一種桌面型3d打印機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種桌面型3D打印機(jī)系統(tǒng)，包括中央控制器、溫度傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電源和機(jī)械結(jié)構(gòu)，所述機(jī)械結(jié)構(gòu)包括底架、頂架、熱床工作臺(tái)、X軸裝置、Y軸裝置、Z軸裝置和擠出機(jī)裝置；所述底架上端放置有熱床工作臺(tái)，熱床工作臺(tái)下面前端放置電源，電源旁邊設(shè)置連接有中央控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，底架左右二端放置有Z軸裝置，Z軸裝置上端連接頂架，左端的Z軸裝置其上設(shè)有X軸裝置，右端的Z軸裝置其上設(shè)有擠出機(jī)裝置；所述溫度傳感器模塊內(nèi)嵌在擠出機(jī)裝置內(nèi)且和中央控制器連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：該打印機(jī)使用方便，在一般場(chǎng)合下通過熱成型技術(shù)加工得到任何需要尺寸不超過熱床的塑料模型；精度高，成型快，體積小，自我復(fù)制能力強(qiáng)，綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種桌面型3D打印機(jī)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種打印機(jī)，具體涉及一種桌面型3D打印機(jī)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展，3D打印技術(shù)越來越成熟，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用可加熱融化塑料，通過逐層打印成型方式來構(gòu)建物體的技術(shù)。過去其常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，意味著這項(xiàng)技術(shù)正在普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種桌面型3D打印機(jī)，使得在一般場(chǎng)合下通過熱成型技術(shù)加工得到任何需要尺寸不超過熱床的塑料模型。
[0004]本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，一種桌面型3D打印機(jī)，包括用于加熱擠出頭的加熱棒、控制溫度和各個(gè)步進(jìn)電機(jī)之間配合運(yùn)動(dòng)的中央控制器；用于加工一定尺寸的塑料模型、獲取擠出頭和熱床溫度的溫度傳感器模塊；用于接收中央控制器輸出的數(shù)字控制量并驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；用于為中央控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊供電的電源；用于搭載各個(gè)物理設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)；其特征在于:所述機(jī)械結(jié)構(gòu)包括底架、頂架、熱床工作臺(tái)、X軸裝置、Y軸裝置、Z軸裝置和擠出機(jī)裝置；所述底架上端放置有熱床工作臺(tái)，Y軸裝置固定熱床且以Y軸裝置內(nèi)的Y軸傳動(dòng)光桿作為加工平臺(tái)，熱床工作臺(tái)下面前端放置電源，電源旁邊設(shè)置連接有中央控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，底架左右二端放置有Z軸裝置，Z軸裝置上端連接頂架，左端的Z軸裝置其上設(shè)有X軸裝置，右端的Z軸裝置其上設(shè)有擠出機(jī)裝置；所述溫度傳感器模塊內(nèi)嵌在擠出機(jī)裝置內(nèi)且和中央控制器連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接X軸裝置、Y軸裝置、Z軸裝置和擠出機(jī)裝置中的步進(jìn)電機(jī)。
[0005]進(jìn)一步的，所述底架由鋁合金型材和四個(gè)塑料固定件組成，其形狀為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，用8根2020鋁合金型材搭建，四個(gè)角用塑料固定件固定，每一個(gè)塑料固定件固定3根鋁合金型材，左下角塑料固定件上安裝有控制整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的總開關(guān)，底架中部用兩根2020鋁合金型材搭建起Z軸裝置運(yùn)動(dòng)的支撐。
[0006]進(jìn)一步的，所述頂架由鋁合金型材和二個(gè)塑料固定件組成，所述頂架的二個(gè)塑料固定件通過鋁合金型材平行連接，二個(gè)塑料固定件下端分別連接Z軸裝置的Z軸傳動(dòng)絲桿和2020鋁合金型材。塑料固定件豎直方向設(shè)計(jì)為三角支撐結(jié)構(gòu)。
[0007]進(jìn)一步的，所述Z軸裝置由二個(gè)Z軸固定件、二根Z軸傳動(dòng)絲桿、二個(gè)Z軸步進(jìn)電機(jī)和二個(gè)T型螺母組成，所述Z軸裝置中Z軸固定件通過鋁合金型材搭建在底架左右底端，左右二端的Z軸固定件固定Z軸步進(jìn)電機(jī)，其上端分別連接2020鋁合金型材和Z軸傳動(dòng)絲桿，所述Z軸傳動(dòng)絲桿中間設(shè)置有T型螺母，所述Z軸固定件將Z軸步進(jìn)電機(jī)固定在鋁合金型材上，豎直與平面設(shè)計(jì)為三角支撐結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性大大增強(qiáng)。
[0008]進(jìn)一步的，所述X軸裝置由一個(gè)X軸固定件、二根X軸傳動(dòng)光桿、一個(gè)X軸步進(jìn)電機(jī)組成，所述X軸裝置中的X軸固定件固定在左端的Z軸傳動(dòng)絲桿的T型螺母中和2020鋁合金型材的凹槽里，X軸固定件一端平行連接二根X軸傳動(dòng)光桿，另一端連接X軸步進(jìn)電機(jī)。
[0009]進(jìn)一步的，所述擠出機(jī)裝置由一個(gè)擠出機(jī)固定件和一個(gè)擠出機(jī)步進(jìn)電機(jī)、冷卻喉管風(fēng)扇、冷卻材料風(fēng)扇、加熱鋁塊、散熱片、出料噴嘴、溫度傳感器模塊放置口、加料棒放置口、運(yùn)料管和運(yùn)料齒輪組成；所述擠出機(jī)裝置中的擠出機(jī)固定件固定在右端的Z軸傳動(dòng)絲桿的T型螺母中和2020鋁合金型材的凹槽里，擠出機(jī)固定件一端平行連接二根X軸傳動(dòng)光桿，另一端連接擠出機(jī)步進(jìn)電機(jī)，擠出機(jī)步進(jìn)電機(jī)上設(shè)置有運(yùn)料齒輪，通過運(yùn)料管和冷卻喉管風(fēng)扇、冷卻材料風(fēng)扇連接，二個(gè)風(fēng)扇上安裝有散熱片，冷卻喉管風(fēng)扇下端安裝有出料噴嘴，冷卻喉管風(fēng)扇一端連接加熱鋁塊，加熱鋁塊設(shè)置有溫度傳感器模塊放置口和加料棒放置口。
[0010]進(jìn)一步的，所述擠出機(jī)固定件用于固定X軸光桿，Z軸螺母,擠出機(jī)電機(jī)和豎直方向的鋁合金型材以及一個(gè)傳動(dòng)X軸皮帶的滾珠軸承。
[0011]進(jìn)一步的，所述Y軸裝置由二個(gè)Y軸固定件、二根Y軸傳動(dòng)光桿、一個(gè)Y軸步進(jìn)電機(jī)組成，所述Y軸裝置中二個(gè)Y軸固定件用兩個(gè)M5螺釘固定在底架上的前端和后端的2020鋁合金型材上，后端的Y軸固定件中間固定連接Y軸步進(jìn)電機(jī)，前端的Y軸固定件連接有帶沖孔的滾珠軸承，滾珠軸承用于皮帶的傳動(dòng)，二根Y軸傳動(dòng)光桿通過前端和后端的Y軸固定件連接固定，中間位置放置熱床工作臺(tái)。
[0012]進(jìn)一步的，所述X軸傳動(dòng)光桿和Y軸傳動(dòng)光桿不在同一個(gè)平面上。
[0013]進(jìn)一步的,所述X軸傳動(dòng)光桿用皮帶傳動(dòng),運(yùn)動(dòng)由X軸步進(jìn)電機(jī)通過拉動(dòng)同步帶完成，皮帶的另一端通過固定在擠出機(jī)固定件上的滾珠軸承傳動(dòng)，皮帶拉住擠出頭塑料件帶動(dòng)擠出頭的運(yùn)動(dòng)，擠出機(jī)采用遠(yuǎn)程送絲將材料送到擠出頭模塊。
[0014]進(jìn)一步的，所述Y軸傳動(dòng)光桿傳動(dòng)由直線軸承完成,運(yùn)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)通過拉動(dòng)同步帶完成。
[0015]進(jìn)一步的，所述Z軸傳動(dòng)絲桿由兩個(gè)并聯(lián)的Z軸步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力來源，T型螺母通過聯(lián)軸器固定在電機(jī)上，Z軸絲桿和頂架中的塑料固定件通過帶沖孔的滾珠軸承帶動(dòng)。
[0016]進(jìn)一步的，所述X軸固定件和擠出機(jī)電機(jī)固定件用于固定T型螺母，實(shí)現(xiàn)豎直方向的傳動(dòng)，
進(jìn)一步的，所述X軸固定件同時(shí)固定了豎直方向上的T型螺母和鋁合金型材，X軸步進(jìn)電機(jī)和水平方向的兩根傳動(dòng)光桿。
進(jìn)一步的，所述電源用12V，20A開關(guān)電源，二個(gè)風(fēng)扇采用12V工作電壓，電流為0.08A。
[0017]進(jìn)一步的，所述中央控制器采用的是melzi控制器，所述控制器的微控制器為arduinol284p。
[0018]進(jìn)一步的，所述步進(jìn)電機(jī)采用42BYGH兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，步距精度為5%，最大靜力矩為0.55N.M0
[0019]進(jìn)一步的，所述溫度傳感器規(guī)格為NTC 100K，阻值精度:±1%，使用溫度范圍:-40°C?+300°C，最大額定功率:45mW。
[0020]進(jìn)一步的，所述擠出頭用一塑料件固定在X軸的光桿傳動(dòng)上，擠出頭喉管嵌入到散熱片中，擠出頭采用采用雙風(fēng)扇加熱模式，一個(gè)加熱喉管，一個(gè)加熱成型材料，雙風(fēng)扇冷卻效果，冷卻喉管的風(fēng)扇直接與電源相連豎直固定在散熱片上，冷卻材料的風(fēng)扇與豎直方向上成70°角。[0021]進(jìn)一步的，所述擠出頭喉管嵌入到4242散熱片中間。
[0022]所述PCB熱床尺寸為140mm*140mm。接12V，電流9.8A，隨著溫度升高，電流下降到
8.8A，為了平整度，熱床上面又加了一塊5_厚的普通玻璃。
[0023]本發(fā)明所述3D打印機(jī)的空間運(yùn)動(dòng)控制方案如下:
(I)將設(shè)計(jì)出的三圍模型進(jìn)行從上到下切片，厚度可自由調(diào)節(jié)，但是厚度最大不能超多噴嘴的直徑。
[0024](2)每一片模型生成一組NC代碼，主要是XYE的坐標(biāo)，期中XY坐標(biāo)用于控制平面圖形的形成，E值為擠出機(jī)的擠出量。
[0025](3)每完成一層，Z軸自動(dòng)加切片設(shè)置的高度，Z軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過絲桿將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，直線運(yùn)動(dòng)即為兩個(gè)左邊相減得到的值作為脈沖數(shù)據(jù)給步進(jìn)，通過一個(gè)比例系數(shù)使得步進(jìn)運(yùn)動(dòng)的距離為生成模型的距離，曲線運(yùn)動(dòng)是將曲線微分化為一段一段的直線坐標(biāo)。這樣就完成了整個(gè)空間的控制。
[0026]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):該打印機(jī)使用方便，在一般場(chǎng)合下通過熱成型技術(shù)加工得到任何需要尺寸不超過熱床的塑料模型；精度高，成型快，可以以最低的成本最短的周期幫助小型企業(yè)或者開發(fā)人員完成需要的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)制造技術(shù)及工匠技術(shù)使用限制有限，而對(duì)于3D打印機(jī)來可以加工生成任何想要的模型。就單位生產(chǎn)空間而言，3D打印機(jī)具有更高的優(yōu)勢(shì)，體積小，自我復(fù)制能力強(qiáng)。對(duì)于傳統(tǒng)金屬加工或者數(shù)控而言，加工材料浪費(fèi)量驚人，而對(duì)于3D打印機(jī)，由于自身成型原理就決定了它具有綠色環(huán)保的巨大優(yōu)勢(shì)，不會(huì)像傳統(tǒng)加工業(yè)那樣加工零件需要浪費(fèi)非常多的材料，3D打印機(jī)在模型加工的過程中是零浪費(fèi)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2為本發(fā)明的X軸裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖3為本發(fā)明的Y軸裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖4為本發(fā)明的Z軸裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖5為本發(fā)明的擠出機(jī)結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖6為本發(fā)明的擠出機(jī)固定件結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖7為本發(fā)明的中央控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0034]圖8為本發(fā)明的電源結(jié)構(gòu)圖。
[0035]圖9為本發(fā)明的加熱鋁塊結(jié)構(gòu)圖。
[0036]圖10為Z軸和X軸組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]在圖中，1、底架，2、頂架，3、熱床工作臺(tái)，4、X軸裝置，5、Y軸裝置，6、Ζ軸裝置，7、擠出機(jī)裝置，8、鋁合金型材，9、塑料固定件，IO、總開關(guān)，11、X軸固定件，12、X軸傳動(dòng)光桿，
13、X軸步進(jìn)電機(jī)，14、Y軸固定件，15、Y軸傳動(dòng)光桿，16、Y軸步進(jìn)電機(jī)，17、Z軸固定件，18、Z軸傳動(dòng)絲桿，19、Z軸步進(jìn)電機(jī)，20、T型螺母，21、擠出機(jī)固定件，22、擠出機(jī)步進(jìn)電機(jī)，23、冷卻喉管風(fēng)扇，24、冷卻材料風(fēng)扇，25、加熱鋁塊，26、散熱片，27、出料噴嘴，28、溫度傳感器模塊放置口，29、加料棒放置口，30、運(yùn)料管，31運(yùn)料齒輪，32、中央控制器，33、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，34、電源?！揪唧w實(shí)施方式】
[0038]以下結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0039]如圖1-圖10所示，本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，一種桌面型3D打印機(jī)，包括用于加熱擠出頭的加熱棒、控制溫度和各個(gè)步進(jìn)電機(jī)之間配合運(yùn)動(dòng)的中央控制器32 ;用于加工一定尺寸的塑料模型、獲取擠出頭和熱床溫度的溫度傳感器模塊；用于接收中央控制器輸出的數(shù)字控制量并驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊33 ;用于為中央控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊供電的電源34 ;用于搭載各個(gè)物理設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)；其特征在于:所述機(jī)械結(jié)構(gòu)包括底架1、頂架2、熱床工作臺(tái)3、X軸裝置4、Y軸裝置5、Ζ軸裝置6和擠出機(jī)裝置7 ;所述底架I上端放置有熱床工作臺(tái)3，Y軸裝置5固定熱床且以Y軸裝置5內(nèi)的Y軸傳動(dòng)光桿15作為加工平臺(tái)，熱床工作臺(tái)3下面前端放置電源34，電源34旁邊設(shè)置連接有中央控制器32和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊33，底架I左右二端放置有Z軸裝置6，Z軸裝置6上端連接頂架2，左端的Z軸裝置6其上設(shè)有X軸裝置4，右端的Z軸裝置6其上設(shè)有擠出機(jī)裝置7 ;所述溫度傳感器模塊內(nèi)嵌在擠出機(jī)裝置7內(nèi)且和中央控制器32連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊33連接X軸裝置4、Y軸裝置5、Z軸裝置6和擠出機(jī)裝置7中的步進(jìn)電機(jī)。
[0040]進(jìn)一步的，所述底架I由鋁合金型材8和四個(gè)塑料固定件9組成，其形狀為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，用8根2020鋁合金型材搭建，四個(gè)角用塑料固定件9固定，每一個(gè)塑料固定件9固定3根鋁合金型材8，左下角塑料固定件9上安裝有控制整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的總開關(guān)11，底架I中部用兩根2020鋁合金型材8搭建起Z軸裝置6運(yùn)動(dòng)的支撐。
[0041]進(jìn)一步的，所述頂架2由鋁合金型材8和二個(gè)塑料固定件9組成，所述頂架2的二個(gè)塑料固定件9通過鋁合金型材8平行連接，二個(gè)塑料固定件9下端分別連接Z軸裝置6的Z軸傳動(dòng)絲桿18和2020鋁合金型材9。塑料固定件9豎直方向設(shè)計(jì)為三角支撐結(jié)構(gòu)。
[0042]進(jìn)一步的，所述Z軸裝置6由二個(gè)Z軸固定件17、二根Z軸傳動(dòng)絲桿18、二個(gè)Z軸步進(jìn)電機(jī)19和二個(gè)T型螺母20組成，所述Z軸裝置6中Z軸固定件17通過鋁合金型材8搭建在底架I左右底端，左右二端的Z軸固定件17固定Z軸步進(jìn)電機(jī)19，其上端分別連接2020鋁合金型材8和Z軸傳動(dòng)絲桿18，所述Z軸傳動(dòng)絲桿18中間設(shè)置有T型螺母20，所述Z軸固定件17將Z軸步進(jìn)電機(jī)19固定在鋁合金型材8上，豎直與平面設(shè)計(jì)為三角支撐結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性大大增強(qiáng)。
[0043]進(jìn)一步的，所述X軸裝置4由一個(gè)X軸固定件12、二根X軸傳動(dòng)光桿13、一個(gè)X軸步進(jìn)電機(jī)14組成，所述X軸裝置4中的X軸固定件12固定在左端的Z軸傳動(dòng)絲桿18的T型螺母20中和2020鋁合金型材8的凹槽里，X軸固定件12 —端平行連接二根X軸傳動(dòng)光桿13,另一端連接X軸步進(jìn)電機(jī)14。
[0044]進(jìn)一步的，所述擠出機(jī)裝置7由一個(gè)擠出機(jī)固定件21和一個(gè)擠出機(jī)步進(jìn)電機(jī)22、冷卻喉管風(fēng)扇23、冷卻材料風(fēng)扇24、加熱鋁塊25、散熱片26、出料噴嘴27、溫度傳感器模塊放置口 28、加料棒放置口 29、運(yùn)料管30和運(yùn)料齒輪31組成；所述擠出機(jī)裝置7中的擠出機(jī)固定件21固定在右端的Z軸傳動(dòng)絲桿18的T型螺母20中和2020鋁合金型材8的凹槽里，擠出機(jī)固定件21 —端平行連接二根X軸傳動(dòng)光桿13，另一端連接擠出機(jī)步進(jìn)電機(jī)22，擠出機(jī)步進(jìn)電機(jī)22上設(shè)置有運(yùn)料齒輪31，通過運(yùn)料管30和冷卻喉管風(fēng)扇23、冷卻材料風(fēng)扇24連接，二個(gè)風(fēng)扇上安裝有散熱片26，冷卻喉管風(fēng)扇23下端安裝有出料噴嘴27，冷卻喉管風(fēng)扇37 —端連接加熱鋁塊25，加熱鋁塊25設(shè)置有溫度傳感器模塊放置口 28和加料棒放置口 29。
[0045]進(jìn)一步的，所述Y軸裝置5由二個(gè)Y軸固定件14、二根Y軸傳動(dòng)光桿15、一個(gè)Y軸步進(jìn)電機(jī)16組成，所述Y軸裝置5中二個(gè)Y軸固定件14用兩個(gè)M5螺釘固定在底架I上的ill端和后端的2020招合金型材8上,后端的Y軸固定件14中間固定連接Y軸步進(jìn)電機(jī)16，前端的Y軸固定件14連接有帶沖孔的滾珠軸承，滾珠軸承用于皮帶的傳動(dòng)，二根Y軸傳動(dòng)光桿15通過前端和后端的Y軸固定件14連接固定，中間位置放置熱床工作臺(tái)3。
[0046]本發(fā)明原理如下:先通過計(jì)算機(jī)建模軟件建模，如果你有現(xiàn)成的模型也可以，比如動(dòng)物模型、人物、或者微縮建筑等等。然后通過sI ic 3r切片，將所得數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)娇刂破魃希?D打印機(jī)的工作原理和傳統(tǒng)打印機(jī)基本一樣，都是由控制組件、機(jī)械組件、打印頭、耗材和介質(zhì)等架構(gòu)組成的，打印原理是一樣的。3D打印機(jī)主要是在打印前在電腦上設(shè)計(jì)了一個(gè)完整的三維立體模型，然后再進(jìn)行打印輸出。
[0047]三維設(shè)計(jì):
三維打印的設(shè)計(jì)過程是先通過計(jì)算機(jī)建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，即切片，從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。設(shè)計(jì)軟件和打印機(jī)之間協(xié)作的標(biāo)準(zhǔn)文件格式是STL文件格式。一個(gè)STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。
[0048]打印過程:
打印機(jī)通過讀取文件中的橫截面信息，用線狀直徑1.75mm的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個(gè)實(shí)體。這種技術(shù)的特點(diǎn)在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。
[0049]打印機(jī)打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米來計(jì)算的。一般的厚度為200微米，即0.2毫米，也有部分打印機(jī)如Objet Connex系列還有三維Systems’ ProJet系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機(jī)相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到100個(gè)微米。用傳統(tǒng)方法制造出一個(gè)模型通常需要數(shù)小時(shí)到數(shù)天，根據(jù)模型的尺寸以及復(fù)雜程度而定。而用三維打印的技術(shù)則可以將時(shí)間縮短為數(shù)個(gè)小時(shí)，當(dāng)然其是由打印機(jī)的性能以及模型的尺寸和復(fù)雜程度而定的。傳統(tǒng)的制造技術(shù)如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品，而三維打印技術(shù)則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對(duì)較少的產(chǎn)品。一個(gè)桌面尺寸的三維打印機(jī)就可以滿足設(shè)計(jì)者或概念開發(fā)小組制造模型的需要。
【權(quán)利要求】
1.一種桌面型3D打印機(jī)系統(tǒng)，包括中央控制器、溫度傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電源和機(jī)械結(jié)構(gòu)；其特征在于:所述機(jī)械結(jié)構(gòu)包括底架、頂架、熱床工作臺(tái)、X軸裝置、Y軸裝置、Z軸裝置和擠出機(jī)裝置；所述底架上端放置有熱床工作臺(tái)，Y軸裝置固定熱床且以Y軸裝置內(nèi)的Y軸傳動(dòng)光桿作為加工平臺(tái)，熱床工作臺(tái)下面前端放置電源，電源旁邊設(shè)置連接有中央控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，底架左右二端放置有Z軸裝置，Z軸裝置上端連接頂架，左端的Z軸裝置其上設(shè)有X軸裝置，右端的Z軸裝置其上設(shè)有擠出機(jī)裝置；所述溫度傳感器模塊內(nèi)嵌在擠出機(jī)裝置內(nèi)且和中央控制器連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接X軸裝置、Y軸裝置、Z軸裝置和擠出機(jī)裝置中的步進(jìn)電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種桌面型3D打印機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述底架由鋁合金型材和四個(gè)塑料固定件組成，其形狀為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，用8根2020鋁合金型材搭建，四個(gè)角用塑料固定件固定，左下角塑料固定件上安裝有控制整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的總開關(guān)，底架中部用兩根2020鋁合金型材搭建起Z軸裝置運(yùn)動(dòng)的支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種桌面型3D打印機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述頂架由鋁合金型材和二個(gè)塑料固定件組成，所述頂架的二個(gè)塑料固定件通過鋁合金型材平行連接，二個(gè)塑料固定件下端分別連接Z軸裝置的Z軸傳動(dòng)絲桿和2020鋁合金型材。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種桌面型3D打印機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述Z軸裝置由Z軸固定件、Z軸傳動(dòng)絲桿、Z軸步進(jìn)電機(jī)和T型螺母組成，所述Z軸裝置中Z軸固定件通過鋁合金型材搭建在底架左右底端，左右二端的Z軸固定件固定Z軸步進(jìn)電機(jī)，其上端分別連接2020鋁合金型材和Z軸傳動(dòng)絲桿，所述Z軸傳動(dòng)絲桿中間設(shè)置有T型螺母。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種桌面型3D打印機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述X軸裝置由X軸固定件、X軸傳動(dòng) 光桿、X軸步進(jìn)電機(jī)組成，所述X軸裝置中的X軸固定件固定在左端的Z軸傳動(dòng)絲桿的T型螺母中和2020鋁合金型材的凹槽里，X軸固定件一端平行連接二根X軸傳動(dòng)光桿，另一端連接X軸步進(jìn)電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種桌面型3D打印機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述Y軸裝置由Y軸固定件、Y軸傳動(dòng)光桿、Y軸步進(jìn)電機(jī)組成，所述Y軸裝置中二個(gè)Y軸固定件用螺釘固定在底架上的前端和后端的2020鋁合金型材上，后端的Y軸固定件中間固定連接Y軸步進(jìn)電機(jī)，前端的Y軸固定件連接有帶沖孔的滾珠軸承，二根Y軸傳動(dòng)光桿通過前端和后端的Y軸固定件連接固定，中間位置放置熱床工作臺(tái)。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK104015359SQ201410245138
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】張超, 帥晨, 唐翌晨, 李其申 申請(qǐng)人:南昌航空大學(xué)