3D打印机的制作方法

本实用新型涉及3D打印机领域，具体为3D打印机。

背景技术：

近年来，3D打印机越来越多的走进我们的生活，因为3D打印机属于一种快速成型技术，这一成型过程不再需要传统的刀具、夹具和机床就可以打造出任意形状，它可以自动、快速地将计算机中的设计转化为模型，甚至直接制造零件或模具，因而更多人选择一些小型的3D打印机来制造自己喜爱的物件；这些可以小型自制的3D打印机中会通过发动机驱动传送带运动来定位坐标，在普遍的小型自制的3D打印机中方法是将发动机直接安装在支架一端上，但这些都会造成3D打印机在打印过程中坐标定位不精准。

这种将发动机安装在支架一端的方式会使整体3D打印机支架容易不稳定，因为发动机工作时发生震动并且发动机处于悬空，震动幅度大带动整体3D打印机支架不稳定，或可能会使在靠近发动机一端支架上的传送带传动速度比同一支架的另一传送带快，会出现两根传送带在转动过程中速度不完全相同而带来滑杆左右两端不是平行移动，都会影响喷壶确定平面坐标进行打印。

这些发动机安装方式带来的3D打印机支架震动及传送带速度不相同的影响，使3D打印机的坐标定位精度不高，造成打印出来的物品较为粗糙。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的3D打印机中由于发动机的安装方式带来的整体支架不稳定和传送带速度不一致的影响造成坐标定位不精准的问题，本实用新型的目的在于提供3D打印机，实现3D打印机坐标定位更精准。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

3D打印机，包括立体机架和中央处理器，所述的立体机架包括X轴驱动机构、Z轴驱动机构、Y轴驱动机构、送料机构和工作台，所述的X轴驱动机构、Z轴驱动机构、Y轴驱动机构和送料机构通过电线连接到中央处理器，所述的工作台连接Y轴驱动机构，所述的X轴驱动机构包括X轴发动机、X轴小传送带、X轴连接器、X轴传送带、X轴传送带支撑杆a和X轴传送带支撑杆b，所述的X轴传送带支撑杆a和X轴传送带支撑杆b平行，所述的X轴发动机安装在立体支架顶端Z轴方向的一根支架上，所述的X轴连接器安装在X轴传送带支撑杆a上，所述的X轴传送带支撑杆a在X轴发动机所在支架的正上方，所述的X轴连接器内部连接X轴转轴，所述的X轴发动机连接X轴小传送带的一端，X轴小传送带的另一端连接X轴转轴的一端，X轴转轴的另一端连接X轴传送带的一端，X轴传送带的另一端连接X轴传送带支撑杆b；

所述的Z轴驱动机构包括Z轴发动机、Z轴小传送带、Z轴连接器、Z轴传送带、Z轴传送带支撑杆a和Z轴传送带支撑杆b，所述的Z轴传送带支撑杆a和Z轴传送带支撑杆b平行，所述的Z轴发动机安装在立体支架顶端X轴方向的一根支架上，所述的Z轴连接器安装在Z轴传送带支撑杆a上，所述的Z轴传送带支撑杆a在Z轴发动机所在支架的正上方，所述的Z轴连接器内部连接Z轴转轴，Z轴发动机连接Z轴小传送带的一端，Z轴小传送带的另一端连接Z轴转轴的一端，Z轴转轴的另一端连接Z轴传送带的一端，Z轴传送带的另一端连接Z轴传送带支撑杆b；

所述的Y轴驱动机构包括Y轴发动机、Y轴螺旋杆和Y轴支撑杆，所述的Y轴螺旋杆和Y轴支撑杆并排竖直固定在立体支架底部Z轴方向的支架上；Y轴发动机安装在Y轴螺旋杆底端；所述的X轴发动机、Z轴发动机和Y轴发动机通过电线连接中央处理器；

所述的送料机构包括喷壶和打印材料，所述的打印材料通过细管连接喷壶，所述的喷壶通过电线连接中央处理器；这种安装发动机的方式使发动机固定在支架上，减小了发动机工作时的振幅，使3D打印机工作时平面坐标定位更精准；所述的3D打印机在发动机工作时是通过转动小传送带间接带动传送带，一个方向移动只使用一根传送带控制，不会出现两根传送带速度不一致的情况。

优选地，所述的X轴驱动机构还包括X轴滑杆、X轴滑块a、X轴滑块b、X轴支撑杆a和X轴支撑杆b，X轴滑杆一端固定在X轴滑块a上，X轴滑块a连接X轴支撑杆a和X轴传送带，X轴滑杆另一端固定在X轴滑块b上，X轴滑块b连接X轴支撑杆b；所述的Z轴驱动机构还包括Z轴滑杆、Z轴滑块a、Z轴滑块b、Z轴支撑杆a和Z轴支撑杆b，Z轴滑杆一端固定在Z轴滑块a上，Z轴滑块a连接Z轴支撑杆a和Z轴传送带，Z轴滑杆另一端固定在Z轴滑块b上，Z轴滑块b连接Z轴支撑杆b；所述的X轴滑杆和Z轴滑杆通过连接块连接；这种连接滑杆、传送带和支撑杆的方式，在传送带运动时滑杆和传送带一起运动，滑杆的一端固定在滑动块上，滑动块与传送带粘合在一起，传送带运动的同时滑动两端沿支撑杆运动；X轴滑杆和Z轴滑杆通过连接块连接，使X轴滑杆和Z轴滑杆保持垂直关系，不会出现由于滑杆是一端随传送带运动带动另一端而带来滑杆歪斜。

优选地，所述的连接块连接喷壶顶端，喷壶顶端通过细管引入打印材料，打印材料呈丝状缠绕成团悬挂在立体机架顶端一处棱角上；喷壶随X轴滑杆和Z轴滑杆移动，直接确定平面坐标，使得在打印过程中平面坐标更加精准。

优选地，所述的工作台包括托架和支撑板，托架包括两根金属杆、四个塑料套和两个支撑架，一根金属杆上两端分别连接一个塑料套，金属杆通过固定块水平连接到Y轴支撑杆及Y轴螺旋杆上，支撑架一端连接固定块，另一端连接金属杆；可以通过移动塑料套可以简单快捷地将支撑板固定在托架上，金属杆与固定块间设置支撑架，防止托架长期使用倾斜变形。

优选地，所述的支撑板包括隔热层和底板，所述的隔热层下方为底板，所述的隔热层和底板通过螺丝固定四边连接，底板内部设置测重感应装置；防止支撑板在喷壶滴落打印材料时烫坏，在底板中设置测重感应装置，可以在打印过程中了解物品重量，防止超过托架承重能力。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型是将发动机与连接器安装在立体机架中的不同支架上，通过发动机转动小传送带，小传送带带动转轴的一端转动，转轴转动后另一端带动传送带运动，这种安装发动机的方式使发动机固定在支架上，减小了发动机工作时的振幅，使3D打印机工作时平面坐标定位更精准，所述的3D打印机在发动机工作时是通过转动小传送带间接带动传送带，一个方向移动只使用一根传送带控制，不会出现两根传送带速度不一致的情况。

（2）本实用新型采用一根传送带带动滑杆的一端使滑杆两端沿两根支撑杆运动，在滑杆运动过程中利用两根支撑杆固定滑杆滑动，和用连接块连接X轴滑杆和Z轴滑杆使两根滑杆始终保持垂直状态，使滑杆不会在运动过程中出现歪斜始终平行移动。

（3）本实用新型将喷壶直接设置在X轴滑杆和Z轴滑杆的连接块上，可以使得在打印过程中平面坐标更加精准。

（4）本实用新型在金属杆上设置塑料套，通过移动塑料套可以简单快捷地将支撑板固定在托架上，金属杆与固定块间设置支撑架，防止托架长期使用倾斜变形。

（5）本实用新型在支撑板中设置隔热层，防止支撑板在喷壶滴落打印材料时烫坏，在底板中设置测重感应装置，可以在打印过程中了解物品重量，防止超过托架承重能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的系统框图；

图3为本实用新型X轴发动机与X轴传送带连接的结构示意图；

图4为本实用新型Z轴发动机与Z轴传送带连接的结构示意图；

图5为本实用新型Y轴驱动机构与工作台连接的结构示意图；

图6为本实用新型中支撑板的结构示意图；

图7为本实用新型中X轴滑杆、Z轴滑杆与连接块连接的结构示意图。

图中标号说明：

1、立体机架，2、中央处理器，3、X轴驱动机构，301、X轴发动机，302、X轴小传送带，303、X轴连接器，304、X轴传送带，305、X轴传送带支撑杆a，306、X轴传送带支撑杆b，307、X轴滑杆，308、X轴滑块a，309、X轴滑块b，310、X轴支撑杆a，311、X轴支撑杆b，312、X轴转轴，4、Z轴驱动机构，401、Z轴发动机，402、Z轴小传送带，403、Z轴连接器，404、Z轴传送带，405、Z轴传送带支撑杆a，406、Z轴传送带支撑杆b，407、Z轴滑杆，408、Z轴滑块a，409、Z轴滑块b，410、Z轴支撑杆a，411、Z轴支撑杆b，412、Z轴转轴，5、Y轴驱动机构，501、Y轴发动机，502、Y轴螺旋杆，503、Y轴支撑杆，6、送料机构，601、喷壶，602、打印材料，7、工作台，701、托架，702、金属杆，703、塑料套，704、支撑架，705、支撑板，706、隔热层，707、底板，8、连接块，9、固定块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

请参阅图1-7，3D打印机，包括立体机架1和中央处理器2，所述的立体机架1包括X轴驱动机构3、Z轴驱动机构4、Y轴驱动机构5、送料机构6和工作台7，X轴驱动机构3、Z轴驱动机构4、Y轴驱动机构5和送料机构6通过电线连接到中央处理器2，工作台7连接Y轴驱动机构5，X轴驱动机构3包括X轴发动机301、X轴小传送带302、X轴连接器303、X轴传送带304、X轴传送带支撑杆a305和X轴传送带支撑杆b306，X轴传送带支撑杆a305和X轴传送带支撑杆b306平行，X轴发动机301安装在立体支架顶端Z轴方向的一根支架上，所述的X轴连接器303安装在X轴传送带支撑杆a305上，所述的X轴传送带支撑杆a305在X轴发动机301所在支架的正上方，所述的X轴连接器303内部连接X轴转轴312，所述的X轴发动机301连接X轴小传送带302的一端，X轴小传送带302的另一端连接X轴转轴312的一端，X轴转轴312的另一端连接X轴传送带304的一端，X轴传送带304的另一端连接X轴传送带支撑杆b306；

Z轴驱动机构4包括Z轴发动机401、Z轴小传送带402、Z轴连接器403、Z轴传送带404、Z轴传送带支撑杆a405和Z轴传送带支撑杆b406，Z轴传送带支撑杆a405和Z轴传送带支撑杆b406平行，Z轴发动机401安装在立体支架顶端X轴方向的一根支架上，所述的Z轴连接器403安装在Z轴传送带支撑杆a405上，所述的Z轴传送带支撑杆a405在Z轴发动机401所在支架的正上方，所述的Z轴连接器403内部连接Z轴转轴412，Z轴发动机401连接Z轴小传送带402的一端，Z轴小传送带402的另一端连接Z轴转轴412的一端，Z轴转轴412的另一端连接Z轴传送带404的一端，Z轴传送带404的另一端连接Z轴传送带支撑杆b406；

Y轴驱动机构5包括Y轴发动机501、Y轴螺旋杆502和Y轴支撑杆503，Y轴螺旋杆502和Y轴支撑杆503并排竖直固定在立体支架底部Z轴方向的支架上；Y轴发动机501安装在Y轴螺旋杆502底端；X轴发动机301、Z轴发动机401和Y轴发动机501通过电线连接中央处理器2；

送料机构6包括喷壶601和打印材料602，打印材料602通过细管连接喷壶601，喷壶601通过电线连接中央处理器2。

其中，在实际应用中，X轴驱动机构3还包括X轴滑杆307、X轴滑块a308、X轴滑块b309、X轴支撑杆a310和X轴支撑杆b311，X轴滑杆307一端固定在X轴滑块a308上，X轴滑块a308连接X轴支撑杆a310和X轴传送带304，X轴滑杆307另一端固定在X轴滑块b309上，X轴滑块b309连接X轴支撑杆b311；Z轴驱动机构4还包括Z轴滑杆407、Z轴滑块a408、Z轴滑块b409、Z轴支撑杆a410和Z轴支撑杆b411，Z轴滑杆407一端固定在Z轴滑块a408上，Z轴滑块a408连接Z轴支撑杆a410和Z轴传送带404，Z轴滑杆407另一端固定在Z轴滑块b409上，Z轴滑块b409连接Z轴支撑杆b411；X轴滑杆307和Z轴滑杆407通过连接块8连接；这种连接滑杆、传送带和支撑杆的方式，在传送带运动时滑杆和传送带一起运动，滑杆的一端固定在滑动块上，滑动块与传送带粘合在一起，传送带运动的同时滑动两端沿支撑杆运动；X轴滑杆307和Z轴滑杆407通过连接块连接，使X轴滑杆307和Z轴滑杆407保持垂直关系，不会出现由于滑杆是一端随传送带运动带动另一端而带来滑杆歪斜。

连接块8连接喷壶601顶端，喷壶601顶端通过细管引入打印材料602，打印材料602呈丝状缠绕成团悬挂在立体机架1顶端一处棱角上；喷壶601随X轴滑杆和Z轴滑杆移动，直接确定平面坐标，使得在打印过程中平面坐标更加精准。

工作台7包括托架701和支撑板705，托架701包括两根金属杆702、四个塑料套703和两个支撑架704，一根金属杆702上两端分别连接一个塑料套703，金属杆702通过固定块9水平连接到Y轴支撑杆503及Y轴螺旋杆502上，支撑架704一端连接固定块9，另一端连接金属杆702；可以通过移动塑料套703可以简单快捷地将支撑板705固定在托架上，金属杆702与固定块9间设置支撑架704，防止托架701长期使用倾斜变形。

支撑板705包括隔热层706和底板707，隔热层706下方为底板707，隔热层706和底板707通过螺丝固定四边连接，底板707内部设置测重感应装置；防止支撑板705在喷壶601滴落打印材料602时烫坏，在底板707中设置测重感应装置，可以在打印过程中了解物品重量，防止超过托架701承重能力。

3D打印机的工作原理：本实用新型可通过各种零部件手动自制，本实用新型中X轴发动机301、Z轴发动机401、Y轴发动机501和喷壶601通过电线连接至中央处理器2上，中央处理器2再连接电源；X轴发动机301、Z轴发动机401同时工作通过传送带移动X轴滑杆307和Z轴滑杆407来确定平面坐标，由于本实用新型改变发动机安装方式，将发动机与连接器安装在立体机架中的不同支架上，通过发动机转动小传送带，小传送带带动转轴的一端转动，转轴转动后另一端带动传送带运动，这种安装发动机的方式使发动机固定在支架上减小了发动机工作时的振幅，在确定平面坐标时，X轴滑杆307和Z轴滑杆407分别只通过一根传送带带动，使滑杆始终只有一个速度带动运动，这些，使3D打印机工作时平面坐标定位更精准；同时Y轴发动机501通过转动Y轴螺旋杆502，移动托架701使托架701上放置的支撑板705到达相应位置；打印材料602由凝胶材料制成，呈丝状，打印材料602穿过细管连接到喷壶601中，喷壶601中设置使打印材料602低温熔化的加热装置；在确定第一点平面坐标后，喷壶601将低温熔化后的打印材料602滴落到支撑板705上，支撑板705上设置隔热层706使支撑板705不会被熔化后的打印材料602烫坏，再移动X轴滑杆307和Z轴滑杆407来确定第二点平面坐标，喷壶601工作，直到一层形状打印完成；一层打印完成，通过Y轴螺旋杆502将支撑板705下移一层形状厚度的距离，再移动X轴滑杆307和Z轴滑杆407打印第二层；一层打印完成，支撑板705下移一层形状厚度的距离，层层累积，形成3D物体。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。