CN105799173A - 一种便携式可伸缩型3d打印机装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便携式可伸缩型3D打印机装置，包括可伸缩式机架、并联臂传动机构、送料机构、打印头和平台组件；送料机构固定在可伸缩式机架的顶部，打印头设置在机架内部，通过并联臂传动机构与机架连接，平台组件设置在底部。可伸缩式机架为角件和伸缩杆构成的框架结构，伸缩杆包括支撑杆套、支撑杆套的一端固定在角件上，另一端通过直线轴承和轴承座与支撑杆的一端连接，支撑杆的另一端固定在另一角件上，锁紧螺钉用于锁紧伸缩杆，固定其长度。本发明的可伸缩式机架采用立体三角形构架，结构稳定可靠，其选用的材料刚性高，质量轻，使用寿命长，而且能够随意伸缩，装置缩小时，大大节约了空间，便于携带，具有良好的应用前景。

Description

一种便携式可伸缩型3D打印机装置

技术领域

本发明涉及一种便携式可伸缩型3D打印机装置，属于3D打印技术领域。

背景技术

3D打印机，即三维打印，是快速成形技术的一种，它是一种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的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用（比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件）已经有使用这种技术打印而成的零部件。

但现在普遍的3D打印机都很笨重，不方便放置和携带，应用场合受到很大限制。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种便携式可伸缩型3D打印机装置，机架可伸缩，质量轻，柔性好，适应性强，能实现空间上的变化，同时又便于携带，在任何场合都加工出符合要求的零件。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，包括可伸缩式机架、并联臂传动机构、送料机构、打印头和平台组件；

所述送料机构固定在可伸缩式机架的顶部，所述打印头设置在可伸缩式机架内部，通过并联臂传动机构与可伸缩式机架连接，所述送料机构与打印头之间通过送料管连通；所述平台组件设置在可伸缩式机架底部。

前述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述可伸缩式机架为角件和伸缩杆构成的框架结构，所述角件包括三个上支撑角件和三个下支撑角件，三条伸缩杆呈三角形平行排列，每条伸缩杆的上下两端分别与一个上支撑角件和一个下支撑角件固定连接，三个上支撑角件通过三条伸缩杆相连，构成三角形结构，作为可伸缩式机架的顶部，三个下支撑角件通过伸缩杆相连，构成三角形结构，作为可伸缩式机架的底部。

前述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述伸缩杆包括支撑杆套、支撑杆、直线轴承和轴承座，所述支撑杆套的一端固定在角件上，另一端通过直线轴承和轴承座与支撑杆的一端连接，所述支撑杆的另一端固定在另一角件上，所述轴承座上还设有锁紧螺钉座，所述锁紧螺钉座上设有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉用于锁紧伸缩杆，固定其长度。

前述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述并联臂传动机构包括三条直线滑轨、三个滑块和三条并联臂支撑杆，所述三条直线滑轨通过锁紧螺钉分别固定在三条垂直方向的伸缩杆上，三条并联臂支撑杆的一端通过滑块分别与直线滑轨活动连接，另一端均与打印头连接。

前述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述并联臂传动机构还包括动力机构，所述动力机构包括步进电机和同步带，所述步进电机通过同步带带动滑块在直线滑轨上上下移动。

前述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述平台组件包括加热平台和打印平台，所述加热平台上开设有若干个排孔，加热平台通过定位调平螺丝固定在可伸缩式机架底部的支撑杆套上，所述打印平台置于加热平台之上。

前述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述加热平台底部还设有便携把手。

前述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述直线轴承型号为Lm8UU；所述支撑杆采用45号钢制成，表面镀铬；所述支撑杆套采用铸铝材料铣削加工而成；所述角件采用铸铝材料铣削加工而成；所述轴承座与锁紧螺钉座采用铝件加工而成，表面做喷砂处理；直线滑轨、滑块及并联臂支撑杆采用轴承钢材制成，精磨处理；送料管采用聚四氟乙烯制成；加热平台采用3mm厚的三角形铝基板制成；打印平台采用高硼玻璃制成。

前述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述步进电机型号为42HS8401，同步带型号为2GT-6。

前述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述便携把手采用铝材制成。

与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果：

（1）机架采用立体三角形构架，结构稳定可靠，而且水平方向和垂直方向上都设有可伸缩的支撑杆，使整个装置在横向和纵向都能够调节大小，装置缩小时，大大节约了空间，使用更为方便了，便于携带。

（2）便携把手安装在加热平台底部，合理的利用了3D打印机装置的零件，并增强了装置的实用性，使装置更加人性化。

（3）打印平台采用高硼玻璃材料制成，耐高温，耐腐蚀，性能稳定，在此平台上打印零件方便摘取。

（4）加热平台通过定位调平螺丝旋动进行调平，调节方便，保证打印头组件在打印平台上工作的运动精度

（5）机架选用的材料刚性高，质量轻，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的收缩后的效果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-2所示，一种便携式可伸缩型3D打印机装置，包括可伸缩式机架、并联臂传动机构、送料机构1、打印头2和平台组件。

送料机构1固定在可伸缩式机架的顶部，打印头2设置在可伸缩式机架内部，通过并联臂传动机构与可伸缩式机架连接，送料机构1与打印头2之间通过送料管3连通，平台组件设置在可伸缩式机架底部。

可伸缩式机架为角件和伸缩杆6构成的框架结构，角件包括三个上支撑角件4和三个下支撑角件5，三条伸缩杆6呈三角形平行排列，每条伸缩杆6的上下两端分别与一个上支撑角件4和一个下支撑角件5固定连接，三个上支撑角件4通过三条伸缩杆6相连，构成三角形结构，作为可伸缩式机架的顶部，三个下支撑角件5通过三条伸缩杆6相连，构成三角形结构，作为可伸缩式机架的底部。伸缩杆6包括支撑杆套61、支撑杆62、直线轴承63和轴承座64，支撑杆套61的一端固定在角件上，另一端通过直线轴承63和轴承座64与支撑杆62的一端连接，支撑杆62的另一端固定在另一角件上，轴承座64上还设有锁紧螺钉座65，锁紧螺钉座65上设有锁紧螺钉66，锁紧螺钉66用于锁紧伸缩杆6，固定其长度。

支撑杆62分别通过直线轴承63伸入到对应的支撑杆套61中，支撑杆62是活动件，当支撑杆62伸长或缩短时，通过设置在锁紧螺钉座65上的锁紧螺钉66进行锁紧，使上方三根杆固定不动，形成首尾相接的三角形。下方结构相同，上下一致动作，便可实现水平方向上的伸缩。垂直方向上的伸缩原理相同。

并联臂传动机构7包括三条直线滑轨71、三个滑块72和三条并联臂支撑杆73，三条直线滑轨71通过锁紧螺钉74分别固定在三条垂直方向的伸缩杆6上，且位于其内侧，三根直线滑轨71上各自装有滑块72，三条并联臂支撑杆73的一端通过滑块72分别与直线滑轨71活动连接，另一端均与打印头2连接。并联臂传动机构7还包括动力机构8，动力机构包括步进电机81和同步带82，步进电机81通过同步带82带动滑块72在直线滑轨71上上下移动。步进电机型号为42HS8401，同步带型号为2GT-6。

平台组件包括加热平台9和打印平台10，加热平台9上开设有若干个排孔，用于适应伸缩状态下，加热平台9通过定位调平螺丝12固定在可伸缩式机架底部的支撑杆套61上，连成整体，打印平台10置于加热平台9之上。加热平台9底部还设有便携把手11，便携把手采用铝材制成，轻便牢固。将整个装置倒置，整个伸缩机架的结构一览无余。

本实施例中，直线轴承型号为Lm8UU；支撑杆采用45号钢制成，表面镀铬；支撑杆套采用铸铝材料铣削加工而成；角件采用铸铝材料铣削加工而成；轴承座与锁紧螺钉座采用铝件加工而成，表面做喷砂处理；直线滑轨、滑块及并联臂支撑杆采用轴承钢材制成，精磨处理；送料管采用聚四氟乙烯制成；加热平台采用3mm厚的三角形铝基板制成；打印平台采用高硼玻璃制成，耐高温，耐腐蚀，性能稳定，在此平台上打印零件方便摘取。

便携式可伸缩型3D打印机是基于一种便携可伸缩设计的3D打印机装置，该打印装置采用利用可伸缩的构件组成三角支撑框架，使整个框架能够在横向和纵向随意伸缩，适应各种加工零件场合。将整个框架缩到最小时，设置在框架结构上的便携把手就能使人们极为方便地提起整个装置（如图2所示），这种人性化的设置，可以让我们很轻松的携带装置，在任何场合随时随地的加工我们想要的零件。目前，在市面上采用便携可伸缩的三角支撑框架作为3D打印机的结构组件的情况很少，便携式可伸缩型3D打印机不仅打印零件适应性强，而且整个装置占地面积小，柔性好，便于携带，克服了传统3D打印机的不足，更为人性化，更加实用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，包括可伸缩式机架、并联臂传动机构、送料机构、打印头和平台组件；

所述送料机构固定在可伸缩式机架的顶部，所述打印头设置在可伸缩式机架内部，通过并联臂传动机构与可伸缩式机架连接，所述送料机构与打印头之间通过送料管连通；所述平台组件设置在可伸缩式机架底部。

2.根据权利要求1所述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述可伸缩式机架为角件和伸缩杆构成的框架结构，所述角件包括三个上支撑角件和三个下支撑角件，三条伸缩杆呈三角形平行排列，每条伸缩杆的上下两端分别与一个上支撑角件和一个下支撑角件固定连接，三个上支撑角件通过三条伸缩杆相连，构成三角形结构，作为可伸缩式机架的顶部，三个下支撑角件通过伸缩杆相连，构成三角形结构，作为可伸缩式机架的底部。

3.根据权利要求2所述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述伸缩杆包括支撑杆套、支撑杆、直线轴承和轴承座，所述支撑杆套的一端固定在角件上，另一端通过直线轴承和轴承座与支撑杆的一端连接，所述支撑杆的另一端固定在另一角件上，所述轴承座上还设有锁紧螺钉座，所述锁紧螺钉座上设有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉用于锁紧伸缩杆，固定其长度。

4.根据权利要求1所述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述并联臂传动机构包括三条直线滑轨、三个滑块和三条并联臂支撑杆，所述三条直线滑轨通过锁紧螺钉分别固定在三条垂直方向的伸缩杆上，三条并联臂支撑杆的一端通过滑块分别与直线滑轨活动连接，另一端均与打印头连接。

5.根据权利要求4所述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述并联臂传动机构还包括动力机构，所述动力机构包括步进电机和同步带，所述步进电机通过同步带带动滑块在直线滑轨上上下移动。

6.根据权利要求1所述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述平台组件包括加热平台和打印平台，所述加热平台上开设有若干个排孔，加热平台通过定位调平螺丝固定在可伸缩式机架底部的支撑杆套上，所述打印平台置于加热平台之上。

7.根据权利要求6所述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述加热平台底部还设有便携把手。

8.根据权利要求3或4所述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述直线轴承型号为Lm8UU；所述支撑杆采用45号钢制成，表面镀铬；所述支撑杆套采用铸铝材料铣削加工而成；所述角件采用铸铝材料铣削加工而成；所述轴承座与锁紧螺钉座采用铝件加工而成，表面做喷砂处理；直线滑轨、滑块及并联臂支撑杆采用轴承钢材制成，精磨处理；送料管采用聚四氟乙烯制成；加热平台采用3mm厚的三角形铝基板制成；打印平台采用高硼玻璃制成。

9.根据权利要求5所述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述步进电机型号为42HS8401，同步带型号为2GT-6。

10.根据权利要求7所述的便于移动的便携式可伸缩型3D打印机装置，其特征在于，所述便携把手采用铝材制成。