小型fdm技术3d打印的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种小型FDM技术3D打印机，包括垂直立柱，基座，z轴方向移动结构，y轴方向移动结构，基座与y轴方向移动结构连接，所述y轴方向移动结构与z轴方向移动结构连接，y轴方向移动结构包括水平支撑架、第一驱动电机，水平支撑架与z轴方向移动结构连接，基座与基座固定板连接，基座固定板与第一连接块连接，第一连接块与导轨配合，第一连接块与导轨连接，导轨与第一支撑板连接，第一支撑板与中间水平支撑架连接，第一支撑板设有相连接的第一驱动电机、从动轮，后连接块设有第一驱动带连接槽，第一驱动带连接槽与第一驱动皮带连接，第一驱动皮带与前连接块的下部的第一驱动带连接槽连接。本发明结构简单，调节方便，制造和使用成本低。
【专利说明】小型FDM技术3D打印机
【技术领域】
[0001]本发明涉及3D打印设备【技术领域】，特别涉及一种小型FDM技术3D打印机。
【背景技术】
[0002]现有技术的小型FDM技术3D打印机，结构复杂、质量重，而且成本高，限制了在市场上的推广和利用，同时体积比较大、结构不紧凑，采购及使用维护费用比较高，影响到产品的使用市场和规模。同时随着三维打印机技术发展，在高等院校和科研院所等部门都有庞大的需求群体，因此急需要开发结构简单，使用维护方便的小型小型FDM技术3D打印机，使得3D打印技术能够惠及普通的消费者，为各行各业产品开发、科学实验提供可靠的试验和加工设备，促进技术向现实生产力的转化。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是为解决现有技术存在的上述问题，提供一种小型FDM技术3D打印机；本发明结构简单，立柱、导轨、支撑架采用T型凹槽形状的方形铝型材结构，以及采用相配合、连接的直角型材连接件，不用复杂的机械加工就能够满足使用要求，降低了制造和使用成本，安装调整方便，便于推广普及。
[0004]本发明解决技术问题的技术方案为:
[0005]一种小型FDM技术3D打印机，包括垂直立柱，与垂直立柱连接的下部固定座，放置被打印物体的基座，Z轴方向移动结构，X轴方向移动结构，y轴方向移动结构，所述基座与y轴方向移动结构连接，所述I轴方向移动结构与z轴方向移动结构中部连接，所述z轴方向移动结构包括分别设于靠近两侧垂直立柱的z轴方向驱动电机、垂直丝杠、与丝杠配合的螺母，所述螺母嵌套在轴向套内，轴向套与I轴方向移动结构的第一支撑板连接，所述I轴方向移动结构包括中间水平支撑架、第一驱动电机，所述水平支撑架与Z轴方向移动结构连接，所述基座与其下方的基座固定板连接，所述基座固定板下部通过螺栓与第一连接块连接，所述基座下端面设有加热板，所述第一连接块的下部与导轨配合，第一连接块通过直角型材连接件与导轨连接，所述直角型材连接件与导轨的轴向导轨凹槽配合，所述导轨的下部与第一支撑板连接，第一支撑板与中间水平支撑架连接，所述第一支撑板在y轴方向的前端中间设有带主动轮的第一驱动电机、后端设有从动轮，所述第一驱动电机的主动轮通过第一驱动皮带与从动轮连接，所述后连接块的下部中间设有第一驱动带连接槽，所述第一驱动带连接槽与第一驱动皮带的一端连接，第一驱动皮带的另一端与前连接块的下部的第一驱动带连接槽连接。
[0006]在靠近y轴方向驱动电机的中间水平支撑结构内侧设有y轴方向移动限位开关，y轴方向移动限位开关分别通过电线与电控制器连接。
[0007]所述垂直立柱的上部外侧设有打印材料安装架，所述材料安装架采用截面为四个T型凹槽形状的方形铝型材结构，在铝型材的上部设有与铝型材凹槽相配合的轴向位置调节块。
[0008]所述基座与基座固定板之间设有预定间隙，所述基座通过第一螺钉与基座固定板连接，在基座与基座固定板之间的第一螺钉轴向设有能够调整二者在垂直方向上间隙的螺旋弹簧，所述基座的下表面设有加热体，加热体采用电加热元件，电加热元件与电源连接。
[0009]所述第一驱动带连接槽的侧面设有螺钉连接孔，在螺钉连接孔的中间位置设有槽孔，在槽孔内设有锁紧螺母，拧紧螺钉从螺钉连接孔及槽孔中穿过，拧紧螺钉的末端伸入第一驱动带连接槽内，将第一驱动皮带贴紧固定在连接槽内壁上。
[0010]所述垂直立柱、中间水平支撑架、下部固定座、材料安装架采用截面为四个T型凹槽形状的方形铝型材结构，所述底部水平支撑体与垂直立柱通过直角型材连接件连接，辅助支撑架的两端通过直角型材连接件与垂直立柱连接，第一支撑板与中间水平支撑架通过螺钉与螺母连接，螺母安装在T型凹槽形状的方形铝型材的凹槽内。
[0011]所述垂直立柱的上部外侧设有打印材料安装架，所述材料安装架采用截面为四个T型凹槽形状的方形铝型材结构，在铝型材的上部设有与铝型材凹槽相配合的轴向位置调节块。
[0012]本发明的有益效果:
[0013]1.本发明结构简单，支撑部件采用T型凹槽形状的方形铝型材结构，以及采用相配合、连接的直角型材连接件，不用复杂的机械加工就能够满足使用要求利用模块化的铝型材及连接件构建，结构合理、稳固、美观，局部调节方便，降低了制造和使用成本，便于推广普及。
[0014]2.z轴方向移动结构采用丝杠电机驱动，力矩动力均衡，y轴方向移动结构与垂直立柱通过槽型导轨、直角型材连接件定位导向，导向间隙可以调节松紧，确保y轴方向移动结构运行流畅，升降平稳。
[0015]3.y轴方向移动结构通过驱动皮带固定结构，驱动皮带的轴向松紧调整方便，减少因为使用磨损、轴向拉伸超差引起的移动不平稳造成的加工精度低的问题，延长皮带的使用寿命，降低使用成本。
[0016]4.打印材料安装架安装在主框架的一侧的上部位置，整机重心低、工作平稳、振动小，保证产品加工精度，而且装卸方便、位置、长度可调，适用于不同直径的耗材滚筒。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明的结构示意图；
[0018]图2为图1去掉上部的X轴方向移动结构、打印结构后的局部俯视图。
【具体实施方式】
[0019]为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。
[0020]如图1所示，一种小型FDM技术3D打印机，包括两侧的垂直立柱2，与垂直立柱2连接的下部固定座4，放置被打印物体的基座11，上部的打印结构22，垂直方向即z轴方向移动结构6，上部的水平面X轴方向移动结构，中部的水平面I轴方向移动结构，垂直立柱2在两侧的前后位置分别设有一根，所述基座11与y轴方向移动结构连接，所述y轴方向移动结构与z轴方向移动结构6中部连接，打印结构22与X轴方向移动结构连接。所述z轴方向移动结构6包括分别设于靠近两侧垂直立柱的z轴方向驱动电机61、垂直丝杠7、与丝杠7配合的螺母10，所述螺母10嵌套在轴向套14内，轴向套14的端部设有轴向定位板47，轴向定位板47通过螺钉48与轴向套14固定连接，轴向套14与y轴方向移动结构的第一支撑板37连接，所述z轴方向驱动电机61上端的输出轴与垂直丝杠7的下端连接，所述丝杠7的上端设有轴承62，所述轴承62与第一轴承安装座63的轴承孔配合，所述第一轴承安装座63通过螺钉70与辅助支撑架68连接，所述垂直立柱2的下部与底部水平支撑体I连接。在靠近I轴方向驱动电机的中间水平支撑结构内侧设有I轴方向移动限位开关67，所述I轴方向移动限位开关67分别通过电线与电控制器连接。
[0021]所述y轴方向移动结构包括中间水平支撑架3、第一驱动电机38，所述水平支撑架3与z轴方向移动结构6连接，所述基座11与其下方的基座固定板12连接，所述基座固定板12下部通过螺栓34与第一连接块33连接，所述基座11下端面设有加热板32，所述第一连接块33的下部与导轨36配合，所述导轨36采用截面为四个T型凹槽形状的方形铝型材，第一连接块33通过现有技术的直角型材连接件35与导轨36连接，其中所述直角型材连接件35与导轨36的轴向导轨凹槽配合，所述第一连接块33包括沿y轴方向的前后两侧的前连接块331、后连接块332，所述导轨36的下部与第一支撑板37连接，第一支撑板37与中间水平支撑架3连接，所述第一支撑板37在J轴方向的前端中间设有带主动轮的第一驱动电机38、后端设有从动轮39，所述第一驱动电机38的主动轮通过第一驱动皮带40与从动轮39连接，所述后连接块332的下部51中间设有第一驱动带连接槽41，所述第一驱动带连接槽41与第一驱动皮带40的一端53连接，第一驱动皮带40的另一端54与前连接块331的下部52的第一驱动带连接槽55连接。
[0022]所述垂直立柱2的上部外侧设有打印材料安装架15，所述材料安装架15采用截面为四个T型凹槽形状的方形铝型材结构，在铝型材的上部设有与铝型材凹槽相配合的轴向位置调节块64。
[0023]所述中间水平支撑架3采用截面为四个T型凹槽形状的方形铝型材结构49，所述第一支撑板37与中间水平支撑架3通过螺钉45与螺母46连接，螺母46安装在T型凹槽形状的方形铝型材结构的凹槽内。
[0024]所述垂直立柱2、导轨36、下部固定座4、材料安装架15采用截面为四个T型凹槽形状的方形铝型材结构，所述底部水平支撑体I与垂直立柱2通过直角型材连接件连接，辅助支撑架68的两端通过直角型材连接件69与垂直立柱2连接。
[0025]所述第一支撑板37、前连接块331、后连接块332采用无色透明的亚克力材料制成。
[0026]所述基座11与基座固定板12之间设有预定间隙56,所述基座11通过第一螺钉30与基座固定板12连接，在基11座与基座固定板之间的第一螺钉轴向设有能够调整二者在垂直方向上间隙的弹性体31，本发明中采用螺旋弹簧31。所述基座11的下表面设有加热体32，加热体采用电加热元件，电加热元件与电源连接。
[0027]所述第一驱动带连接槽41的侧面设有螺钉连接孔，在螺钉连接孔的中间位置设有槽孔43，在槽孔内设有锁紧螺母44，拧紧螺钉42从螺钉连接孔及槽孔43中穿过，拧紧螺钉42的末端伸入第一驱动带连接槽41内，将第一驱动皮带40贴紧固定在连接槽41内壁上。
[0028]上述虽然结合附图对发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【权利要求】
1.一种小型FDM技术3D打印机，包括垂直立柱，下部固定座，放置被打印物体的基座，z轴方向移动结构，y轴方向移动结构，其特征是，所述基座与I轴方向移动结构连接，所述y轴方向移动结构与z轴方向移动结构中部连接，所述z轴方向移动结构包括分别设于靠近两侧垂直立柱的z轴方向驱动电机、垂直丝杠、与丝杠配合的螺母，所述螺母嵌套在轴向套内，轴向套与y轴方向移动结构的第一支撑板连接，所述y轴方向移动结构包括中间水平支撑架、第一驱动电机，所述水平支撑架与z轴方向移动结构连接，所述基座与其下方的基座固定板连接，所述基座固定板下部通过螺栓与第一连接块连接，所述基座下端面设有加热板，所述第一连接块的下部与导轨配合，第一连接块通过直角型材连接件与导轨连接，所述直角型材连接件与导轨的轴向导轨凹槽配合，所述导轨的下部与第一支撑板连接，第一支撑板与中间水平支撑架连接，所述第一支撑板在y轴方向的前端中间设有带主动轮的第一驱动电机、后端设有从动轮，所述第一驱动电机的主动轮通过第一驱动皮带与从动轮连接，所述后连接块的下部中间设有第一驱动带连接槽，所述第一驱动带连接槽与第一驱动皮带的一端连接，第一驱动皮带的另一端与前连接块的下部的第一驱动带连接槽连接。
2.如权利要求1所述的小型FDM技术3D打印机，其特征是，所述y轴方向移动结构包括中间水平支撑架、第一驱动电机，所述水平支撑架与z轴方向移动结构连接，所述基座与其下方的基座固定板连接，所述基座固定板下部通过螺栓与第一连接块连接，所述基座下端面设有加热板，所述第一连接块的下部与导轨配合，第一连接块通过现有技术的直角型材连接件与导轨连接，其中所述直角型材连接件与导轨的轴向导轨凹槽配合，所述第一连接块包括沿y轴方向的前后两侧的前连接块、后连接块，所述导轨的下部与第一支撑板连接，第一支撑板与中间水平支撑架连接，所述第一支撑板在I轴方向的前端中间设有带主动轮的第一驱动电机、后端设有从动轮，所述第一驱动电机的主动轮通过第一驱动皮带与从动轮连接，所述后连接块的下部中间设有第一驱动带连接槽，所述第一驱动带连接槽与第一驱动皮带的一端连接，第一驱动皮带的另一端与前连接块的下部的第一驱动带连接槽连接。
3.如权利要求1所述的小型FDM技术3D打印机，其特征是，在靠近I轴方向驱动电机的中间水平支撑结构内侧设有I轴方向移动限位开关，y轴方向移动限位开关分别通过电线与电控制器连接。
4.如权利要求2所述的小型FDM技术3D打印机，其特征是，所述基座与基座固定板之间设有预定间隙，所述基座通过第一螺钉与基座固定板连接，在基座与基座固定板之间的第一螺钉轴向设有能够调整二者在垂直方向上间隙的螺旋弹簧，所述基座的下表面设有加热体，加热体采用电加热元件，电加热元件与电源连接。
5.如权利要求2所述的小型FDM技术3D打印机，其特征是，所述第一驱动带连接槽的侧面设有螺钉连接孔，在螺钉连接孔的中间位置设有槽孔，在槽孔内设有锁紧螺母，拧紧螺钉从螺钉连接孔及槽孔中穿过，拧紧螺钉的末端伸入第一驱动带连接槽内，将第一驱动皮带贴紧固定在连接槽内壁上。
6.如权利要求2所述的小型FDM技术3D打印机，其特征是，所述垂直立柱、中间水平支撑架、下部固定座、材料安装架采用截面为四个T型凹槽形状的方形铝型材结构，所述底部水平支撑体与垂直立柱通过直角型材连接件连接，辅助支撑架的两端通过直角型材连接件与垂直立柱连接，第一支撑板与中间水平支撑架通过螺钉与螺母连接，螺母安装在T型凹槽形状的方形铝型材的凹槽内。
7.如权利要求1所述的小型FDM技术3D打印机，其特征是，所述垂直立柱的上部外侧设有打印材料安装架，所述材料安装架采用截面为四个T型凹槽形状的方形铝型材结构，在铝型材的上部设有与铝型材凹槽相配合的轴向位置调节块。
【文档编号】B22F3/115GK104260352SQ201410491738
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】隗德民 申请人:济南大学