CN210706059U - 一种单臂易拆装极坐标fff型3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单臂易拆装极坐标FFF型3D打印机，所述打印机包括；同步皮带、铝型材、Z轴上端固定件、Z轴丝杠、联轴器、连接件、挤出轴承、挤出齿轮、Z轴步进电机、打印平台、旋转平台、Z轴活动件、小轮、加热头、打印喷嘴、X轴端面件、X轴滑动件、线材、Z轴光杠；所述打印平台和旋转平台一起做圆周运动，并且打印平台和旋转平台可以为90度扇形或120度扇形；采用极坐标系运动方式、控制精度达到0.02毫米，结构紧凑、安装方便、连线简单精简、X轴电机位于两根垂直光杠的中间结构稳固性好、整体打印机重心位于Z轴电机附近，便携性好。运行噪声低的特点，方便用户的使用，进而增加所执行任务的加工效率。

Description

一种单臂易拆装极坐标FFF型3D打印机

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印机，具体涉及一种单臂易拆装极坐标 FFF型3D打印机。

背景技术

目前,市场上的桌面级3D打印机种类繁多，多采用板材实现整体框架结构的固定，尽管定位精度得到改善，但是其安装和调整过程过于复杂，使得很多发烧友难于入门，当机器精度损失后拆装比较困难，导致机器的报废和闲置，产生了资源的浪费。随着三维打印机民用化的进程越来越快，市场需要更多的低成本且便于拆装的桌面级3D打印机，便于安装、随身携带成为发展方向之一。为了迎合大众创新制造的新浪潮，市场迫切需要成本更加低廉、打印速度更高、调整维护更加便捷的3D打印机，以便快速成型这种先进制造技术能够更快的走入大众群体并提高相关创新产品的设计开发效率。

所以，需要对现有3D打印机进行改进，使得3D打印机更加实用且更加经济。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种单臂易拆装极坐标FFF型3D打印机，用以解决现有3D打印机精度不高及结构复杂的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种单臂易拆装极坐标FFF型3D打印机，所述打印机包括；同步皮带、铝型材、Z轴上端固定件、Z轴丝杠、联轴器、连接件、挤出轴承、挤出齿轮、Z轴步进电机、打印平台、旋转平台、Z轴活动件、小轮、加热头、打印喷嘴、X轴端面件、X轴滑动件、线材、Z轴光杠、Y轴电机、挤出机步进电机；

所述Z轴上端固定件通过连接螺母被固定在铝型材上；

所述光杠和丝杠的上端被固定在Z轴上端固定件上；

所述Z轴活动件的两个空洞内安设有四个两组直线轴承，Z轴活动件通过轴承可以沿着Z轴光杠进行垂直方向的上下运动；

所述Z轴活动件上还安装了Z轴丝杠的螺母，当Z轴丝杠旋转时，螺母可带动Z轴活动件沿着Z轴光杠上下受控运动；

所述Z轴活动件安装X轴电机，且整体移动件位于两根垂直Z轴光杠的中间，使得结构更加稳固，X轴电机和X轴滑动件以Z轴丝杠的螺母为支点形成力矩平衡，以减小单臂的挠度。

所述Z轴丝杠的下端通过联轴器与Z轴步进电机的输出轴相连；

所述联轴器的作用是纠正Z轴丝杠和Z轴步进电机输出轴的同轴度误差；

所述Z轴步进电机通过连接件被固定在铝型材上；

所述X轴电机被固定在Z轴活动件上，随着Z轴活动件上下移动；

所述X轴电机输出轴上套有同步皮带，同步皮带另一端套在X轴端面件内的轴承上，X轴端面件通过螺栓固定在铝型材上；

所述X轴端面件上安装有限位开关；

所述X轴电机输出轴上装有同步齿，同步齿上套有同步皮带3；

所述X轴滑动件上安装有三个带橡胶的小轮，其中，两个小轮在上，一个小轮在下；

所述X轴滑动件上安装有散热器和加热头，加热头上安装有打印喷嘴；

所述打印喷嘴能够将加热头加热后的线材变成直径0.1到直径0.4之间的细丝；

所述Z轴步进电机固定在连接件上；

所述Y轴步进电机和挤出机步进电机安装位置接近，并且安装Y轴步进电机的连接件上设有一些变位孔，用于对极坐标打印机的零点的控制和调整；

所述打印机的Y轴采用旋转平台运行方式，旋转平台通过轴承被安装在Y轴步进电机的输出轴上，旋转平台上安装有打印平台；

所述打印平台和旋转平台一起做圆周运动，并且打印平台和旋转平台可以为90度扇形或120度扇形；

所述挤出机步进电机与Z轴步进电机并排安装在铝型材上，挤出机步进电机输出轴装有挤出齿轮和挤出轴承，打印线材挤出进入X轴滑动件中；

所述打印平台上附着有一层耐高温的材料；

所述打印机整机重心位于Z轴步进电机附近；

用于所述打印机的电路板和电源部分与打印机分离并独立安置在一个有散热的盒子里，盒子与打印机之间设置快插接头。

优选的，上述铝型材共有2根，由欧标2020铝制作，一根铝型材被固定在连接件上，另外一个铝型材被固定在Z轴活动件上。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型采用单丝杠Z轴，减少了双丝杠打印机打印的零件波浪状纹路的缺点，且用两根光杠进行定位，限制了Z轴的旋转位移，单臂被固定件固定并可以只保留上下移动的自由度。单臂结构也很大程度上减小了桌面打印机的成本。

本实用新型打印机采用熔丝沉积方式，适用于各种材料的丝材，该新型打印机的挤出系统可以调整挤压丝材的力量。因此，直径从1毫米到3毫米均可打印。

本实用新型所用X轴移动部件采用滚轮小车形式，由于滚轮的摩擦力较小，有效的减小了整机的噪音。因此，在X轴频繁的往复运动时，本发明的打印机噪声得到有效的减小。

本实用新型打印机Y轴的运动带动整个打印平台的往复运动，Y轴的直线轴承固定不动，同步带带动光轴而光轴是带动整个打印平台的往复运动的，这样有效减少了Y轴的结构件，使得Y轴的结构得到了精简。

本实用新型打印机整体结构件都固定在2根铝型材组成的架上，铝合金架子连接简单，除了减小连接件外还使得整个机器外观具有观赏性。安装在铝型材上的Z轴步进电机、挤出机步进电机、Y轴步进电机之间的距离比较近，有效的减小了电路板和电机之间的连接线。使得机器的电路结构更加紧凑。

综上所述，可知单臂易拆装直角坐标FFF型3D打印机的采用极坐标系运动方式、控制精度达到0.02毫米，结构紧凑、安装方便、连线简单精简、运行噪声低的特点，方便用户的使用，进而增加所执行任务的加工效率。

附图说明

图1为本实用新型一种单臂易拆装极坐标FFF型3D打印机实施例的主视图；

图2为本实用新型一种单臂易拆装极坐标FFF型3D打印机实施例的俯视图；

图3为本实用新型一种单臂易拆装极坐标FFF型3D打印机实施例的右视图；

图4为本实用新型一种单臂易拆装极坐标FFF型3D打印机实施例的后视图；

图5为本实用新型一种单臂易拆装极坐标FFF型3D打印机实施例的Z轴上端固定件、连接件和Z轴活动件的俯视图；

图6为本实用新型一种单臂易拆装极坐标FFF型3D打印机实施例的X轴端面件三视图。

图7为本实用新型一种单臂易拆装极坐标FFF型3D打印机实施例的打印机和装有电路板与电源盒子的连接图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

参见图1-图6，一种单臂易拆装极坐标FFF型3D打印机，所述打印机包括；同步皮带3、铝型材5、Z轴上端固定件6、Z轴丝杠7、联轴器 9、连接件10、挤出轴承11、挤出齿轮12、Z轴步进电机13、打印平台 16、旋转平台17、Z轴活动件20、小轮22、加热头23、打印喷嘴24、X 轴端面件25、X轴滑动件26、线材27、Z轴光杠28、Y轴电机、挤出机步进电机、X轴电机；

所述Z轴上端固定件6通过连接螺母被固定在铝型材5上；

所述Z轴光杠28和Z轴丝杠7的上端被固定在Z轴上端固定件6 上；

所述Z轴活动件20的两个空洞内安设有四个两组直线轴承，Z轴活动件20通过轴承可以沿着Z轴光杠28进行垂直方向的上下运动；

所述Z轴活动件20上还安装了Z轴丝杠7的螺母，当Z轴丝杠7 旋转时，螺母可带动Z轴活动件20沿着Z轴光杠28上下受控运动；

所述Z轴丝杠7的下端通过联轴器9与Z轴步进电机13的输出轴相连；

所述联轴器9的作用是纠正Z轴丝杠7和Z轴步进电机13输出轴的同轴度误差；

所述Z轴步进电机13通过连接件10被固定在铝型材5上；

所述X轴电机被固定在Z轴活动件20上，随着Z轴活动件20上下移动；

所述X轴电机输出轴上套有同步皮带3，同步皮带3另一端套在X 轴端面件25内的轴承上，X轴端面件25通过螺栓固定在铝型材5上；

所述X轴端面件25上安装有限位开关；

所述X轴电机输出轴上装有同步齿，同步齿上套有同步皮带3；

所述X轴滑动件26上安装有三个带橡胶的小轮22，其中，两个小轮在上，一个小轮在下；

所述X轴滑动件26上安装有散热器和加热头23，加热头23上安装有打印喷嘴24；

所述打印喷嘴能够将加热头23加热后的线材27变成直径0.1到直径 0.4之间的细丝；

所述Z轴步进电机13固定在连接件10上；

所述Y轴步进电机和挤出机步进电机安装位置接近，并且安装Y轴步进电机的连接件10上设有一些变位孔，用于对极坐标打印机的零点的控制和调整；

所述打印机的Y轴采用旋转平台运行方式，旋转平台17通过轴承 18被安装在Y轴步进电机的输出轴上，旋转平台17上安装有打印平台 16；

所述打印平台16和旋转平台17一起做圆周运动，并且打印平台16 和旋转平台17可以为90度扇形或120度扇形；

所述挤出机步进电机与Z轴步进电机并排安装在铝型材5上，挤出机步进电机输出轴装有挤出齿轮12和挤出轴承11，打印线材27挤出进入X轴滑动件26中；

所述打印平台16上附着有一层耐高温的材料。

所述打印机整机重心位于Z轴步进电机附近。

用于所述打印机的电路板和电源部分与打印机分离并独立安置在一个有散热的盒子里，盒子(电源盒30)与打印机之间设置快插接头。用于打印机的显示器29也与打印机分开独立放置。

具体实施时，上述铝型材5共有2根，由欧标2020铝制作，一根铝型材5被固定在连接件10上，另外一个铝型材5被固定在Z轴活动件20 上。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (2)

1.一种单臂易拆装极坐标FFF型3D打印机，其特征在于：所述打印机包括：同步皮带(3)、铝型材(5)、Z轴上端固定件(6)、Z轴丝杠(7)、联轴器(9)、连接件(10)、挤出轴承(11)、挤出齿轮(12)、Z轴步进电机(13)、打印平台(16)、旋转平台(17)、Z轴活动件(20)、小轮(22)、加热头(23)、打印喷嘴(24)、X轴端面件(25)、X轴滑动件(26)、线材(27)、Z轴光杠(28)、Y轴步进电机、挤出机步进电机，用于打印机的显示器(29)和电源盒(30)与打印机分开独立放置，并通过快插接头与打印机相连；

所述Z轴上端固定件(6)通过连接螺母被固定在铝型材(5)上；

所述Z轴光杠(28)和Z轴丝杠(7)的上端被固定在Z轴上端固定件(6)上；

所述Z轴活动件(20)的两个空洞内安设有四个两组直线轴承，Z轴活动件(20)通过轴承可以沿着Z轴光杠(28)进行垂直方向的上下运动；

所述Z轴活动件(20)上还安装了Z轴丝杠(7)的螺母，当Z轴丝杠(7)旋转时，螺母可带动Z轴活动件(20)沿着Z轴光杠(28)上下受控运动；

所述Z轴活动件(20)安装X轴电机(1)，且整体移动件位于两根垂直Z轴光杠(28)的中间，使得结构更加稳固，X轴电机和X轴滑动件(26)以Z轴丝杠(7)的螺母为支点形成力矩平衡，以减小单臂的挠度；

所述Z轴丝杠(7)的下端通过联轴器(9)与Z轴步进电机(13)的输出轴相连；

所述联轴器(9)的作用是纠正Z轴丝杠(7)和Z轴步进电机(13)输出轴的同轴度误差；

所述Z轴步进电机(13)通过连接件(10)被固定在铝型材(5)上；

所述X轴电机(1)被固定在Z轴活动件(20)上，随着Z轴活动件(20)上下移动；

所述X轴电机(1)输出轴上套有同步皮带(3)，同步皮带(3)另一端套在X轴端面件(25)内的轴承上，X轴端面件(25)通过螺栓固定在铝型材(5)上；

所述X轴端面件(25)上安装有限位开关；

所述X轴电机(1)输出轴上装有同步齿，同步齿上套有同步皮带(3)；

所述X轴滑动件(26)上安装有三个带橡胶的小轮(22)，其中，两个小轮在上，一个小轮在下；

所述X轴滑动件(26)上安装有散热器和加热头(23)，加热头(23)上安装有打印喷嘴(24)；

所述打印喷嘴能够将加热头(23)加热后的线材(27)变成直径0.1到直径0.4之间的细丝；

所述Z轴步进电机(13)固定在连接件(10)上；

所述Y轴步进电机和挤出机步进电机安装位置接近，并且安装Y轴步进电机的连接件(10)上设有一些变位孔，用于对极坐标打印机的零点的控制和调整；

所述打印机的Y轴采用旋转平台运行方式，旋转平台(17)通过轴承(18)被安装在Y轴步进电机的输出轴上，旋转平台(17)上安装有打印平台(16)；

所述打印平台(16)和旋转平台(17)一起做圆周运动，并且打印平台(16)和旋转平台(17)可以为90度扇形或120度扇形；

所述挤出机步进电机与Z轴步进电机并排安装在铝型材(5)上，挤出机步进电机输出轴装有挤出齿轮(12)和挤出轴承(11)，打印线材(27)挤出进入X轴滑动件(26)中；

所述打印平台(16)上附着有一层耐高温的材料；

所述打印机整机重心位于Z轴步进电机附近；

用于所述打印机的电路板和电源部分与打印机分离并独立安置在一个有散热的盒子里，盒子与打印机之间设置快插接头。

2.根据权利要求1所述的一种单臂易拆装极坐标FFF型3D打印机，其特征在于：所述铝型材(5)共有2根，由欧标2020铝制作，一根铝型材(5)被固定在连接件(10)上，另外一个铝型材(5)被固定在Z轴活动件(20)上。

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