一种用于打印PCB板的3D打印机的制作方法

一种用于打印pcb板的3d打印机
技术领域
1.本实用新型涉及打印机领域，更具体地说，它涉及一种用于打印pcb板的3d打印机。


背景技术：

2.3d打印即快速成型技术的一种，它是一种以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。3d打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。目前在pcb电路板的应用过程中通常使用3d打印机，能够代替手工pcb电路板的制作，为制作pcb电路板带来便利。
3.目前，申请号为2015211299197的中国专利公开了一种用于打印pcb板的打印机，它采用uv紫外光固化导电银浆作为导电油墨，使油墨在uv光固化装置的照射下可迅速固化，缩短固化时间，提高生产效率。
4.这种pcb电路3d打印机虽然能够缩短固化时间，但是在固化制成pcb电路板之后还需要再使用专门的打孔机构将pcb电路板进行打孔，整个过程带来了繁琐，并且整个固化的过程是在打印出料之后使用uv光固化使得温度降低实现固化的，但在使用过程中打印喷头工作过程中的消耗引起的打印喷头的温度过高是无法及时得知的，使用时间过长的装置会对打印喷头带来伤害，进而降低打印喷头的出料质量。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于打印pcb板的3d打印机，具有及时报警，并且印刷后直接打孔的优点。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
7.一种用于打印pcb板的3d打印机，包括打印机底座、安装在所述打印机底座上的印刷机构和打孔机构；
8.所述打印机底座上一对侧边分别安装有第一滑轨和第二滑轨；
9.所述印刷机构包括安装在所述第一滑轨上的第一立柱，位于所述第一立柱中心的第一立柱导向丝杆以及安装在所述第一立柱导向丝杆上的滑动杆；位于所述第一立柱顶部的第一步进电机；所述滑动杆的一端安装有打印喷头，所述打印喷头处还连接有温度报警器；
10.所述打孔机构包括安装在所述第二滑轨上的第二立柱，位于所述第二立柱中心的第二立柱导向丝杆以及安装在所述第二立柱导向丝杆上的移动杆，位于所述第二立柱顶部的第二步进电机；所述移动杆的两端分别安装有移动杆驱动电机和移动滑块；所述移动滑块上安装有pcb电路板钻头和钻头驱动电机。
11.采用上述技术方案，在印刷机构上的打印喷头内部充入打印材料导电漆启动印刷机构完成印刷工作，印刷完成的pcb电路板通过打印机构上安装的钻头对pcb电路板进行打
孔，完成pcb电路板的整个印刷过程，在打印过程中，印刷机构的打印喷头上还外接有温度报警器，实时监控打印喷头在工作状态时的温度，若温度高于所限定的温度，则温度报警器自动报警。
12.进一步，所述打印机底座中心设有y轴导向丝杆，所述y轴导向丝杆的一端安装有y轴步进电机，另一端通过丝杆螺母活动连接安装在所述打印机底座上；所述y轴导向丝杆的两侧还平行设有固定杆，所述固定杆与所述y轴导向丝杆处于同一水平面，该水平面上方设有工作台。
13.采用上述技术方案，y轴步进电机驱动y轴导向丝杆运动，y轴导向丝杆与固定杆所在水平面上方的工作台跟随y轴步进电机的驱动进行移动。
14.进一步，所述印刷机构通过所述第一立柱底部的第一滑轨底座与所述第一滑轨滑动连接，所述第一滑轨上安装有第一滑轨导向丝杆，所述第一滑轨导向丝杆的一端安装有第三步进电机。
15.进一步，所述打孔机构通过所述第二立柱底部的第二滑轨底座与所述第二滑轨滑动连接，所述第二滑轨上安装有第二滑轨导向丝杆，所述第二滑轨导向丝杆的一端安装有第四步进电机。
16.采用上述技术方案，第三步进电机驱动第一滑轨导向丝杆运动，从而带动安装在第一滑轨上的第一滑动底座沿x轴移动，第四步进电机驱动第二滑轨导向丝杆运动，从而带动第二滑轨上的第二滑动底座沿x轴移动。
17.进一步，所述固定杆对称于所述y轴导向丝杆安装在打印机底座上，所述工作台底部通过滑扣安装在所述y轴导向丝杆和所述固定杆所在的水平面上。
18.采用上述技术方案，y轴丝杆两侧安装的固定杆距离相同，工作台底部通过设置滑扣分别与y轴丝杆及其两侧的固定杆连接，在y轴丝杆运动时带动工作台沿y轴丝杆和固定杆移动，固定杆采用光滑的固定杆，滑扣能够在光滑的固定杆上的自由移动。
19.进一步，所述温度报警器与所述打印喷头内置的测温线连接。
20.采用上述技术方案，温度报警器内置的测温线将打印喷头的温度传送至温度报警器，达到温度报警器所设阈值的最大值时，温度报警器发出警报，则表示此时的打印喷头温度过高，需要将打印机调整为休息的状态。
21.进一步，所述pcb电路板钻头安装于所述钻头驱动电机的下方。
22.采用上述技术方案，通过钻头驱动电机带动其下方安装的pcb电路板钻头工作。
23.进一步，所述pcb电路板钻头包括但不限于直柄麻花钻头。
24.采用上述技术方案，pcb电路板钻头能够根据需要更换不同种类的钻头，使用过程中根据需要能够更换为定柄麻花钻头或定柄铲形钻头。
25.进一步，所述打印机底座四角底端分别安装有圆形垫片。
26.采用上述技术方案，打印机底座下方安装的垫片用于支撑打印机，将打印机稳定的放置于平面上。
27.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
28.1.通过将打印喷头的测温线外接温度报警器，通过温度报警器实时检测打印喷头工作时的温度，在打印喷头的温度高于温度报警器的温度时，温度报警器发出警报，便于工作人员及时控制打印机，并延长打印喷头的使用寿命；
29.2.在第二立柱的顶部安装水平移动杆，移动杆的外端安装钻孔结构，钻孔结构安装在移动块上，钻孔结构下方的pcb电路板钻头与钻头驱动电机螺纹连接，使用过程中根据实际需要更换不同型号类型的pcb电路板钻头，pcb电路板钻头能够使用直柄麻花钻头、定柄麻花钻头或定柄铲形钻头，对pcb板进行打孔操作；
30.3.将导电漆材料送入打印喷头，通过打印喷头下方的喷嘴喷出材料完成pcb电路板的打印制作，随后通过pcb电路板钻头对pcb板进行钻孔，完成整个pcb电路板的制作；即：通过印刷机构完成电路板的印刷，随后通过第二立柱在底座上的往返移动对电路板进行打孔，实现印刷和打孔工作的连续接替进展，提高工作效率。
附图说明
31.图1为本实用新型中用于打印pcb板的3d打印机的立体结构示意图；
32.图2为本实用新型中用于打印pcb板的3d打印机的主视图；
33.图3为本实用新型中用于打印pcb板的3d打印机的左右二等角轴测结构示意图；
34.图4为本实用新型中用于打印pcb板的3d打印机的仰视图。
35.图中：1、打印喷头；2、打印机底座；3、第一滑轨；4、第二滑轨；5、第一滑轨底座；6、第二滑轨底座；7、第一立柱；8、第二立柱；9、第一滑轨导向丝杆；10、第二滑轨导向丝杆；11、第三步进电机；12、第四步进电机；13、第一立柱导向丝杆；14、第二立柱导向丝杆；15、第一步进电机；16、第二步进电机；17、滑动杆；18、移动杆；19、工作台；20、y轴导向丝杆；21、测温线；22、温度报警器；23、移动杆步进电机；24、垫片；25、移动滑块；26、钻头驱动电机；27、pcb电路板钻头；28、y轴步进电机；29、固定杆；30、滑扣。
具体实施方式
36.下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。
37.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
38.一种用于打印pcb板的3d打印机，参见图1，包括打印机底座2、安装在打印机底座2上的印刷机构和打孔机构；打印机底座2四角底端分别安装有圆形垫片24，用来支撑打印机放置在平面上；打印机底座2上一对侧边分别安装有第一滑轨3和第二滑轨4；印刷机构通过第一立柱7底部的第一滑轨底座5安装在第一滑轨3上，第一滑轨3上安装有第一滑轨导向丝杆9，第一滑轨导向丝杆9的一端安装第三步进电机11，驱动第一滑轨导向丝杆9的运动，从而带动安装在第一滑轨导向丝杆9上的第一滑轨底座5沿第一滑轨3做x轴向移动。打印机构通过第二立柱8底部的第二滑轨底座6安装在第二滑轨4上；第二滑轨4上安装有第二滑轨导向丝杆10，第二滑轨导向丝杆10的一端安装第四步进电机12，驱动第二滑轨导向丝杆10的运动，从而带动安装在第二滑轨导向丝杆10上的第二滑轨底座6沿第二滑轨4做x轴向移动。
39.参见图3、图4，其中，印刷机构中的第一立柱7所安装的第一立柱导向丝杆13上安装有第一步进电机15，第一导向丝杆13上安装的滑动杆17随第一步进电机15的驱动在第一导向丝杆13上沿z轴做上下移动。
40.参见图2、图4，打孔机构中的第二立柱8所安装的第二立柱导向丝杆14上安装有第
二步进电机16，第二立柱导向丝杆14上安装的移动杆18随第二步进电机16的驱动在第二导向丝杆14上沿z轴做上下移动。
41.参见图1、图2，滑动杆17上安装的打印喷头1将输送的导电漆材料打印输出在打印机底座2的工作台19上，打印喷头1内部还设有测温线21，测温线21向外延伸连接有温度报警器22，温度报警器22设置的温度报警阈值的最高温度报警值为230℃，在打印机使用过程中打印喷头1温度传送至温度报警器22的温度不小于230℃时，温度报警器22自动发出警报，此时打印机需要停止工作，以便延长打印机的使用寿命，尤其是打印喷头1的使用寿命。
42.具体的，移动杆18上安装的移动杆步进电机23驱动移动杆18上的移动滑块25沿移动杆18移动，移动滑块25上安装有钻头驱动电机26和pcb电路板钻头27，pcb电路板钻头27通过螺纹连接固定在钻头驱动电机26的下方，pcb电路板钻头27能够拆卸更换，经常更换使用的pcb电路板钻头27类型包括有直柄麻花钻头、定柄麻花钻头或定柄铲形钻头。
43.参见图1、图4，打印机底座2中心设有的y轴导向丝杆20一端安装有y轴步进电机28，另一端通过丝杆螺母活动连接在打印机底座2上，其中，y轴导向丝杆20的两侧还平行设有固定杆29，固定杆29与y轴导向丝杆20所处的水平面上方设有工作台19，工作台19的底部通过滑扣30安装在y轴导向丝杆20和固定杆29上，两侧的固定杆29关于y轴导向丝杆20对称，在打印机运作过程中，通过y轴步进电机28的驱动作用，带动y轴导向丝杆20的运动，进而带动工作台19沿y轴做平移运动。
44.具体的，本实施例中的各个导向丝杆以及固定杆均为光滑材质制作而成，为往返移动提供帮助，且本实施例中的驱动电机以及步进电机均与打印机的总控制器连接，通过在打印机的总控制器上设置具体的参数设置来实现各驱动电机或步进电机的运动，完成整个电路板的制作。
45.本实施例的工作过程及原理：
46.在具体的操作过程中通过向打印喷头内部送入导电漆材料，将通过计算机软件设计、创建物品，将计算机中创建完成的3d模型通过sd卡或者usb优盘拷贝到3d打印机中，通过打印设置后将在计算机软件中设计完成的3d模型通过印刷结构打印出来，打印出的实体位于工作台上，打印完成的pcb板再经打印机构上安装的pcb电路板钻头对pcb板进行钻孔，完成pcb板的制作。同时，在打印过程中，打印喷头长时间的工作运行会对打印喷头造成伤害，此时通过与打印喷头测温线连接的温度报警器在打印喷头工作温度达到温度报警器所设的阈值最大值时，温度报警器自动报警，及时暂停打印工作，避免打印机持续长时间的运作带来危害，从而能够延长打印机的使用寿命。
47.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。