CN208529747U - 一种3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种3D打印机，其包括基架；所述基架包括多个支撑结构件；所述支撑结构件内设置过线孔；过线孔内设置有印制线排；所述支撑结构件的外侧壁上设置有用于将印制线排与外部芯片连接的插接端口。本实用新型结构简单，将基架设计成一种电路板，在支撑结构件内埋设印制线排，利用多个支撑结构件将多个外部芯片连接在一起，省去电路主板以及外部电线的布设，由此更加简洁和整齐，同时，不同功能的外部芯片分散设置，便于学生学习和认知，且当某个芯片损坏时，可以快速更换该芯片，成本更低。

Description

一种3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其是涉及一种3D打印机。

背景技术

目前3D打印机作为一种新兴的设备，本质上还是一种打印设备，随着科学技术的不断提升，3D打印机的功能范围也越来越宽广。

目前的3D打印机结构复杂，在教学过程中无法让学生们直接、快速地掌握打印机的基本结构和工作原理，由此导致教学效率低、学生们的学习效果不理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种3D打印机，以解决上述背景技术中提出技术问题中的至少一个。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种3D打印机，其包括：基架；

所述基架包括多个支撑结构件；

所述支撑结构件内设置过线孔；过线孔内设置有印制线排；

所述支撑结构件的外侧壁上设置有用于将印制线排与外部芯片连接的插接端口。

本实用新型结构简单，将基架设计成一种电路板，在支撑结构件内埋设印制线排，利用多个支撑结构件将多个外部芯片连接在一起，省去电路主板以及外部电线的布设，由此更加简洁和整齐，同时，不同功能的外部芯片分散设置，便于学生学习和认知，且当某个芯片损坏时，可以快速更换该芯片(现有技术需要更换整个电路板，成本更高)，成本更低。

进一步地，多个所述支撑结构件通过插接方式拼装在一起。

拼装形成的所述基架为长方体或者正方体。

进一步地，所述支撑结构件的两端分别设置有一个所述插接端口。

进一步地，所述支撑结构件外侧壁的中部设置有所述插接端口。

进一步地，所述插接端口通过磁吸方式设置在所述支撑结构件上。具体而言，所述支撑结构件上设置有用于容纳所述插接端口的插槽，插接端口上设置有磁铁条，插接端口插入所述插槽内，插接端口与支撑结构件之间通过磁铁条吸附固定。

通过磁吸方式设置插接端口，更便于教学过程的多次反复的拆装。当然必要时，插接端口与支撑结构件之间还可通过加装螺钉等紧固件来紧固防止松动。

进一步地，所述外部芯片包括处理器以及电机控制芯片，处理器以及电机控制芯片通过所述印制线排连接。

另外，所述外部芯片还可以包括现有技术3D打印机的中控主板上的部分或者所有中控芯片。

进一步地，还包括传动模块和挤出模块；

所述传动模块通过插接方式可拆卸地设置在所述基架上；

所述挤出模块通过插接方式可拆卸地设置在所述传动模块上；

所述传动模块用于带动所述挤出模块在三维空间内移动。

进一步地，所述电机控制芯片通过所述印制线排与所述传动模块上的电机连接；

所述处理器通过所述印制线排与所述挤出模块连接。

本实用新型采用模块化设计，各个模块之间通过插接方式可快速拆装地连接在一起，便于维护的同时，更为教学提供帮助，有助于学生快速掌握3D打印机的主要部件和工作原理。

进一步地，所述传动模块包括X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构；

所述挤出模块通过插接方式可拆卸地设置在所述X轴移动机构上，所述X轴移动机构用于带动所述挤出模块沿X轴方向移动；

X轴移动机构通过插接方式可拆卸地设置在所述Y轴移动机构上，所述Y轴移动机构用于带动X轴移动机构和挤出模块沿Y轴方向移动；

Y轴移动机构通过插接方式可拆卸地设置在所述Z轴移动机构上，Z轴移动机构用于带动Y轴移动机构、X轴移动机构和挤出模块沿Z轴方向移动。

其中，X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构分别包括：驱动电机和丝杠传动副。当然移动机构还可以采用其他方式，例如为电缸，或者包括电机、直线轨道以及齿轮齿条传动副等。

进一步地，所述电机控制芯片包括：X轴电机控制芯片、Y轴电机控制芯片和Z轴电机控制芯片。

进一步地，所述挤出模块包括打印机头，所述打印机头包括有物料输送机构及成型喷嘴。

进一步地，所述基架上还可拆卸地设置有料仓，所述成型喷嘴通过物料输送机构以及管路与所述料仓连接。

进一步地，所述基架上设置有用于承载被打印工件的工作台。

进一步地，还包括杆体和顶起执行机构；

所述工作台为板状，所述工作台上设置有多个轴孔；

所述杆体可伸缩滑动地设置在所述轴孔上；

所述顶起执行机构用于驱动所述杆体相对所述工作台上下移动，杆体顶部伸出所述轴孔的上方口沿或者退出轴孔内，所述杆体顶部伸出所述轴孔时，杆体的顶部突出工作台的上方工作台面，进而迫使工作台面上的被打印工件与工作台分离。

进一步地，所述杆体的顶部设置有由橡胶材料制成的弹性缓冲部；所述弹性缓冲部的顶面上设置有粘接涂层。

进一步地，所述工作台的工作台面上敷设有防粘涂层。

进一步地，所述工作台水平度可调整地设置在所述基架上；所述基架上还设置有调整所述工作台的工作台面水平度的执行机构。

进一步地，还包括微波测距传感器，所述微波测距传感器设置在所述打印机头上，所述微波测距传感器随打印机头在所述工作台上方的水平平面内移动，通过采集比较所述工作台工作台面上至少三个点位的距离差而测定所述工作台的水平程度；所述处理器与所述执行机构连接，根据所述微波测距传感器的测定结果通过执行机构调整所述工作台工作台面的水平度。

在3D打印前，利用打印机头带着微波测距传感器在工作台上方水平迅游一圈，采集工作台工作台面上至少三个点位(至少三个点位呈三角形布设)的距离，通过比较三个点位的距离差，可以测定出工作台面的倾斜程度。处理器通过执行机构调整工作台面的水平度直到微波测距传感器最终测得的水平度满足生产需要。

本实用新型结构简单，使用方便，能够快速监测出工作台的水平度，并根据监测结果快速调节工作台使之满足生产需求，自动化程度高，操作简便。

进一步地，所述执行机构包括控制器和电磁弹簧，电磁弹簧通过控制器与所述处理器连接；

多个所述电磁弹簧设置在所述工作台与所述基架之间，用于调节所述工作台工作台面的水平度。

进一步地，至少三个所述电磁弹簧布设在所述工作台的不同角位上。

处理器可通过控制器控制输入所述电磁弹簧的电流进而可以改变电磁弹簧的弹簧刚度，进而实现工作台支撑力的细微调节，由此调节精度更高。

执行机构形式很多，电磁弹簧还可以采用其他形式的伸缩机构代替，如电动伸缩杆、电机与丝杠传动副，或者液压缸或者气缸等。

进一步地，所述工作台底面一个角位与所述基架之间球铰连接，工作台底面的其他三个角位分别设置有一个所述电磁弹簧。

进一步地，所述工作台的底面中心位置与所述基架之间球铰连接，工作台底面的四个角位分别设置有一个所述电磁弹簧。

进一步地，还包括直流电源，所述直流电源通过所述控制器与所述电磁弹簧连接。

采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型结构简单，将基架设计成一种电路板，在支撑结构件内埋设印制线排，利用多个支撑结构件将多个外部芯片连接在一起，省去电路主板以及外部电线的布设，由此更加简洁和整齐，同时，不同功能的外部芯片分散设置，便于学生学习和认知，且当某个芯片损坏时，可以快速更换该芯片成本更低。

另外，采用模块化设计，各个模块之间通过插接方式可快速拆装地连接在一起，便于维护的同时，更为教学提供帮助，有助于学生快速掌握3D打印机的主要部件和工作原理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术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实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的3D打印机的结构示意图；

图2本实用新型实施例中支撑结构件与外部芯片分解后的示意图；

图3本实用新型实施例中工作台的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中工作台的俯视图。

附图标记：

10-基架；11-支撑结构件；12-印制线排；13-插接端口；14-外部芯片；20-工作台；21-轴孔；30-传动模块；31-X轴移动机构；32-Y轴移动机构；33-Z轴移动机构；40-挤出模块；50-杆体；51-顶起执行机构；52-托板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合具体的实施方式对本实用新型做进一步的解释说明。

如图1和2所示，本实施例公开了一种3D打印机，其包括：基架10；

所述基架10包括多个支撑结构件11；

所述支撑结构件11内设置过线孔；过线孔内设置有印制线排12；

所述支撑结构件11的外侧壁上设置有用于将印制线排12与外部芯片14连接的插接端口13。插接端口13一端与印制线排连接，另一端与外部芯片连接。多个所述支撑结构件11通过插接方式拼装在一起。拼装形成的所述基架10为长方体型的框架结构。

本实用新型结构简单，将基架10设计成一种电路板，在支撑结构件11内埋设印制线排12，利用多个支撑结构件11将多个外部芯片14连接在一起，省去电路主板以及外部电线的布设，由此更加简洁和整齐，同时，不同功能的外部芯片14分散设置，便于学生学习和认知，且当某个芯片损坏时，可以快速更换该芯片(现有技术需要更换整个电路板，成本更高)，成本更低。

在本实施例中，所述支撑结构件11的两端分别设置有一个所述插接端口13。当然，也可根据空间布设需要在所述支撑结构件11外侧壁的中部设置有所述插接端口13。

其中，所述外部芯片14包括处理器以及电机控制芯片，处理器以及电机控制芯片通过所述印制线排12连接。另外，所述外部芯片14还可以包括现有技术3D打印机的中控主板上的部分或者所有中控芯片。外部芯片14的种类和数量不是本实用新型的发明重点，可以采用现有的3D打印机的各种芯片。

如图1所示，本实施例还包括传动模块30和挤出模块40；所述传动模块30通过插接方式可拆卸地设置在所述基架10上；所述挤出模块40通过插接方式可拆卸地设置在所述传动模块30上；所述传动模块30用于带动所述挤出模块40在三维空间内移动。

所述电机控制芯片通过所述印制线排12与所述传动模块30上的电机连接；所述处理器通过所述印制线排12与所述挤出模块40连接。本实用新型采用模块化设计，各个模块之间通过插接方式可快速拆装地连接在一起，便于维护的同时，更为教学提供帮助，有助于学生快速掌握3D打印机的主要部件和工作原理。

所述传动模块30包括X轴移动机构31、Y轴移动机构32和Z轴移动机构33；所述挤出模块40通过插接方式可拆卸地设置在所述X轴移动机构上，所述X轴移动机构用于带动所述挤出模块40沿X轴方向移动；X轴移动机构通过插接方式可拆卸地设置在所述Y轴移动机构上，所述Y轴移动机构用于带动X轴移动机构和挤出模块40沿Y轴方向移动；Y轴移动机构通过插接方式可拆卸地设置在所述Z轴移动机构上，Z轴移动机构用于带动Y轴移动机构、X轴移动机构和挤出模块40沿Z轴方向移动。其中，X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构分别包括：驱动电机和丝杠传动副。

而电机控制芯片包括：X轴电机控制芯片、Y轴电机控制芯片和Z轴电机控制芯片。

所述挤出模块40包括打印机头，所述打印机头包括有物料输送机构及成型喷嘴。所述基架10上还可拆卸地设置有料仓，所述成型喷嘴通过物料输送机构以及管路与所述料仓连接。

所述基架10上设置有用于承载被打印工件的工作台20。

如图3和4所示，本实施例还包括杆体50和顶起执行机构51。所述工作台20为板状，所述工作台20上均匀地设置有多个轴孔21；所述杆体50可伸缩滑动地插装在轴孔21上；所述顶起执行机构51用于驱动所述杆体相对所述工作台20上下移动，杆体顶部伸出所述轴孔的上方口沿或者退出轴孔内，所述杆体顶部伸出所述轴孔时，杆体的顶部突出工作台20的上方工作台20面，进而迫使工作台20面上的被打印工件与工作台20分离。所述杆体的顶部设置有由橡胶材料制成的弹性缓冲部；所述弹性缓冲部的顶面上设置有粘接涂层。所述工作台20的工作台面上敷设有防粘涂层。所述工作台20水平度可调整地设置在所述基架10上。

其中，所述顶起执行机构51包括托板52、电机(未示出)和传动机构(未示出)。托板可上下滑动地设置在基架上，杆体50竖立在托板上，在本实施例中，杆体50与托板52一体设置。电机通过传动机构与托板52连接。其中传动机构优选地为丝杠传动副。托板通过传动螺母套设在丝杠上，电机带动丝杠转动，进而可以驱动托板上下移动。

本实用新型结构简单，将基架设计成一种电路板，在支撑结构件11内埋设印制线排12，利用多个支撑结构件11将多个外部芯片14连接在一起，省去电路主板以及外部电线的布设，由此更加简洁和整齐，同时，不同功能的外部芯片14分散设置，便于学生学习和认知，且当某个芯片损坏时，可以快速更换该芯片成本更低。

另外，采用模块化设计，各个模块之间通过插接方式可快速拆装地连接在一起，便于维护的同时，更为教学提供帮助，有助于学生快速掌握3D打印机的主要部件和工作原理。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种3D打印机，其特征在于，其包括：基架；

所述基架包括多个支撑结构件；

所述支撑结构件内设置过线孔；过线孔内设置有印制线排；

所述支撑结构件的外侧壁上设置有用于将印制线排与外部芯片连接的插接端口。

2.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，多个所述支撑结构件通过插接方式拼装在一起。

3.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述支撑结构件的两端分别设置有一个所述插接端口；

和/或，所述支撑结构件外侧壁的中部设置有所述插接端口。

4.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述插接端口通过磁吸方式设置在所述支撑结构件上。

5.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述外部芯片包括处理器以及电机控制芯片，处理器以及电机控制芯片通过所述印制线排连接。

6.根据权利要求5所述的3D打印机，其特征在于，还包括传动模块和挤出模块；

所述传动模块通过插接方式可拆卸地设置在所述基架上；

所述挤出模块通过插接方式可拆卸地设置在所述传动模块上；

所述传动模块用于带动所述挤出模块在三维空间内移动。

7.根据权利要求6所述的3D打印机，其特征在于，所述电机控制芯片通过所述印制线排与所述传动模块上的电机连接；

所述处理器通过所述印制线排与所述挤出模块连接。

8.根据权利要求6所述的3D打印机，其特征在于，所述传动模块包括X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构；

所述挤出模块通过插接方式可拆卸地设置在所述X轴移动机构上，所述X轴移动机构用于带动所述挤出模块沿X轴方向移动；

X轴移动机构通过插接方式可拆卸地设置在所述Y轴移动机构上，所述Y轴移动机构用于带动X轴移动机构和挤出模块沿Y轴方向移动；

Y轴移动机构通过插接方式可拆卸地设置在所述Z轴移动机构上，Z轴移动机构用于带动Y轴移动机构、X轴移动机构和挤出模块沿Z轴方向移动。

9.根据权利要求8所述的3D打印机，其特征在于，所述电机控制芯片包括：X轴电机控制芯片、Y轴电机控制芯片和Z轴电机控制芯片。

10.根据权利要求6所述的3D打印机，其特征在于，所述挤出模块包括打印机头，所述打印机头包括有物料输送机构及成型喷嘴。