一种3d打印的制造方法

专利名称:一种3d打印的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种3D打印机,其包括壳体，壳体内设置轨道组，轨道组包括至少一条轨道，打印头滑动连接在轨道组上，轨道上套装有至少一个固定件。在3D打印机的轨道上套装有固定件，固定件能够防止轨道上滑动连接的组件如打印头、X轨道或者平台在运输过程中发生轴向移动。
【专利说明】一种3D打印机

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及3D打印机领域，具体地说，是涉及一种3D打印机以及用于将3D打印机的打印头固定的装置。

【背景技术】
[0002]快速成型能够用于三维打印的成型过程，通过电脑数据的转换过程实现三维物体的制造。通常，快速成型主要包括三种类型:立体雕刻(Stereolithography)、逐层叠加制造(Laminated Object Manufacturing)和选择性沉积塑形(Selective Deposit1nModeling)。
[0003]选择性沉积塑形的基本原理为将三维物体逐层切片而得到每一层横截面的数据信息，基于这些信息将物体制造出来。现有的一种选择性沉积塑形是熔融沉积成型(FusedDeposit1n Modeling，FDM)。恪融沉积成型的设备包括了一个挤压头，挤压头内可以设置一个丝料的进给装置，通过加热元件对挤压头加热后，挤压头能够挤压出熔融的流体材料，挤压出来的材料经冷却凝固后形成固体结构。
[0004]市场上销售的FDM型号的3D打印机，通常包括了水平轨道，水平轨道包括相互垂直的X轨道和Y轨道，X轨道和Y轨道分别包括两条平行的轨道，X轨道通过连接架连接在Y轨道上，并且X轨道能够沿Y轨道轴向移动。3D打印机还包括了用于挤压出熔融材料的打印头，打印头包括一个连接架，连接架连接在X轨道上，并且打印头能够沿X轨道上轴向移动。3D打印机还包括沿竖直方向延伸的Z轨道，Z轨道上设有通过连接架与打印平台连接的运动组件，打印平台能够沿Z轨道轴向移动。通过控制器对轨道运动方式的控制作用，能够实现3D物体的打印过程。
[0005]现有的这种打印机体积小巧，打印头输出的丝状材料直径约为0.1至0.2毫米，适用于家庭打印。然而，3D打印机组装完成后，在其搬运或运输过程中，由于自身重力或者外力的作用，打印头容易在X轨道上发生轴向移动，移动后可能会碰触到其它物体进而对打印头造成损伤。另外，在搬运或者运输过程中，X轨道会在Y轨道上发生轴向移动，平台会在Z轨道上发生轴向移动。这种轴向移动可能会损伤3D打印机的部分组件，从而降低打印机的整体性能。
实用新型内容
[0006]本实用新型的主要目的是提供一种避免3D打印机运输过程中打印头或者轨道损坏的3D打印机。
[0007]针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种3D打印机，包括壳体，壳体内设置轨道组，轨道组包括至少一条轨道，打印头滑动连接在轨道组上，轨道上套装有至少一个固定件。
[0008]采取上述方案，在3D打印机的轨道上套装有固定件，固定件能够防止轨道上滑动连接的组件如打印头、X轨道或者平台在运输过程中发生轴向移动。
[0009]一个优选的方案是，固定件具有一个夹持在轨道上的夹持件，夹持件具有一个敞口端，一锁杆穿过夹持件的敞口端的两个侧壁，锁杆的末端连接有锁定件。
[0010]采取上述方案，固定件结构简单、成本低廉，并且固定件在轨道上拆卸方便。
[0011]一个优选的方案是，轨道组包括水平方向设置的X轨道和Y轨道，X轨道滑动连接在Y轨道上，打印头滑动连接在X轨道上，固定件套装在X轨道上，固定件与打印头邻接。
[0012]采取上述方案，在搬运或者运输3D打印机的过程中，能够防止打印头在自身重量或者外力的作用下在X轨道上发生轴向移动。
[0013]进一步优选的方案是，Y轨道上套装有至少一个固定件，固定件与X轨道邻接。
[0014]采取上述方案，在搬运或者运输3D打印机的过程中，能够防止X轨道在Y轨道的轴向移动。
[0015]更进一步优选的方案是，3D打印机包括竖直方向设置的Z轨道，Z轨道上设有滑动连接的连接架，连接架上设有平台；固定件套装在Z轨道上，固定件与连接架邻接。
[0016]采取上述方案，采取上述方案，能够防止连接架在Z轨道发生轴向移动。
[0017]更进一步优选的方案是，X轨道包括相互平行的第一 X轨道和第二 X轨道，第一 X轨道和第二 X轨道上分别设有一个固定件，打印头位于两个固定件之间。
[0018]采取上述方案，在X轨道上只需要设有两个固定件，打印头受力均匀，固定件起到了很好的固定作用。
[0019]更进一步优选的方案是，固定件包括U形卡壳，螺钉以及螺母，U形卡壳钳在X轨道上，U形卡壳上设有通孔，螺钉穿过通孔，螺母螺纹连接在螺钉上。
[0020]采取上述方案，固定件设计合理，结构简单，方便操作者对于固定件的拆卸。
[0021]一个优选的方案是，固定件包括U形卡壳，螺钉、螺母，U形卡壳包括U形凹槽和凹槽延伸部，凹槽钳在X轨道上，凹槽延伸部上设有通孔，螺钉穿过通孔，螺母螺纹连接在螺钉上。进一步优选的方案是，螺母为翼型螺母。更进一步优选的方案是，凹槽上设有缓冲垫。再更进一步优选的方案是，缓冲垫的材料为硅胶。
[0022]采用上述方案，固定件结构简单，并且通过螺母的旋紧操作，很方便地手动调节凹槽与X轨道之间的夹紧力，易于拆卸固定件。

【附图说明】

[0023]图1是本实用新型3D打印机实施例的结构图。
[0024]图2是本实用新型3D打印机实施例的打印头、X轨道和固定件的局部放大图。
[0025]图3是本实用新型3D打印机实施例的Y轨道、X轨道和固定件的局部放大图。
[0026]图4是本实用新型3D打印机实施例的Z轨道运动组件的局部放大图。
[0027]图5是本实用新型3D打印机实施例的固定件的放大图。
[0028]图6是本实用新型3D打印机实施例的另外一种固定件的放大图。
[0029]以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

【具体实施方式】
[0030]如图1和图3所示，本实施例提供的3D打印机包括水平轨道，水平轨道包括相互垂直的X轨道和Y轨道。X轨道包括两条平行设置的第一 X轨道I1和第二 X轨道120，Y轨道包括两条平行设置的第一 Y轨道210和第二 Y轨道220。X轨道通过第一连接架130连接在Y轨道上，并且X轨道能够沿Y轨道轴向移动。如图1和图2所示，3D打印机还包括用于挤压出熔融材料的打印头300，打印头300包括一个第二连接架310，第二连接架310连接在X轨道上，并且第二连接架310能够沿X轨道轴向移动。如图1和图4所示，3D打印机还包括沿竖直方向延伸的Z轨道运动组件，Z轨道运动组件包括了 Z轨道、第三连接架420以及平台430，Z轨道包括一个丝杆450和两个固定杆460，第三连接架420穿过丝杆450和两个固定杆460，丝杆450的下端设有一个驱动电机，第三连接架420上连接平台430。在驱动电机的作用下，丝杆450发生旋转，平台430在第三连接架420的带动下能够沿竖直方向的Z轨道的丝杆450和固定杆460轴向移动。
[0031]第一实施例:
[0032]如图1和图2所示，X轨道设有两个固定件500，打印头300位于两个固定件500之间，具体的，在第一 X轨道110上和第二 X轨道120上分别设置有一个固定件500，并且打印头300位于两个固定件500之间，固定件500与打印头300相互靠近。可选地，可以将两个固定件500都设置在第一 X轨道110或者都设置在第二 X轨道120上，打印头300位于两个固定件之间，这两种方案也能够防止打印头300沿X轨道的轴向移动。可选地，在第一X轨道110上设置两个固定件500，第二 X轨道120上设置有两个固定件500，打印头300位于这四个固定件500之间，每一个固定件500分别与打印头300相互靠近。
[0033]需要指出的是，如果将打印头300轴向移动到X轨道的端部，例如将打印头300移动到靠近第一 Y轨道210的位置，这样通过第一连接架130能够避免打印头300在一个方向沿X轨道的轴向移动，这个时候，在X轨道，例如第一 X轨道110上只需要设置一个固定件500，就可以防止打印头300在X轨道上的轴向移动。
[0034]固定件可以选用喉箍、骑马卡等常见的紧固件套装在轨道上，固定件套装在轨道上后，固定件不会在轨道上发生轴向移动。优选地，本实施例的固定件包括一个夹持件，夹持件具有一个敞口端，敞口端的两个侧壁上设有通孔，一根锁杆穿过两个侧壁的通孔后，在锁杆的末端连接一个锁定件，通过锁定件能够调节夹持件在轨道上的夹持力，并且方便固定件的拆卸。可选地，如图5所示，本实施例的一种固定件500的夹持件为U形卡壳510，锁杆为螺钉520，锁定件为螺母530，U形卡壳510可以采用弹性材料制成。U形卡壳510能够与X轨道相互配合并且套装在X轨道外。U形卡壳510的开口端两侧壁分别设有通孔，螺钉520穿过通孔，螺钉520外端通过螺纹连接螺母530，螺母530优选为翼型螺母。
[0035]如图6所示，本实施例的另一种固定件600的夹持件为U形卡壳610，锁杆为螺钉620，锁定件为螺母630，U形卡壳610可以采用弹性材料制成。U形卡壳610包括了 U形凹槽611和凹槽延伸部612，U形凹槽611能够与X轨道相互配合并套装在X轨道外。凹槽延伸部612上设有通孔，螺钉620穿过通孔，螺钉620上有螺纹连接的翼形螺母630。通过翼形螺母630的设置，操作人员能够方便地拆卸U形卡壳610。优选地，U形凹槽611内设有一个缓冲垫613，用于防止部件之间接触产生的磨损，缓冲垫613可以采用硅胶或者其它合适的弹性材料制成。
[0036]第二实施例:
[0037]如图1和图3所示，在第一 Y轨道210上设有两个固定件500，X轨道位于两个固定件500之间，这样的方案能够防止X轨道沿Y轨道轴向运动。可选地，可以将两个固定件500分别设置在第一 Y轨道210和第二 Y轨道220上，能够防止X轨道沿Y轨道轴向移动。可选地，还可以将两个固定件500都设置在第二 Y轨道220上，并且X轨道在两个固定件500之间。
[0038]需要指出的是，如果将X轨道通过第一连接架130轴向移动到Y轨道的端部，例如将第一连接架130移动到靠近第一 Y轨道210的端部，通过第一 Y轨道110端部的固定装置能够防止X轨道在Y轨道沿一个方向轴向，固定装置可以为3D打印机的边框或者设置在第一 Y轨道端部的一个感应器，这个时候，在第一 Y轨道210上只需要设置一个固定件500，就可以防止X轨道在Y轨道上的轴向移动。
[0039]第三实施例:
[0040]如图1和图4所示，在Z轨道运动组件的固定杆460上第三连接架420的末端，设置有一个固定件500，这样能够防止平台沿Z轨道410轴向向上移动，此时，连接架420已经处于Z轨道下面的端部位置，连接架420不能够继续向竖直向下的方向运行，因此只需要设置一个固定件500就可以避免平台沿Z轨道的轴向移动。可选地，可以在两个固定杆460上分别设置一个固定件500，或者在同一个固定杆460上设置两个固定件500，第三连接架420位于两个固定件500之间，还可以将固定件500设置在丝杆450上。
[0041]第二实施例与第三实施例的固定件与第一实施例的固定件结构相同，不再赘述。
[0042]3D打印机在完成车间组装后，因为安装了固定件，因此在机器的搬运或者运输过程中，打印头在X轨道的位置稳定，不会发生轴向移动，避免了组件之间碰撞等原因造成的损伤。另外，在Y轨道上安装有固定件，X轨道在Y轨道位置稳定，避免了轴向移动。此外，在Z轨道运动组件上安装有固定件，能够避免平台在Z轨道的轴向运行。当使用者拆封机器后，可以很容易将固定件取出，从而进行后续的3D打印。
[0043]最后需要说明的是，本实用新型不限于上述的实施方式，诸如夹持件设计成其它圆环形结构等也在本实用新型的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1.一种3D打印机，包括 壳体，所述壳体内设置轨道组，所述轨道组包括至少一条轨道，打印头滑动连接在所述轨道组上； 其特征在于: 所述轨道上套装有至少一个固定件。2.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于: 所述固定件具有一个夹持在所述轨道上的夹持件，所述夹持件具有一个敞口端，一锁杆穿过所述夹持件的敞口端的两个侧壁，所述锁杆的末端连接有锁定件。3.根据权利要求1或2所述的打印机，其特征在于: 所述轨道组包括水平方向设置的X轨道和Y轨道，所述X轨道滑动连接在所述Y轨道上，所述打印头滑动连接在所述X轨道上，所述固定件套装在所述X轨道上，所述固定件与所述打印头邻接。4.根据权利要求3所述的打印机，其特征在于: 所述Y轨道上套装有至少一个所述固定件，所述固定件与所述X轨道邻接。5.根据权利要求4所述的打印机，其特征在于: 所述3D打印机包括沿竖直方向设置的Z轨道，所述Z轨道上设有滑动连接的连接架，所述连接架上设有平台； 所述固定件套装在所述Z轨道上，所述固定件与所述连接架邻接。6.根据权利要求5所述的打印机，其特征在于: 所述X轨道包括相互平行的第一 X轨道和第二 X轨道，所述第一 X轨道和所述第二 X轨道上分别设有一个所述固定件，所述打印头位于所述两个所述固定件之间。7.根据权利要求6所述的打印机，其特征在于: 所述固定件包括U形卡壳、螺钉以及螺母，所述U形卡壳套装在所述X轨道上，所述U形卡壳上设有通孔，所述螺钉穿过所述通孔，所述螺母螺纹连接在所述螺钉上。8.根据权利要求6所述的打印机，其特征在于: 所述固定件包括U形卡壳、螺钉以及螺母，所述U形卡壳包括U形凹槽和凹槽延伸部，所述凹槽钳在所述X轨道上，所述凹槽延伸部上设有通孔，所述螺钉穿过所述通孔，所述螺母螺纹连接在所述螺钉上。9.根据权利要求8所述的打印机，其特征在于: 所述螺母为翼型螺母。10.根据权利要求9所述的打印机，其特征在于: 所述凹槽上设有缓冲垫，所述缓冲垫的材料为硅胶。
【文档编号】B29C67-00GK204278533SQ201420591398
【发明者】杨燕楠, 李世强 [申请人]珠海天威飞马打印耗材有限公司