一种3D打印机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种3D打印机，其特征是，X轴运动机构架设在Y轴运动机构上；X轴滑块可滑动地卡套在X轴运动机构的X轴工字形方轨上；Z轴运动机构纵向设置在机箱内部；挤料机构设置在X轴滑块上方；3D打印头设置在X轴滑块下方挤料机构设有压紧装置。其优点是：能耗小，X轴运动机构受Y轴运动机构驱动其作Y轴方向的直线运动，搭载3D打印头的X轴滑块在X轴工字形方轨上作X轴方向的直线运动。挤料机构的压紧装置可以对不同直径的打印材料进行适配，兼容性好；搭载的X轴滑块仅受X轴方向的力，磨损小，使用寿命长，维护工作量小，3D打印头运动流畅，打印出丝均匀顺畅准确，打印效果更佳；适用于高速度的大型3D打印机。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印机
本技术涉及一种3D打印机，尤其涉及一种基于高温熔融堆积的快速成型3D打印机。
技术介绍
3D打印机是一种精密的机电一体化设备，一般由设置在机架上的X轴、Y轴和Z轴三个轴组成，X轴和Y轴设在一个垂直于Z轴的XY运动平面内，统称为XY轴；3D打印头组件设置在X轴上，即X轴与Y轴一上一下纵横交错形成一个十字交叉从3D打印头组件中穿过，X轴、Y轴和Z轴之间相互独立运动，通过打印平台来调节他们之间的间距，实现3D打印机的立体打印工作。常见的3D打印机的XY轴机构普遍存在以下的缺陷：XY轴机械结构复杂，定位精度稳定性差，造成机械阻力大，机械振动大，3D打印头安装和拆卸比较困难。为克服上述缺陷，申请人申请了一件FDM类3D打印机，专利号为“2016204199697”、名称为“一种3D打印头的新型XY轴机构”的技术专利，其主要技术方案是：X轴和Y轴为轴承钢制成的方轨，对应于X轴和Y轴，滑座上设有纵横交错设置的滑动块，滑动块匹配地套接在方轨上，使用时，3D打印头组件设有滑座上。方轨侧面设有燕尾滑槽，滑动块由下往上通过滑槽套接在方轨上，燕尾滑槽的底部设有方形油槽。此外，X轴和Y轴的两端设有滑块和驱动滑块作直线运动的驱动装置。这种结构虽然结构简单、紧凑、科学，设计合理、流畅，容易制造；提高了XY轴的运动精度；减少了机械阻力，降低了机械振动；3D打印头更容易安装和拆卸；安装调测更方便、快捷，适用于高速度的大中型3D打印机。但是当用在大型3D打印机时也存在一些缺陷，由于3D打印机体积较大，3D打印头组件设有滑座上，工作时，X轴和Y轴的作用力同时作用在滑座上，当打印头在中间位置移动的时候，由于滑座双向交叉受力，摩擦力较大，导致磨损大，使用时间长了，而且很难保证它的运动精度，不可避免地影响打印的精度。而且，目前FDM类3D打印机整体结构以开放式的机架居多，导致3D打印头的加热部件散热过快，增加了能量的损耗，不利于节能环保。
技术实现思路
为解决现有3D打印机存在的上述缺陷，本技术提供一种的性能更为优异的3D打印机，其方案如下：一种3D打印机，其特征是，包括：机箱，具有封闭的外壳，外壳正面设有可开闭的对开门，对开门的门扇上设有透明观察窗；外壳顶部设有旋转开闭的顶盖，顶盖也设有透明观察窗，机箱侧面设置有隔热控制室；隔热控制室内设有电控室和料仓，电控室外设有盖板，盖板上设有防雨孔；料仓内设有安装打印材料卷筒的挂料轴，料仓外设有透明仓门；控制器，设置在电控室内部，用于3D打印机的工作控制；XY平面运动机构，横跨设置在机箱内部的顶部，用于驱动3D打印头组件产生水平任意方向的移动；XY平面运动机构包括平面安装框架、X轴运动机构和Y轴运动机构，X轴运动机构架设在Y轴运动机构上、并受Y轴运动机构驱动其作Y轴方向的直线运动；其中，平面安装框架的上部四角处均设有轴承座；Y轴运动机构包括Y轴驱动装置、2组Y轴滑轨组件、主动传动杆、从动传动杆、以及左右对称设置的2组Y轴同步带组件，每组Y轴同步带组件包括Y轴同步带、Y轴主动同步轮和Y轴从动同步轮，Y轴主动同步轮和Y轴从动同步轮通过Y轴同步带联动；2组同步带组件的Y轴主动同步轮设于Y轴主动传动杆的两端，2组同步带组件的从动同步轮设于从动传动杆的两端；Y轴驱动装置包括Y轴步进电机、Y轴驱动同步带和Y轴驱动同步轮，Y轴步进电机和Y轴驱动同步轮之间Y轴驱动同步带传动联接，Y轴步进电机设置在平面安装框架内侧，Y轴驱动同步轮套设在主动传动杆上；主动传动杆和从动传动杆的两头均可转动地设在轴承座上；2组Y轴滑轨组件对称地设置在平面安装框架2条相对的边框上，1组Y轴滑轨组件分别对应1组Y轴同步带组件，每组Y轴滑轨组件包括Y轴导轨和Y轴滑块，Y轴导轨固定在Y轴同步带下方的平面安装框架的边框上，Y轴滑块下部可滑动地设在Y轴导轨上，Y轴滑块上部固定在Y轴同步带；平面安装框架的边框上设有2个限位开关，2个限位开关分布在其中1组Y轴滑轨组件的Y轴导轨的两端外侧，2个限位开关受Y轴滑块到达极限位置触发；X轴运动机构包括X轴步进电机、X轴工字形方轨、X轴滑块和X轴同步带组件，X轴同步带组件包括X轴同步带、X轴主动同步轮和X轴从动同步轮，X轴主动同步轮和X轴从动同步轮通过X轴同步带联动；X轴工字形方轨两端跨接固定在Y轴滑轨组件的Y轴滑块上，X轴滑块下部可滑动地卡套在X轴工字形方轨上，X轴滑块上部固定在X轴同步带上，X轴主动同步轮设置在X轴步进电机设置的输出轴上，X轴步进电机设置在其中一组Y轴滑轨组件的Y轴滑块上，X轴从动同步轮设置在另一组Y轴滑轨组件的Y轴滑块上；Z轴运动机构，纵向设置在机箱内部，用于驱动3D打印载体产生垂直方向的移动，Z轴运动机构包括作为3D打印载体的载板、托架和2组联动的升降机构，2组升降机构对称设置在机箱内部；升降机构包括丝杆、丝杆螺母、Z轴升降步进电机、导轴、上梁、升降梁和下梁；导轴两端分别固定在上梁和下梁上，丝杆螺母设于升降梁上，丝杆两端设有轴承，丝杆两端通过轴承与导轴平行地设置在上梁和下梁上；升降梁设有套在导轴上的Z轴升降直线轴承；托架水平地架设有在2组升降机构的升降梁上，载板设在托架上；Z轴升降步进电机设于下梁下方，Z轴升降步进电机的驱动轴从下梁处向上伸出并通过连轴器与丝杆连接；挤料机构，设置在X轴滑块的顶部，用于将打印线材输送到3D打印头内，挤料机构包括挤料座、挤料步进电机和挤料头、挤料盖；挤料盖可拆卸地设在挤料头前侧，挤料步进电机设于挤料座一侧，挤料头竖直设置在挤料座前侧；挤料头内部设有供打印线材穿过的纵向送料通道，挤料头内部设有挤料腔，纵向送料通道从挤料腔中向下穿过，挤料腔内设有压紧装置、以及可相对滚动的送料轮和轴承滚轮，送料轮和轴承滚轮相对分布在纵向送料通道的左右两侧，挤料步进电机的输出轴伸进送料轮所在的挤料腔，送料轮套在挤料步进电机的输出轴上，轴承滚轮设置在压紧装置上，送料轮和轴承滚轮之间形成一个与纵向送料通道相通的送料过道；压紧装置包括压紧拐臂、调节臂和调节螺丝；压紧拐臂的拐弯处通过一转轴可转动地固定在右下侧，轴承滚轮可转动地设置在压紧拐臂上翘的上拐臂侧面，调节臂压在压紧拐臂平放的下拐臂上；挤料头内部左侧设有供调节臂上下升降活动的调节槽，在调节槽上方设有限定调节螺丝活动空间的T形槽，调节螺丝通过螺纹设置调节臂的上部，T形槽上方设有供调整工具介入的调节孔；调节槽上部侧面设有观察窗，调节臂的上部侧面设有伸进到观察窗的位置指标臂；3D打印头，衔接在X轴滑块底部，用于将打印线材融熔后进行增材打印在3D打印载体上，打印头包括喉管，将打印材料融熔并挤出的融熔喷头，以及对融熔喷头进行加热的铝块；喉管上端固定在X轴滑块底部，融熔喷头设置在喉管下端，融熔喷头通过喉管与挤料机构的出料口连通；铝块套在喉管和融熔喷头上，将喉管和融熔喷头连接在一起；融熔喷头固定在导料管下端，导料管上端固定在X轴滑块上并与挤料机构的出料口相通；铝块内埋设有加热管和热电偶；融熔喷头上部为安装部，融熔喷头下部设有圆锥结构的喷嘴，喷嘴内部设有一个倒圆台形结构的熔腔，熔腔下方设有延伸到喷嘴外的喷孔；X轴滑块内部设有供打印线材穿过的纵向穿线孔，纵向穿线孔上部和纵向送料通道下部之间设有导料管。作为上述方案的改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印机，其特征是，包括：机箱，具有封闭的外壳，外壳正面设有可开闭的对开门，对开门的门扇上设有透明观察窗；外壳顶部设有旋转开闭的顶盖，顶盖也设有透明观察窗，机箱侧面设置有隔热控制室；隔热控制室内设有电控室和料仓，电控室外设有盖板，盖板上设有防雨孔；料仓内设有安装打印材料卷筒的挂料轴，料仓外设有透明仓门；控制器，设置在电控室内部，用于3D打印机的工作控制；XY平面运动机构，横跨设置在机箱内部的顶部，用于驱动3D打印头组件产生水平任意方向的移动；XY平面运动机构包括平面安装框架、X轴运动机构和Y轴运动机构，X轴运动机构架设在Y轴运动机构上、并受Y轴运动机构驱动其作Y轴方向的直线运动；其中，平面安装框架的上部四角处均设有轴承座；Y轴运动机构包括Y轴驱动装置、2组Y轴滑轨组件、主动传动杆、从动传动杆、以及左右对称设置的2组Y轴同步带组件，每组Y轴同步带组件包括Y轴同步带、Y轴主动同步轮和Y轴从动同步轮，Y轴主动同步轮和Y轴从动同步轮通过Y轴同步带联动；2组同步带组件的Y轴主动同步轮设于Y轴主动传动杆的两端，2组同步带组件的从动同步轮设于从动传动杆的两端；Y轴驱动装置包括Y轴步进电机、Y轴驱动同步带和Y轴驱动同步轮，Y轴步进电机和Y轴驱动同步轮之间Y轴驱动同步带传动联接，Y轴步进电机设置在平面安装框架内侧，Y轴驱动同步轮套设在主动传动杆上；主动传动杆和从动传动杆的两头均可转动地设在轴承座上；2组Y轴滑轨组件对称地设置在平面安装框架2条相对的边框上，1组Y轴滑轨组件分别对应1组Y轴同步带组件，每组Y轴滑轨组件包括Y轴导轨和Y轴滑块，Y轴导轨固定在Y轴同步带下方的平面安装框架的边框上，Y轴滑块下部可滑动地设在Y轴导轨上，Y轴滑块上部固定在Y轴同步带；平面安装框架的边框上设有2个限位开关，2个限位开关分布在其中1组Y轴滑轨组件的Y轴导轨的两端外侧，2个限位开关受Y轴滑块到达极限位置触发；X轴运动机构包括X轴步进电机、X轴工字形方轨、X轴滑块和X轴同步带组件，X轴同步带组件包括X轴同步带、X轴主动同步轮和X轴从动同步轮，X轴主动同步轮和X轴从动同步轮通过X轴同步带联动；X轴工字形方轨两端跨接固定在Y轴滑轨组件的Y轴滑块上，X轴滑块下部可滑动地卡套在X轴工字形方轨上，X轴滑块上部固定在X轴同步带上，X轴主动同步轮设置在X轴步进电机设置的输出轴上，X轴步进电机设置在其中一组Y轴滑轨组件的Y轴滑块上，X轴从动同步轮设置在另一组Y轴滑轨组件的Y轴滑块上；Z轴运动机构，纵向设置在机箱内部，用于驱动3D打印载体产生垂直方向的移动，Z轴运动机构包括作为3D打印载体的载板、托架和2组联动的升降机构，2组升降机构对称设置在机箱内部；升降机构包括丝杆、丝杆螺母、Z轴升降步进电机、导轴、上梁、升降梁和下梁；导轴两端分别固定在上梁和下梁上，丝杆螺母设于升降梁上，丝杆两端设有轴承，丝杆两端通过轴承与导轴平行地设置在上梁和下梁上；升降梁设有套在导轴上的Z轴升降直线轴承；托架水平地架设有在2组升降机构的升降梁上，载板设在托架上；Z轴升降步进电机设于下梁下方，Z轴升降步进电机的驱动轴从下梁处向上伸出并通过连轴器与丝杆连接；挤料机构，设置在X轴滑块的顶部，用于将打印线材输送到3D打印头内，挤料机构包括挤料座、挤料步进电机和挤料头、挤料盖；挤料盖可拆卸地设在挤料头前侧，挤料步进电机设于挤料座一侧，挤料头竖直设置在挤料座前侧；挤料头内部设有供打印线材穿过的纵向送料通道，挤料头内部设有挤料腔，纵向送料通道从挤料腔中向下穿过，挤料腔内设有压紧装置、以及可相对滚动的送料轮和轴承滚轮，送料轮和轴承滚轮相对分布在纵向送料通道的左右两侧，挤料步进电机的输出轴伸进送料轮所在的挤料腔，送料轮套在挤料步进电机的输出轴上，轴承滚轮设置在压紧装置上，送料轮和轴承滚轮之间形成一个与纵向送料通道相通的送料过道；压紧装置包括压紧拐臂、调节臂和调节螺丝；压紧拐臂的拐弯处通过一转轴可转动地固定在右下侧，轴承滚轮可转动地设置在压紧拐臂上翘的上拐臂侧面，调节臂压在压紧拐臂平放的下拐臂上；挤料头内部左侧设有供调节臂上下升降活动的调节槽，在调节槽上方设有限定调节螺丝活动空间的T形槽，调节螺丝通过螺纹设置调节臂的上部，T形槽上方设有供调整工具介入的调节孔；调节槽上部侧面设有观察窗，调节臂的上部侧面设有伸进到观察窗的位置指标臂；3D打印头，衔接在X轴滑块底部，用于将打印线材融熔后进行增材打印在3D打印载体上，打印头包括喉管，将打印材料融熔并挤出的融熔喷头，以及对融熔喷头进行加热的铝块；喉管上端固定在X轴滑块底部，融熔喷头设置在喉管下端，融熔喷头通过喉管与挤料机构的出料口连通；铝块套在喉管和融熔喷头上，将喉管和融熔喷头连接在一起；融熔喷头固定在导料管下端，导料管上端固定在X轴滑块上并与挤料机构的出料口相通；铝块内埋设...

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机，其特征是，包括：机箱，具有封闭的外壳，外壳正面设有可开闭的对开门，对开门的门扇上设有透明观察窗；外壳顶部设有旋转开闭的顶盖，顶盖也设有透明观察窗，机箱侧面设置有隔热控制室；隔热控制室内设有电控室和料仓，电控室外设有盖板，盖板上设有防雨孔；料仓内设有安装打印材料卷筒的挂料轴，料仓外设有透明仓门；控制器，设置在电控室内部，用于3D打印机的工作控制；XY平面运动机构，横跨设置在机箱内部的顶部，用于驱动3D打印头组件产生水平任意方向的移动；XY平面运动机构包括平面安装框架、X轴运动机构和Y轴运动机构，X轴运动机构架设在Y轴运动机构上、并受Y轴运动机构驱动其作Y轴方向的直线运动；其中，平面安装框架的上部四角处均设有轴承座；Y轴运动机构包括Y轴驱动装置、2组Y轴滑轨组件、主动传动杆、从动传动杆、以及左右对称设置的2组Y轴同步带组件，每组Y轴同步带组件包括Y轴同步带、Y轴主动同步轮和Y轴从动同步轮，Y轴主动同步轮和Y轴从动同步轮通过Y轴同步带联动；2组同步带组件的Y轴主动同步轮设于Y轴主动传动杆的两端，2组同步带组件的从动同步轮设于从动传动杆的两端；Y轴驱动装置包括Y轴步进电机、Y轴驱动同步带和Y轴驱动同步轮，Y轴步进电机和Y轴驱动同步轮之间Y轴驱动同步带传动联接，Y轴步进电机设置在平面安装框架内侧，Y轴驱动同步轮套设在主动传动杆上；主动传动杆和从动传动杆的两头均可转动地设在轴承座上；2组Y轴滑轨组件对称地设置在平面安装框架2条相对的边框上，1组Y轴滑轨组件分别对应1组Y轴同步带组件，每组Y轴滑轨组件包括Y轴导轨和Y轴滑块，Y轴导轨固定在Y轴同步带下方的平面安装框架的边框上，Y轴滑块下部可滑动地设在Y轴导轨上，Y轴滑块上部固定在Y轴同步带；平面安装框架的边框上设有2个限位开关，2个限位开关分布在其中1组Y轴滑轨组件的Y轴导轨的两端外侧，2个限位开关受Y轴滑块到达极限位置触发；X轴运动机构包括X轴步进电机、X轴工字形方轨、X轴滑块和X轴同步带组件，X轴同步带组件包括X轴同步带、X轴主动同步轮和X轴从动同步轮，X轴主动同步轮和X轴从动同步轮通过X轴同步带联动；X轴工字形方轨两端跨接固定在Y轴滑轨组件的Y轴滑块上，X轴滑块下部可滑动地卡套在X轴工字形方轨上，X轴滑块上部固定在X轴同步带上，X轴主动同步轮设置在X轴步进电机设置的输出轴上，X轴步进电机设置在其中一组Y轴滑轨组件的Y轴滑块上，X轴从动同步轮设置在另一组Y轴滑轨组件的Y轴滑块上；Z轴运动机构，纵向设置在机箱内部，用于驱动3D打印载体产生垂直方向的移动，Z轴运动机构包括作为3D打印载体的载板、托架和2组联动的升降机构，2组升降机构对称设置在机箱内部；升降机构包括丝杆、丝杆螺母、Z轴升降步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文奇，
申请(专利权)人：广州立铸电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44