CN207014783U - 一种便携式3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式3D打印机，其包括底座、轴板一、轴板二和轴板三；在底座上设置有同步轮驱动机构一，轴板一垂向设置且轴板一的一端与同步轮驱动机构一连接，使得轴板一通过同步轮驱动机构一转动连接在底座上，轴板二通过导轨滑动连接在轴板一上，在轴板一上设置有丝杆螺母驱动机构，丝杆螺母驱动机构与轴板二配合连接，在丝杆螺母驱动机构的带动下轴板二能沿轴板一上、下移动，在轴板二上设置有同步轮驱动机构二，轴板三的一端通过同步轮驱动机构二转动连接在轴板二上，在轴板三的另外一端上设置有打印机挤出部件。本实用新型结构简单，体积小，便于携带。

Description

一种便携式3D打印机

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印机，尤其涉及一种便携式3D打印机。

背景技术

3D打印是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品的一种技术。3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，熔融沉积造型( FDM )技术是3D打印技术中的一个主流技术，FDM技术是将CAD模型分为一层层极薄的截面，生成控制3D打印机喷嘴移动轨迹的二维几何信息，3D打印机加热头把热熔性材料( ABS树脂、尼龙、蜡等)加热到临界状态，呈现半流体性质在计算机控制下，沿CAD确定的二维几何信息运动轨迹，喷头将半流动状态的材料挤压出来，凝固形成轮廓形状的薄层，当一层完毕后，通过垂直升降系统降下新形成层，进行固化。这样层层堆积粘结，自下而上形成该模型的三维实体。

但是，现有的3D打印机均都存在结构复杂，体积大，不便于携带的问题。

授权公告号为CN205631386U，授权公告日为2016年10月12日的中国实用新型专利公开了一种彩色3D打印机，其包括打印头和与所述打印头相连的供料机构；所述供料机构包括用于存储液态光固 化材料的若干原色储料盒、与所述若干原色储料盒相连的混液池、以及用于将所述液态光固化材料输送至所述混液池的送料组件；所述打印头包括设置在所述混液池下方的光源组件和设置在所述光源组件下方的喷嘴。

授权公告号为CN206085684U，授权公告日为2017年4月12日的中国实用新型专利公开了一种3D打印机，包括用于打印的打印头；它还包括底座、用于携带打印 头进行左右位移移动的横向位移机构；所述横向位移机构包括具有两个支撑体的龙门支架、设置于龙门支架内侧的两个平行 设置的第一滑杆，还包括套在两个第一滑杆上的滑块，所述滑块可在两个第一滑杆上左右 滑动，所述打印头固定于所述滑块上，还包括设置于龙门支架左侧侧壁上的、两个纵向间隔 设置的第一定滑轮、设置于龙门支架右侧侧壁上的两个纵向间隔设置的第二定滑轮、设置 于龙门支架顶部的第一动力电机、以及设置于所述第一动力电机动力输出轴上的输出轮，还包括传输带，所述传输带的一端与所述滑块的一侧侧壁连接，其另一端依次通过两个第 一定滑轮、输出轮、两个第二定滑轮与滑块的另一侧侧壁连接；还包括用于驱动所述打印头前后位移移动的水平位移机构，所述水平位移机构包括分 别设置于底座左右两侧的两个相向间隔设置的支撑板，在所述底座左侧的两个相向设置的支撑板之间设置有两个由上至下间隔平行设置的固定滑杆，在所述底座右侧的两个相向设置的支撑板之间设置有一个导向杆，在所述导向杆上方还设置有一个与该导向杆平行设置的丝杆，该丝杆可周向转动，在该丝杆的一端还设置有与该丝杆端部连接的第二动力电机；所述龙门支架的底端悬空设置，且在所述龙门支架左侧支撑体的下端设置有两个与两个固定滑杆对应的通孔，两个固定滑杆分别贯穿其中一个通孔设置，在所述龙门支架右侧支撑 体的下端设置有一个与所述导向杆对应的穿孔，并在所述穿孔的上方还设置有一个与所述 丝杆上的螺纹匹配的螺纹穿孔，所述导向杆贯穿所述穿孔设置，所述丝杆穿过螺纹穿孔并 与该螺纹穿孔螺纹连接； 还包括设置于所述打印头下方的打印平台，所述底座的下方设有容纳腔，在所述底座上设置有四个引导杆，在所述打印平台的四个角上分别开设有一圆孔，所述四个引导杆分别穿过打印平台上的一个圆孔设置；在所述打印平台下方的底座上还设置有第一轴承，在该第一轴承内还设置有丝杆套筒，所述丝杆套筒的下端延伸至第一轴承的下方，并在延伸至第一轴承下方的丝杆套筒端部上还设置有锥形齿轮，还包括设置于所述丝杆套筒内的升降丝杆，在所述打印平台的底部设置有第二轴承，所述升降丝杆的顶端与所述第二轴承的内圈固定连接；还包括与所述锥形齿轮啮合的主动锥形齿轮、与该主动锥形齿轮对应连接的第三动力电机。

上述专利文献中的3D打印机均存在结构复杂，体积大，不便于携带的问题。

综上，如何设计一种便携式3D打印机，使其结构简单，体积小，便于携带是急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种便携式3D打印机，其结构简单，体积小，便于携带。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种便携式3D打印机，其包括底座、轴板一、轴板二和轴板三；在底座上设置有同步轮驱动机构一，轴板一垂向设置且轴板一的一端与同步轮驱动机构一连接，使得轴板一通过同步轮驱动机构一转动连接在底座上，轴板二通过导轨滑动连接在轴板一上，在轴板一上设置有丝杆螺母驱动机构，丝杆螺母驱动机构与轴板二配合连接，在丝杆螺母驱动机构的带动下轴板二能沿轴板一上、下移动，在轴板二上设置有同步轮驱动机构二，轴板三的一端通过同步轮驱动机构二转动连接在轴板二上，在轴板三的另外一端上设置有打印机挤出部件。

优选的，所述同步轮驱动机构一包括连接在底座上的驱动电机一、固接在驱动电机一输出轴上的同步轮一、转动连接在底座上的同步轮二和将同步轮一与同步轮二配合传动连接起来的同步带一；轴板一的一端与同步轮二固接。

优选的，所述丝杆螺母驱动机构包括连接在轴板一另外一端上的电机和与电机的输出轴连接的丝杆；在轴板二的一侧上固接有螺母座，通过丝杆和螺母座配合连接，从而使得在丝杆螺母驱动机构的带动下轴板二能沿轴板一上、下移动。

优选的，所述丝杆螺母驱动机构设置有两个，所述螺母座也设置有两个，一个丝杆螺母驱动机构的丝杆与其中一个螺母座相配合连接，另外一个丝杆螺母驱动机构的丝杆与另外一个螺母座相配合连接。

优选的，所述同步轮驱动机构二包括连接在轴板二一端上的驱动电机二、连接在轴板二中部的安装座一和连接在轴板二另外一端上的安装座二；在驱动电机二输出轴上固接有同步轮三，在安装座一上转动连接有转轴一，在安装座二上转动连接有转轴二，在转轴一的两端上分别设置有同步轮四和同步轮五，在转轴二的一端上设置有同步轮六且转轴二的一端穿过同步轮六与轴板三的一端固接，同步轮三与同步轮四之间通过同步带二配合传动连接，同步轮五和同步轮六之间通过同步带三配合传动连接。

优选的，在轴板二的另外一侧上开有多个螺纹孔一和多个螺纹孔二；通过多个连接螺丝一穿过安装座一拧入到多个螺纹孔一中，从而将安装座一连接在轴板二上，通过多个连接螺丝二穿过安装座二拧入到多个螺纹孔二中，从而将安装座二连接在轴板二上。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过结构设计，使得整体结构较为简单，体积较小，便于携带。通过设置同步轮驱动机构一、丝杆螺母驱动机构和同步轮驱动机构二的具体结构，使得本实用新型能进一步保证3D打印工作的顺利进行。通过设置两个丝杆螺母驱动机构来驱动轴板二上、下移动，这样能进一步保证轴板二在上、下移动时的平稳性。通过将安装座一和安装座二设置成能拆装的结构，使得本实用新型能根据实际工况来确定安装座一和安装座二在轴板二上的具体位置，提高了实用性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的立体结构示意图一；

图2为本实用新型实施例的立体结构示意图二；

图3为本实用新型实施例中打印机挤出部件的主视结构示意图；

图4为本实用新型实施例中水冷块的立体结构示意图；

图5为本实用新型实施例的水冷块中位于冷却水道处的内部结构示意图；

图中：1. 底座，111. 底板一，112. 底板二，2. 轴板一，3. 轴板二，4. 轴板三，5.同步轮驱动机构一，511. 驱动电机一,512. 同步轮二,513. 同步带一,6. 导轨，7. 丝杆螺母驱动机构，711. 电机,712. 丝杆,8. 同步轮驱动机构二，811. 驱动电机二,812. 安装座一,813. 安装座二,814. 同步轮三,9. 打印机挤出部件，10. 送料盘，11. 材料丝,12. 转轴一,121. 同步轮四,122. 同步轮五,13. 转轴二,131. 同步轮六,14. 同步带二,15. 同步带三,16. 散热片，17. 步进电机，18. 散热风扇，19. 喉管，20. 加热块，21. 喷嘴，22. 水冷块，221. 块体，222. 水口一，223. 水口二，224. 通孔，23. 冷却水道，231.直线水道一，232. 直线水道二，233. 直线水道三，24. 螺堵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细的阐述。

实施例：如图1和图2所示，一种便携式3D打印机，其包括底座1、轴板一（Z轴板）2、轴板二3（X轴板）和轴板三4；在底座1上设置有同步轮驱动机构一5，轴板一2垂向设置且轴板一2的一端与同步轮驱动机构一5连接，使得轴板一2通过同步轮驱动机构一5转动连接在底座1上，轴板二2通过导轨6滑动连接在轴板一2上，在轴板一2上设置有丝杆螺母驱动机构7，丝杆螺母驱动机构7与轴板二3配合连接，在丝杆螺母驱动机构7的带动下轴板二3能沿轴板一2上、下移动，在轴板二3上设置有同步轮驱动机构二8，轴板三4的一端通过同步轮驱动机构二8转动连接在轴板二3上，在轴板三4的另外一端上设置有打印机挤出部件9。本实施例在工作时，通过同步轮驱动机构一5带动轴板一2围绕自身轴线转动，通过丝杆螺母驱动机构7带动轴板二3上、下移动，通过同步轮驱动机构二8带动轴板三4以其一端为转动点转动，从而不断调整设置在轴板三4另外一端上的打印机挤出部件9的空间位置，实现了3D打印过程。本实施例的结构简单，体积小，便于携带。在本实施例中，底座1包括底板一111和底板二112，底板一111和底板二112相互垂直设置，这样能保证整个打印机工作时的平稳性。送料盘10位于3DD打印机的一侧位置，送料盘10中的材料丝11送入到打印机挤出部件9中，为打印机挤出部件9进行供料。

所述同步轮驱动机构一5包括连接在底座1上的驱动电机一511、固接在驱动电机一511输出轴上的同步轮一（图中未示出）、转动连接在底座1上的同步轮二512和将同步轮一与同步轮二512配合传动连接起来的同步带一513；轴板一2的一端与同步轮二512固接。轴板一2垂向设置在同步轮二512的中心轴线上，当驱动电机一511通过同步轮一和同步带一513驱动同步轮二512转动时，轴板一2能围绕同步轮二512的中心轴线转动。驱动电机一511可采用伺服电机。

所述丝杆螺母驱动机构7包括连接在轴板一2另外一端上的电机711和与电机711的输出轴连接的丝杆712；在轴板二3的一侧上固接有螺母座（图中未示出），通过丝杆712和螺母座配合连接，从而使得在丝杆螺母驱动机构7的带动下轴板二3能沿轴板一2上、下移动。电机711可采用伺服电机。

所述丝杆螺母驱动机构7设置有两个，所述螺母座也设置有两个，一个丝杆螺母驱动机构的丝杆712与其中一个螺母座相配合连接，另外一个丝杆螺母驱动机构的丝杆712与另外一个螺母座相配合连接。这样设置，能保证轴板二在上、下移动时的平稳性。

所述同步轮驱动机构二8包括连接在轴板二3一端上的驱动电机二811、连接在轴板二3中部的安装座一812和连接在轴板二3另外一端上的安装座二813；在驱动电机二811输出轴上固接有同步轮三814，在安装座一812上转动连接有转轴一12，在安装座二813上转动连接有转轴二13，在转轴一12的两端上分别设置有同步轮四121和同步轮五122，在转轴二13的一端上设置有同步轮六131且转轴二13的一端穿过同步轮六131与轴板三4的一端固接，同步轮三814与同步轮四121之间通过同步带二14配合传动连接，同步轮五122和同步轮六131之间通过同步带三15配合传动连接。驱动电机二811可采用伺服电机，通过控制驱动电机二811动作，能带动轴板三4的一端围绕转轴二13转动。

在轴板二3的另外一侧上开有多个螺纹孔一和多个螺纹孔二（图中未示出）；通过多个连接螺丝一穿过安装座一812拧入到多个螺纹孔一中，从而将安装座一812连接在轴板二3上，通过多个连接螺丝二穿过安装座二813拧入到多个螺纹孔二中，从而将安装座二813连接在轴板二3上。将安装座一和安装座二设置成能拆装的结构，使得本实施例能根据实际工况来确定安装座一和安装座二在轴板二上的具体位置，提高了本实施例的实用性。

如图3至图5所示，打印机挤出部件9包括散热片16、设置在散热片16一侧上的步进电机17和设置在散热片16另外一侧上的散热风扇18，散热风扇18与步进电机17的输出轴配合传动连接，3D打印机挤出部件的喉管19穿过散热片16且安装在散热片16上，在外露于散热片的喉管19的一端上设置有加热块20，在加热块20上设置有喷嘴21。在3D打印机挤出部件的散热片16和加热块20之间设置有水冷块22，所述水冷块22包括块体221和设置在块体221一侧上的水口一222与水口二223，水口一222连接进水管，水口二223连接出水管，进水管通过水泵供水，在这里，也可以反过来，即水口一222连接出水管，水口二223连接进水管，在块体221的内部设置有冷却水道23，水口一222与水口二223通过冷却水道23连通，在块体221上还设置有供喉管19通过的通孔224，外露于散热片的喉管19的一端穿过水冷块块体上的通孔224与加热块20连接。现有的3D打印机挤出部件是采用风冷式冷却装置来进行冷却的，热量通过传热的形式传递给散热片,散热片再通过风扇以流动空气的形式将热量带走。但是，现有的这种冷却方式对散热片进行散热效果不明显，散热较差、冷却较慢，无法达到精确控温的目的。本实施例通过在打印机挤出部件上增设水冷装置，从而使得本实施例的散热效果明显，散热效率高、冷却迅速，达到了精确控温的目的。

所述冷却水道23为U型，块体上的通孔224位于冷却水道的U型开口之间的位置。这样设置能进一步提高散热效果和散热效率。

所述冷却水道23包括直线水道一231、垂直于直线水道一231的直线水道二232和垂直于直线水道一231的直线水道三233；直线水道二232的一端与直线水道一231的一端端部连通，直线水道二232的另外一端与水口一222连通，直线水道三233的一端与直线水道一231的中部连通，直线水道三233的另外一端与水口二223连通，在直线水道一231的另外一端端部上设置有螺堵24；块体上的通孔224位于直线水道二232和直线水道三233之间的位置。这样便于水冷块中冷却水道的加工，降低了制造成本。

综上，本实用新型通过结构设计，使得整体结构较为简单，体积较小，便于携带。通过设置同步轮驱动机构一、丝杆螺母驱动机构和同步轮驱动机构二的具体结构，使得本实用新型能进一步保证3D打印工作的顺利进行。通过设置两个丝杆螺母驱动机构来驱动轴板二上、下移动，这样能进一步保证轴板二在上、下移动时的平稳性。通过将安装座一和安装座二设置成能拆装的结构，使得本实用新型能根据实际工况来确定安装座一和安装座二在轴板二上的具体位置，提高了实用性。

本实施例中所述的“多个”即指“两个或两个以上”的数量。以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (6)

1.一种便携式3D打印机，其特征在于：包括底座、轴板一、轴板二和轴板三；在底座上设置有同步轮驱动机构一，轴板一垂向设置且轴板一的一端与同步轮驱动机构一连接，使得轴板一通过同步轮驱动机构一转动连接在底座上，轴板二通过导轨滑动连接在轴板一上，在轴板一上设置有丝杆螺母驱动机构，丝杆螺母驱动机构与轴板二配合连接，在丝杆螺母驱动机构的带动下轴板二能沿轴板一上、下移动，在轴板二上设置有同步轮驱动机构二，轴板三的一端通过同步轮驱动机构二转动连接在轴板二上，在轴板三的另外一端上设置有打印机挤出部件。

2.根据权利要求1所述的便携式3D打印机，其特征在于：所述同步轮驱动机构一包括连接在底座上的驱动电机一、固接在驱动电机一输出轴上的同步轮一、转动连接在底座上的同步轮二和将同步轮一与同步轮二配合传动连接起来的同步带一；轴板一的一端与同步轮二固接。

3.根据权利要求2所述的便携式3D打印机，其特征在于：所述丝杆螺母驱动机构包括连接在轴板一另外一端上的电机和与电机的输出轴连接的丝杆；在轴板二的一侧上固接有螺母座，通过丝杆和螺母座配合连接，从而使得在丝杆螺母驱动机构的带动下轴板二能沿轴板一上、下移动。

4.根据权利要求3所述的便携式3D打印机，其特征在于：所述丝杆螺母驱动机构设置有两个，所述螺母座也设置有两个，一个丝杆螺母驱动机构的丝杆与其中一个螺母座相配合连接，另外一个丝杆螺母驱动机构的丝杆与另外一个螺母座相配合连接。

5.根据权利要求3所述的便携式3D打印机，其特征在于：所述同步轮驱动机构二包括连接在轴板二一端上的驱动电机二、连接在轴板二中部的安装座一和连接在轴板二另外一端上的安装座二；在驱动电机二输出轴上固接有同步轮三，在安装座一上转动连接有转轴一，在安装座二上转动连接有转轴二，在转轴一的两端上分别设置有同步轮四和同步轮五，在转轴二的一端上设置有同步轮六且转轴二的一端穿过同步轮六与轴板三的一端固接，同步轮三与同步轮四之间通过同步带二配合传动连接，同步轮五和同步轮六之间通过同步带三配合传动连接。

6.根据权利要求5所述的便携式3D打印机，其特征在于：在轴板二的另外一侧上开有多个螺纹孔一和多个螺纹孔二；通过多个连接螺丝一穿过安装座一拧入到多个螺纹孔一中，从而将安装座一连接在轴板二上，通过多个连接螺丝二穿过安装座二拧入到多个螺纹孔二中，从而将安装座二连接在轴板二上。