CN205601178U - 家具3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种家具3D打印机，包括骨架、X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构、X轴导杆、Y轴导杆、工作台及打印喷头组件。X轴导杆沿X轴滑动地设于骨架上，Y轴导杆沿Y轴滑动地设于骨架上，X轴驱动机构与X轴导杆连接并驱使X轴导杆沿X轴滑动；Y轴驱动机构与Y轴导杆连接并驱使Y轴导杆沿Y轴滑动，打印喷头组件滑动地套置于X轴导杆及Y轴导杆上；工作台置于骨架内并位于打印喷头组件对应的下方；Z轴驱动机构与工作台配合并驱使工作台沿Z轴滑移。本实用新型的家具3D打印机简化家具的制作流程和缩短制作周期，且能根据自己创意灵活地制造家具，对操作人员的要求不高。

Description

家具3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印领域，尤其涉及一种家具3D打印机。

背景技术

随着经济的不断发展及社会的不断进步，为人们的生活提供各种各样的物质消费品，而家具就是诸多物质消费品中一种。

由于家具种类繁多复杂，制作方法多种多样，以下只选取具有代表性的红木家具进行制作流程分析。红木家具完全靠技术娴熟的工人师傅手工制作，步骤有：(1)对原木进行干燥处理，再进一步对板材进行筛选，反复烘干处理，使得木料水分含刨平量减少到8％-12％；(2)根据家具制作的不同部位选择合适尺寸和造型的木料，标记好尺寸位置后进行开料、刨平；(3)在木料规定位置开凿好榫卯，榫卯完成后，对木料各个位置进行反复检查，如发现有歪斜或翘角情况，需要及时进行调整；(4)据图纸要求，对榫卯完成后的木料进行雕刻纹饰；(5)在水平、干净的地面上，利用榫卯结构将雕刻好的部件，组装成品家具；(6)用刮刀刮磨家具表面，再用越来越细的砂纸分多次进行打磨，一直要把较粗砂纸的痕迹磨掉；(7)刮磨后的各部件经检查合格后，统一进行上蜡处理。

但是，上述的家具制作流程极其繁琐和制作周期相当长，且加工所需器械种类也多，这导致制作成本高居不下。同时，制作所需工人师傅专业性非常强，必须技术娴熟，具有相当长时间的工作经验。再者，家具制作过程容错率低，特别是进行雕刻纹饰流程，工人师傅必须专心致志、一丝不苟，一刀一线的差错就可能导致整块木料废弃。最后，木头属于不可再生能源，制作的家具体积笨重，木材制作使用量大，加工刨平浪费余量也大且废弃后不能再次循环利用，相对而言并不环保。

因此，急需要一种家具3D打印机来克服上述的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种家具3D打印机，其不仅能简化家具制作流程和缩短制作周期以降低成本，而且还具有制作灵活和对操作人员要求低的优点。

为实现上述的目的，本实用新型提供了一种家具3D打印机，包括一骨架、一X轴驱动机构、一Y轴驱动机构、一X轴导杆、一Y轴导杆、一打印喷头组件、一工作台及一Z轴驱动机构。所述X轴驱动机构包含X轴电机、转动轴及X轴中间传动组件，所述转动轴组装于所述骨架上并沿Y轴布置，所述X轴电机安装在所述骨架上并驱使所述转动轴旋转，所述X轴中间传动组件沿X轴方向布置且分别位于所述骨架的Y轴两端处，所述X轴中间传动组件的一端与所述转动轴连接；所述Y轴驱动机构包含Y轴电机、旋转轴及Y轴中间传动组件，所述旋转轴组装于所述骨架上并沿X轴布置，所述Y轴电机安装在所述骨架上并驱使所述旋转轴旋转，所述Y轴中间传动组件沿Y轴方向布置且分别位于所述骨架的X轴两端处，所述Y轴中间传动组件的一端与所述旋转轴连接；所述X轴导杆沿X轴滑动地设于所述骨架上，所述X轴中间传动组件的另一端与所述X轴导杆连接；所述Y轴导杆沿Y轴滑动地设于所述骨架上，所述Y轴中间传动组件的另一端与所述Y轴导杆连接；所述打印喷头组件滑动地套置于所述X轴导杆及Y轴导杆上；所述工作台置于所述骨架内并位于所述打印喷头组件对应的下方；所述Z轴驱动机构包含Z轴电机、Z轴丝杆及Z轴丝母，所述Z轴丝杆沿Z轴组装于所述骨架上，所述Z轴电机组装于所述骨架上并驱使所述Z轴丝杆旋转，所述Z轴丝母套设于所述Z轴丝杆上并与所述工作台配合。

较佳地，本实用新型的家具3D打印机还包括承载滑座，所述承载滑座沿Z轴滑动地设于所述骨架面对所述Z轴丝杆的部位处，且所述承载滑座上穿置有选择性地锁紧或释放该承载滑座的锁紧螺丝，所述工作台的第一端承置于所述承载滑座上，所述工作台的第二端水平地插置于所述Z轴丝母内。

较佳地，所述Z轴丝母穿置有两夹紧螺丝，两所述夹紧螺丝之间沿Z轴围出一插置空间，所述工作台的第二端插置于所述插置空间内。

较佳地，所述X轴中间传动组件包含X轴主动带轮、X轴从动带轮及X轴传动带，所述X轴主动带轮组装于所述转动轴上，所述X轴从动带轮组装于所述骨架上，且所述X轴从动带轮的旋转中心与所述X轴主动带轮的旋转中心相平行，所述X轴传动带绕设于所述X轴主动带轮及X轴从动带轮上，所述X轴导杆与所述X轴传动带固定连接。

较佳地，所述X轴导杆沿Y轴布置，且所述X轴导杆的轴向两端分别安装有X轴滑块，所述骨架对应地具有沿X轴布置的X轴直线导轨，所述X轴滑块套设于所述X轴直线导轨上。

较佳地，所述Y轴中间传动组件包含Y轴主动带轮、Y轴从动带轮及Y轴传动带，所述Y轴主动带轮组装于所述旋转轴上，所述Y轴从动带轮组装于所述骨架上，且所述Y轴从动带轮的旋转中心与所述Y轴主动带轮的旋转中心相平行，所述Y轴传动带绕设于所述Y轴主动带轮及Y轴从动带轮上，所述Y轴导杆与所述Y轴传动带固定连接。

较佳地，所述Y轴导杆沿X轴布置，且所述Y轴导杆的轴向两端分别安装有Y轴滑块，所述骨架对应地具有沿Y轴布置的Y轴直线导轨，所述Y轴滑块套设于所述Y轴直线导轨上。

较佳地，所述打印喷头组件包含座体、组装于所述座体上的散热管及穿置于所述散热管内的喷头，所述X轴导杆及Y轴导杆呈交错地穿置于所述座体上。

较佳地，所述喷头为两个，每个所述喷头对应一个所述散热管。

较佳地，所述骨架为矩形框架。

与现有技术相比，本实用新型的家具3D打印机能大大简化了家具的制作流程，缩短了制作周期，从而降低了制作流程，且打出的家具实体无需后期加工直接使用。同时，本实用新型的家具3D打印机属于增材制造技术，可发挥创意，自行设计简单的家具或者从网上模型库中下载家具模型，即可由本实用新型家具3D打印机所打印，故制作灵活。再者，操作者只需简单的培训即可上手，无需熟练的工人，自己即可完成整个流程，故对人的要求极低。

附图说明

图1是本实用新型的家具3D打印机的立体结构示意图。

图2是图1所示的家具3D打印机在隐藏骨架后的立体结构示意图。

图3是图1所示的家具3D打印机在隐藏骨架及工作台后的立体结构示意图。

图4是本实用新型的家具3D打印机的打印喷头组件的立体结构示意图。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参阅图1至图3，本实用新型的家具3D打印机100包括一骨架10、一X轴驱动机构20、一Y轴驱动机构30、一X轴导杆40、一Y轴导杆50、一打印喷头组件60、一工作台70及一Z轴驱动机构80。骨架10为矩形框架，但不以此为限。

如图2及图3所示，X轴驱动机构20包含X轴电机21、转动轴22及X轴中间传动组件23。转动轴22组装于骨架10上并沿Y轴布置，状态见图1所示。X轴电机21安装在骨架10上，并驱使转动轴22旋转，为转动轴22的旋转提供驱动动力。X轴中间传动组件23沿X轴方向布置且分别位于骨架10的Y轴两端(即图1中骨架10的左右两端)处，X轴中间传动组件23的一端与转动轴22连接，X轴中间传动组件23的另一端与X轴导杆40连接。X轴导杆400沿Y轴布置，状态如图1所示，且X轴导杆40沿X轴滑动地设于骨架10上，从而由转动轴22通过X轴中间传动组件23带动X轴导杆40沿X轴滑动；具体地，在本实施例中，X轴中间传动组件23包含X轴主动带轮231、X轴从动带轮232及X轴传动带233，X轴主动带轮231组装于转动轴22上，X轴从动带轮232组装于骨架10上，且X轴从动带轮232的旋转中心与X轴主动带轮231的旋转中心相平行，X轴传动带233绕设于X轴主动带轮231及X轴从动带轮232上，X轴导杆40与X轴传动带233固定连接；较优的是，X轴导杆40的轴向两端分别安装有X轴滑块24，骨架10对应地具有沿X轴布置的X轴直线导轨11，X轴滑块24套设于X轴直线导轨11上。其中，由于X轴电机21通过转动轴22去带动其轴向两端的两个X轴主动带轮231做同步旋转，在X轴从动带轮232及X轴传动带233的配合下，并在X轴直线导轨11及X轴滑块24的配合下，使得X轴导杆40上的打印喷头组件60沿X轴平稳滑动；又由于X轴直线导轨11具有定位精度高、磨损小、适应运动和承载能力强等特点，可最大程度上减小移动所带来的振动，保证了运动的平稳性，提高了打印的精度及速度；与此同时，一个X轴电机21能同步地带动两边的X轴中间传动组件23，避免了因倾斜运动而导致配件损坏、机器振动和精度下降现象。

如图2及图3所示，Y轴驱动机构30包含Y轴电机31、旋转轴32及Y轴中间传动组件33。旋转轴32组装于骨架10上并沿X轴布置，Y轴电机31安装在骨架10上并驱使旋转轴32旋转，为旋转轴32的转动提供动力。Y轴中间传动组件33沿Y轴方向布置且分别位于骨架10的X轴两端(即图2中的前后两端)处。Y轴中间传动组件33的一端与旋转轴32连接，Y轴中间传动组件33的另一端与Y轴导杆50连接，Y轴导杆50沿X轴布置，状态如图1所示，且Y轴导杆50沿Y轴滑动地设于骨架10上，从而由旋转轴32通过Y轴中间传动组件33带动Y轴导杆50沿Y轴滑动；具体地，在本实施例中，Y轴中间传动组件33包含Y轴主动带轮331、Y轴从动带轮332及Y轴传动带333，Y轴主动带轮331组装于旋转轴32上，Y轴从动带轮332组装于骨架10上，且Y轴从动带轮332的旋转中心与Y轴主动带轮331的旋转中心相平行，Y轴传动带333绕设于Y轴主动带轮331及Y轴从动带轮332上，Y轴导杆50与Y轴传动带333固定连接；较优的是，Y轴导杆50的轴向两端(即图1中前后两端)分别安装有Y轴滑块34，骨架10对应地具有沿Y轴布置的Y轴直线导轨12，Y轴滑块34套设于Y轴直线导轨12上。其中，由于Y轴电机31通过旋转轴32去带动其轴向两端的两个Y轴主动带轮331做同步旋转，在Y轴从动带轮332及Y轴传动带333的配合下，并在Y轴直线导轨12及Y轴滑块34的配合下，使得Y轴导杆50上打印喷头组件60沿Y轴滑动；又由于Y轴直线导轨12具有定位精度高、磨损小、适应运动和承载能力强等特点，可最大程度上减小移动所带来的振动，保证了运动的平稳性，提高了打印的精度及速度；与此同时，一个Y轴电机31能同步地带动两边的Y轴中间传动组件33，避免了因倾斜运动而导致配件损坏、机器振动和精度下降现象。

如图2及图3所示，打印喷头组件60滑动地套置于X轴导杆40及Y轴导杆50上，从而由X轴导杆40及Y轴导杆50带动打印喷头组件60沿X轴及Y轴移动的目的。具体地，如图4所示，打印喷头组件60包含座体61、组装于座体61上的散热管62及穿置于散热管62内的喷头63，X轴导杆40及Y轴导杆50呈交错地穿置于座体61上；较优的是，喷头63为两个，每个喷头63对应一个散热管62，以借助两个喷头63而无需人工换料即可实现两种颜色交替打印；优先的是，喷头63具有出丝量大的喷嘴，其内孔直径为3毫米，从而缩短打印时间，提高打印的效率。举例而言；打印材料为木塑PLA材料，其综合塑料和原木的特性，较传统原木材料力学性能更佳，不易腐烂，柔韧性好。

如图2及图3所示，工作台70置于骨架10内并位于打印喷头组件60对应的下方。Z轴驱动机构80包含Z轴电机81、Z轴丝杆82及Z轴丝母83。Z轴丝杆82沿Z轴组装于骨架10上，Z轴电机81组装于骨架10上并驱使Z轴丝杆82旋转，Z轴丝母83套设于Z轴丝杆82上并与工作台70配合，由Z轴电机81通过Z轴丝杆82及Z轴丝母83的配合去精准地调整工作台70的水平度；具体地，在本实施例中，本实用新型的家具3D打印机100还包括承载滑座90，承载滑座90沿Z轴滑动地设于骨架10面对Z轴丝杆82的部位处；为提高承载滑座90滑动的平稳可靠性，故骨架10设有沿Z轴布置的Z轴直线导轨13，承载滑座90套设于Z轴直线导轨13上，但不以此为限；且承载滑座90上穿置有选择性地锁紧或释放该承载滑座90的锁紧螺丝91。工作台70的第一端承置于承载滑座90上，工作台70的第二端水平地插置于Z轴丝母83内，较优的是，在本实施例中，Z轴丝母83穿置有两夹紧螺丝(图中未标)，两夹紧螺丝之间沿Z轴围出一插置空间，工作台70的第二端插置于插置空间内，以便于Z轴电机81对工作台70进行水平度的调整，但不以此为限。

与现有技术相比，本实用新型的家具3D打印机100能大大简化了家具的制作流程，缩短了制作周期，从而降低了制作流程，且打出的家具实体无需后期加工直接使用。同时，本实用新型的家具3D打印机100属于增材制造技术，可发挥创意，自行设计简单的家具或者从网上模型库中下载家具模型，即可由本实用新型家具3D打印机100所打印，故制作灵活。再者，操作者只需简单的培训即可上手，无需熟练的工人，自己即可完成整个流程，故对人的要求极低。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种家具3D打印机，其特征在于，包括：

一骨架；

一X轴驱动机构，所述X轴驱动机构包含X轴电机、转动轴及X轴中间传动组件，所述转动轴组装于所述骨架上并沿Y轴布置，所述X轴电机安装在所述骨架上并驱使所述转动轴旋转，所述X轴中间传动组件沿X轴方向布置且分别位于所述骨架的Y轴两端处，所述X轴中间传动组件的一端与所述转动轴连接；

一Y轴驱动机构，所述Y轴驱动机构包含Y轴电机、旋转轴及Y轴中间传动组件，所述旋转轴组装于所述骨架上并沿X轴布置，所述Y轴电机安装在所述骨架上并驱使所述旋转轴旋转，所述Y轴中间传动组件沿Y轴方向布置且分别位于所述骨架的X轴两端处，所述Y轴中间传动组件的一端与所述旋转轴连接；

一X轴导杆，所述X轴导杆沿X轴滑动地设于所述骨架上，所述X轴中间传动组件的另一端与所述X轴导杆连接；

一Y轴导杆，所述Y轴导杆沿Y轴滑动地设于所述骨架上，所述Y轴中间传动组件的另一端与所述Y轴导杆连接；

一打印喷头组件，所述打印喷头组件滑动地套置于所述X轴导杆及Y轴导杆上；

一工作台，所述工作台置于所述骨架内并位于所述打印喷头组件对应的下方；

一Z轴驱动机构，所述Z轴驱动机构包含Z轴电机、Z轴丝杆及Z轴丝母，所述Z轴丝杆沿Z轴组装于所述骨架上，所述Z轴电机组装于所述骨架上并驱使所述Z轴丝杆旋转，所述Z轴丝母套设于所述Z轴丝杆上并与所述工作台配合。

2.如权利要求1所述的家具3D打印机，其特征在于，还包括承载滑座，所述承载滑座沿Z轴滑动地设于所述骨架面对所述Z轴丝杆的部位处，且所述承载滑座上穿置有选择性地锁紧或释放该承载滑座的锁紧螺丝，所述工作台的第一端承置于所述承载滑座上，所述工作台的第二端水平地插置于所述Z轴丝母内。

3.如权利要求2所述的家具3D打印机，其特征在于，所述Z轴丝母穿置有两夹紧螺丝，两所述夹紧螺丝之间沿Z轴围出一插置空间，所述工作台的第二端插置于所述插置空间内。

4.如权利要求1所述的家具3D打印机，其特征在于，所述X轴中间传动组件包含X轴主动带轮、X轴从动带轮及X轴传动带，所述X轴主动带轮组装于所述转动轴上，所述X轴从动带轮组装于所述骨架上，且所述X轴从动带轮的旋转中心与所述X轴主动带轮的旋转中心相平行，所述X轴传动带绕设于所述X轴主动带轮及X轴从动带轮上，所述X轴导杆与所述X轴传动带固定连接。

5.如权利要求4所述的家具3D打印机，其特征在于，所述X轴导杆沿Y轴布置，且所述X轴导杆的轴向两端分别安装有X轴滑块，所述骨架对应地具有沿X轴布置的X轴直线导轨，所述X轴滑块套设于所述X轴直线导轨上。

6.如权利要求1所述的家具3D打印机，其特征在于，所述Y轴中间传动组件包含Y轴主动带轮、Y轴从动带轮及Y轴传动带，所述Y轴主动带轮组装于所述旋转轴上，所述Y轴从动带轮组装于所述骨架上，且所述Y轴从动带轮的旋转中心与所述Y轴主动带轮的旋转中心相平行，所述Y轴传动带绕设于所述Y轴主动带轮及Y轴从动带轮上，所述Y轴导杆与所述Y轴传动带固定连接。

7.如权利要求6所述的家具3D打印机，其特征在于，所述Y轴导杆沿X轴布置，且所述Y轴导杆的轴向两端分别安装有Y轴滑块，所述骨架对应地具有沿Y轴布置的Y轴直线导轨，所述Y轴滑块套设于所述Y轴直线导轨上。

8.如权利要求1所述的家具3D打印机，其特征在于，所述打印喷头组件包含座体、组装于所述座体上的散热管及穿置于所述散热管内的喷头，所述X轴导杆及Y轴导杆呈交错地穿置于所述座体上。

9.如权利要求8所述的家具3D打印机，其特征在于，所述喷头为两个，每个所述喷头对应一个所述散热管。

10.如权利要求1所述的家具3D打印机，其特征在于，所述骨架为矩形框架。