3D打印移动机构及应用该机构的3D打印机的制作方法

本实用新型涉及3D打印机领域，特别是涉及一种3D打印移动机构及应用该机构的3D打印机。

背景技术：

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，是一种以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末金属或塑料等粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。3D打印机目前被应用于制造产品，其原理是把数据和原料放进3D打印机中，通过机器按照程序把产品一层层造出来。

现有3D打印机的打印平台一般是通过同步带驱动机构驱动其在X轴和Y轴方向感上进行往复运动，从而与在Z轴方向上可往复运动的打印喷头协同工作，实现3D产品的打印。目前，3D打印机的同步带驱动机构的同步带结构一般采用闭环式结构或开环式结构。其中，闭环式结构是指同步带为封闭环形同步带，该同步带其中一边的皮带上固定所述打印平台，从而即可通过电机驱动同步带移动而带动打印平台移动。开环式结构是指同步带为长条形的结构，其两端分别固定于打印平台的相对两端，从而两端之间形成固定的开口，则后面工作时即可通过电机驱动而带动打印平台移动。

但是，由上述两种结构的同步带可知，由于其长度是固定的，则其移动的行程也是固定的。因此，如果要改变同步带带动打印平台移动的行程时，需要换另一种长度的同步带，造成原同步带的闲置或丢弃，造成资源浪费，并且，还需要重新将同步带安装在驱动轮或电机上，增加操作的繁琐度。

技术实现要素：

为解决上述现有技术的缺点和不足，本实用新型的其中一目的是提供一种3D打印移动机构，通过改变同步带与打印平台之间的连接结构，实现同步带的长度可调，满足打印平台的多种移动行程需要，减少资源浪费，并减少操作的繁琐度。本实用新型的另一目的是提供一种应用上述机构的3D打印机。

一种3D打印移动机构，包括打印平台、驱动电机、同步带轮组、同步带和固定件；

所述打印平台的相对两侧中至少有一侧设有连接件；

所述驱动电机的电机轴与所述同步带轮组的其中一带轮驱动连接；

所述同步带环绕设置于所述同步带轮组外围，其内周齿面与同步带轮的外周齿面相互啮合；且所述同步带包括与打印平台平行的中间段和分别与打印平台的相对两侧连接的两连接段；至少有一连接段包括调节段和固定段；所述调节段绕过所述连接件半周后与所述固定段啮合相接，并由所述固定件锁定啮合后的调节段和固定段；通过解除固定件后调整调节段的长度实现对中间段长度的调整。

由此，通过改变同步带一端与打印平台之间的连接结构——将同步带的至少一端改进成可调节长度的连接方式，也即，通过调节段不与打印平台固定连接，让调节段能够连接打印平台后绕回去与固定段啮合并通过固定件锁定，实现调节段与打印平台的连接是灵活可调的。则在需要缩短打印平台的移动行程时，除通过外部控制部件控制外，还可以通过解除锁定后将调节段往固定段的方向拉长，从而缩短中间段的长度，实现打印平台的移动行程缩短；当需要增加打印平台的移动行程时，通过解除锁定后将调节段往打印平台方向拉出，从而减小调节段中与固定段啮合部分的长度，由此增加中间段的长度，实现打印平台的移动行程的增加。因此，通过上述记载的技术方案，即时在打印平台的移动行程增加时，也不需要更换同步带而直接调整同步带的调节段的长度即可，由此实现同步带的长度可调，满足打印平台的多种移动行程需要，减少资源浪费，并减少操作的繁琐度。

进一步，本实用新型3D打印移动机构包括两固定件；所述打印平台的相对两侧都分别设有连接件；及所述同步带的两连接段均包括调节段和固定段；所述两调节段分别绕过所述打印平台相对两侧的两连接件半周后和与其对应的固定段啮合相接，并由所述两固定件分别锁定。通过此处限定，有利于进一步增大同步带的长度可调范围，以更好地适用于打印平台在更多不同行程中的应用。

进一步，所述两连接件分别设置于所述打印平台的底面的相对两侧。通过此处限定，使连接件不直接可视于打印平台正面，从而有利于打印平台的美观和打印平台的打印工作。

进一步，所述连接件为圆柱形结构的金属棒体或橡胶棒体或塑胶棒体。通过此处限定，将连接件设置为圆柱形结构的棒体，方便了调节段的绕设。

进一步，所述连接件外周设有与所述同步带的调节段啮合的齿面。通过此处限定，有利于增强调节段与连接件外周面之间连接的稳定性，从而进一步提高驱动打印平台工作的稳定性。

进一步，所述固定件为开设有一贯通其相对两侧的锁紧通孔的套体；所述套体的锁紧通孔的内径大小等于或略大于且无限接近于啮合后的调节段和固定段的总厚度。通过此处限定，利用结构简单的固定件实现调节段和固定段之间的固定，在保证其锁定的可靠性的同时，简化了固定件的结构，有利于降低操作难度和提高同步带中间段长度的调整效率。

进一步，作为固定件的另一种实施方式，所述固定件为夹具。通过使用夹具作为固定件，不仅增强了调节段与固定段之间的锁定后的稳定性，也有利于降低操作难度。

进一步，作为固定件的另一种实施方式，所述固定件为一锁绳。通过使用锁绳作为固定件，也方便了固定操作和解除操作。

进一步，所述驱动电机的电机轴同轴连接有一减速箱，所述减速箱的输出轴与所述同步带轮组的其中一带轮驱动连接。通过此处限定，通过减速箱实现驱动电机的输出，有利于提高驱动电机驱动同步带运行的稳定性。

为实现本实用新型的另一目的，本实用新型还提供了一种3D打印机，其包括打印喷头、打印平台、驱动打印平台移动的X轴移动机构和Y轴移动机构、驱动打印喷头移动的Z轴移动机构、以及控制打印喷头、X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构的控制机构。其中，由所述X轴移动机构和打印平台组成的打印移动机构为上述任一项所述的3D打印移动机构，并且，由所述Y轴移动机构和打印平台组成的打印机构为上述任一项所述的3D打印移动机构。由于本实用新型的3D打印移动机构具有上述有益效果，则包含该3D打印移动机构的3D打印机也具有相同的技术效果，故在此不再赘述。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型的3D打印移动机构的主视结构局部透视示意图；

图2为本实用新型的3D打印移动机构的俯视结构示意图；

图3为本实用新型的3D打印移动机构的立体结构示意图；

图4为同步带的调节段、连接件、固定段和固定件之间的连接结构示意图；

图5为图1中的3D打印移动机构进一步改进后的主视结构局部透视示意图；

图6位图5中的3D打印移动机构的立体结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种3D打印机，其包括打印喷头、打印平台、驱动打印平台移动的X轴移动机构和Y轴移动机构、驱动打印喷头移动的Z轴移动机构、以及控制打印喷头、X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构的控制机构。其中，由所述X轴移动机构和打印平台组成的打印移动机构为一3D打印移动机构，并且，由所述Y轴移动机构和打印平台组成的打印机构也为所述3D打印移动机构。在本实施例中，由于所述打印喷头、控制机构和Z轴移动机构与现有技术的3D打印机的打印喷头、控制机构和Z轴移动机构的结构分别相同，故在此不再赘述。

请参阅图1～图4，在本实施例中，所述3D打印移动机构包括打印平台1、驱动电机2、同步带轮组3、同步带4和固定件51。所述打印平台1的相对两侧中至少有一侧设有连接件11。所述驱动电机2的电机轴与所述同步带轮组3的其中一带轮驱动连接。所述同步带4环绕设置于所述同步带轮组3外围，其内周齿面与同步带4轮的外周齿面相互啮合；且所述同步带4包括与打印平台1平行的中间段41和分别与打印平台1的相对两侧连接的两连接段42和43；至少有一连接段42包括调节段421和固定段422。所述调节段421绕过所述连接件11半周后与所述固定段422啮合相接，并由所述固定件51锁定啮合后的调节段421和固定段422；通过解除固定件51后调整调节段421的长度实现对中间段41长度的调整。

由此，在需要缩短打印平台1的移动行程时，除通过控制机构控制外，还可以通过解除锁定后将调节段421往固定段422的方向拉长，从而缩短中间段41的长度，实现打印平台1的移动行程缩短；当需要增加打印平台1的移动行程时，通过解除锁定后将调节段421往打印平台1方向拉出，从而减小调节段421中与固定段422啮合部分的长度，由此增加中间段41的长度，实现打印平台1的移动行程的增加。

为提高驱动电机2驱动同步带4运行的稳定性，优选地，所述驱动电机2的电机轴同轴连接有一减速箱，所述减速箱的输出轴与所述同步带轮组3的其中一带轮驱动连接。

请参阅图5和图6，为进一步增大同步带4的行程可调范围，以更好地适用于打印平台1在更多不同行程中的应用，作为一种更优的技术方案，在本实施例中，3D打印移动机构包括两固定件51和52；所述打印平台1的相对两侧都分别设有连接件11和12；及所述同步带4的两连接段42和44均包括调节段(421和441)和固定段(422和442)。所述两调节段421和441分别绕过所述打印平台1相对两侧的两连接件11和12半周后和与其对应的固定段422和442啮合相接，并由所述两固定件51和52分别锁定。

在本实施例中，每一固定件均为开设有一贯通其相对两侧的锁紧通孔的套体；所述套体的锁紧通孔的内径大小等于或略大于且无限接近于啮合后的调节段和固定段的总厚度。

为利于打印平台1的美观和打印平台1的打印工作，作为一种更优的技术方案，所述两连接件11和12分别设置于所述打印平台1的底面的相对两侧。则在本实施例中，为实现连接件的安装，所述打印平台1的底部相对两侧分别开设有一槽口朝向其所在的一侧的带轮的槽体13和14，所述两连接件11和12分别固定安装于所述槽体内，且其轴线分别与其朝向的同步带轮轴线平行。

进一步，为方便调节段的绕设，优选地，所述连接件11为圆柱形结构的金属棒体或橡胶棒体或塑胶棒体。

进一步，为增强调节段与连接件外周面之间连接的稳定性，以进一步提高驱动打印平台1工作的稳定性，作为一种更优的技术方案，所述两连接件11和12外周设有分别与所述同步带4的调节段421和441相互啮合的齿面。

另外，本实用新型还具有其它变形实施例，例如：改变固定件的结构，如每一固定件为夹具或每一固定件为一锁绳(即绳子)。

相对于现有技术，本实用新型3D打印移动机构及应用该机构的3D打印机通过改变同步带与打印平台之间的连接结构，实现同步带的长度可调，满足打印平台的多种移动行程需要，减少资源浪费，并减少操作的繁琐度。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。