CN209832605U - 用于3d打印成形平台的带式传动机构及其打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于3D打印成形平台的带式传动机构及其打印机，该打印机包括打印机本体、以及安装在打印机本体内的打印平台、X轴传动机构、Z轴传动机构、带式传动机构、喷头装置、控制器、显示屏和电源模块；所述打印机本体包括底板，所述底板设置在打印机底部。工作时，控制喷头装置加热打印材料，喷头装置下降到距离皮带0.2mm的高度并开始打印。控制器根据模型切片的输出路径代码，并控制喷头装置根据切片路径运动。打印完成后，输送带向前运动，当模型转动到主动滚轴时，由于输送带运动方向发生转折使与模型粘合的地方发生分离，模型从输送线上脱离后掉落到收集槽内。本实用新型还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。

Description

用于3D打印成形平台的带式传动机构及其打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种用于3D打印成形平台的带式传动机构及其3D打印机。

背景技术

近年来，3D打印应用广泛，市场需求量越来越大，尤其是对一些制造企业来讲，他们需要用3D打印来制造一些传统工艺较难制造出来的零部件。但是，这些零部件面向市场，必须实现量产，而目前3D打印产率比较低下，很难实现规模化生产，其主要原因之一是3D打印成本拆卸麻烦。每个3D打印模型成型后，都需要人工将3D打印模型从底板上拆卸下来。同时，模型与3D打印机底板粘合程度高，不易拆卸，因此从底板上将模型拆卸出来时耗时耗力，并不利于成形规模化生产，所以导致生产效率低下。

因此，现有技术需要进一步改进和完善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于3D打印成形平台的带式传动机构。

本实用新型的另一目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于上述皮带的打印机。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

用于3D打印成形平台的带式传动机构，该带式传动机构主要包括轴承座、主动滚轴、从动滚轴、第一驱动电机、第二驱动电机、同步带、以及输送带。所述主动滚轴和从动滚轴分别位于打印工位的前后侧，其两端分别与轴承座连接。所述轴承座固定设置在打印机的底板上。所述输送带安装在主动滚轴和从动滚轴上，由主动滚轴驱动其转动。所述第一驱动电机和第二驱动电机均安装在底板背面，通过同步带分别与主动滚轴的两端传动连接。

具体的，所述输送带采用三层不同材料复合而成，主要包括由外而内依次设置的软质塑料层、金属网状层、以及硅胶层。所述软质塑料层、金属网状层和硅胶层之间通过粘合剂互相粘黏固定。

作为本实用新型的优选方案，为了增大3D打印机的可打印范围，本实用新型所述输送带宽度设为250毫米至260毫米之间。

作为本实用新型的优选方案，为了提高输送带的韧性和使用寿命，本实用新型所述金属网状层采用铜网材料制作而成。其厚度占输送带厚度的十分之一。其网孔形状采用圆形、菱形或三角形中的任意一种。其孔状直径最大不超过1.8毫米。

进一步的，为了进一步提高带式传动机构的运动精度，本实用新型所述输送带内侧边缘还设有提高运动精度的同步齿。所述同步齿固定安装在输送带内侧，环绕输送带侧面一圈设置。所述主动轴上设有与同步齿连接的同步齿轮。所述同步齿轮安装在输送带内。

本实用新型的另一目的可通过下述技术方案实现：

一种设有3D打印成型平台的带式传动机构的打印机，该打印机主要包括打印机本体、以及安装在打印机本体内的打印平台、X轴传动机构、Z轴传动机构、前述方案中的带式传动机构、喷头装置、控制器、显示屏和电源模块。所述打印机本体包括底板，所述底板设置在打印机底部。所述带式传动机构位安装在底板上，可沿Y轴方向移动，所述打印平台嵌入带式传动机构内，与带式传动机构共同构成用于3D打印的工作台。所述Z轴传动机构竖直安装在带式传动机构的两侧，所述X轴传动机构两端分别架设在Z轴传动机构上，所述喷头装置安装在X轴传动转轴上，由Z轴传动机构驱动X轴传动机构及喷头装置在打印平台上往复运动。所述显示屏位于打印机本体顶部。所述控制器和电源模块均安装在底板背面，分别与打印平台、X轴传动机构、Z轴传动机构、带式传动机构、喷头装置和显示屏电连接。

进一步的，为了便于3D打印机的卸料及续打操作，本实用新型所述打印机本体采用类三棱柱设计，其前后两侧设为开口。所述打印机本体还包括上部、支撑部、以及下部。所述上部采用倒凹形设计。所述支撑部分别设置在左右两侧，包括支撑杆和侧板。所述下部由下侧板围成。所述支撑杆采用八字形设计，其顶部与上部固定连接，底部安装在下侧板上。所述侧板设置在打印机的两侧，与支撑杆固定连接。

作为本实用新型的优选方案，为了提高打印机的刚度及强度，本实用新型所述侧板采用双层设计，包括设置在支撑杆外侧的外侧板和设置在支撑杆内侧的内侧板。所述外侧板和内侧板均与支撑杆固定连接。

进一步的，所述上部还包括用于加强整机刚度的横梁。所述横梁设置在上部的内侧面上，其两端分别与两侧的侧板固定连接，并采用铝合金材料制成。

进一步的，为了使输送带在打印时有较高平整度，提高3D打印机的打印精度，本实用新型所述3D打印机还包括用于升降打印平台的升降装置。所述升降装置与控制器电连接，其顶部与打印平台底部固定连接，其底部从左右两侧延伸出去后与底板固定连接，驱动打印平台上下运动。

本实用新型还公开了一种设有用于3D打印成形平台的带式传动机构的3D打印机的续打型3D打印成型方法，该方法主要包括如下步骤：

步骤S1：打印前，控制器通过网络连接服务器并实时监听服务器是否有发送gcode文件过来。

步骤S2：当监听到服务器准备发送文件且3D打印机正在空闲状态时，控制器接收文件并保存到SD卡中，然后开始打印工作。

步骤S3：控制器读取代码后，控制喷头装置加热打印材料，当打印材料达到设定温度后，喷头装置下降到距离皮带0.2mm的高度，并开始打印熔融后的材料。

步骤S4：控制器根据模型切片的输出路径代码，并控制喷头装置根据切片路径运动。

步骤S5：当前切片层打印完毕后，控制器控制喷头装置向上抬起0.2mm，到达上一层高度并继续打印，经过层层打印并堆积，挤出的材料会互相粘合起来，最终形成成品。

步骤S6：当打印完成后，带式传动机构上的输送带向前运动，带动打印好的模型往前运动，当模型转动到主动滚轴时，由于输送带运动方向发生转折使与模型粘合的地方发生分离，模型从输送线上脱离后掉落到收集槽内进行收集。

步骤S7：模型收集后，控制器控制喷头装置重复步骤S3的操作实现连续打印。

作为本实用新型的优选方案，打印时，喷头装置的X轴和Z轴由X轴传动机构和Z轴传动机构驱动完成，Y轴由带式传动机构驱动输送带完成。

作为本实用新型的优选方案，在打印过程中，3D打印机每隔一段时间向服务器发送当前打印机的打印状态，所述打印状态包括打印文件名、打印进度、以及打印温度。

作为本实用新型的优选方案，3D打印机的主板上配有用于网络连接的ESP8266wifi模块，使其能够连接wifi网络进行联网。

本实用新型的工作过程和原理是：3D打印机的主板上配有ESP8266wifi模块，使其能够连接wifi网络进行联网。在工作的时候，打印机通过网络连接服务器并实时监听服务器是否有发送gcode文件过来。当监听到服务器准备发送文件且打印机正在空闲状态时，打印机接收文件并保存到SD卡中，然后开始打印工作。3D打印机读取代码后，喷头先加热，达到指定的温度后，喷头下降到距离皮带0.2mm高度后，开始挤出材料，喷头根据代码切片的路径运作，当一层打印好后，喷头抬起0.2mm，继续打印。挤出的材料会互相粘合起来，经过层层堆积，直到模型打印好。在打印过程中，打印机每隔一段时间向服务器发送当前打印机的打印状态，包括打印文件名、打印进度、打印温度。当打印完成后，Y轴皮带运动，带动模型往前运动，当皮带带动的模型转动到滚轴时，皮带与模型粘合的地方因为运转到滚轴时，皮带因为弧形与模型分离开，滚轴旁边有一个回收模型的方向体承接模型。喷头下降继续打印模型达到连续打印目的，不需人工干预。本实用新型还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。

与现有技术相比，本实用新型还具有以下优点：

(1)本实用新型所提供的用于3D打印成形平台的带式传动机构及其3D打印机采用带式传动机构作为打印底板，可以实现3D打印模型的自动拆卸，显著提高了3D打印机的生产效率，缩短拆卸时间。

(2)本实用新型所提供的用于3D打印成形平台的带式传动机构及其3D打印机通过采用连续打印方式能够有效减少人工成本，便于形成规模化生产。

附图说明

图1是本实用新型所提供的用于3D打印成形平台的带式传动机构的立体图。

图2是本实用新型所提供的用于3D打印成形平台的带式传动机构的结构示意图。

图3是本实用新型所提供的用于3D打印成形平台的带式传动机构的左视图。

图4是本实用新型所提供的用于3D打印成形平台的带式传动机构的俯视图。

图5是本实用新型所提供的用于3D打印成形平台的带式传动机构的3D打印机的立体图。

图6是本实用新型所提供的用于3D打印成形平台的带式传动机构的3D打印机的主视图。

图7是本实用新型所提供的用于3D打印成形平台的带式传动机构的3D打印机的左视图。

上述附图中的标号说明：

1-打印机本体，2-X轴传动机构，3-Z轴传动机构，4-带式传动机构，5-喷头装置，6-显示屏，7-底板，41-轴承座，42-主动滚轴，43-从动滚轴，44-第一驱动电机，45-第二驱动电机，46-同步带，47-输送带，48-同步齿，49-同步齿轮。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图1至图4所示，本实施例公开了用于3D打印成形平台的带式传动机构，该带式传动机构4主要包括轴承座41、主动滚轴42、从动滚轴43、第一驱动电机44、第二驱动电机45、同步带46、以及输送带47。所述主动滚轴42和从动滚轴43分别位于打印工位的前后侧，其两端分别与轴承座41连接。所述轴承座41固定设置在打印机的底板7上。所述输送带47安装在主动滚轴42和从动滚轴43上，由主动滚轴42驱动其转动。所述第一驱动电机44和第二驱动电机45均安装在底板7背面，通过同步带46分别与主动滚轴42的两端传动连接。

具体的，所述输送带47采用三层不同材料复合而成，主要包括由外而内依次设置的软质塑料层、金属网状层、以及硅胶层。所述软质塑料层、金属网状层和硅胶层之间通过粘合剂互相粘黏固定。

作为本实用新型的优选方案，为了增大3D打印机的可打印范围，本实用新型所述输送带47宽度设为250毫米至260毫米之间。

作为本实用新型的优选方案，为了提高输送带47的韧性和使用寿命，本实用新型所述金属网状层采用铜网材料制作而成。其厚度占输送带47厚度的十分之一。其网孔形状采用圆形、菱形或三角形中的任意一种。其孔状直径最大不超过1.8毫米。

进一步的，为了进一步提高带式传动机构4的运动精度，本实用新型所述输送带47内侧边缘还设有提高运动精度的同步齿48。所述同步齿48固定安装在输送带47内侧，环绕输送带47侧面一圈设置。所述主动轴上设有与同步齿48连接的同步齿轮49。所述同步齿轮49安装在输送带47内。

如图5至图7所示，本实用新型还公开了一种设有3D打印成型平台的带式传动机构的3D打印机，该3D打印机主要包括打印机本体1、以及安装在打印机本体1内的打印平台、X轴传动机构2、Z轴传动机构3、前述方案中的带式传动机构4、喷头装置5、控制器、显示屏6和电源模块。所述打印机本体1包括底板7，所述底板7设置在打印机底部。所述带式传动机构4位安装在底板7上，可沿Y轴方向移动，所述打印平台嵌入带式传动机构4内，与带式传动机构4共同构成用于3D打印的工作台。所述Z轴传动机构3竖直安装在带式传动机构4的两侧，所述X轴传动机构2两端分别架设在Z轴传动机构3上，所述喷头装置5安装在X轴传动转轴上，由Z轴传动机构3驱动X轴传动机构2及喷头装置5在打印平台上往复运动。所述显示屏6位于打印机本体1顶部。所述控制器和电源模块均安装在底板7背面，分别与打印平台、X轴传动机构2、Z轴传动机构3、带式传动机构4、喷头装置5和显示屏6电连接。

进一步的，为了便于3D打印机的卸料及续打操作，本实用新型所述打印机本体1采用类三棱柱设计，其前后两侧设为开口。所述打印机本体1还包括上部、支撑部、以及下部。所述上部采用倒凹形设计。所述支撑部分别设置在左右两侧，包括支撑杆和侧板。所述下部由下侧板围成。所述支撑杆采用八字形设计，其顶部与上部固定连接，底部安装在下侧板上。所述侧板设置在打印机的两侧，与支撑杆固定连接。

作为本实用新型的优选方案，为了提高打印机的刚度及强度，本实用新型所述侧板采用双层设计，包括设置在支撑杆外侧的外侧板和设置在支撑杆内侧的内侧板。所述外侧板和内侧板均与支撑杆固定连接。

进一步的，所述上部还包括用于加强整机刚度的横梁。所述横梁设置在上部的内侧面上，其两端分别与两侧的侧板固定连接，并采用铝合金材料制成。

进一步的，为了使输送带47在打印时有较高平整度，提高3D打印机的打印精度，本实用新型所述3D打印机还包括用于升降打印平台的升降装置。所述升降装置与控制器电连接，其顶部与打印平台底部固定连接，其底部从左右两侧延伸出去后与底板7固定连接，驱动打印平台上下运动。

本实用新型还公开了一种设有用于3D打印成形平台的带式传动机构4的3D打印机的续打型3D打印成型方法，该方法主要包括如下步骤：

步骤S1：打印前，控制器通过网络连接服务器并实时监听服务器是否有发送gcode文件过来。

步骤S2：当监听到服务器准备发送文件且3D打印机正在空闲状态时，控制器接收文件并保存到SD卡中，然后开始打印工作。

步骤S3：控制器读取代码后，控制喷头装置5加热打印材料，当打印材料达到设定温度后，喷头装置5下降到距离皮带0.2mm的高度，并开始打印熔融后的材料。

步骤S4：控制器根据模型切片的输出路径代码，并控制喷头装置5根据切片路径运动。

步骤S5：当前切片层打印完毕后，控制器控制喷头装置5向上抬起0.2mm，到达上一层高度并继续打印，经过层层打印并堆积，挤出的材料会互相粘合起来，最终形成成品。

步骤S6：当打印完成后，带式传动机构4上的输送带47向前运动，带动打印好的模型往前运动，当模型转动到主动滚轴42时，由于输送带47运动方向发生转折使与模型粘合的地方发生分离，模型从输送线上脱离后掉落到收集槽内进行收集。

步骤S7：模型收集后，控制器控制喷头装置5重复步骤S3的操作实现连续打印。

作为本实用新型的优选方案，打印时，喷头装置5的X轴和Z轴由X轴传动机构2和Z轴传动机构3驱动完成，Y轴由带式传动机构4驱动输送带47完成。

作为本实用新型的优选方案，在打印过程中，3D打印机每隔一段时间向服务器发送当前打印机的打印状态，所述打印状态包括打印文件名、打印进度、以及打印温度。

作为本实用新型的优选方案，3D打印机的主板上配有用于网络连接的ESP8266wifi模块，使其能够连接wifi网络进行联网。

本实用新型的工作过程和原理是：3D打印机的主板上配有ESP8266wifi模块，使其能够连接wifi网络进行联网。在工作的时候，打印机通过网络连接服务器并实时监听服务器是否有发送gcode文件过来。当监听到服务器准备发送文件且打印机正在空闲状态时，打印机接收文件并保存到SD卡中，然后开始打印工作。3D打印机读取代码后，喷头先加热，达到指定的温度后，喷头下降到距离皮带0.2mm高度后，开始挤出材料，喷头根据代码切片的路径运作，当一层打印好后，喷头抬起0.2mm，继续打印。挤出的材料会互相粘合起来，经过层层堆积，直到模型打印好。在打印过程中，打印机每隔一段时间向服务器发送当前打印机的打印状态，包括打印文件名、打印进度、打印温度。当打印完成后，Y轴皮带运动，带动模型往前运动，当皮带带动的模型转动到滚轴时，皮带与模型粘合的地方因为运转到滚轴时，皮带因为弧形与模型分离开，滚轴旁边有一个回收模型的方向体承接模型。喷头下降继续打印模型达到连续打印目的，不需人工干预。本实用新型还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.用于3D打印成形平台的带式传动机构，其特征在于，包括轴承座、主动滚轴、从动滚轴、第一驱动电机、第二驱动电机、同步带、以及输送带；所述主动滚轴和从动滚轴分别位于打印工位的前后侧，其两端分别与轴承座连接；所述轴承座固定设置在打印机的底板上；所述输送带安装在主动滚轴和从动滚轴上，由主动滚轴驱动其转动；所述第一驱动电机和第二驱动电机均安装在底板背面，通过同步带分别与主动滚轴的两端传动连接；

所述输送带采用三层不同材料复合而成，包括由外而内依次设置的软质塑料层、金属网状层、以及硅胶层；所述软质塑料层、金属网状层和硅胶层之间通过粘合剂互相粘黏固定。

2.根据权利要求1所述的用于3D打印成形平台的带式传动机构，其特征在于，所述输送带宽度设为250毫米至260毫米之间。

3.根据权利要求1所述的用于3D打印成形平台的带式传动机构，其特征在于，所述金属网状层采用铜网材料制作而成，其厚度占输送带厚度的十分之一，其网孔形状采用圆形、菱形或三角形中的任意一种，其孔状直径最大不超过1.8毫米。

4.根据权利要求1所述的用于3D打印成形平台的带式传动机构，其特征在于，所述输送带内侧边缘还设有提高运动精度的同步齿；所述同步齿固定安装在输送带内侧，环绕输送带侧面一圈设置；所述主动滚轴上设有与同步齿连接的同步齿轮；所述同步齿轮安装在输送带内。

5.设有3D打印成型平台的带式传动机构的打印机，其特征在于，包括打印机本体、以及安装在打印机本体内的打印平台、X轴传动机构、Z轴传动机构、如权利要求1所述的带式传动机构、喷头装置、控制器、显示屏和电源模块；所述打印机本体包括底板，所述底板设置在打印机底部；所述带式传动机构位安装在底板上，可沿Y轴方向移动，所述打印平台嵌入带式传动机构内，与带式传动机构共同构成用于3D打印的工作台；所述Z轴传动机构竖直安装在带式传动机构的两侧，所述X轴传动机构两端分别架设在Z轴传动机构上，所述喷头装置安装在X轴传动转轴上，由Z轴传动机构驱动X轴传动机构及喷头装置在打印平台上往复运动；所述显示屏位于打印机本体顶部；所述控制器和电源模块均安装在底板背面，分别与打印平台、X轴传动机构、Z轴传动机构、带式传动机构、喷头装置和显示屏电连接。

6.根据权利要求5所述的设有3D打印成型平台的带式传动机构的打印机，其特征在于，所述打印机本体采用类三棱柱设计，其前后两侧设为开口；所述打印机本体还包括上部、支撑部、以及下部；所述上部采用倒凹形设计；所述支撑部分别设置在左右两侧，包括支撑杆和侧板；所述下部由下侧板围成；所述支撑杆采用八字形设计，其顶部与上部固定连接，底部安装在下侧板上；所述侧板设置在打印机的两侧，与支撑杆固定连接。

7.根据权利要求6所述的设有3D打印成型平台的带式传动机构的打印机，其特征在于，所述侧板采用双层设计，包括设置在支撑杆外侧的外侧板和设置在支撑杆内侧的内侧板；所述外侧板和内侧板均与支撑杆固定连接。

8.根据权利要求6所述的设有3D打印成型平台的带式传动机构的打印机，其特征在于，所述上部还包括用于加强整机刚度的横梁；所述横梁设置在上部的内侧面上，其两端分别与两侧的侧板固定连接，并采用铝合金材料制成。

9.根据权利要求5所述的设有3D打印成型平台的带式传动机构的打印机，其特征在于，所述打印机还包括用于升降打印平台的升降装置；所述升降装置与控制器电连接，其顶部与打印平台底部固定连接，其底部从左右两侧延伸出去后与底板固定连接，驱动打印平台上下运动。