CN106608047A - 一种桌面式3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种桌面式3D打印机，包括：外壳、设于外壳内的喷嘴装置、送丝机构、支撑平台、传动机构、控制机构，所述外壳采用铝塑板CNC精密加工而成，所述喷嘴装置具有两个喷头，每个喷头通过一个送料管与送丝机构连接，所述传动机构包括水平传动机构、竖直传动机构，所述喷嘴装置在水平传动机构的作用下于外壳内前后、左右运动，在竖直传动机构的作用下于外壳内上下移动。本发明所述打印机具有装配精度高、运作稳定、成本低的优点。

Description

一种桌面式3D打印机

【技术领域】

本发明涉及一种打印机，具体涉及一种桌面式3D打印机。

【背景技术】

3D打印机又称三维打印机(3DP)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。而现有的3D打印机外壳一般采用半斤焊接而成，降低了打印机的装配精度，且市场上很多机型使用的是近端的挤出方案，挤出电机是安装在喷头上，导致打印速度慢，运动时惯性大，影响速度和精度。

【发明内容】

针对上述问题，本发明提供一种桌面式3D打印机，其外壳采用铝塑板CNC精密加工，提高了整机的装配精度，采用远端挤出方案，使喷嘴装置与送丝机构通过送料管连接，有效降低喷嘴装置的重量，实现打印机高速稳定的运作，有利于提高3D打印机的速度和精度。

本发明是通过以下技术方案实现的，提供一种桌面式3D打印机，包括：外壳、设于外壳内的喷嘴装置、送丝机构、支撑平台、传动机构、控制机构，

所述外壳采用铝塑板CNC精密加工而成，所述喷嘴装置具有两个喷头，每个喷头通过一个送料管与送丝机构连接，所述传动机构包括水平传动机构、竖直传动机构，所述喷嘴装置在水平传动机构的作用下于外壳内前后、左右运动，在竖直传动机构的作用下于外壳内上下移动。

特别的，所述水平传动机构包括：两个平行设置且端部设有同步轮的第一光轴、两个第一滑块、第一步进电机、两个平行且端部设有同步轮的第二光轴、两个第二滑块、第二步进电机；

所述两个第一光轴端部的同步轮通过第一传动带连接；

所述第一滑块一端固定设于第一传动带上，另一端套设于第二光轴上，且两个第一滑块之间设有第一连接轴；

所述第一步进电机通过同步带与第一光轴端部的同步轮连接；

所述两个第二光轴与第一光轴垂直设置，且所述第二光轴端部的同步轮通过第二传动带连接；

所述第二滑块一端固定设于第二传动带上，另一端套设于第一光轴上，且两个第二滑块之间设有第二连接轴；

所述第二步进电机通过同步带与第二光轴端部的同步轮连接。

特别的，所述竖直传动机构包括：丝杆、电机、两个平行设置的导杆，所述丝杆的一端与电机连接，另一端与支撑平台通过螺母连接，所述导杆与支撑平台通过轴承连接后设于丝杆的两侧。

特别的，所述喷嘴装置包括：依次通过手拧螺丝连接的传动装置、上铝块、下铝块以及散热装置、两个喷头、两根进料管；

所述上铝块与下铝块之间的进料管上依次套设有弹簧、隔离块、连接块；

所述传动装置包括依次固定连接的第三滑块、第四滑块、第五滑块，所述第三滑块与第四滑块相接处的一面分别设有两个半圆形第一通槽，该第一通槽的端部分别设有第一直线轴承，所述第四滑块与第五滑块相接处的一面分别设有与第一通槽相垂直的第二通槽，该第二通槽的端部设有第二直线轴承，所述第一连接轴穿过第一直线轴承使喷嘴装置在水平传动机构的作用下左右移动，所述第二连接轴穿过第二直线轴承使喷嘴装置在水平传动机构的作用下前后移动；

所述散热装置设于喷头附近；

所述两根进料管一端通过送料管与送丝机构连通，另一端依次穿过传动装置、上铝块、下铝块后与喷头连通，且进料管与喷头连接处设有加热块。

特别的，所述散热装置包括：两个散热风扇、通风块，其中两个散热风扇分别通过连接块设于喷嘴装置的两侧，通风块设于两个散热风扇之间。

特别的，所述上铝块与下铝块之间横向设有用于使进料管散热的散热铝块。

特别的，所述外壳上设有显示屏以及控制手轮。

本发明提供的一种桌面式3D打印机，具有以下优点：

1、外壳采用铝塑板CNC精密加工，整机的装配精度较现有技术中外壳用钣金焊接的同类机型高很多；

2、采用远端挤出的方案，有效降低喷嘴装置的重量，减少运动过程中的惯性，提高了3D打印机的速度和精度，实现打印机高速稳定的运作；

4、采用双喷头双挤出，支持双色打印和两种不同耗材同时打印(主要用于支撑为可熔性材料)；

5、极高的空间利用率，以最小的外型尺寸构建出最大成型空间；

6、低廉的生产成本高性能的用户体验将助力3D打印技术在消费级领域的运用。

【附图说明】

图1为本发明一种桌面式3D打印机的机构示意图；

图2为本发明一种桌面式3D打印机中水平传动机构的结构示意图；

图3为本发明一种桌面式3D打印机中竖直传动机构的结构示意图；

图4为本发明一种桌面式3D打印机中喷嘴装置的主视图；

图5为本发明一种桌面式3D打印机中喷嘴装置的左视图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。

请参阅图1，本发明提供一种桌面式3D打印机，包括：外壳1、设于外壳1内的喷嘴装置2、送丝机构(图中未标示)、支撑平台3、传动机构、控制机构(图中未标示)；

所述外壳1采用铝塑板CNC精密加工而成，提高了整机的装配精度；所述喷嘴装置2具有两个喷头201，每个喷头201通过一个送料管4与送丝机构连接，所述传动机构包括水平传动机构5、竖直传动机构6，所述喷嘴装置2在水平传动机构5的作用下于外壳1内前后、左右运动，在竖直传动机构6的作用下于外壳1内上下移动，且该支撑平台3水平设于外壳1内。

请参阅图2，特别的，所述水平传动机构5包括：两个平行设置且端部设有同步轮(图中未标示)的第一光轴501、两个第一滑块502、第一步进电机503、两个平行且端部设有同步轮(图中未标示)的第二光轴504、两个第二滑块505、第二步进电机506；

所述两个第一光轴501端部的同步轮通过第一传动带507连接；

所述第一滑块502一端固定设于第一传动带507上，另一端套设于第二光轴504上，且两个第一滑块502之间设有第一连接轴508；

所述第一步进电机503通过同步带(图中未标示)与第一光轴501端部的同步轮连接；

所述两个第二光轴504与第一光轴501垂直设置，且所述第二光轴504端部的同步轮(图中未标示)通过第二传动带509连接；

所述第二滑块505一端固定设于第二传动带509上，另一端套设于第一光轴501上，且两个第二滑块505之间设有第二连接轴510；

所述第二步进电机506通过同步带(图中未标示)与第二光轴504端部的同步轮连接。

当第一步进电机503工作时，通过同步带带动第一光轴501上的同步轮工作，同步轮带动第一传动带507工作，位于第一传动带507上第一滑块502在水平方向左右移动；此时，第一光轴501作为传动轴，第二光轴504作为导向轴，喷嘴装置2在水平方向左右移动。

当第二步进电机506时，通过同步带带动第二光轴504上的同步轮工作，同步轮带动第二传动带509工作，位于第二传动带509上的第二滑块505在水平方向前后移动；此时，第二光轴504作为传动轴，第一光轴501作为导向轴，喷嘴装置2在水平方向前后移动。

请参阅图3，特别的，所述竖直传动机构6包括：丝杆601、电机602、两个平行设置的导杆603，所述丝杆601的一端与电机602连接，另一端与支撑平台3通过螺母连接，所述导杆603与支撑平台3通过轴承连接后设于丝杆601的两侧。

当电机602工作时，支撑平台3在丝杆601的作用下上下移动，导杆603起到导向固定的作用。

请参阅图4-图5，所述喷嘴装置2包括：依次通过手拧螺丝202连接的传动装置、上铝块203、下铝块204以及散热装置、两个喷头201、两根进料管205；

所述上铝块203与下铝块204之间的进料管205上依次套设有弹簧206、隔离块207、连接块208；

所述传动装置包括依次固定连接的第三滑块209、第四滑块210、第五滑块211，所述第三滑块209与第四滑块210相接处的一面分别设有两个半圆形第一通槽212，该第一通槽212的端部分别设有第一直线轴承213，所述第四滑块210与第五滑块211相接处的一面分别设有与第一通槽212相垂直的第二通槽214，该第二通槽214的端部设有第二直线轴承215，所述第一连接轴508穿过第一直线轴承213使喷嘴装置2在水平传动机构5的作用下左右移动，所述第二连接轴510穿过第二直线轴承215使喷嘴装置2在水平传动机构5的作用下前后移动；

所述两根进料管205一端通过送料管4与送丝机构连通，另一端依次穿过传动装置、上铝块203、下铝块204后与喷头201连通，且进料管205与喷头201连接处设有加热块219。如此设计，使得本发明的打印机具有以下优点：1、采用远程挤出方案，双喷头装置和挤出装置是通过供料管连通，有效降低了喷头部份的重量，减少运动过程中的惯性，有利于提高3D打印机的速度和精度；2、采用了直通式的进料方案，耗材通过耐高温送料管直达喷嘴，解决了喷头容易堵料的问题；3、采用双喷嘴结构，支持双色打印或者两种不同耗材同时打印。

特别的，所述散热装置包括：两个散热风扇216、通风块217，其中两个散热风扇216分别通过连接块208设于喷嘴装置2的两侧，通风块217设于两个散热风扇216之间，所述上铝块203与下铝块204之间横向设有用于使进料管205散热的散热铝块218，如此设计，使本发明所述的打印机采用高效的散热***，其中包括散热装置对双喷头装置的散热、料管散热，从而有效的提高打印质量和防止堵料。

特别的，所述外壳1上设有显示屏7以及控制手轮8，显示屏可以用于显示当前进度。

本发明提供的打印机具有极高的空间利用率，以最小的外型尺寸构建出最大成型空间；且易生产加工，从而降低了成本。

Claims (7)

1.一种桌面式3D打印机，包括：外壳(1)、设于外壳(1)内的喷嘴装置(2)、送丝机构、支撑平台(3)、传动机构、控制机构，其特征在于，所述外壳(1)采用铝塑板CNC精密加工而成，所述喷嘴装置(2)具有两个喷头(201)，每个喷头(201)通过一个送料管(4)与送丝机构连接，所述传动机构包括水平传动机构(5)、竖直传动机构(6)，所述喷嘴装置(2)在水平传动机构(5)的作用下于外壳(1)内前后、左右运动，在竖直传动机构(6)的作用下于外壳(1)内上下移动，且该支撑平台(3)水平设于外壳(1)内。

2.根据权利要求1所述的一种桌面式3D打印机，其特征在于，所述水平传动机构(5)包括：两个平行设置且端部设有同步轮的第一光轴(501)、两个第一滑块(502)、第一步进电机(503)、两个平行且端部设有同步轮的第二光轴(504)、两个第二滑块(505)、第二步进电机(506)；

所述两个第一光轴(501)端部的同步轮通过第一传动带(507)连接；

所述第一滑块(502)一端固定设于第一传动带(507)上，另一端套设于第二光轴(504)上，且两个第一滑块(502)之间设有第一连接轴(508)；

所述第一步进电机(503)通过同步带与第一光轴(501)端部的同步轮连接；

所述两个第二光轴(504)与第一光轴(501)垂直设置，且所述第二光轴(504)端部的同步轮通过第二传动带(509)连接；

所述第二滑块(505)一端固定设于第二传动带(509)上，另一端套设于第一光轴(501)上，且两个第二滑块(505)之间设有第二连接轴(510)；

所述第二步进电机(506)通过同步带与第二光轴(504)端部的同步轮连接。

3.根据权利要求1所述的一种桌面式3D打印机，其特征在于，所述竖直传动机构(6)包括：丝杆(601)、电机(602)、两个平行设置的导杆(603)，所述丝杆(601)的一端与电机(602)连接，另一端与支撑平台(3)通过螺母连接，所述导杆(603)与支撑平台(3)通过轴承连接后设于丝杆(601)的两侧。

4.根据权利要求2所述的一种桌面式3D打印机，其特征在于，所述喷嘴装置(2)包括：依次通过手拧螺丝(202)连接的传动装置、上铝块(203)、下铝块(204)以及散热装置、两个喷头(201)、两根进料管(205)；

所述上铝块(203)与下铝块(204)之间的进料管(205)上依次套设有弹簧(206)、隔离块(207)、连接块(208)；

所述传动装置包括依次固定连接的第三滑块(209)、第四滑块(210)、第五滑块(211)，所述第三滑块(209)与第四滑块(210)相接处的一面分别设有两个半圆形第一通槽(212)，该第一通槽(212)的端部分别设有第一直线轴承(213)，所述第四滑块(210)与第五滑块(211)相接处的一面分别设有与第一通槽(212)相垂直的第二通槽(214)，该第二通槽(214)的端部设有第二直线轴承(215)，所述第一连接轴(508)穿过第一直线轴承(213)使喷嘴装置(2)在水平传动机构(5)的作用下左右移动，所述第二连接轴(510)穿过第二直线轴承(215)使喷嘴装置(2)在水平传动机构(5)的作用下前后移动；

所述散热装置设于喷头(201)附近；

所述两根进料管(205)一端通过送料管(4)与送丝机构连通，另一端依次穿过传动装置、上铝块(203)、下铝块(204)后与喷头(201)连通，且进料管(205)与喷头(201)连接处设有加热块(219)。

5.根据权利要求4所述的一种桌面式3D打印机，其特征在于，所述散热装置包括：两个散热风扇(216)、通风块(217)，其中两个散热风扇(216)分别通过连接块(208)设于喷嘴装置(2)的两侧，通风块(217)设于两个散热风扇(216)之间。

6.根据权利要求4所述的一种桌面式3D打印机，其特征在于，所述上铝块(203)与下铝块(204)之间横向设有用于使进料管(205)散热的散热铝块(218)。

7.根据权利要求1所述的一种桌面式3D打印机，其特征在于，所述外壳(1)上设有显示屏(7)以及控制手轮(8)。