一种可自我复制的3D打印机制造技术

本发明专利技术公开了一种可自我复制的3D打印机，包括机架、3D打印头、送料机构和控制器，所述机架包括竖直设置的四个Z轴滑动导轨和底座，所述底座前后两侧设置有X轴滑动导轨，所述X轴滑动导轨上方设置有打印底板，打印底板下方还设置有X轴滑轮组和X轴移动系统，底座靠近右侧的两个Z轴滑动导轨上均套设有Z轴滑轮组，Z轴滑轮组中间设置有Y轴滑动导轨，所述Y轴滑动导轨两侧分别与Z轴滑轮组固定连接，所述底座还垂直设有Z轴移动系统，所述Z轴移动系统与Z轴滑轮组相连接，所述Y轴滑动导轨外部设置有Y轴移动系统，所述Y轴滑动导轨套设有Y轴滑轮组，本发明专利技术提高了3D打印机的打印精度以及产品成型质量，同时多个部件为3D打印机打印获得，降低了3D打印机的制作成本。

A self replicating 3D printer

The invention discloses a 3D printer capable of self replication, including frame, 3D print head, feeding mechanism and controller, the machine frame comprises a vertically arranged four Z axis sliding rail and a base, and the base are arranged at both sides of the X axis sliding rail, a printing plate is provided by the X axis sliding rail above the floor, printing is also arranged below the X axis and X axis pulley group mobile system, base close to the right of the two Z axis sliding rails are sleeved with the Z axis pulley, Z axis pulley group is arranged between the Y axis and the Y axis sliding rail, sliding rail on both sides are respectively fixedly connected with the Z axis pulley and the base is vertically provided with Z axis system, the Z axis and Z axis pulley system connected to the Y axis sliding rail is arranged outside of the Y axis system, the Y axis Y axis sliding guide sleeve is provided with a pulley, the invention increases The printing accuracy of 3D printer and the quality of product molding, while multiple components are printed for 3D printer, which reduces the production cost of 3D printer.

【技术实现步骤摘要】
一种可自我复制的3D打印机
本专利技术涉及3D打印
，尤其涉及一种可自我复制的3D打印机。
技术介绍
3D打印机是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，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。常常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型或者用于一些产品的直接制造，意味着这项技术正在普及。3D打印机的工作原理与普通打印机基本相同，是通过电脑控制把“打印材料”一层一层地叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。现有的3D打印机主要包括：机架，X向运动模组、Y向运动模组、Z向运动模组、喷头模组和用于承载产品的热床，其中，X向、Y向和Z向两两垂直。为了保证3D打印机的打印质量，通常选择Z向运动模组采用丝杠加直线导轨机构。但是，由于丝杠加直线导轨机构在运行时机械摩擦较大，其使用一年或者两年后，较易因摩擦出现机械虚位，导致其机械精度较低，使得3D打印机的打印精度较低，产品成型质量较低；且在运行时机械摩擦较大，会产生较大的工作噪音，且成本较高，会导致3D打印机的制作成本较高，且打印机的其他配件的成本也较高，会导致3D打印机总体成本较高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种可自我复制的3D打印机，本3D打印机运动模组之间的摩擦，提高了3D打印机的打印精度以及产品成型质量，且降低了打印成本。本专利技术所采用的技术方案是：一种可自我复制的3D打印机，包括机架、3D打印头、送料机构和控制器，所述机架为框型结构，包括竖直设置的四个Z轴滑动导轨和设置在Z轴滑动导轨底部的底座，所述底座前后两侧设置有X轴滑动导轨，所述X轴滑动导轨上方设置有可沿X轴滑动导轨运动的打印底板，所述打印底板下方还设置有X轴滑轮组和X轴移动系统，所述底座靠近右侧的两个Z轴滑动导轨上均套设有Z轴滑轮组，所述Z轴滑轮组中间设置有Y轴滑动导轨，所述Y轴滑动导轨的两侧分别与Z轴滑轮组固定连接，所述Y轴滑动导轨与底座相平行，所述底座还垂直设有Z轴移动系统，所述Z轴移动系统与Z轴滑轮组相连接，所述Y轴滑轮组能够在Z轴移动系统的作用下相对于Z轴滑动导轨做升降移动，所述Y轴滑动导轨外部设置有Y轴移动系统，所述Y轴滑动导轨套设有Y轴滑轮组，所述Y轴滑轮组能够在Y轴移动系统的作用下沿Y轴滑动导轨前后运动，所述3D打印头与Y轴滑轮组固定连接，所述送料机构设置在3D打印机的送料处，所述控制器设置在机架一侧。优选的，所述X轴移动系统包括X轴步进电机和X轴同步带组成，所述X轴同步带设置在打印底板的底部中间，所述X轴滑轮组共有两组，所述X轴滑轮组套设在所述X轴滑动导轨的外侧。优选的，所述Z轴移动系统共有两组，分别紧挨右侧两个Z轴滑动导轨设置，所述Z轴移动系统由梯型螺杆和Z轴步进电机组成，所述Z轴步进电机设置于底座，所述Z轴步进电机和Y轴滑动导轨相连接，所述梯型螺杆紧挨底座右侧的Z轴滑动导轨竖直设置，所述Y轴滑动导轨通过Z轴滑轮组相对于Z轴滑动导轨做升降移动，所述Z轴滑轮组套设在梯型螺杆外部，所述Z轴轮滑组与梯型螺杆连接处的下方设置有T型铜螺母。优选的，所述Y轴移动系统由Y轴步进电机和Y轴同步带组成，所述Y轴同步带分别与Y轴步进电机和Y轴滑轮组相连接，所述Y轴滑轮组与3D打印头固定连接。优选的，所述X轴滑轮组、Y轴滑轮组和Z轴滑轮组的形状为T型，所述滑轮组共设置有三个滑轮，所述滑轮组的一侧设有两个滑轮，所述滑轮组的另一侧设有一个滑轮，所述滑轮组中间贯穿有滑动导轨，所述滑轮组相对于滑动导轨进行运动，所述滑轮组为一体化塑包轮组合机构。优选的，所述3D打印机的横向导线和纵向导向外侧均采用拖链进行保护。优选的，所述3D打印机底座的一侧还设置有接线盒。优选的，所述控制器采用开源程序的控制系统和电气控制电路，所述控制器包含控制盒，所述控制盒为自制3D打印机打印获得。优选的，所述送料机构采用三角形稳定支架，所述送料机构包括支撑体，所述支撑体采用自制3D打印机打印获得。优选的，所述接线盒也采用自制3D打印机打印获得。本专利技术达到的有益效果是：本专利技术公开了一种可自我复制的3D打印机，Z轴移动系统采用两个梯型螺杆带动打印平台沿支撑柱做升降移动，再结合铜螺母的自锁性和耐磨性，较现有技术相比，有效减小了Z向运动模组的机械摩擦，提高了Z向运动模组的机械精度，进而提高了3D打印机的打印精度以及产品成型质量，保证了运行的可靠性；同时，将多个部件为自制3D打印机打印获得，极大地降低了3D打印机的制作成本。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明，图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术中滑轮组的结构示意图；图3是本专利技术中步进电机和同步带的结构示意图；图4是本专利技术中梯型螺杆和步进电机的结构示意图；图5是本专利技术中送料机构的结构示意图；其中，1、机架，11、Z轴滑动导轨，12、Z轴滑轮组，13、Z轴移动系统，131、梯型螺杆，132、Z轴步进电机，133、T型铜螺母，14、X轴滑动导轨，15、X轴滑轮组，16、X轴移动系统，161、X轴步进电机，162、X轴同步带，17、Y轴滑动导轨，18、Y轴滑轮组，19、Y轴移动系统，191、Y轴步进电机，192、Y轴同步带，20、底座，21、打印底板，3、3D打印头，4、送料机构，5、控制器，6、拖链，7、接线盒。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步说明。本专利技术所采用的技术方案是：如图1和图2所示，一种可自我复制的3D打印机，包括机架1、3D打印头3、送料机构4和控制器5，所述机架1为框型结构，包括竖直设置的四个Z轴滑动导轨11和设置在Z轴滑动导轨11底部的底座20，所述底座20前后两侧设置有X轴滑动导轨14，所述X轴滑动导轨14上方设置有可沿X轴滑动导轨14运动的打印底板21，所述打印底板21下方还设置有X轴滑轮组15和X轴移动系统16，所述底座20靠近右侧的两个Z轴滑动导轨11上均套设有Z轴滑轮组12，所述Z轴滑轮组12中间设置有Y轴滑动导轨17，所述Y轴滑动导轨17的两侧分别与Z轴滑轮组12固定连接，所述Y轴滑动导轨17与底座20相平行，所述底座20还垂直设有Z轴移动系统13，所述Z轴移动系统13与Z轴滑轮组12相连接，所述Y轴滑轮组12能够在Z轴移动系统13的作用下相对于Z轴滑动导轨11做升降移动，所述Y轴滑动导轨17外部设置有Y轴移动系统19，所述Y轴滑动导轨17套设有Y轴滑轮组18，所述Y轴滑轮组18能够在Y轴移动系统19的作用下沿Y轴滑动导轨17前后运动，所述3D打印头3与Y轴滑轮组18固定连接，所述送料机构4设置在3D打印机的送料处，所述控制器5设置在机架1一侧。3D打印机的机架1采用铝合金搭建整体框架，保证了机械本体刚度的提高及机械传动的可靠性和精度稳定性，铝型材的剪裁比较方便，只需要一台小型切割机就可以轻松实现，底座20用弹性塑料铝型材配件支撑，起到降低噪音的作用。优选的方案是，所述X轴移动系统13包括X轴步进电机161和X轴同步带162组成，所述X轴同步带162设置在打印底板21的底部中间，所述X轴滑轮组15共有两组，所述X轴滑轮组15套设在所述X轴滑动导轨14的外侧。优选的方案是，所述Z轴移动系统13共有两组，分别紧挨右侧两个Z轴滑动导轨11设置，所述Z轴移动系统13由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可自我复制的3D打印机，其特征在于，包括机架、3D 打印头、送料机构和控制器，所述机架为框型结构，包括竖直设置的四个Z 轴滑动导轨和设置在Z 轴滑动导轨底部的底座，所述底座前后两侧设置有X 轴滑动导轨，所述X 轴滑动导轨上方设置有可沿X 轴滑动导轨运动的打印底板，所述打印底板下方还设置有X 轴滑轮组和X 轴移动系统，所述底座靠近右侧的两个Z 轴滑动导轨上均套设有Z 轴滑轮组，所述Z 轴滑轮组中间设置有Y 轴滑动导轨，所述Y 轴滑动导轨的两侧分别与Z 轴滑轮组固定连接，所述Y 轴滑动导轨与底座相平行，所述底座还垂直设有Z 轴移动系统，所述Z 轴移动系统与Z 轴滑轮组相连接，所述Y 轴滑轮组能够在Z 轴移动系统的作用下相对于Z 轴滑动导轨做升降移动，所述Y 轴滑动导轨外部设置有Y 轴移动系统，所述Y 轴滑动导轨套设有Y 轴滑轮组，所述Y 轴滑轮组能够在Y 轴移动系统的作用下沿Y 轴滑动导轨前后运动，所述3D打印头与Y 轴滑轮组固定连接，所述送料机构设置在3D打印机的送料处，所述控制器设置在机架一侧。

【技术特征摘要】
1.一种可自我复制的3D打印机，其特征在于，包括机架、3D打印头、送料机构和控制器，所述机架为框型结构，包括竖直设置的四个Z轴滑动导轨和设置在Z轴滑动导轨底部的底座，所述底座前后两侧设置有X轴滑动导轨，所述X轴滑动导轨上方设置有可沿X轴滑动导轨运动的打印底板，所述打印底板下方还设置有X轴滑轮组和X轴移动系统，所述底座靠近右侧的两个Z轴滑动导轨上均套设有Z轴滑轮组，所述Z轴滑轮组中间设置有Y轴滑动导轨，所述Y轴滑动导轨的两侧分别与Z轴滑轮组固定连接，所述Y轴滑动导轨与底座相平行，所述底座还垂直设有Z轴移动系统，所述Z轴移动系统与Z轴滑轮组相连接，所述Y轴滑轮组能够在Z轴移动系统的作用下相对于Z轴滑动导轨做升降移动，所述Y轴滑动导轨外部设置有Y轴移动系统，所述Y轴滑动导轨套设有Y轴滑轮组，所述Y轴滑轮组能够在Y轴移动系统的作用下沿Y轴滑动导轨前后运动，所述3D打印头与Y轴滑轮组固定连接，所述送料机构设置在3D打印机的送料处，所述控制器设置在机架一侧。2.根据权利要求1所述的一种可自我复制的3D打印机，其特征在于，所述X轴移动系统包括X轴步进电机和X轴同步带组成，所述X轴同步带设置在打印底板的底部中间，所述X轴滑轮组共有两组，所述X轴滑轮组套设在所述X轴滑动导轨的外侧。3.根据权利要求1所述的一种可自我复制的3D打印机，其特征在于，所述Z轴移动系统共有两组，分别紧挨右侧两个Z轴滑动导轨设置，所述Z轴移动系统由梯型螺杆、Z轴步进电机组成，所述Z轴步进电机设置于底座，所述Z轴步进电机和Y轴滑动导轨相连接，所述梯型螺杆紧挨底座右...

【专利技术属性】
技术研发人员：解亚非，张晶晶，
申请(专利权)人：江苏信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32