皮带，开环驱动皮带的一端通过Y轴驱动轮22连接第一连接柱，开环驱动皮带的另一端通过Y轴从动轮22连接第二连接柱28；采用开环的驱动皮带，使驱动皮带的尺寸不受太大现在，便于匹配安装。

Z轴传动装置3还包含Z轴传动丝杆31、Z轴驱动电机32、Z轴滚轮固定板33，Z轴传动装置3的滚轮为Z轴滚轮34，Z轴传动装置3的型材为Z轴型材35，Z轴型材35的一端设置Z轴驱动电机32，在Z轴型材35上，Z轴传动丝杆31的一端连接Z轴驱动电机32与Z轴驱动电机32的电机轴(图中未显示)联动，Z轴传动丝杆31的另一端连接Z轴型材35的另一端，Z轴滚轮固定板33通过Z轴滚轮34滑动设置在Z轴型材35上，Z轴滚轮固定板33上设置Y轴传动装置2。

X轴驱动轮12和X轴从动轮分别为齿轮，X轴驱动皮带为与X轴驱动轮、X轴从动轮相对应的内齿式驱动皮带；Y轴驱动轮22和Y轴从动轮23分别为齿轮，Y轴驱动皮带24为与Y轴驱动轮、Y轴从动轮相对应的内齿式驱动皮带，齿式的齿轮及皮带，便于实现精准传动。

X轴滚轮14、Y轴滚轮26和Z轴滚轮34分别为包含型材一侧滚轮和型材(相对一侧的)另一侧的滚轮，X轴滚轮14、Y轴滚轮26和Z轴滚轮34分别通过型材一侧滚轮和型材另一侧滚轮卡合限位在对应的型材上，达到便于安装的效果，同时能够达到最佳的滚轮、型材配合效果。

X轴型材15、Y轴型材27和Z轴型材35上分别设置凸起的直线轨道4，X轴滚轮14、Y轴滚轮26和Z轴滚轮34的滚轮圆周上分别设置与凸起的轨道4相配合的凹陷5，通过滑轨的方式，达到便于定位的效果。

Y轴滚轮固定板25上设置成型喷头机构251；成型喷头机构251上设置有成型喷头，即3D打印喷头，在此时，成型喷头机构251上可以设置激光头、铣刀头、导电溶液喷头，这三者可以一直设置在成型喷头机构上，或者在需要的使用的时候进行安装使用，即在成型喷头机构上留置、预留有激光头、铣刀头、导电溶液喷头的安装位。

优选的实施方式中，X轴驱动电机11、Y轴驱动电机21和Z轴驱动电机32分别为步进电机。

Y轴传动装置2上设置用于雕刻的激光头，在需要进行雕刻的时候，不需要另外采用雕刻机进行雕刻。

Y轴传动装置2上设置用于铣削的铣刀头，Y轴传动装置2上设置用于喷洒导电溶液的电子导电溶液喷头；电子导电溶液喷头，能在柔性(或刚性)基板上喷出电子导电溶液，溶液附于基板，并能迅速干燥形成电路板。此外，铣刀也能对电路板基板进行钻孔；提高效率、降低成本。

Z轴传动装置3包含门框形框架7，门框形框架7包含第一竖杆型材71和第二竖杆型材72，Y轴型材的两端分别通过滚轮和型材设置在第一竖杆型材71和第二竖杆型材72上，能较佳的支撑长度1米以上的Y轴型材，扩大了产品使用范围；作为本实用新型的一种实施方式，第一竖杆型材71上的滚轮为主动轮，第二竖杆型材72上的滚轮为从动轮，达到节约成本的效果。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，包括X轴传动装置、Y轴传动装置和Z轴传动装置，所述X轴传动装置、Y轴传动装置和Z轴传动装置分别包含滚轮和型材，所述滚轮设置在型材上实现X轴传动、Y轴传动和Z轴传动，所述滚轮的中部圆周上设置有第一限位传动部，所述第一限位传动部为凹陷或凸缘，其特征在于：在所述滚轮上，第一限位传动部的横截面形状为弧形，所述第一限位传动部包含第一限位传动底部和第一限位传动两侧部，所述型材上设置与第一限位传动底部相配合的第二限位传动部，所述第二限位传动部为凹陷或凸缘；所述第一限位传动底部与第二限位传动部接触，所述第二限位传动部不与第一限位传动两侧部接触；在所述第一限位传动部上，第一限位传动底部的横截面形状为弧形。

2.根据权利要求1所述的具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，其特征在于：所述X轴传动装置还包含X轴驱动电机、X轴驱动轮、X轴从动轮、X轴驱动皮带、X轴滚轮固定板和成型平台，所述X轴传动装置的滚轮为X轴滚轮，所述X轴传动装置的型材为X轴型材，所述X轴型材的一端设置X轴驱动电机，所述X轴驱动电机的电机轴上套设X轴驱动轮，所述X轴型材的另一端设置X轴从动轮，所述X轴滚轮固定板通过X轴滚轮滑动设置在X轴型材上，所述X轴滚轮固定板上设置第一连接柱和第二轮连接柱，所述X轴驱动皮带为开环驱动皮带，所述开环驱动皮带的一端通过X轴驱动轮连接第一连接柱，所述开环驱动皮带的另一端通过X轴从动轮连接第二连接柱，所述X轴滚轮固定板上设置成型平台。

3.根据权利要求2所述的具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，其特征在于：所述Y轴传动装置还包含Y轴驱动电机、Y轴驱动轮、Y轴从动轮、Y轴驱动皮带和Y轴滚轮固定板，所述Y轴传动装置的滚轮为Y轴滚轮，所述Y轴传动装置的型材为Y轴型材，所述Y轴型材的一端设置Y轴驱动电机，所述Y轴驱动电机的电机轴上套设Y轴驱动轮，所述Y轴型材的另一端设置Y轴从动轮，所述Y轴滚轮固定板通过Y轴滚轮滑动设置在Y轴型材上，所述Y轴滚轮固定板上设置第一连接柱和第二轮连接柱，所述Y轴驱动皮带为开环驱动皮带，所述开环驱动皮带的一端通过Y轴驱动轮连接第一连接柱，所述开环驱动皮带的另一端通过Y轴从动轮连接第二连接柱。

4.根据权利要求3所述的具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，其特征在于：所述Z轴传动装置还包含Z轴传动丝杆、Z轴驱动电机、Z轴滚轮固定板，所述Z轴传动装置的滚轮为Z轴滚轮，所述Z轴传动装置的型材为Z轴型材，所述Z轴型材的一端设置Z轴驱动电机，在所述Z轴型材上，Z轴传动丝杆的一端连接Z轴驱动电机与Z轴驱动电机的电机轴联动，所述Z轴传动丝杆的另一端连接Z轴型材的另一端，所述Z轴滚轮固定板通过Z轴滚轮滑动设置在Z轴型材上，所述Z轴滚轮固定板上设置Y轴传动装置。

5.根据权利要求4所述的具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，其特征在于：所述X轴驱动轮和X轴从动轮分别为齿轮，所述X轴驱动皮带为与X轴驱动轮、X轴从动轮相对应的内齿式驱动皮带；所述Y轴驱动轮和Y轴从动轮分别为齿轮，所述Y轴驱动皮带为与Y轴驱动轮、Y轴从动轮相对应的内齿式驱动皮带。

6.根据权利要求1所述的具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，其特征在于：所述Y轴传动装置上设置用于雕刻的激光头。

7.根据权利要求1所述的具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，其特征在于：所述Y轴传动装置上设置用于铣削的铣刀头。

8.根据权利要求1所述的具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，其特征在于：所述Y轴传动装置上设置用于喷洒导电溶液的电子导电溶液喷头。

9.根据权利要求3至5任一所述的具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，其特征在于：所述Z轴传动装置包含门框形框架，所述门框形框架包含第一竖杆型材和第二竖杆型材，所述Y轴型材的两端分别通过滚轮和型材设置在第一竖杆型材和第二竖杆型材上。

10.根据权利要求9所述的具有弧形滚轮的多功能的3D打印机，其特征在于：所述第一竖杆型材上的滚轮为主动轮，所述第二竖杆型材上的滚轮为从动轮。