一種3d打印的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種3D打印機，包括機架、底座、X軸移動系統(tǒng)、Y軸移動系統(tǒng)、Z軸移動系統(tǒng)、打印裝置，機架包括左、右立柱及上、下連接板，上、下連接板分別與左、右立柱連接，底座與下連接板連接，上連接板與打印耗材連接架連接，打印耗材連接架與打印耗材固定盤連接，打印裝置與X軸移動系統(tǒng)連接，X軸移動系統(tǒng)與Z軸移動系統(tǒng)連接，Z軸移動系統(tǒng)與左立柱、右立柱的導(dǎo)軌連接，Y軸移動系統(tǒng)與底座連接，X軸移動系統(tǒng)設(shè)有打印裝置移動的X軸移動導(dǎo)軌,底座底部設(shè)有相連接的電源、控制器，控制器與X軸移動系統(tǒng)、Y軸移動系統(tǒng)、Z軸移動系統(tǒng)、打印裝置連接。結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，體積小，制作成本低。
【專利說明】一種3D打印機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及3D打印機【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種3D打印機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著三維打印機技術(shù)發(fā)展，它的應(yīng)用越來越廣泛、市場需求迅速增長，同時三維DIY人群日益增多，但是由于用三維打印機打印零配件成本高、效率低，同時由于現(xiàn)有技術(shù)的3D打印機結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，體積比較大、結(jié)構(gòu)不緊湊，采購及使用維護費用比較高，限制了消費者的使用市場和規(guī)模。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的就是為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種3D打印機；結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，體積小，制作成本低，滿足了當(dāng)今日益增長的3D打印機的消費需求。
[0004]本實用新型解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為:
[0005]一種3D打印機，包括機架、底座、X軸移動系統(tǒng)、Y軸移動系統(tǒng)、Z軸移動系統(tǒng)、打印裝置，所述機架I包括左右兩側(cè)的左立柱、右立柱及下連接板、上連接板，所述下連接板、上連接板分別與左立柱、右立柱連接，底座與下連接板連接，上連接板與打印耗材連接架連接，打印耗材連接架上設(shè)有打印耗材固定盤，所述打印裝置與X軸移動系統(tǒng)連接，所述X軸移動系統(tǒng)與Z軸移動系統(tǒng)連接，所述左立柱、右立柱設(shè)有立柱導(dǎo)軌，Z軸移動系統(tǒng)與立柱導(dǎo)軌連接，Y軸移動系統(tǒng)與底座連接，所述X軸移動系統(tǒng)設(shè)有打印頭移動的X軸移動導(dǎo)軌，所述底座底部設(shè)有相連接的電源、控制器，控制器與電源連接，所述控制器與X軸移動系統(tǒng)、Y軸移動系統(tǒng)、Z軸移動系統(tǒng)、打印裝置連接，所述控制器采用單片機，電源為輸出電壓為DC12V直流電源。
[0006]所述Y軸移動系統(tǒng)包括水平的Y軸移動導(dǎo)軌、第二數(shù)控電機，所述Y軸移動系統(tǒng)通過Y軸移動導(dǎo)軌與底座連接，底座上部設(shè)有前固定座、后固定座，Y軸移動導(dǎo)軌通過前固定座、后固定座與底座連接，第二數(shù)控電機設(shè)于靠近前固定座一側(cè)的底座下部，第二數(shù)控電機輸出軸伸出底座上端面、與第二齒輪連接，第二齒輪與第二同步齒輪帶連接，第二同步齒輪帶與后固定座一端的第二從動輪連接，第二同步齒輪帶上設(shè)有第二連接塊，第二連接塊與輔助連接板連接，所述Y軸移動系統(tǒng)通過Y軸移動導(dǎo)軌與底座連接，導(dǎo)軌下側(cè)位置的底座設(shè)有Y軸限位開關(guān)，Y軸限位開關(guān)與輔助連接板配合，輔助連接板上部通過緩沖結(jié)構(gòu)與工作面加熱板連接，工作面加熱板下部設(shè)有加熱板溫度傳感器，加熱板溫度傳感器與控制器連接，第二數(shù)控電機、加熱板與電源連接。
[0007]所述前固定座、后固定座及底座設(shè)有連接孔，底座下部設(shè)有輔助支撐腿，輔助支撐腿設(shè)有連接孔，所述前固定座連接孔、或者后固定座連接孔分別與相應(yīng)位置的底座連接孔、及輔助支撐腿連接孔同軸，同軸孔的前固定座、底座、及輔助支撐腿通過螺釘連接，同軸孔的后固定座、底座、及輔助支撐腿通過螺釘連接，輔助支撐腿下部設(shè)有外螺紋，外螺紋與高度調(diào)節(jié)螺母配合；所述輔助連接板為矩形薄板，靠近矩形薄板的四角位置設(shè)有螺紋孔，工作面加熱板設(shè)有連接孔，輔助連接板與工作面加熱板通過第一螺釘連接，螺釘上設(shè)有壓縮彈簧，壓縮彈簧設(shè)于輔助連接板與工作面加熱板之間，通過調(diào)整壓縮彈簧的伸縮量保持工作面加熱板的水平；所述左立柱、右立柱采用截面為T型凹槽形狀的方形型材制作，其中每個立柱左右兩側(cè)相對應(yīng)的T型凹槽作為立柱導(dǎo)軌，所述下連接板、上連接板分別通過與T型凹槽配合的螺栓、螺母與左立柱、右立柱連接，螺母卡在T型凹槽內(nèi)。
[0008]所述Z軸移動系統(tǒng)包括兩個第三數(shù)控電機、左側(cè)絲杠及右側(cè)絲杠、左側(cè)Z軸固定座及右側(cè)Z軸固定座、第三限位開關(guān)，所述第三數(shù)控電機設(shè)于左立柱、右立柱兩側(cè)的底座下部，所述左側(cè)絲杠、右側(cè)絲杠分別設(shè)于左立柱、右立柱外側(cè)，第三數(shù)控電機輸出軸伸出底座上端面與絲杠下端連接，絲杠上端與上固定蓋連接，上蓋與上連接板連接，絲杠上設(shè)有絲杠螺母，所述絲杠螺母分別與左側(cè)Z軸固定座及右側(cè)Z軸固定座連接，左側(cè)Z軸固定座及右側(cè)Z軸固定座與分別X軸移動系統(tǒng)連接，Z軸固定座設(shè)有固定座通孔，左立柱、右立柱從固定座通孔中穿過，沿左立柱、右立柱兩根立柱中心線所在平面的固定座通孔兩側(cè)分別設(shè)有水平連接孔，水平連接孔內(nèi)設(shè)有連接軸，連接軸上設(shè)有軸承，所述軸承與立柱導(dǎo)軌的配合，所述左側(cè)絲杠、右側(cè)絲杠軸線與左立柱、右立柱中心線在左右方向上共面，第三限位開關(guān)設(shè)于左側(cè)立柱下部靠近底座的上端面處，第三限位開關(guān)與左側(cè)Z軸固定座的下端配合，所述第三限位開關(guān)與控制器連接。
[0009]所述第三限位開關(guān)通過限位開關(guān)固定塊與左立柱連接，限位開關(guān)固定塊上部設(shè)有安裝限位開關(guān)的垂直凹槽，在靠近垂直凹槽中部設(shè)有水平凹槽，垂直凹槽下部設(shè)有導(dǎo)線槽，限位開關(guān)內(nèi)側(cè)與接線柱連接的導(dǎo)線從導(dǎo)線槽向外導(dǎo)出，固定塊下部設(shè)有本體連接孔，本體連接孔內(nèi)設(shè)有固定塊本體螺栓，固定塊本體螺栓與螺母配合，螺母與立柱導(dǎo)軌配合；所述水平凹槽內(nèi)設(shè)有彈簧鋼絲，所述彈簧鋼絲與限位開關(guān)的限位開關(guān)固定孔配合，彈簧鋼絲的兩端與水平凹槽的兩個側(cè)壁接觸，彈簧設(shè)為弧形結(jié)構(gòu)，或者中間部位與限位開關(guān)固定孔配合部分采用直線段、兩側(cè)分別與中間部位彎折，限位開關(guān)底部與垂直凹槽底部接觸并定位、限位開關(guān)前端面與立柱道軌的端面接觸并定位。
[0010]所述左側(cè)Z軸固定座上部設(shè)有導(dǎo)線槽，底座左側(cè)設(shè)有導(dǎo)線通孔，底座右側(cè)設(shè)有按鈕開關(guān)，各個數(shù)控電機、限位開關(guān)、及傳感器的導(dǎo)線從導(dǎo)線通孔中穿過，控制器、電源設(shè)于底座底部，所述電源的輸出電壓為DCl2V直流電源，所述DCl2V直流電源通過電源接口與按鈕開關(guān)的接線柱連接，按鈕開關(guān)與220V交流電源連接，所述電源接口設(shè)于底座底部，底座設(shè)有按鈕連接孔，按鈕開關(guān)固定在按鈕連接孔上，按鈕開關(guān)的接線柱在底座底部。
[0011]所述X軸移動系統(tǒng)包括第一數(shù)控電機、與Y軸移動導(dǎo)軌在空間上垂直設(shè)置的水平X軸移動導(dǎo)軌、第一限位開關(guān)，X軸移動導(dǎo)軌分別與左側(cè)Z軸固定座及右側(cè)Z軸固定座連接，第一限位開關(guān)與Z軸固定座下部連接，第一限位開關(guān)與打印裝置的連接架的左側(cè)支撐臂端部配合，所述第一限位開關(guān)與控制器連接；第一數(shù)控電機設(shè)于左側(cè)絲杠外側(cè)的Z軸固定座底部，第一數(shù)控電機輸出軸突出Z軸固定座上端面、設(shè)有第一同步齒輪，右側(cè)絲杠外側(cè)的右側(cè)Z軸固定座上端面設(shè)有第一從動輪，第一數(shù)控電機輸出軸及第一從動輪的軸線偏離兩個左側(cè)絲杠、右側(cè)絲杠軸線所在的平面一側(cè)，所述第一數(shù)控電機與第一同步齒形帶連接，第一同步齒形帶與打印裝置連接，兩側(cè)的Z軸固定座上端面各設(shè)有一個導(dǎo)向輪，所述的每個導(dǎo)向輪軸線設(shè)于所在的Z軸固定座的絲杠與立柱之間、并偏離兩個絲杠軸線所在的平面的另一側(cè)，即兩個導(dǎo)向輪軸線與第一數(shù)控電機輸出軸及第一從動輪的軸線分布在兩個絲杠軸線所在平面的兩側(cè)。
[0012]所述打印裝置包括擠出打印頭、連接架、送料機構(gòu)，所述連接架的左側(cè)支撐臂、右側(cè)支撐臂與X軸移動導(dǎo)軌連接、沿X軸移動導(dǎo)軌軸向移動，送料機構(gòu)安裝在連接架上，擠出打印頭與連接架下部連接；所述擠出打印頭包括打印頭、打印耗材導(dǎo)向套，打印頭上部與加熱器連接，加熱器設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器與控制器連接，加熱器上部設(shè)有隔熱墊，隔熱墊上部與隔熱套連接，隔熱套上部與隔熱板連接，隔熱板與上部的打印頭連接板連接，打印頭連接板與連接架下部連接，打印頭內(nèi)部設(shè)有容納打印耗材熔融體的打印頭腔體，所述加熱器、隔熱套、打印頭連接板設(shè)有軸向通孔，加熱器的軸向通孔與打印頭腔體連通，，所述連接架下部與打印頭連接板在垂直方向設(shè)有預(yù)定的距離，打印頭連接板與加熱器通過隔熱套在軸向隔開預(yù)定的距離，所述打印頭上部設(shè)有外螺紋，加熱器設(shè)有內(nèi)螺紋，打印頭與加熱器二者通過內(nèi)外螺紋配合連接，隔熱套上部設(shè)有法蘭盤，隔熱板包括上隔熱板、下隔熱板，所述上隔熱板、下隔熱板采用鋁板等散熱性好的材料，法蘭盤與兩側(cè)的上隔熱板、下隔熱板通過金屬螺栓連接，上隔熱板與打印頭連接板連接，上隔熱板與打印頭連接板之間設(shè)有長的金屬螺母，金屬螺母與下螺栓、上螺栓連接，上隔熱板、下隔熱板、隔熱套法蘭通過下螺栓與金屬螺母的下部連接，連接架、打印頭連接板通過上螺栓與金屬螺母上部連接，連接架的下端面、打印頭連接板的上端面設(shè)有與上螺栓配合的鎖緊螺母。
[0013]所述連接架的左側(cè)支撐臂上沿X軸移動導(dǎo)軌軸向設(shè)有第一凹槽，在第一凹槽處設(shè)有第一緊固螺釘孔，右側(cè)支撐臂上沿X軸移動導(dǎo)軌軸向設(shè)有第二凹槽，在第二凹槽處設(shè)有第二緊固螺釘孔，所述第一凹槽設(shè)有與第一同步齒輪帶相嚙合的齒槽，第一同步齒輪帶的左端與第一凹槽嚙合、并通過第一緊固螺釘孔內(nèi)的第一緊固螺釘鎖緊，第一同步齒輪帶的右端向內(nèi)彎折，折彎部位兩側(cè)的齒槽與齒頂對應(yīng)配合、接觸形成齒輪帶重合區(qū)域，齒輪帶重合區(qū)域與第二凹槽配合、并通過第二緊固螺釘孔內(nèi)的第二緊固螺釘鎖緊；所述送料機構(gòu)包括第四數(shù)控電機、主動輪軸、從動輪軸，第四數(shù)控電機輸出軸上設(shè)有第一齒輪，主動輪軸上設(shè)有第二齒輪，第一齒輪與第二齒輪嚙合，支撐座沿前后方向的中間部位設(shè)有上下貫通的支撐座槽孔，主動輪軸通過軸承與支撐座前后兩側(cè)連接，主動輪軸的中間設(shè)有打印耗材驅(qū)動輪，從動輪軸中間設(shè)有從動輪，打印耗材驅(qū)動輪、從動輪設(shè)于支撐座槽孔內(nèi)，支撐座前后兩側(cè)設(shè)有長槽孔，從動輪軸通過兩側(cè)的支撐軸端部與長槽孔連接，支撐軸端部沿徑向設(shè)有與從動輪軸垂直貫通的水平導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)向孔的軸線與從動輪軸軸線在水平面內(nèi)垂直相交，連接架上設(shè)有從動輪水平位置調(diào)節(jié)螺絲連接孔，調(diào)節(jié)螺絲與從調(diào)節(jié)螺絲連接孔連接，調(diào)節(jié)螺絲連接孔軸線與導(dǎo)向孔的軸線重合，打印耗材通過設(shè)于調(diào)節(jié)螺絲上的第二壓縮彈簧壓緊于打印耗材驅(qū)動輪、從動輪之間，第一種壓緊方式是:主動輪軸軸承安裝孔與長槽孔通過長槽孔與主動輪軸軸承安裝孔之間的側(cè)面隔開，調(diào)節(jié)螺絲的細的末端從導(dǎo)向孔伸出后、與第三壓縮彈簧配合，第三壓縮彈簧的一端與長槽孔側(cè)面連接、一端與調(diào)節(jié)螺絲末端后部的臺階配合，所述調(diào)節(jié)螺絲上設(shè)有調(diào)節(jié)螺母、鎖緊螺母，連接架上還設(shè)有與長槽孔貫通的調(diào)整孔，所述調(diào)節(jié)螺母、鎖緊螺母設(shè)于調(diào)整孔位置，通過鎖緊螺母將調(diào)節(jié)螺絲與連接架固定，第二壓縮彈簧設(shè)于支撐軸端與調(diào)節(jié)螺母之間的調(diào)節(jié)螺絲上，這樣在松開第二壓縮彈簧后，在第三壓縮彈簧的彈力作用下，從動輪與打印耗材脫離接觸，可以方便地手工調(diào)節(jié)打印耗材的進退；第二種壓緊方式是:主動輪軸軸承安裝孔與長槽孔是連通的結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)螺絲的末端與導(dǎo)向孔配合，從而省略第三壓縮彈簧，在打印耗材驅(qū)動輪與從動輪外表面之間的間隙小于打印耗材的直徑尺寸，所述調(diào)節(jié)螺絲上設(shè)有調(diào)節(jié)螺母、鎖緊螺母，連接架上還設(shè)有與長槽孔貫通的調(diào)整孔，所述調(diào)節(jié)螺母、鎖緊螺母設(shè)于調(diào)整孔位置，通過鎖緊螺母將調(diào)節(jié)螺絲與連接架固定，第二壓縮彈簧設(shè)于支撐軸端與調(diào)節(jié)螺母之間的調(diào)節(jié)螺絲上，通過第二壓縮彈簧的彈力將打印耗材壓緊在打印耗材驅(qū)動輪與從動輪之間。
[0014]所述底座、前固定座、后固定座、Z軸固定座、連接架采用透明的聚甲基丙烯酸甲酯材料制作。
[0015]本實用新型的有益效果:
[0016]1.本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，體積小，制作成本低，滿足當(dāng)今日益增長的3D打印機的消費需求。
[0017]2.同軸孔的前固定座、底座、及輔助支撐腿通過螺釘連接，同軸孔的后固定座、底座、及輔助支撐腿通過螺釘連接，輔助支撐腿下部設(shè)有外螺紋，外螺紋與高度調(diào)節(jié)螺母配合，通過調(diào)節(jié)輔助支撐腿與高度調(diào)節(jié)螺母的軸向位置，使輔助支撐腿與機架底部在同一個水平面上、起到支撐作用，保持底座的水平，與底座分別與前固定座、后固定座及輔助支撐腿連接結(jié)構(gòu)相比結(jié)構(gòu)更簡單，減少了底座上的連接孔加工數(shù)量，而且裝配簡單，避免了多次分次裝配，降低了勞動量、提高了裝配效率；輔助連接板與工作面加熱板通過第一螺釘連接，螺釘上設(shè)有壓縮彈簧，壓縮彈簧設(shè)于輔助連接板與工作面加熱板之間，能夠方便地調(diào)整壓縮彈簧的伸縮量保持工作面加熱板的水平。左立柱、右立柱采用截面為T型凹槽形狀的方形型材制作，其中每個立柱左右兩側(cè)相對應(yīng)的T型凹槽作為立柱導(dǎo)軌，所述下連接板、上連接板分別通過與T型凹槽配合的螺栓、螺母與左立柱、右立柱連接，螺母卡在T型凹槽內(nèi)，通過T型凹槽及相配合的螺母、螺栓連接方式，減少了被連接零部件的加工成本，定位可靠、拆裝方便，另外前后左右四面都是凹槽結(jié)構(gòu)，凹槽結(jié)構(gòu)減輕了整機的質(zhì)量。本實用新型的型材可采用鋁型材的材料制作，用市場通用的零件進行加工，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
[0018]3.將電源、控制器、電源接口等設(shè)于底座底部，導(dǎo)線統(tǒng)一從導(dǎo)線通孔中穿過，能夠充分利用底座底部空間、重心低，而且底板上部整齊、安全可靠。
[0019]4.過設(shè)置隔熱套、隔熱板、打印頭連接板、及金屬螺栓、螺母連接，增加了散熱面積，使加熱器傳導(dǎo)或者輻射到上方的熱量被吸收和散發(fā)，減少高溫對支架行走機構(gòu)的影響，從而減少上部的連接架及所安裝的其他零部件因為接收熱量多造成的變形和損壞，延長連接架及安裝在上面的零部件的使用可靠性和壽命，同時可以減少打印頭與連接架的垂直距離，減少整機的高度尺寸，從而連接架可以采用塑料凳輕型材料，以減輕整機質(zhì)量。散熱結(jié)構(gòu)的優(yōu)化處理。
[0020]5.第一同步齒輪帶左端與第一凹槽嚙合，固定可靠、而且便于拆裝固定；采用第一同步齒輪帶的右端向內(nèi)彎折的方式，折彎部位兩側(cè)的齒槽與齒頂對應(yīng)配合、接觸形成齒輪帶重合區(qū)域，由于第一同步齒輪帶的外側(cè)是平滑的外表面，外表面與第二凹槽的兩個端面配合時接觸面平整、接觸面大，容易通過第二緊固螺釘進行可靠地鎖緊，當(dāng)?shù)谝煌烬X輪帶磨損或者松動時通過調(diào)整第二緊固螺釘使之處于適當(dāng)?shù)乃删o度并與右側(cè)支撐臂的第二凹槽緊固，保持可靠地固定、實現(xiàn)打印頭的移動精度，減少了現(xiàn)有技術(shù)中通過皮帶傳動帶來的由于皮帶磨損后需要經(jīng)常調(diào)節(jié)存在的拆裝及調(diào)整不便的問題，延長了第一同步齒輪帶的使用壽命、降低了使用及維護成本。[0021]6.使用時，打印耗材從支撐座槽孔、進入打印耗材驅(qū)動輪與從動輪之間的間隙并穿過，從動輪可以采用軸承空套在，主動輪軸的軸線、從動輪軸的軸線與第四數(shù)控電機的輸出軸線在同一個水平面支撐軸上，通過移動調(diào)節(jié)螺母在調(diào)節(jié)螺絲上的位置、調(diào)整第二壓縮彈簧的彈力，使得打印耗材在打印耗材驅(qū)動輪、從動輪之間受到不同的夾緊力，保持打印耗材可靠、連續(xù)地供應(yīng)到打印頭。通過在連接架兩側(cè)設(shè)有連接架長槽孔、調(diào)節(jié)螺母、水平導(dǎo)向孔、從動輪水平位置調(diào)節(jié)螺絲連接孔、與長槽孔貫通的調(diào)整孔等結(jié)構(gòu)，能夠方便地調(diào)節(jié)從動輪的位置，保持從動輪與打印耗材驅(qū)動輪的適當(dāng)距離、使打印耗材受到適宜的摩擦力、并以適宜的速率向下導(dǎo)入打印頭內(nèi)，而且通過水平導(dǎo)向孔實現(xiàn)了從動輪軸的軸向固定，避免了其它軸向固定和緊固方式存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝及拆卸不便以及調(diào)整繁瑣的問題，同時減少了機架的尺寸、機架結(jié)構(gòu)更緊湊。
[0022]7.通過第一種壓緊方式，在松開第二壓縮彈簧后，在第三壓縮彈簧的彈力作用下，從動輪與打印耗材脫離接觸，可以方便地手工調(diào)節(jié)打印耗材的進退；通過第二種壓緊方式，省略第三壓縮彈簧，在打印耗材驅(qū)動輪與從動輪外表面之間的間隙小于打印耗材的直徑尺寸，結(jié)構(gòu)更緊湊，體積更小。
[0023]8.采用透明的聚甲基丙烯酸甲酯材料，能夠清楚地看到與這些結(jié)構(gòu)配合、或者連接的零部件的配合及運動狀態(tài)，便于直觀地理解它們之間的位置及連接關(guān)系和運動狀態(tài)，特別適用于作為三維打印技術(shù)演示用機，由于透明度高，其內(nèi)部構(gòu)造、運行狀態(tài)全過程直觀明了，對于在學(xué)校等場所通過工程試驗學(xué)習(xí)的學(xué)生加深對產(chǎn)品零部件的內(nèi)部構(gòu)造及連接關(guān)系等相關(guān)知識的認知和印象，增強創(chuàng)造力和學(xué)習(xí)效果有極大的優(yōu)點。也可在底板上面覆蓋厚度l_d黑色或者灰色塑料板，增加整機層次感，外觀美觀。同時采用透明的聚甲基丙烯酸甲酯材料，可以利用激光加工技術(shù)、電火花線切割，多層疊加積木式構(gòu)建實現(xiàn)復(fù)雜的立體功能，方便批量加工。
[0024]9.5.通過彈簧鋼絲的彈性變形保持與兩個側(cè)壁的之間的壓力使二者緊密接觸，將彈簧設(shè)為弧形結(jié)構(gòu)或者中間部位與限位開關(guān)固定孔配合部分采用直線段、兩側(cè)分別與中間部位彎折，采用兩側(cè)分別與中間部位彎折結(jié)構(gòu)，通過彈簧鋼絲的兩端與水平凹槽的兩個側(cè)壁之間的預(yù)定大小的壓力接觸、水平凹槽的側(cè)壁發(fā)生變形，使得彈簧鋼絲在水平凹槽內(nèi)具有定向的自鎖功能，在水平方向給限位開關(guān)向接線柱一側(cè)施加水平推力時、限位開關(guān)向接線柱一側(cè)移動，當(dāng)向相反方向施加推力時由于彈簧鋼絲與水平凹槽的作用，水平凹槽內(nèi)壁發(fā)生局部的微觀變形、受力越大變形越大，具有該方向的自鎖功能、限位開關(guān)不產(chǎn)生移動。使用時限位開關(guān)底部與垂直凹槽底部接觸并定位、限位開關(guān)前端面與立柱道軌的端面接觸并定位，使得限位開關(guān)在限位開關(guān)固定塊上定位和夾緊可靠，同時通過固定塊本體螺栓與螺母配合，螺母與立柱導(dǎo)軌配合，通過調(diào)節(jié)螺栓與螺母配合松緊度，很容易調(diào)節(jié)限位開關(guān)固定塊在立柱上的位置，以適應(yīng)在打印不同產(chǎn)品時的高度方向的要求，同時由于輔助連接板通過緩沖結(jié)構(gòu)與工作面加熱板連接，工作面加熱板也能夠調(diào)節(jié)平面度和高度，保持打印頭與工作面加熱板之間的精確的距離，使得初始的熔融體與工作面加熱板結(jié)合牢固，保證打印的質(zhì)量。垂直凹槽下部設(shè)有導(dǎo)線槽，限位開關(guān)內(nèi)側(cè)與接線柱連接的導(dǎo)線從導(dǎo)線槽向外導(dǎo)出、起到保護作用，避免導(dǎo)線的摩擦磨損，同時結(jié)構(gòu)緊湊。
【專利附圖】
【附圖說明】[0025]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是圖1的俯視圖；
[0027]圖3是圖1的仰視圖；
[0028]圖4是圖1A向視圖；
[0029]圖5是圖1的D局部放大圖；
[0030]圖6是圖5的A-A第一種實施方式的剖視圖；
[0031]圖6-1是圖5的A-A第二種實施方式的剖視圖；
[0032]圖7是圖1的C-C剖視圖；
[0033]圖8是圖4的A局部放大圖；
[0034]圖9是圖4的B局部放大圖；
[0035]圖10是限位開關(guān)固定塊與限位開關(guān)組合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖11是圖10的左視圖；
[0037]圖12是彈簧鋼絲結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0038]為了更好地理解本實用新型，下面結(jié)合附圖來詳細解釋本實用新型的實施方式。
[0039]如圖1至12所示，一種3D打印機，包括機架1、底座2、X軸移動系統(tǒng)3、Y軸移動系統(tǒng)4、Ζ軸移動系統(tǒng)5、打印裝置6，所述機架I包括左右兩側(cè)的左立柱101、右立柱102及下連接板103、上連接板104，所述下連接板103、上連接板104分別與左立柱101、右立柱102連接，底座2與下連接板103連接，上連接板104與打印耗材連接架7連接，打印耗材連接架7上設(shè)有打印耗材固定盤701，所述打印裝置6與X軸移動系統(tǒng)3連接，所述X軸移動系統(tǒng)3與Z軸移動系統(tǒng)5連接，所述左立柱101、右立柱102設(shè)有立柱導(dǎo)軌，Z軸移動系統(tǒng)5與立柱導(dǎo)軌連接，Y軸移動系統(tǒng)4與底座2連接，所述X軸移動系統(tǒng)3設(shè)有打印頭移動的X軸移動導(dǎo)軌302，所述底座2底部設(shè)有相連接的電源8、控制器9，控制器9與電源8連接，所述控制器9與X軸移動系統(tǒng)3、Υ軸移動系統(tǒng)4、Ζ軸移動系統(tǒng)5、打印裝置6連接，所述控制器采用單片機。
[0040]所述左立柱101、右立柱102采用截面為四個T型凹槽形狀的方形型材制作，其中每個立柱左右兩側(cè)相對應(yīng)的T型凹槽105作為立柱導(dǎo)軌，所述下連接板103、上連接板104分別通過與T型凹槽105配合的螺栓與左立柱101、右立柱102連接，螺母卡在T型凹槽105內(nèi)，通過T型凹槽及相配合的螺母、螺栓連接方式，減少了被連接零部件的加工成本，定位可靠、拆裝方便，另外前后左右四面都是凹槽結(jié)構(gòu)，凹槽結(jié)構(gòu)減輕了整機的質(zhì)量。本實用新型的方形型材可采用鋁型材的材料制作。采用市場通用的零件進行加工，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
[0041]所述Y軸移動系統(tǒng)4包括水平的Y軸移動導(dǎo)軌401、第二數(shù)控電機402，所述底座2上部設(shè)有前固定座201、后固定座202，Y軸移動導(dǎo)軌401通過前固定座201、后固定座202與底座2連接，第二數(shù)控電機402設(shè)于靠近前固定座201 —側(cè)的底座下部，第二數(shù)控電機402輸出軸伸出底座上端面、與第二齒輪連接403，第二齒輪403與第二同步齒輪帶404連接，第二同步齒輪帶404與后固定座一端的第二從動輪405連接，第二同步齒輪帶404上設(shè)有第二連接塊406，第二連接塊406與輔助連接板407連接，所述Y軸移動系統(tǒng)4通過Y軸移動導(dǎo)軌401與底座2連接，導(dǎo)軌401下側(cè)位置的底座2設(shè)有Y軸限位開關(guān)420Y軸限位開關(guān)420與輔助連接板407配合，當(dāng)輔助連接板407移動到設(shè)定位置時與Y軸限位開關(guān)420接觸后停止移動，輔助連接板407上部通過緩沖結(jié)構(gòu)與工作面加熱板409連接，工作面加熱板409下部設(shè)有加熱板溫度傳感器410，加熱板溫度傳感器410與控制器9連接，第二數(shù)控電機402、加熱板409與電源8連接。
[0042]所述輔助連接板408為矩形薄板，靠近矩形薄板的四角位置設(shè)有螺紋孔，工作面加熱板409設(shè)有連接孔，輔助連接板408與工作面加熱板409通過第一螺釘412連接，螺釘上設(shè)有壓縮彈簧411，壓縮彈簧411設(shè)于輔助連接板408與工作面加熱板409之間，通過調(diào)整壓縮彈簧的伸縮量保持工作面加熱板的水平。
[0043]所述前固定座201、后固定座202及底座2設(shè)有連接孔，底座下部設(shè)有輔助支撐腿203，輔助支撐腿203設(shè)有連接孔，所述前固定座連接孔、或者后固定座連接孔分別與相應(yīng)位置的底座連接孔、及輔助支撐腿連接孔同軸，同軸孔的前固定座、底座、及輔助支撐腿通過螺釘連接，同軸孔的后固定座、底座、及輔助支撐腿通過螺釘連接，輔助支撐腿203下部設(shè)有外螺紋，外螺紋與高度調(diào)節(jié)螺母204配合，通過調(diào)節(jié)輔助支撐腿203與高度調(diào)節(jié)螺母204的軸向位置，使輔助支撐腿與機架底部在同一個水平面上、起到支撐作用，保持底座的水平。通過同軸孔的前固定座、后固定座分別與相應(yīng)位置的底座、及輔助支撐腿經(jīng)螺釘連接，比底座分別與前固定座、后固定座及輔助支撐腿連接結(jié)構(gòu)簡單，減少了底座上的連接孔加工數(shù)量，而且裝配簡單，避免了多次分次裝配，降低了勞動量、提高了裝配效率。
[0044]所述Z軸移動系統(tǒng)5包括兩個第三數(shù)控電機501、左側(cè)絲杠及右側(cè)絲杠502、左側(cè)Z軸固定座及右側(cè)Z軸固定座503、第三限位開關(guān)505，所述第三數(shù)控電機501設(shè)于左立柱101、右立柱102兩側(cè)的底座下部，所述左側(cè)絲杠、右側(cè)絲杠502分別設(shè)于左立柱101、右立柱102外側(cè)，第三數(shù)控電機輸出軸伸出底座上端面與絲杠下端連接，絲杠上端與上固定蓋511連接，上蓋503與上連接板104連接，絲杠502上設(shè)有絲杠螺母504，所述絲杠螺母504分別與左側(cè)Z軸固定座及右側(cè)Z軸固定座503連接，左側(cè)Z軸固定座及右側(cè)Z軸固定座503與分別X軸移動系統(tǒng)3連接，Z軸固定座503設(shè)有固定座通孔507，左立柱101、右立柱102從固定座通孔507中穿過，沿左立柱101、右立柱102兩根立柱中心線所在平面的固定座通孔兩側(cè)分別設(shè)有水平連接孔，水平連接孔內(nèi)設(shè)有連接軸509，連接軸上設(shè)有軸承508，所述軸承508與立柱導(dǎo)軌105的配合，所述左側(cè)絲杠、右側(cè)絲杠軸線與左立柱101、右立柱102中心線在左右方向上共面，第三限位開關(guān)505設(shè)于左側(cè)立柱下部靠近底座的上端面處，第三限位開關(guān)505與左側(cè)Z軸固定座503的下端配合，所述第三限位開關(guān)505與控制器連接。
[0045]所述第三限位開關(guān)505通過限位開關(guān)固定塊510與左立柱101連接，所述限位開關(guān)固定塊510上部設(shè)有安裝限位開關(guān)的垂直凹槽5101，在靠近垂直凹槽5101中部設(shè)有水平凹槽5102，垂直凹槽下部設(shè)有導(dǎo)線槽5103，限位開關(guān)內(nèi)側(cè)與接線柱5109連接的導(dǎo)線5108從導(dǎo)線槽5103向外導(dǎo)出，固定塊下部設(shè)有本體連接孔5104，本體連接孔5104內(nèi)設(shè)有固定塊本體螺栓5105，固定塊本體螺栓5105與螺母5106配合，螺母5106與立柱導(dǎo)軌105配合；所述水平凹槽5102內(nèi)設(shè)有彈簧鋼絲5107，所述彈簧鋼絲5107與限位開關(guān)的限位開關(guān)固定孔配合，彈簧鋼絲5107的兩端與水平凹槽5102的兩個側(cè)壁接觸，通過彈簧鋼絲5107的彈性變形保持與兩個側(cè)壁的之間的壓力使二者緊密接觸，為增加彈簧彈力，將彈簧設(shè)為弧形結(jié)構(gòu)或者中間部位與限位開關(guān)固定孔配合部分采用直線段、兩側(cè)分別與中間部位彎折，采用兩側(cè)分別與中間部位彎折結(jié)構(gòu)，通過彈簧鋼絲5107的兩端與水平凹槽5102的兩個側(cè)壁之間的預(yù)定大小的壓力接觸、水平凹槽5102的側(cè)壁發(fā)生變形，使得彈簧鋼絲5107在水平凹槽5102內(nèi)具有定向的自鎖功能，在水平方向給限位開關(guān)向接線柱5109 —側(cè)施加水平推力時、限位開關(guān)向接線柱5109 —側(cè)移動，當(dāng)向相反方向施加推力時由于彈簧鋼絲5107與水平凹槽5102的作用，水平凹槽5102內(nèi)壁發(fā)生局部的微觀變形、受力越大變形越大，具有該方向的自鎖功能、限位開關(guān)不產(chǎn)生移動。使用時限位開關(guān)底部與垂直凹槽5101底部接觸并定位、限位開關(guān)前端面與立柱道軌的端面接觸并定位，使得限位開關(guān)在限位開關(guān)固定塊510上定位和夾緊可靠，同時通過固定塊本體螺栓5105與螺母5106配合，螺母5106與立柱導(dǎo)軌105配合，通過調(diào)節(jié)螺栓與螺母配合松緊度，很容易調(diào)節(jié)限位開關(guān)固定塊510在立柱上的位置，以適應(yīng)在打印不同產(chǎn)品時的高度方向的要求，同時由于輔助連接板407通過緩沖結(jié)構(gòu)與工作面加熱板409連接，工作面加熱板409也能夠調(diào)節(jié)平面度和高度，保持打印頭與工作面加熱板409之間的精確的距離，使得初始的熔融體與工作面加熱板409結(jié)合牢固，保證打印的質(zhì)量。
[0046]所述左側(cè)Z軸固定座503上部設(shè)有導(dǎo)線槽506，底座左側(cè)設(shè)有導(dǎo)線通孔207，底座右側(cè)設(shè)有按鈕開關(guān)209，各個數(shù)控電機、限位開關(guān)、及傳感器的導(dǎo)線從導(dǎo)線通孔207中穿過，控制器、電源設(shè)于底座底部，所述電源的輸出電壓為DC12V直流電源，所述DC12V直流電源通過電源接口 208與按鈕開關(guān)209的接線柱連接，按鈕開關(guān)209與220V交流電源連接，所述電源接口設(shè)于底座底部，底座設(shè)有按鈕連接孔，按鈕開關(guān)209固定在按鈕連接孔上，按鈕開關(guān)的接線柱在底座底部。將電源、控制器、電源接口等設(shè)于底座底部，導(dǎo)線統(tǒng)一從導(dǎo)線通孔207中穿過，能夠充分利用底座底部空間、重心低，而且底板上部整齊、安全可靠。
[0047]所述X軸移動系統(tǒng)3包括第一數(shù)控電機301、與Y軸移動導(dǎo)軌在空間上垂直設(shè)置的水平X軸移動導(dǎo)軌302、第一限位開關(guān)303，X軸移動導(dǎo)軌302分別與左側(cè)Z軸固定座及右側(cè)Z軸固定座503連接，第一限位開關(guān)303與Z軸固定座下部連接，第一限位開關(guān)303與打印裝置的連接架的左側(cè)支撐臂端部配合，所述第一限位開關(guān)303與控制器連接。當(dāng)打印裝置的連接架向左移動，左側(cè)支撐臂端部接觸到第一限位開關(guān)觸點時、連接架停止移動。
[0048]所述第一數(shù)控電機301設(shè)于左側(cè)絲杠502外側(cè)的Z軸固定座底部，第一數(shù)控電機301輸出軸突出Z軸固定座上端面、設(shè)有第一同步齒輪307，右側(cè)絲杠502外側(cè)的右側(cè)Z軸固定座上端面設(shè)有第一從動輪306，第一數(shù)控電機輸出軸及第一從動輪的軸線偏離兩個左側(cè)絲杠、右側(cè)絲杠502軸線所在的平面一側(cè)，所述第一數(shù)控電機301與第一同步齒形帶304連接，第一同步齒形帶304與打印裝置6連接，兩側(cè)的Z軸固定座503上端面各設(shè)有一個導(dǎo)向輪305，所述的每個導(dǎo)向輪軸線設(shè)于所在的Z軸固定座503的絲杠502與立柱之間、并偏離兩個絲杠軸線所在的平面的另一側(cè)，即兩個導(dǎo)向輪軸線與第一數(shù)控電機輸出軸及第一從動輪的軸線分布在兩個絲杠軸線所在平面308的兩側(cè)。
[0049]所述打印裝置6包括擠出打印頭601、連接架602、送料機構(gòu)603，所述連接架602的左側(cè)支撐臂604、右側(cè)支撐臂605與X軸移動導(dǎo)軌302連接、沿X軸移動導(dǎo)軌軸向移動，送料機構(gòu)603安裝在連接架602上，擠出打印頭601與連接架602下部連接。
[0050]所述擠出打印頭601包括打印頭6011、打印耗材導(dǎo)向套6012，打印頭6011上部與加熱器6013連接，加熱器6013設(shè)有溫度傳感器6014，溫度傳感器6014與控制器9連接，加熱器6013上部設(shè)有隔熱墊6016，隔熱墊6021上部與隔熱套6015連接，隔熱套6015上部與隔熱板連接，隔熱板與上部的打印頭連接板6017連接，打印頭連接板6017與連接架602下部連接，打印頭內(nèi)部設(shè)有容納打印耗材熔融體的打印頭腔體，所述加熱器6013、隔熱套6015、打印頭連接板6017設(shè)有軸向通孔，加熱器6013的軸向通孔與打印頭腔體連通，打印耗材導(dǎo)向套6012穿過打印頭連接板6017的軸向通孔后與隔熱套6015連接，打印耗材從打印耗材驅(qū)動輪與從動輪之間穿過后、從打印耗材導(dǎo)向套的內(nèi)孔中穿過，到達加熱器的軸向通孔后進行預(yù)熱、然后進入打印頭腔體熔融，所述連接架下部與打印頭連接板6017在垂直方向設(shè)有預(yù)定的距離，打印頭連接板6017與加熱器6013通過隔熱套6015在軸向隔開預(yù)定的距離，所述打印頭6011上部設(shè)有外螺紋，加熱器6013設(shè)有內(nèi)螺紋，打印頭與加熱器二者通過內(nèi)外螺紋配合連接，隔熱套6015上部設(shè)有法蘭盤6018，隔熱板包括上隔熱板6019、下隔熱板6020，所述上隔熱板6019、下隔熱板6020采用鋁板等散熱性好的材料，法蘭盤與兩側(cè)的上隔熱板6019、下隔熱板6020通過金屬螺栓連接，上隔熱板6019與打印頭連接板連接，上隔熱板6019與打印頭連接板6017之間設(shè)有長的金屬螺母6023，金屬螺母6023與下螺栓6022、上螺栓6021連接，上隔熱板6019、下隔熱板6020、隔熱套6015法蘭通過下螺栓6022與金屬螺母6023的下部連接，連接架602、打印頭連接板6017通過上螺栓6021與金屬螺母6023上部連接，連接架602的下端面、打印頭連接板6017的上端面設(shè)有與上螺栓6021配合的鎖緊螺母6024，通過鎖緊螺母6024調(diào)整連接架602與打印頭連接板的距離并鎖緊固定。通過設(shè)置隔熱套、隔熱板、打印頭連接板、及金屬螺栓、螺母連接，增加了散熱面積，使加熱器傳導(dǎo)或者輻射到上方的熱量被吸收和散發(fā)，減少高溫對支架行走機構(gòu)的影響，從而減少上部的連接架及所安裝的其他零部件因為接收熱量多造成的變形和損壞，延長連接架及安裝在上面的零部件的使用可靠性和壽命，同時可以減少打印頭與連接架的垂直距離，減少整機的高度尺寸，從而連接架可以采用塑料凳輕型材料，以減輕整機質(zhì)量。散熱結(jié)構(gòu)的優(yōu)化處理。
[0051]所述連接架602的左側(cè)支撐臂6050上沿X軸移動導(dǎo)軌軸向設(shè)有第一凹槽6051，在第一凹槽6051處設(shè)有第一緊固螺釘孔，右側(cè)支撐臂6053上沿X軸移動導(dǎo)軌軸向設(shè)有第二凹槽6054，在第二凹槽6054處設(shè)有第二緊固螺釘孔，所述第一凹槽6051設(shè)有與第一同步齒輪304帶相嚙合的齒槽6056，第一同步齒輪帶304的左端與第一凹槽6051嚙合、并通過第一緊固螺釘孔內(nèi)的第一緊固螺釘6052鎖緊，第一同步齒輪帶304的右端向內(nèi)彎折，折彎部位兩側(cè)的齒槽與齒頂對應(yīng)配合、接觸形成齒輪帶重合區(qū)域，齒輪帶重合區(qū)域與第二凹槽6054配合、并通過第二緊固螺釘孔內(nèi)的第二緊固螺釘6055鎖緊。第一同步齒輪帶304左端與第一凹槽6051嚙合，固定可靠、而且便于拆裝固定；采用第一同步齒輪帶304的右端向內(nèi)彎折的方式，折彎部位兩側(cè)的齒槽與齒頂對應(yīng)配合、接觸形成齒輪帶重合區(qū)域，由于第一同步齒輪帶304的外側(cè)是平滑的外表面，外表面與第二凹槽6054的兩個端面配合時接觸面平整、接觸面大，容易通過第二緊固螺釘進行可靠地鎖緊，當(dāng)?shù)谝煌烬X輪帶磨損或者松動時通過調(diào)整第二緊固螺釘使之處于適當(dāng)?shù)乃删o度并與右側(cè)支撐臂的第二凹槽緊固，保持可靠地固定、實現(xiàn)打印頭的移動精度，減少了現(xiàn)有技術(shù)中通過皮帶傳動帶來的由于皮帶磨損后需要經(jīng)常調(diào)節(jié)存在的拆裝及調(diào)整不便的問題，延長了第一同步齒輪帶的使用壽命、降低了使用及維護成本。
[0052]所述送料機構(gòu)603包括第四數(shù)控電機6031、主動輪軸6032、從動輪軸6033，第四數(shù)控電機輸出軸上設(shè)有第一齒輪6034，主動輪軸6032上設(shè)有第二齒輪6035，第一齒輪6034與第二齒輪6035嚙合，支撐座606沿前后方向的中間部位設(shè)有上下貫通的支撐座槽孔6036，主動輪軸6032通過與主動輪軸軸承安裝孔6049配合的主動輪軸軸承與支撐座前后兩側(cè)連接，主動輪軸6032的中間設(shè)有打印耗材驅(qū)動輪6037，從動輪軸6033中間設(shè)有從動輪6038，打印耗材驅(qū)動輪6037、從動輪6038設(shè)于支撐座槽孔6036內(nèi)，打印耗材驅(qū)動輪6037表面滾花或者齒輪結(jié)構(gòu)以增加傳動的摩擦力，支撐座前后兩側(cè)設(shè)有長槽孔6039，從動輪軸6033通過兩側(cè)的支撐軸端部與長槽孔6039連接，支撐軸端部沿徑向設(shè)有與從動輪軸垂直貫通的水平導(dǎo)向孔6040，所述導(dǎo)向孔6040的軸線與從動輪軸6033軸線在水平面內(nèi)垂直相交，連接架上設(shè)有從動輪水平位置調(diào)節(jié)螺絲連接孔，調(diào)節(jié)螺絲6041與從調(diào)節(jié)螺絲連接孔連接，調(diào)節(jié)螺絲連接孔軸線與導(dǎo)向孔6040的軸線重合，打印耗材通過設(shè)于調(diào)節(jié)螺絲6041上的第二壓縮彈簧6045壓緊于打印耗材驅(qū)動輪6037、從動輪6038之間，其中:一種結(jié)構(gòu)是，見圖6，主動輪軸軸承安裝孔6049與長槽孔6039通過長槽孔6039與主動輪軸軸承安裝孔6049之間的側(cè)面6048隔開，調(diào)節(jié)螺絲6041的細的末端從導(dǎo)向孔6040伸出后、與第三壓縮彈簧6046配合，第三壓縮彈簧6046的一端與長槽孔6039側(cè)面6048連接、一端與調(diào)節(jié)螺絲6041末端后部的臺階6047配合，所述調(diào)節(jié)螺絲6041上設(shè)有調(diào)節(jié)螺母6042、鎖緊螺母6043，連接架上還設(shè)有與長槽孔貫通的調(diào)整孔6044，所述調(diào)節(jié)螺母6042、鎖緊螺母6043設(shè)于調(diào)整孔位置，通過鎖緊螺母6043將調(diào)節(jié)螺絲6041與連接架固定，第二壓縮彈簧6045設(shè)于支撐軸端與調(diào)節(jié)螺母之間的調(diào)節(jié)螺絲上，這樣在松開第二壓縮彈簧6045后，在第三壓縮彈簧6046的彈力作用下，從動輪6038與打印耗材脫離接觸，可以方便地手工調(diào)節(jié)打印耗材的進退；另一種結(jié)構(gòu)是，見圖6-1，主動輪軸軸承安裝孔6049與長槽孔6039是連通的結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)螺絲6041的末端與導(dǎo)向孔6040配合，從而省略第三壓縮彈簧6046，在打印耗材驅(qū)動輪6037與從動輪6038外表面之間的間隙小于打印耗材的直徑尺寸，所述調(diào)節(jié)螺絲6041上設(shè)有調(diào)節(jié)螺母6042、鎖緊螺母6043，連接架上還設(shè)有與長槽孔貫通的調(diào)整孔6044，所述調(diào)節(jié)螺母6042、鎖緊螺母6043設(shè)于調(diào)整孔位置，通過鎖緊螺母6043將調(diào)節(jié)螺絲6041與連接架固定，第二壓縮彈簧6045設(shè)于支撐軸端與調(diào)節(jié)螺母之間的調(diào)節(jié)螺絲上，通過第二壓縮彈簧6045的彈力將打印耗材壓緊在打印耗材驅(qū)動輪6037與從動輪6038之間。使用時，打印耗材從支撐座槽孔6036、進入打印耗材驅(qū)動輪6037與從動輪6033之間的間隙并穿過，從動輪可以采用軸承空套在從動輪軸上，主動輪軸的軸線、從動輪軸的軸線與第四數(shù)控電機的輸出軸線在同一個水平面支撐軸上，通過移動調(diào)節(jié)螺母6042在調(diào)節(jié)螺絲6041上的位置、調(diào)整第二壓縮彈簧6045的彈力，使得打印耗材在打印耗材驅(qū)動輪6037、從動輪6038之間受到不同的夾緊力，保持打印耗材可靠、連續(xù)地供應(yīng)到打印頭。通過在連接架兩側(cè)設(shè)有連接架長槽孔6039、調(diào)節(jié)螺母6042、水平導(dǎo)向孔6040、從動輪水平位置調(diào)節(jié)螺絲連接孔、與長槽孔貫通的調(diào)整孔6044等結(jié)構(gòu)，能夠方便地調(diào)節(jié)從動輪的位置，保持從動輪與打印耗材驅(qū)動輪的適當(dāng)距離、使打印耗材受到適宜的摩擦力、并以適宜的速率向下導(dǎo)入打印頭內(nèi)，而且通過水平導(dǎo)向孔實現(xiàn)了從動輪軸的軸向固定，避免了其它軸向固定和緊固方式存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝及拆卸不便以及調(diào)整繁瑣的問題，同時減少了機架的尺寸、機架結(jié)構(gòu)更緊湊。
[0053]所述底座2、前固定座201、后固定座202、Z軸固定座503、連接架602采用透明的聚甲基丙烯酸甲酯材料制作，采用透明的聚甲基丙烯酸甲酯材料，能夠清楚地看到與這些結(jié)構(gòu)配合、或者連接的零部件的配合及運動狀態(tài)，便于直觀地理解它們之間的位置及連接關(guān)系和運動狀態(tài)，特別適用于作為三維打印技術(shù)演示用機，由于透明度高，其內(nèi)部構(gòu)造、運行狀態(tài)全過程直觀明了，對于在學(xué)校等場所通過工程試驗學(xué)習(xí)的學(xué)生加深對產(chǎn)品零部件的內(nèi)部構(gòu)造及連接關(guān)系等相關(guān)知識的認知和印象，增強創(chuàng)造力和學(xué)習(xí)效果有極大的優(yōu)點。也可在底板上面覆蓋厚度l_d黑色或者灰色塑料板，增加整機層次感，外觀美觀。同時采用透明的聚甲基丙烯酸甲酯材料，可以利用激光加工技術(shù)、電火花線切割，多層疊加積木式構(gòu)建實現(xiàn)復(fù)雜的立體功能，方便批量加工。
[0054]上述雖然結(jié)合附圖對實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種3D打印機，其特征是，包括機架、底座、X軸移動系統(tǒng)、Y軸移動系統(tǒng)、Z軸移動系統(tǒng)、打印裝置，所述機架I包括左右兩側(cè)的左立柱、右立柱及下連接板、上連接板，所述下連接板、上連接板分別與左立柱、右立柱連接，底座與下連接板連接，上連接板與打印耗材連接架連接，打印耗材連接架上設(shè)有打印耗材固定盤，所述打印裝置與X軸移動系統(tǒng)連接，所述X軸移動系統(tǒng)與Z軸移動系統(tǒng)連接，所述左立柱、右立柱設(shè)有立柱導(dǎo)軌，Z軸移動系統(tǒng)與立柱導(dǎo)軌連接，Y軸移動系統(tǒng)與底座連接，所述X軸移動系統(tǒng)設(shè)有打印頭移動的X軸移動導(dǎo)軌，所述底座底部設(shè)有相連接的電源、控制器，控制器與電源連接，所述控制器與X軸移動系統(tǒng)、Y軸移動系統(tǒng)、Z軸移動系統(tǒng)、打印裝置連接，所述控制器采用單片機。
2.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印機，其特征是，所述Y軸移動系統(tǒng)包括水平的Y軸移動導(dǎo)軌、第二數(shù)控電機，所述Y軸移動系統(tǒng)通過Y軸移動導(dǎo)軌與底座連接，底座上部設(shè)有前固定座、后固定座，Y軸移動導(dǎo)軌通過前固定座、后固定座與底座連接，第二數(shù)控電機設(shè)于靠近前固定座一側(cè)的底座下部，第二數(shù)控電機輸出軸伸出底座上端面、與第二齒輪連接，第二齒輪與第二同步齒輪帶連接，第二同步齒輪帶與后固定座一端的第二從動輪連接，第二同步齒輪帶上設(shè)有第二連接塊，第二連接塊與輔助連接板連接，所述Y軸移動系統(tǒng)通過Y軸移動導(dǎo)軌與底座連接，導(dǎo)軌下側(cè)位置的底座設(shè)有Y軸限位開關(guān)，Y軸限位開關(guān)與輔助連接板配合，輔助連接板上部通過緩沖結(jié)構(gòu)與工作面加熱板連接，工作面加熱板下部設(shè)有加熱板溫度傳感器，加熱板溫度傳感器與控制器連接，第二數(shù)控電機、加熱板與電源連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種3D打印機，其特征是，所述前固定座、后固定座及底座設(shè)有連接孔，底座下部設(shè)有輔助支撐腿，輔助支撐腿設(shè)有連接孔，所述前固定座連接孔、或者后固定座連接孔分別與相應(yīng)位置的底座連接孔、及輔助支撐腿連接孔同軸，同軸孔的前固定座、底座、及輔助支撐腿通過螺釘連接，同軸孔的后固定座、底座、及輔助支撐腿通過螺釘連接，輔助支撐腿下部設(shè)有外螺紋，外螺紋與高度調(diào)節(jié)螺母配合；所述輔助連接板為矩形薄板，靠近矩形薄板的四角位置設(shè)有螺紋孔，工作面加熱板設(shè)有連接孔，輔助連接板與工作面加熱板通過第一螺釘連接，螺釘上設(shè)有壓縮彈簧，壓縮彈簧設(shè)于輔助連接板與工作面加熱板之間；所述左立柱、右立柱采用截面為T型凹槽形狀的方形型材制作，其中每個立柱左右兩側(cè)相對應(yīng)的T型凹槽作為立柱導(dǎo)軌，所述下連接板、上連接板分別通過與T型凹槽配合的螺栓、螺母與左立柱、右立柱連接，螺母卡在T型凹槽內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印機，其特征是，所述Z軸移動系統(tǒng)包括兩個第三數(shù)控電機、左側(cè)絲杠及右側(cè)絲杠、左側(cè)Z軸固定座及右側(cè)Z軸固定座、第三限位開關(guān)，所述第三數(shù)控電機設(shè)于左立柱、右立柱兩側(cè)的底座下部，所述左側(cè)絲杠、右側(cè)絲杠分別設(shè)于左立柱、右立柱外側(cè)，第三數(shù)控電機輸出軸伸出底座上端面與絲杠下端連接，絲杠上端與上固定蓋連接，上蓋與上連接板連接，絲杠上設(shè)有絲杠螺母，所述絲杠螺母分別與左側(cè)Z軸固定座及右側(cè)Z軸固定座連接，左側(cè)Z軸固定座及右側(cè)Z軸固定座與分別X軸移動系統(tǒng)連接，Z軸固定座設(shè)有固定座通孔，左立柱、右立柱從固定座通孔中穿過，沿左立柱、右立柱兩根立柱中心線所在平面的固定座通孔兩側(cè)分別設(shè)有水平連接孔，水平連接孔內(nèi)設(shè)有連接軸，連接軸上設(shè)有軸承，所述軸承與立柱導(dǎo)軌的配合，所述左側(cè)絲杠、右側(cè)絲杠軸線與左立柱、右立柱中心線在左右方向上共面，第三限位開關(guān)設(shè)于左側(cè)立柱下部靠近底座的上端面處，第三限位開關(guān)與左側(cè)Z軸固定座的下端配合，所述第三限位開關(guān)與控制器連接。
5.如權(quán)利要求4所述的一種3D打印機，其特征是，所述左側(cè)Z軸固定座上部設(shè)有導(dǎo)線槽，底座左側(cè)設(shè)有導(dǎo)線通孔，底座右側(cè)設(shè)有按鈕開關(guān)，各個數(shù)控電機、限位開關(guān)、及傳感器的導(dǎo)線從導(dǎo)線通孔中穿過，控制器、電源設(shè)于底座底部，所述電源的輸出電壓為DC12V直流電源，所述DC12V直流電源通過電源接口與按鈕開關(guān)的接線柱連接，按鈕開關(guān)與220V交流電源連接，所述電源接口設(shè)于底座底部，底座設(shè)有按鈕連接孔，按鈕開關(guān)固定在按鈕連接孔上，按鈕開關(guān)的接線柱在底座底部。
6.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印機，其特征是，所述X軸移動系統(tǒng)包括第一數(shù)控電機、與Y軸移動導(dǎo)軌在空間上垂直設(shè)置的水平X軸移動導(dǎo)軌、第一限位開關(guān)，X軸移動導(dǎo)軌分別與左側(cè)Z軸固定座及右側(cè)Z軸固定座連接，第一限位開關(guān)與Z軸固定座下部連接，第一限位開關(guān)與打印裝置的連接架的左側(cè)支撐臂端部配合，所述第一限位開關(guān)與控制器連接；第一數(shù)控電機設(shè)于左側(cè)絲杠外側(cè)的Z軸固定座底部，第一數(shù)控電機輸出軸突出Z軸固定座上端面、設(shè)有第一同步齒輪，右側(cè)絲杠外側(cè)的右側(cè)Z軸固定座上端面設(shè)有第一從動輪，第一數(shù)控電機輸出軸及第一從動輪的軸線偏離兩個左側(cè)絲杠、右側(cè)絲杠軸線所在的平面一側(cè)，所述第一數(shù)控電機與第一同步齒形帶連接，第一同步齒形帶與打印裝置連接，兩側(cè)的Z軸固定座上端面各設(shè)有一個導(dǎo)向輪，所述的每個導(dǎo)向輪的軸線設(shè)于所在的Z軸固定座的絲杠與立柱之間、并偏離兩個絲杠軸線所在的平面的另一側(cè)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印機，其特征是，所述打印裝置包括擠出打印頭、連接架、送料機構(gòu)，所述連接架的左側(cè)支撐臂、右側(cè)支撐臂與X軸移動導(dǎo)軌連接、沿X軸移動導(dǎo)軌軸向移動，送料機構(gòu)安裝在連接架上，擠出打印頭與連接架下部連接；所述擠出打印頭包括打印頭、打印耗材導(dǎo)向套，打印頭上部與加熱器連接，加熱器設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器與控制器連接，加熱器上部設(shè)有隔熱墊，隔熱墊上部與隔熱套連接，隔熱套上部與隔熱板連接，隔熱板與上部的打印頭連接板連接，打印頭連接板與連接架下部連接，打印頭內(nèi)部設(shè)有容納打印耗材熔融體的打印頭腔體，所述加熱器、隔熱套、打印頭連接板設(shè)有軸向通孔，加熱器的軸向通孔與打印頭腔體連通，打印耗材導(dǎo)向套穿過打印頭連接板的軸向通孔后與隔熱套連接，所述 連接架下部與打印頭連接板在垂直方向設(shè)有預(yù)定的距離，打印頭連接板與加熱器通過隔熱套在軸向隔開預(yù)定的距離，所述打印頭上部設(shè)有外螺紋，加熱器設(shè)有內(nèi)螺紋，打印頭與加熱器二者通過內(nèi)外螺紋配合連接，隔熱套上部設(shè)有法蘭盤，隔熱板包括上隔熱板、下隔熱板，所述上隔熱板、下隔熱板采用鋁板等散熱性好的材料，法蘭盤與兩側(cè)的上隔熱板、下隔熱板通過金屬螺栓連接，上隔熱板與打印頭連接板連接，上隔熱板與打印頭連接板之間設(shè)有長的金屬螺母，金屬螺母與下螺栓、上螺栓連接，上隔熱板、下隔熱板、隔熱套法蘭通過下螺栓與金屬螺母的下部連接，連接架、打印頭連接板通過上螺栓與金屬螺母上部連接，連接架的下端面、打印頭連接板的上端面設(shè)有與上螺栓配合的鎖緊螺母。
8.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印機，其特征是，所述連接架的左側(cè)支撐臂上沿X軸移動導(dǎo)軌軸向設(shè)有第一凹槽，在第一凹槽處設(shè)有第一緊固螺釘孔，右側(cè)支撐臂上沿X軸移動導(dǎo)軌軸向設(shè)有第二凹槽，在第二凹槽處設(shè)有第二緊固螺釘孔，所述第一凹槽設(shè)有與第一同步齒輪帶相嚙合的齒槽，第一同步齒輪帶的左端與第一凹槽嚙合、并通過第一緊固螺釘孔內(nèi)的第一緊固螺釘鎖緊，第一同步齒輪帶的右端向內(nèi)彎折，折彎部位兩側(cè)的齒槽與齒頂對應(yīng)配合、接觸形成齒輪帶重合區(qū)域，齒輪帶重合區(qū)域與第二凹槽配合、并通過第二緊固螺釘孔內(nèi)的第二緊固螺釘鎖緊。
9.如權(quán)利要求7所述的一種3D打印機，其特征是，所述送料機構(gòu)包括第四數(shù)控電機、主動輪軸、從動輪軸，第四數(shù)控電機輸出軸上設(shè)有第一齒輪，主動輪軸上設(shè)有第二齒輪，第一齒輪與第二齒輪嚙合，支撐座沿前后方向的中間部位設(shè)有上下貫通的支撐座槽孔，主動輪軸通過軸承與支撐座前后兩側(cè)連接，主動輪軸的中間設(shè)有打印耗材驅(qū)動輪，從動輪軸中間設(shè)有從動輪，打印耗材驅(qū)動輪、從動輪設(shè)于支撐座槽孔內(nèi)，支撐座前后兩側(cè)設(shè)有長槽孔，從動輪軸通過兩側(cè)的支撐軸端部與長槽孔連接，支撐軸端部沿徑向設(shè)有與從動輪軸垂直貫通的水平導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)向孔的軸線與從動輪軸軸線在水平面內(nèi)垂直相交，連接架上設(shè)有從動輪水平位置調(diào)節(jié)螺絲連接孔，調(diào)節(jié)螺絲與從調(diào)節(jié)螺絲連接孔連接，調(diào)節(jié)螺絲連接孔軸線與導(dǎo)向孔的軸線重合，打印耗材通過設(shè)于調(diào)節(jié)螺絲上的第二壓縮彈簧壓緊于打印耗材驅(qū)動輪、從動輪之間，第一種壓緊方式是:主動輪軸軸承安裝孔與長槽孔通過長槽孔與主動輪軸軸承安裝孔之間的側(cè)面隔開，調(diào)節(jié)螺絲的細的末端從導(dǎo)向孔伸出后、與第三壓縮彈簧配合，第三壓縮彈簧的一端與長槽孔側(cè)面連接、一端與調(diào)節(jié)螺絲末端后部的臺階配合，所述調(diào)節(jié)螺絲上設(shè)有調(diào)節(jié)螺母、鎖緊螺母，連接架上還設(shè)有與長槽孔貫通的調(diào)整孔，所述調(diào)節(jié)螺母、鎖緊螺母設(shè)于調(diào)整孔位置，通過鎖緊螺母將調(diào)節(jié)螺絲與連接架固定，第二壓縮彈簧設(shè)于支撐軸端與調(diào)節(jié)螺母之間的調(diào)節(jié)螺絲上；第二種壓緊方式是:主動輪軸軸承安裝孔與長槽孔是連通的結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)螺絲的末端與導(dǎo)向孔配合，所述調(diào)節(jié)螺絲上設(shè)有調(diào)節(jié)螺母、鎖緊螺母，連接架上設(shè)有與長槽孔貫通的調(diào)整孔，所述調(diào)節(jié)螺母、鎖緊螺母設(shè)于調(diào)整孔位置，通過鎖緊螺母將調(diào)節(jié)螺絲與連接架固定，第二壓縮彈簧設(shè)于支撐軸端與調(diào)節(jié)螺母之間的調(diào)節(jié)螺絲上，通過第二壓縮彈簧的彈力將打印耗材壓緊在打印耗材驅(qū)動輪與從動輪之間。
10.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印機，其特征是，所述底座、前固定座、后固定座、Z軸固定座、連接架采用透 明的聚甲基丙烯酸甲酯材料制作。
【文檔編號】B29C67/00GK203792723SQ201420103888
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】隗德民 申請人:濟南大學(xué)