小型3d打印機(jī)的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及三維成型的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及基于FDM原理的3D打印機(jī)。【【背景技術(shù)】】
[0002]3D打印技術(shù)，是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成型，制造出實(shí)體產(chǎn)品。3D打印將三維實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€(gè)二維平面，通過對(duì)材料處理并逐層疊加進(jìn)行生產(chǎn)，大大降低了制造的復(fù)雜度。這種數(shù)字化制造模式直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中便可生成任何形狀的零件。熔融沉積造型(FDM)技術(shù)是3D打印技術(shù)中的一個(gè)主流技術(shù)，F(xiàn)DM技術(shù)是將CAD模型分為一層層極薄的截面，生成控制3D打印機(jī)噴嘴移動(dòng)軌跡的二維幾何信息。3D打印機(jī)加熱頭把熱熔性材料(ABS樹脂、尼龍、蠟等)加熱到臨界狀態(tài)，呈現(xiàn)半流體性質(zhì)，在計(jì)算機(jī)控制下，沿CAD確定的二維幾何信息運(yùn)動(dòng)軌跡，噴頭將半流動(dòng)狀態(tài)的材料擠壓出來，凝固形成輪廓形狀的薄層。當(dāng)一層完畢后，通過垂直升降系統(tǒng)降下新形成層，進(jìn)行固化。這樣層層堆積粘結(jié)，自下而上形成該模型的三維實(shí)體。
[0003]應(yīng)用FDM技術(shù)的3D打印機(jī)的關(guān)鍵問題之一是成型精度問題，影響成型精度的因素有很多，包括機(jī)架強(qiáng)度、傳動(dòng)穩(wěn)定性等。機(jī)架強(qiáng)度不足會(huì)導(dǎo)致打印機(jī)在工作過程中出現(xiàn)裝配尺寸的變化，對(duì)成型精度造成影響；強(qiáng)度不足還會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)穩(wěn)定性不高，打印頭行走過程中機(jī)身出現(xiàn)震動(dòng)，使打印精度降低。所以，為提高打印精度，現(xiàn)在需要一種從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化的3D打印機(jī)。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0004]本實(shí)用新型的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種小型3D打印機(jī)，能夠使打印機(jī)工作穩(wěn)定，打印精度得到保證。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種小型3D打印機(jī)，包括機(jī)架、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、打印頭、打印臺(tái)、控制臺(tái)，所述機(jī)架為井字形結(jié)構(gòu)，中間部分是四個(gè)壁面圍成的工作艙，所述壁面上設(shè)有側(cè)臂，所述側(cè)臂上安裝有所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)位于工作艙的上側(cè)，所述打印頭連接在X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在所述側(cè)臂上，Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)有一個(gè)Z軸滑座，所述Z軸滑座呈H型，Z軸滑座內(nèi)部裝有直線軸承和絲杠螺母，所述Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在所述Z軸滑座上，所述打印臺(tái)連接在所述Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述機(jī)架側(cè)面設(shè)有控制臺(tái)。
[0006]作為優(yōu)選，所述機(jī)架包括上壁面、下壁面、左壁面、右壁面，所述上壁面上設(shè)有A側(cè)臂、B側(cè)臂，所述下壁面上設(shè)有兩個(gè)支撐臂，所述右壁面上設(shè)有C側(cè)臂和D側(cè)臂。
[0007]作為優(yōu)選，所述Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Z軸步進(jìn)電機(jī)、電機(jī)絲杠、Z軸滑座、Z軸光杠，所述Z軸步進(jìn)電機(jī)固定在所述D側(cè)臂的下側(cè)，所述Z軸步進(jìn)電機(jī)上的電機(jī)絲杠與設(shè)置在所述Z軸滑座上的絲杠螺母通過螺紋相連接，所述Z軸滑座可活動(dòng)的連接在所述Z軸光杠上。
[0008]作為優(yōu)選，所述Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Y軸步進(jìn)電機(jī)、Y軸底板、Y軸同步帶，所述Y軸步進(jìn)電機(jī)固定在所述Z軸滑座上，所述Z軸滑座上還連接有Y軸底板，所述Y軸底板上安裝有4個(gè)同步輪，所述Y軸同步帶連接所述Y軸底板上的同步輪和Y軸電機(jī)同步輪，所述Y軸同步帶布置呈T型。
[0009]作為優(yōu)選，所述X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括X軸步進(jìn)電機(jī)、X軸光杠、X軸同步帶、X軸滑座，所述X軸步進(jìn)電機(jī)固定在B側(cè)臂的外側(cè)，所述X軸步進(jìn)電機(jī)211上設(shè)有X軸電機(jī)同步輪213，所述A側(cè)壁和所述B側(cè)壁之間安裝有兩根所述X軸光杠，所述X軸滑座可活動(dòng)的連接在所述光杠上，所述打印頭固定在所述X軸滑座上，所述X軸同步帶與所述X軸滑座、所述X軸電機(jī)同步輪相連接。
[0010]作為優(yōu)選，所述控制臺(tái)上設(shè)有顯示屏和操控旋鈕，所述操控旋鈕為單鍵飛梭。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型通過將機(jī)架設(shè)置成一體化的井字形結(jié)構(gòu)，有助于提升支撐強(qiáng)度，降低工作過程中的振動(dòng)，且方便布置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)緊湊，有效提升傳動(dòng)穩(wěn)定性，提高打印精度。
[0012]本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
【【附圖說明】】
[0013]圖1是本實(shí)用新小型3D打印機(jī)的裝配圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型小型3D打印機(jī)的機(jī)架結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型小型3D打印機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖中:1-機(jī)架、2-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、3-打印頭、4-打印臺(tái)、5-控制臺(tái)、101-壁面、1011-左壁面、1012-上壁面、1013-右壁面、1014-下壁面、102-側(cè)臂、1021-A側(cè)臂、1022-B側(cè)臂、1023-C側(cè)臂、1024-D側(cè)臂、103-支撐臂、21-X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、22-Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、23-Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、211-X軸步進(jìn)電機(jī)、212-X軸同步帶、213-X軸電機(jī)同步輪、214-X軸滑座、215-X軸光杠、221-Y軸步進(jìn)電機(jī)、222-Y軸電機(jī)同步輪、223-同步輪、224-Y軸底板、225-Y軸同步帶、231-Z軸步進(jìn)電機(jī)、232-Z軸光杠、233-Z軸滑座、234-電機(jī)絲杠、501-顯示屏、502-操控旋鈕。
【【具體實(shí)施方式】】
[0017]參閱圖1、圖2和圖3，本實(shí)用新型小型3D打印機(jī)，包括機(jī)架1、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2、打印頭3、打印臺(tái)4、控制臺(tái)5，所述機(jī)架I為井字形結(jié)構(gòu)，中間部分是四個(gè)壁面101圍成的工作艙，所述壁面101上設(shè)有側(cè)臂102，所述側(cè)臂102上安裝有所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)21、Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22、Ζ軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)23，所述X軸傳動(dòng)機(jī)21構(gòu)位于工作艙的上側(cè)，所述打印頭3連接在X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)21上，所述Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)23固定在所述側(cè)臂102上，Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)23中設(shè)有一個(gè)Z軸滑座233，所述Z軸滑座233呈H型，Z軸滑座233內(nèi)部裝有直線軸承和絲杠螺母，所述Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22連接在所述Z軸滑座233上，所述打印臺(tái)4連接在所述Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22上，所述機(jī)架I側(cè)面設(shè)有控制臺(tái)5。所述機(jī)架I包括上壁面1012、下壁面1014、左壁面1011、右壁面1013，所述上壁面1012上設(shè)有A側(cè)臂1021、Β側(cè)臂1022，所述下壁面1014上設(shè)有兩個(gè)支撐臂103，所述右壁面1013上設(shè)有C側(cè)臂1023和D側(cè)臂1024。所述Z軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)23包括Z軸步進(jìn)電機(jī)231、電機(jī)絲杠234、Z軸滑座233、Z軸光杠232，所述Z軸步進(jìn)電機(jī)231固定在所述D側(cè)臂1024的下側(cè)，所述Z軸步進(jìn)電機(jī)231上的電機(jī)絲杠234與設(shè)置在所述Z軸滑座233上的絲杠螺母通過螺紋相連接，所述Z軸滑座233可活動(dòng)的連接在所述Z軸光杠232上。所述Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22包