TWM521554U - 3d印表機 - Google Patents

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TWM521554U
TWM521554U TW105201703U TW105201703U TWM521554U TW M521554 U TWM521554 U TW M521554U TW 105201703 U TW105201703 U TW 105201703U TW 105201703 U TW105201703 U TW 105201703U TW M521554 U TWM521554 U TW M521554U
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TW
Taiwan
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TW105201703U
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English (en)
Inventor
Shen Zhang
Li Yu
Shih-Kuang Tsai
Original Assignee
Inventec Appliances Corp
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Description

3D印表機
本創作涉及三維列印領域,尤其涉及一種3D印表機。
三維列印(3D Printing)是一種快速成形技術。通過將設計者繪製的三維模型檔的資料登錄三維印表機中,運用聚乳酸(PLA)或ABS塑膠等可黏合材料,將材料以平面列印方式,逐層堆疊列印以形成最終成品。三維列印的這種實現方法在工業上被稱為增材製造(Additive Manufacturing),是一種與傳統的材料去除加工方法截然相反的,通過增加材料、基於三維STL模型資料,通常採用逐層製造的方式,直接製造與相應數學模型完全一致的三維物理實體模型的製造方法,其特點在於能夠製造出任何形狀的物品。
近年來三維列印技術快速發展,同時也越來越受到重視,廠商亦因應不同需求開發出各種三維列印技術。然而,傳統的3D印表機列印物件在水平方向 (X/Y二維方向)的範圍固定,列印的工作平臺在X軸或Y軸無法延伸,即列印噴頭移動的覆蓋範圍不夠,不足以移動至工作臺的邊緣處進行列印時,使得列印的範圍具有很大的局限性。
為解決現有技術存在的問題,本創作提供了一種3D印表機,包括噴頭、連接所述噴頭的噴頭移動控制系統以及用於承載列印工件的工作臺,所述工作臺是能夠在水平方向移動的工作臺。
較佳的,所述的3D印表機還包括底座和設置於所述底座上的驅動部,所述工作臺連接所述驅動部,並通過所述驅動部實現水平方向移動。
較佳的,所述驅動部包括導軌和驅動帶,所述驅動帶用於帶動所述工作臺在所述導軌上滑動。
較佳的,所述導軌的數量為兩個,彼此平行設置。
較佳的,所述驅動部可轉動連接於所述底座,以帶動所述工作臺平行於所述底座轉動。
較佳的,所述噴頭移動控制系統包括互相連接的第一水平移動控制系統和第二水平移動控制系統。
較佳的,所述第一水平移動控制系統包括第一導桿和可滑動連接所述第一導桿的第一滑塊,所述噴頭固定於所述第一滑塊。
較佳的,所述第二水平移動控制系統包括第二導桿和可滑動連接所述第二導桿的第二滑塊,所述第二滑塊和第二導桿的數量均為兩個,兩個所述第二滑塊分別連接所述第一導桿的兩端以帶動所述第一導桿滑動。
較佳的,所述工作臺是能夠在垂直方向移動的工作臺。
較佳的,所述3D印表機還包括垂直於所述工作臺的支撐桿,所述支撐桿支撐所述第一水平移動控制系統和第二水平移動控制系統於所述工作臺的上方。
較佳地,該工作臺是能夠在垂直方向移動的工作臺。
本創作提供一種3D印表機,包括噴頭和連接所述噴頭的噴頭移動控制系統,還包括用於承載列印工件的工作臺,所述工作臺能夠在水平方向移動。當列印噴頭移動的覆蓋範圍不夠,不足以移動至工作臺的邊緣處進行列印時,即可通過本創作的工作臺的移動以解決上述問題,從而擴大列印的覆蓋面積。
以下結合附圖和具體實施例對本創作作進一步詳細說明。根據下面說明和申請專利範圍,本創作的優點和特徵將更清楚。需說明的是,附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例,僅用以方便、明晰地輔助說明本創作實施例的目的。
本創作提供一種3D印表機,如圖1所示,包括噴頭100和連接所述噴頭100的噴頭移動控制系統,該3D印表機還包括用於承載列印工件1的工作臺200,所述工作臺200能夠在水平方向移動。
如圖2所示,在圖2中工作臺200移動至底座300的正上方,此時噴頭100能夠在噴頭移動控制系統的控制下進行列印。由於本創作中工作臺200能夠實現水平方向的移動,因此當列印噴頭100移動的覆蓋範圍不夠,不足以移動至列印工件1的邊緣處進行列印時,即可通過本創作的工作臺200的移動帶動列印工件1移動解決上述問題,如圖1所示,以擴大列印的覆蓋面積。例如,本實施例中印表機的外框尺寸436×461×512mm,對應列印平臺上的列印範圍180×200×190mm(X,Y,Z),通過本創作的噴頭移動控制系統,其列印範圍可以擴大到400×200×190mm。
上述工作臺200移動的可以具體通過驅動部400來實現,此時3D印表機還包括底座300和設置於所述底座300上的驅動部400,所述工作臺200連接所述驅動部400,並通過所述驅動部400實現水平方向移動。
請繼續參見圖1在本實施例中,所述驅動部400包括導軌410和驅動帶420,所述驅動帶420用於帶動所述工作臺200在所述導軌410上滑動。在圖1中,驅動帶420用於帶動所述工作臺200沿X方向移動,如此,當列印噴頭100向X方向中的右側移動至極限後,驅動部400可以帶動工作臺200向左側移動,從而帶動列印工件1向左側移動,此種相對的運動擴大了列印噴頭100在X方向的列印範圍,即將列印範圍繼續向列印工件1的右側擴展。
可以理解的是,本實施例中導軌410的數量為兩個,彼此平行設置。兩個平行的導軌410正好托起工作臺200並使得工作臺200保持平衡。驅動帶420例如可以是驅動皮帶,連接於底座300以及工作臺200之上,通過此皮帶的轉動帶動工作臺200在X方向上,沿著導軌410移動。但具體驅動部400的組成和設置方式,本創作不作限制,只要能實現工作臺200在底座300上移動即可。
另外,由於習知技術中列印噴頭100列印範圍的局限性並不限於X方向,可能整個水平方向移動的範圍都不夠,因此,在本實施例中,所述驅動部400是可轉動連接於所述底座300的,可以帶動所述工作臺200平行於所述底座300轉動。請參見圖2驅動部400沿著箭頭a的方向轉動,而在驅動部400的帶動下,工作臺200也沿著箭頭b方向轉動。因此,雖然驅動帶420僅能帶動工作臺200在導軌410上移動,但隨著工作臺200的轉動,使得導軌410可以在底座300所在的水平面上指向Y方向。利用驅動部400的轉動選擇好導軌410的方向後,再由驅動帶420帶著工作臺200滑動,即可實現工作臺200在X、Y方向上水平移動。例如圖1中垂直於X方向的Y方向。
在本實施例中,對於噴頭移動控制系統而言,其包括第一水平移動控制系統和第二水平移動控制系統。如圖1所示,兩個控制系統分別控制列印噴頭100在正交的X、Y兩個方向移動,即可實現列印噴頭100在噴頭移動控制系統的控制範圍水平列印,結合列印平臺的垂直運動,從而實現3D列印。
具體的,所述第一水平移動控制系統包括第一導桿12和可滑動連接所述第一導桿12的第一滑塊11,所述列印噴頭100固定於所述第一滑塊11。由此可見,在第一滑塊11的帶動下,列印噴頭100能夠實現在X方向上的滑動。
如圖1所示,第二水平移動控制系統包括第二導桿22和可滑動連接所述第二導桿22的第二滑塊21,所述第二滑塊21和第二導桿22的數量均為兩個,兩個所述第二滑塊21分別連接所述第一導桿12的兩端以帶動所述第一導桿12滑動。通過第一導桿12兩端連接的兩個第二滑塊21在第二導桿22上的滑動,即可帶著第一導桿12和列印噴頭100在Y方向移動。
基於上述水平移動控制系統,列印噴頭100可以實現在水平方向上的任意移動。但對於3D列印而言,還需要列印噴頭100進行分層列印,即從下往上逐層進行列印。因此還需要所述工作臺200能夠在垂直方向(Z方向)移動,從而實現整個三維空間的移動。
本實施例中,列印平臺的移動方式為習知技術,並非本創作的創作點,因此這裡不再贅述。本創作的3D印表機還包括垂直於所述工作臺200的支撐桿32,所述支撐桿32支撐所述第一水平移動控制系統和第二水平移動控制系統於所述工作臺200的上方。
綜上所述,噴頭移動控制系統的存在可以是的列印噴頭100在特定的水平空間內任意移動,但此兩維空間具有局限性,可能無法延伸到所需列印的更廣的範圍。但本創作中的工作臺也能在水平方向上移動,如此即可解決列印噴頭100列印範圍有限的問題。
下面詳細說明本創作所述3D印表機的工作流程。
在通常情況下,列印噴頭100噴嘴噴出熔融原料開始進行列印,依照軟體切出的圖形片層,每列印一層,底座300向下移動以帶動工作臺200和列印工件1沿著高度Z方向下降一層,從列印噴頭100噴出的熔融原料在常溫冷卻,層層堆積出工件實體。在上述過程中,列印噴頭100與X方向運動滑塊第一滑塊11固定連接,可沿著第一導桿12在X方向運動;X方向第一滑塊11的第一導桿12,整個又架在左右兩側的Y方向運動滑塊第二滑塊21上,而Y方向運動滑塊第二滑塊21可沿著Y方向導桿第二導桿22運動;整個Y方向運動滑塊第二滑塊21與第二導桿22導桿又架構在四個角上的圓桿支撐桿32上,底座300可沿著Z軸方向上下移動。如此,列印噴頭100即可在其能到達的範圍內進行3D列印。
在列印超長零件時,如圖1所示,當列印噴頭100沿著X方向到達左邊極限位置,驅動帶420帶動工作臺200沿著X方向左移,從而使得列印噴頭100能夠繼續向右進行列印。在列印超寬零件時,原理與列印超長零件相同,只是通過驅動部400的轉動,把原來X方向導軌轉90度,使得工作臺200能夠沿著Y方向運動,在當列印噴頭100沿著Y方向到達上邊極限位置,驅動帶420帶動工作臺200沿著Y方向上移,從而使得列印噴頭100能夠繼續向下進行列印。
另外,如圖1所示,在驅動部400的帶動下,工作臺200可以外凸在機器固定邊界外,其載重與扭矩可由兩根導軌410承載。
本創作提供一種3D印表機,包括噴頭和連接所述噴頭的噴頭移動控制系統,還包括用於承載列印工件的工作臺,所述工作臺能夠在水平方向移動。當列印噴頭移動的覆蓋範圍不夠,不足以移動至工作臺的邊緣處進行列印時,即可通過本創作的工作臺的移動解決上述問題,擴大列印的覆蓋面積。
本創作的優點包括:
1、可根據列印實物的長度或寬度,調整機器列印範圍;
2、在不列印時,或列印長寬比較小的零件,機器外形保持縮小狀態,佔據比較小的空間,一旦需要列印比較長或寬的零件,列印平臺可借助導軌和驅動帶做單向延伸;
3、縮小3D印表機機器整體外觀體積。
顯然,本領域的通常知識者可以對創作進行各種改動和變型而不脫離本創作的精神和範圍。這樣,倘若本創作的這些修改和變型屬於本創作申請專利範圍及其等同技術的範圍之內,則本創作也意圖包括這些改動和變型在內。
1‧‧‧列印工件
11‧‧‧第一滑塊
12‧‧‧第一導桿
100‧‧‧噴頭
21‧‧‧第二滑塊
22‧‧‧第二導桿
200‧‧‧工作臺
32‧‧‧支撐桿
300‧‧‧底座
400‧‧‧驅動部
410‧‧‧導軌
420‧‧‧驅動帶
X‧‧‧X方向
Y‧‧‧Y方向
Z‧‧‧Z方向
a、b‧‧‧箭頭
圖1為本創作一實施例所述3D印表機的工作臺在第一位置時的結構示意圖;以及
圖2為本創作一實施例所述3D印表機的工作臺在第二位置時的結構示意圖。
1‧‧‧列印工件
11‧‧‧第一滑塊
12‧‧‧第一導桿
100‧‧‧噴頭
21‧‧‧第二滑塊
22‧‧‧第二導桿
200‧‧‧工作臺
32‧‧‧支撐桿
300‧‧‧底座
400‧‧‧驅動部
410‧‧‧導軌
420‧‧‧驅動帶
X‧‧‧X方向
Y‧‧‧Y方向
Z‧‧‧Z方向

Claims (10)

  1. 一種3D印表機,包括一噴頭、連接該噴頭的一噴頭移動控制系統以及配置以承載一列印工件的一工作臺,其中,該工作臺是能夠在水平方向移動的工作臺。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的3D印表機,其中,還包括一底座和設置於該底座上的一驅動部,該工作臺連接該驅動部,並通過該驅動部實現水平方向移動。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的3D印表機,其中,該驅動部包括一導軌和一驅動帶,該驅動帶配置以帶動該工作臺在該導軌上滑動。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的3D印表機,其中,該驅動部可轉動連接於該底座,以帶動該工作臺平行於該底座轉動。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的3D印表機,其中,該噴頭移動控制系統包括互相連接的一第一水平移動控制系統和一第二水平移動控制系統。
  6. 如申請專利範圍第3項所述的3D印表機,其中,該導軌的數量為兩個,彼此平行設置。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的3D印表機,其中,該第一水平移動控制系統包括一第一導桿和可滑動連接該第一導桿的一第一滑塊,該噴頭固定於該第一滑塊。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的3D印表機,其中,該第二水平移動控制系統包括一第二導桿和可滑動連接該第二導桿的一第二滑塊,該第二滑塊和該第二導桿的數量均為兩個,兩個該第二滑塊分別連接該第一導桿的兩端以帶動該第一導桿滑動。
  9. 如申請專利範圍第5項所述的3D印表機,其中,還包括垂直於該工作臺的一支撐桿,該支撐桿支撐該第一水平移動控制系統和該第二水平移動控制系統於該工作臺的上方。
  10. 如申請專利範圍第1至9項任意一項所述的3D印表機,其中,該工作臺是能夠在垂直方向移動的工作臺。
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