3D打印设备及车载3D打印机的制作方法

本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其是涉及一种3D打印设备及车载3D打印机。

背景技术：

现有的3D打印机打印作业主要是在专门工厂内进行，打印后将打印完毕的产品运输至需要安装的场地，运输过程中需要较多的保护措施，且需要多个运输装置进行运输，这就很大程度上增加了运输成本，尤其是高速公路声屏障，需要的打印产品量大，如果不是现场打印，就需要后续大量的成品运输。

因此，如何提供一种有效减少运输成本的3D打印设备及车载3D打印机是本领域技术人员需解决的技术问题之一。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种3D打印设备及车载3D打印机，能够现场对3D产品进行打印，操作简单、方便，产品不需要在专门的工厂加工后再运输至安装场地，有效的减小了运输成本。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种3D打印设备，包括导轨、打印臂和支架，其中：

所述导轨水平设于外界支撑物体上；

所述打印臂通过连接组件与所述支架转动连接；

所述支架与第一驱动装置连接并能够在所述第一驱动装置的驱动下沿所述导轨运动，所述支架上设有用于带动所述打印臂沿着竖直方向运动的第二驱动装置。

进一步地，所述支架包括第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆均竖直设置，且所述第一支撑杆与所述第二支撑杆之间通过多个连接杆连接。

进一步地，所述连接组件包括上支撑板、下支撑板和轴承，所述上支撑板和所述下支撑板均与所述第一支撑杆滑动连接，所述打印臂通过所述轴承分别与所述上支撑板和所述下支撑板转动连接。

进一步地，所述第二驱动装置包括电机和传动机构，所述电机固定设于所述第二支撑杆上，所述电机用于驱动所述传动机构，以使所述传动机构能够带动所述打印臂竖直移动。

进一步地，所述传动机构包括齿轮和与所述齿轮啮合的齿条，其中：

所述齿轮与所述电机的动力输出轴连接；

所述齿条与所述第二支撑杆滑动连接，并能够在所述齿轮的带动下沿着所述第二支撑杆移动。

进一步地，所述齿条上设有用于搭接所述打印臂的搭接板。

第二方面，本实用新型还提供一种车载3D打印机，包括车体和第一方面中任一种所述的3D打印设备，所述车体包括水平工作台，所述导轨设于所述水平工作台上。

进一步地，所述导轨沿着车头指向车尾的方向延伸。

进一步地，所述车体的底部设有用于调节所述水平工作台水平度的多个液压调节器。

进一步地，所述车体上设有用于提供电力的车载发电机。

本实用新型提供的3D打印设备及车载3D打印机能产生如下有益效果：

以打印公路声屏障进行具体说明，在使用上述3D打印设备时，首先转动打印臂，使得打印臂的端部对准需要打印的位置，随后通过第一驱动装置驱动支架沿着导轨运动，以调节打印臂端部的水平位置，与此同时，可以通过第二驱动装置带动打印臂沿着竖直方向运动，以调节打印臂端部的竖直位置，以实现对公路声屏障的打印。

相对于现有技术来说，本实用新型第一方面提供的3D打印设备可以现场对3D产品进行打印，操作简单、方便，产品不需要在专门的工厂加工后再运输至安装场地，有效的减小了运输成本，提高产品安装效率。

相对于现有技术来说，本实用新型第二方面提供的车载3D打印机通过车体对上述3D打印设备进行运输，保证3D打印设备能够快速的到达现场，降低运输成本，且导轨直接设于车体的工作平台上，使用时不需要对上述3D打印设备进行搬运，有效的提高打印效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种3D打印设备的正视图；

图2为本实用新型实施例提供的一种3D打印设备的左视图；

图3为本实用新型实施例提供的A处局部放大示意图；

图4为本实用新型实施例提供的B处局部放大示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种3D打印设备的俯视图；

图6为本实用新型实施例提供的一种车载3D打印机的正视图。

图标：1－导轨；2－打印臂；3－支架；31－第一支撑杆；32－第二支撑杆；4－连接组件；41－上支撑板；42－下支撑板；43－轴承；5－第一驱动装置；6－第二驱动装置；61－电机；62－传动机构；621－齿轮；622－齿条；7－搭接板；8－车体；81－水平工作台；82－液压调节器；9－车载发电机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1为本实用新型实施例提供的一种3D打印设备的正视图；图2为本实用新型实施例提供的一种3D打印设备的左视图；图3为本实用新型实施例提供的A处局部放大示意图；图4为本实用新型实施例提供的B处局部放大示意图；图5为本实用新型实施例提供的一种3D打印设备的俯视图；图6为本实用新型实施例提供的一种车载3D打印机的正视图。

本实施例的目的在于提供一种3D打印设备，如图1至图5所示，包括导轨1、打印臂2和支架3，其中：

导轨1水平设于外界支撑物体上；

打印臂2通过连接组件4与支架3转动连接；

支架3与第一驱动装置5连接并能够在第一驱动装置5的驱动下沿导轨1运动，支架3上设有用于带动打印臂2沿着竖直方向运动的第二驱动装置6。

以打印公路声屏障进行具体说明，在使用上述3D打印设备时，首先转动打印臂2，使得打印臂2的端部对准需要打印的位置，随后通过第一驱动装置5驱动支架3沿着导轨1运动，以调节打印臂2端部的水平位置，与此同时，可以通过第二驱动装置6带动打印臂2沿着竖直方向运动，以调节打印臂2端部的竖直位置，以实现对公路声屏障的打印。

相对于现有技术来说，本实用新型第一方面的实施例提供的3D打印设备可以现场对3D产品进行打印，操作简单、方便，产品不需要在专门的工厂加工后再运输至安装场地，有效的减小了运输成本，提高产品安装效率。

需要说明的是，打印臂2相对于支架3的转动轴线平行于竖直方向。

在一些实施例中，如图2所示，为了使得支架3能够牢固的对打印臂2进行支撑，支架3包括第一支撑杆31和第二支撑杆32，第一支撑杆31和第二支撑杆32均竖直设置。为了使得第一支撑杆31和第二支撑杆32之间相对位置更加稳定，第一支撑杆31与第二支撑杆32之间通过多个连接杆连接。通过两个支撑杆对打印臂2进行支撑能够保证打印臂2打印过程中更加的稳定。

在另一些实施例中，支架3也可以仅包括一根支撑杆，打印臂2通过连接组件4与该根支撑杆转动连接，连接组件4与该根支撑杆滑动连接，以使第二驱动装置6能够顺利带动连接组件4沿着竖直方向运动，从而实现打印臂2沿着竖直方向运动。

当支架3包括第一支撑杆31和第二支撑杆32时，在一些实施例中，导轨1可以包括与第一支撑杆31滑动连接的第一导轨和与第二支撑杆32滑动连接的第二导轨，第一导轨和第二导轨之间可以通过多个连接杆连接。

当支架3包括第一支撑杆31和第二支撑杆32时，在一些实施例中，如图3所示，为了使得打印臂2能够稳定的相对于支架3转动，连接组件4包括上支撑板41、下支撑板42和轴承43，上支撑板41和下支撑板42均与第一支撑杆31滑动连接，打印臂2通过轴承43分别与上支撑板41和下支撑板42转动连接。

具体地，如图3所示，打印臂2的上端设有第一连接轴，第一连接轴与上支撑板41之间通过轴承连接；打印臂2的下端设有第二连接轴，第二连接轴与下支撑板42之间也通过轴承连接，上支撑板41和下支撑板42均通过轴承对打印臂2进行支撑，保证打印臂2转动时的稳定性。

其中，第一连接轴与打印臂2之间的轴承为连座轴承，第二连接轴与打印臂2之间的轴承为圆锥滚子轴承。

在至少一个实施例中，为了使得连接组件4能够稳定的相对于第一支撑杆31移动，第一支撑杆31上设有用于与上支撑板41和下支撑板42配合的第一滑槽，上支撑板41和下支撑板42上均设有插入滑槽中的第一滑块。

其中，第一滑槽可以呈T形或者燕尾形，第一滑块呈与第一滑槽相配合的T形或者燕尾形。

在上述实施例的基础上，如图4所示，第二驱动装置6包括电机61和传动机构62，电机61固定设于第二支撑杆32上，电机61用于驱动传动机构62，以使传动机构62能够带动打印臂2竖直移动。

在初始状态时，打印臂2通过连接组件4设于第一支撑杆31的最底端。当需要使用时，首先转动打印臂2，使得打印臂与传动机构62连接或者搭接，随后电机61为传动机构62提供动力，使得传动机构62能够带动打印臂2沿着竖直方向向上移动，进行打印；打印完毕后，电机61为传动机构62提供动力，使得传动机构62能够带动打印臂2沿着竖直方向向下移动，直至打印臂2处于第一支撑杆31的最底端，随后转动打印臂2，取消打印臂2与传动机构62连接或者搭接，恢复至原始状态。

需要说明的是，凡是能够带动打印臂2竖直移动的结构都可以是上述实施例所提及的传动机构62。例如：上述传动机构62包括齿轮和齿条，或者上述传动机构62包括齿轮和链条，或者上述传动机构62包括螺栓和螺杆。

以上述传动机构62包括齿轮和齿条为例进行具体说明，如图4所示，传动机构62包括齿轮621和与齿轮621啮合的齿条622，齿轮621和齿条传动稳定，更便于使用者控制加工精度，其中：齿轮621与电机61的动力输出轴连接；齿条622与第二支撑杆32滑动连接，并能够在齿轮621的带动下沿着第二支撑杆32移动。

在使用时，如图4所示，电机61反转时，的动力输出轴带动齿轮621逆时针转动，齿轮621带动齿条622沿着竖直方向向上运动；电机61正转时，的动力输出轴带动齿轮621顺时针转动，齿轮621带动齿条622沿着竖直方向向下运动。

在至少一个实施例中，为了使得齿条622能够稳定的相对于第二支撑杆32移动，第二支撑杆32上设有用于与齿条622配合的第二滑槽，齿条622上设有插入滑槽中的第二滑块。

其中，第二滑槽可以呈T形或者燕尾形，第二滑块呈与第一滑槽相配合的T形或者燕尾形。

在一些实施例中，如图4所示，为了方便第二驱动装置6带动打印臂2沿着竖直方向运动，齿条622上设有用于搭接打印臂2的搭接板7。当转动打印臂2后，打印臂2可以搭接在齿条622上的搭接板7上，齿条622相对于第二支撑杆32滑动时，其上的搭接板7能够带动打印臂2沿着竖直方向运动。

在一些其他的实施例中，搭接板7也可以为卡爪，当转动打印臂2后，打印臂2可以卡入卡爪中，实现打印臂2与齿条622的连接，操作简单方便。

本实用新型第二方面的实施例提供一种车载3D打印机，如图5所示，本实用新型第二方面的实施例提供的车载3D打印机包括车体8和上述3D打印设备，车体8包括水平工作台81，导轨1设于水平工作台81上。

在使用车体运输上述3D打印设备时，如图4所示，打印臂2的延伸方向可以平行于车头指向车尾的方向，避免运输过程中打印臂2对其他的车辆产生阻碍。当使用上述3D打印设备进行打印时，可以转动打印臂2，使得打印臂2的延伸方向可以垂直于车头指向车尾的方向。

相对于现有技术来说，本实用新型第二方面的实施例提供的车载3D打印机通过车体8对上述3D打印设备进行运输，保证3D打印设备能够快速的到达现场，降低运输成本，且导轨1直接设于车体8的水平工作台81上，使用时不需要对上述3D打印设备进行搬运，有效的提高打印效率。

在一些实施例中，为了便于上述3D打印设备的装配和使用，导轨1沿着车头指向车尾的方向延伸。

在一些实施例中，如图5所示，为了使得上述车载3D打印机打印后的产品精度更高，车体8的底部设有用于调节水平工作台81水平度的多个液压调节器82。

在使用前可以通过多个液压调节器82来调节水平工作台81的水平度，避免水平工作台81与水平面之间产生一定的角度，增加加工误差。

在一些实施例中，如图5所示，为了使得车体8能够为上述3D打印设备提供充足的电力，车体8上设有用于提供电力的车载发电机9。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。