一种便携式3D打印机制造技术

本发明专利技术公开一种便携式3D打印机，属于3D打印机领域。在现有技术供料装置和控制系统基础上对其余部件创新设计，包括：工作时与箱体固定在一起的立柱；由第三电机驱动的沿立柱长度方向直线运动的打印平台，折叠时打印平台可以绕着与立柱长度方向垂直的轴线旋转；立柱顶部和旋转臂旋转连接，由第一电机驱动旋转臂绕着与立柱长度方向平行的轴线旋转；喷头与旋转臂滑动连接，由第二电机驱动喷头沿着旋转臂的长度方向做直线运动；还包括容纳折叠状态3D打印机的箱体。本发明专利技术3D打印机，喷头在空间以圆柱坐标系的方式运动，实现了紧凑的结构设计和降低了制造成本，且折叠后可以装入箱体中携带。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于3D打印机领域，特别涉及一种便携式3D打印机。
技术介绍
3D打印机是应用快速成形技术的设备，它以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体，可以构造出传统的去除材料加工技术非常困难甚至无法加工的结构，与互联网技术结合后在某种意义上实现了物体的电子化传递，是极其重要的一种加工设备。目前3D打印机主要应用在专业领域和工业领域，难以向家庭以及个人推广，主要原因在于为了满足打印头在三维空间运动的要求，传统的3D打印机采用笛卡尔坐标系或者并联臂结构，他们均需要三个移动自由度，结构上就需要三套滑动装置，这样就导致3D打印机体积较大，同时成本也较昂贵，影响了推广和普及，另外现有技术的3D打印机不能折叠且不便于携带。综上，迫切需要设计一种结构紧凑、成本低廉、可以折叠和便于携带的3D打印机。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中3D打印机体积较大，成本昂贵、不能折叠和不能携带的问题，提供一种便携式3D打印机。为了实现上述目的，所述的结构如下：提供一种便携式3D打印机，包括供料装置和控制系统，其特征是，连接板148与立柱111滑动连接，由第三电机146驱动连接板148沿着立柱111的长度方向做直线运动；打印平台144与平台支架147固连，平台支架147和连接板148旋转连接；工作时，打印平台144工作面的法向与立柱111的长度方向平行；折叠时，打印平台144工作面的法向与立柱111的长度方向垂直；立柱111顶端设有旋转臂，立柱111和旋转臂旋转连接，由第一电机123驱动旋转臂绕着与立柱111长度方向平行的轴线旋转；喷头152与旋转臂滑动连接，由第二电机137驱动喷头152沿着旋转臂的长度方向做直线运动；还包括箱体，箱体包括上部箱体211和下部箱体212，上部箱体211和下部箱体212配合形成一个空间，这个空间用于容纳打印平台144处于折叠状态的3D打印机；工作时，立柱111与箱体固连在一起。进一步地，所述的一种便携式3D打印机，其特征是，平台支架147和连接板148的旋转轴线与立柱111的长度方向垂直，平台支架147和连接板148的旋转轴线与打印平台144的工作面平行，连接板148与滑块142固连，滑块142沿着导轨141滑动，导轨141固定在立柱111侧面；连接板148侧面的平面与平台支架147侧面的平面贴合，连接板148侧面的平面中心设有一个沿其法向拉伸的螺柱148b，平台支架147侧面的平面设有贯穿支架的圆孔，螺柱148b穿过平台支架147侧面的圆孔与第一手动紧固件149的螺纹孔配合，将连接板148和平台支架147固连；连接板148侧面的平面设有两个过螺柱148b中心的定位凹槽148a，两个定位凹槽148a呈90°设置，平台支架147侧面的平面设有一个过圆孔中心的定位凸缘147a，定位凹槽148a与定位凸缘147a嵌合配合。进一步地，所述的一种便携式3D打印机，其特征是，第三电机146与底板112固连，第三电机146的输出轴与第二丝杆145同轴固连，第二丝杆145与导轨141的长度方向平行，第二丝杆145与固连在连接板148上的螺母配合。进一步地，所述的一种便携式3D打印机，其特征是，还包括减速机构，减速机构与立柱111固连，第一电机123与立柱111固连，第一电机123驱动减速机构，减速机构的输出轴与旋转臂固连。进一步地，所述的一种便携式3D打印机，其特征是，所述的减速机构是齿轮减速器或者谐波减速器。进一步地，所述的一种便携式3D打印机，其特征是，旋转臂上设有滑台135，滑台135与旋转臂滑动连接，滑台135沿着旋转臂长度方向做直线运动，喷头152与滑台135固定在一起。进一步地，所述的一种便携式3D打印机，其特征是，第二电机137固定在旋转臂的一端，惰轮134a固定在旋转臂的另一端；在第二电机137的输出轴上固连一个驱动轮138；驱动轮138与惰轮134a通过传动带139连接在一起；滑台135与传动带139的一边固连，并且固连的传动带139这个边的运动方向与滑台135的滑动方向平行。进一步地，所述的一种便携式3D打印机，其特征是，上部箱体211的边缘和下部箱体212的边缘旋转连接；限角器214两端分别与上部箱体211的内侧壁和下部箱体212的内侧壁固连；上部箱体211的外侧壁设有提手213；底座232是长方体，底座232底面与下部箱体212内壁固连，底座232顶面中心设有截面为矩形向底座232内部拉伸的方槽，方槽侧壁设有贯穿的螺纹孔；立柱111底部插入底座232的方槽中，第三手动紧固件232a的螺柱旋入方槽侧壁贯穿的螺纹孔中，压紧立柱111的侧壁。进一步地，所述的一种便携式3D打印机，其特征是，箱体内部设有支撑装置；支撑装置由支撑块、弹性块和第二手动紧固件231组成，支撑块与下部箱体212内表面固定在一起，支撑块顶部设有弹性块，弹性块支撑3D打印机；固定装置，第二支撑块222上表面中心设有沿法向向下延伸的螺纹孔，立柱111上设有贯穿的固定孔111a，第二手动紧固件231的螺柱穿过立柱111的固定孔111a旋入第二支撑块222的螺纹孔中。进一步地，所述的一种便携式3D打印机，其特征是，还包括打印卷材242和蓄电池251，打印卷材242与箱体内壁旋转固连，蓄电池251与箱体内壁固连。本专利技术所述的一种便携式3D打印机，创新了运动方式，实现了紧凑的结构设计、降低了制造成本并且可以折叠后携带。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是圆柱坐标3D打印机运动原理图；图2-1是3D打印机实例一左前视角的立体视图；图2-2是3D打印机实例一右后视角的立体视图；图2-3是3D打印机实例一旋转臂和喷头运动装置的爆炸图；图2-4是3D打印机实例一底板、升降装置、控制系统和供料装置的爆炸图；图3-1是3D打印机实例二左前视角的立体视图；图3-2是3D打印机实例二右后视角的立体视图；图3-3是3D打印机实例二旋转臂和喷头运动装置的爆炸图；图3-4是3D打印机实例二支腿、升降装置、控制系统和供料装置的爆炸图；图3-5是3D打印机实例二平台支架右后视角的爆炸图；图3-6是3D打印机实例二平台支架左前视角的爆炸图；图3-7是3D打印机实例二折叠之后左侧视角的视图；图3-8是3D打印机实例二折叠之后左后视角的视图；图4-1是携带箱实例一的打开后的立体视图；图4-2是携带箱实例一收纳3D打印机实例二之后的立体视图；图4-3是携带箱实例一收纳3D打印机实例二之后右侧视角的视图；图4-4是携带箱实例一收纳3D打印机实例二之后关盖的视图；图4-5是携带箱实例一与3D打印机实例二展开后协调工作的示意图；图5-1是3D打印机实例三折叠之后右前视角的视图；图6-1是携带箱实例二的打开后的立体视图；图6-2是携带箱实例二收纳3D打印机实例三之后的立体视图；图6-3是携带箱实例二与3D打印机实例三(仅示立柱)配合连接的示意图；图6-4是携带箱实例二与3D打印机实例三(仅示立柱)配合连接的示意图；图6-5是携带箱实例二收纳3D打印机实例三之后右侧视角的视图；图6-6是携带箱实例二收纳3D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式3D打印机，包括供料装置和控制系统，其特征是，连接板(148)与立柱(111)滑动连接，由第三电机(146)驱动连接板(148)沿着立柱(111)的长度方向做直线运动；打印平台(144)与平台支架(147)固连，平台支架(147)和连接板(148)旋转连接；工作时，打印平台(144)工作面的法向与立柱(111)的长度方向平行；折叠时，打印平台(144)工作面的法向与立柱(111)的长度方向垂直；立柱(111)顶端设有旋转臂，立柱(111)和旋转臂旋转连接，由第一电机(123)驱动旋转臂绕着与立柱(111)长度方向平行的轴线旋转；喷头(152)与旋转臂滑动连接，由第二电机(137)驱动喷头(152)沿着旋转臂的长度方向做直线运动；还包括箱体，箱体包括上部箱体(211)和下部箱体(212)，上部箱体(211)和下部箱体(212)配合形成一个空间，这个空间用于容纳打印平台(144)处于折叠状态的3D打印机；工作时，立柱(111)与箱体固连在一起。

【技术特征摘要】
1.一种便携式3D打印机，包括供料装置和控制系统，其特征是，连接板(148)与立柱(111)滑动连接，由第三电机(146)驱动连接板(148)沿着立柱(111)的长度方向做直线运动；打印平台(144)与平台支架(147)固连，平台支架(147)和连接板(148)旋转连接；工作时，打印平台(144)工作面的法向与立柱(111)的长度方向平行；折叠时，打印平台(144)工作面的法向与立柱(111)的长度方向垂直；立柱(111)顶端设有旋转臂，立柱(111)和旋转臂旋转连接，由第一电机(123)驱动旋转臂绕着与立柱(111)长度方向平行的轴线旋转；喷头(152)与旋转臂滑动连接，由第二电机(137)驱动喷头(152)沿着旋转臂的长度方向做直线运动；还包括箱体，箱体包括上部箱体(211)和下部箱体(212)，上部箱体(211)和下部箱体(212)配合形成一个空间，这个空间用于容纳打印平台(144)处于折叠状态的3D打印机；工作时，立柱(111)与箱体固连在一起。2.根据权利要求1所述的一种便携式3D打印机，其特征是，平台支架(147)和连接板(148)的旋转轴线与立柱(111)的长度方向垂直，平台支架(147)和连接板(148)的旋转轴线与打印平台(144)的工作面平行；连接板(148)与滑块(142)固连，滑块(142)沿着导轨(141)滑动，导轨(141)固定在立柱(111)侧面；连接板(148)侧面的平面与平台支架(147)侧面的平面贴合，连接板(148)侧面的平面中心设有一个沿其法向拉伸的螺柱(148b)，平台支架(147)侧面的平面设有贯穿支架的圆孔，螺柱(148b)穿过平台支架(147)侧面的圆孔与第一手动紧固件(149)的螺纹孔配合，将连接板(148)和平台支架(147)固连；连接板(148)侧面的平面设有两个过螺柱(148b)中心的定位凹槽(148a)，两个定位凹槽(148a)呈90°设置，平台支架(147)侧面的平面设有一个过圆孔中心的定位凸缘(147a)，定位凹槽(148a)与定位凸缘(147a)嵌合配合。3.根据权利要求2所述的一种便携式3D打印机，其特征是，第三电机(146)与底板(112)固连，第三电机(146)的输出轴与第二丝杆(145)同轴固连，第二丝杆(145)与导轨(141)的长度方向平行，第二丝杆(145)与固连在连接板(148)上的螺母配合。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：余静远，
申请(专利权)人：余静远，
类型：发明
国别省市：安徽;34