3D打印机扫描装置的对位机构的制作方法

本发明涉及一种3D打印机，尤其涉及一种3D打印机扫描装置的对位机构。

背景技术：

3D打印(3D printing)是为一种快速成型技术，又称积层制造(Additive Manufacturing，AM)或即「层造形法」。3D打印成型技术中，一种实施方式是依照电脑图像软件程序的指令，再将料管内的材料均匀地挤出并逐层堆积成三维实体造型。又，要实现快速成型一个立体模型时，可先利用3D扫描装置先取得物件的三维空间数据，再通过前述电脑图像软件程序的指令来读取该些三维空间数据，以进行3D打印的物体建构。

再者，3D打印机加装可拆卸式的3D扫描装置，是现行3D打印机缩减整体体积的解决方式。现有3D扫描装置包含一承载旋转模块及一驱动模块，其中，待扫描物体是放置在承载旋转模块上，承载旋转模块通过一齿轮组与驱动模块相啮合而被带动旋转。据此，扫描功能不使用时可将承载旋转模块卸离，藉以方便打印的进行。然而，由于承载旋转模块经常选择性地结合驱动模块，因此，若承载旋转与驱动模块之间未确实定位，则容易对齿轮组造成磨损，并影响后续操作。故如何令承载旋转模块的齿轮组与驱动模块之间达到确实定位，即是本发明研究目的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种3D打印机扫描装置的对位机构，以令驱动齿轮能够准确地啮合接合齿轮，从而使扫描驱动模块带动扫描承载模块旋转。

于本发明实施例中，本发明的3D打印机扫描装置的对位机构包括机体、扫描驱动模块及扫描承载模块。扫描驱动模块安置在机体内，扫描驱动模块包含底座及安装在底座内的马达，且马达具有驱动齿轮，驱动齿轮的各轮齿具有 第一导圆角；扫描承载模块安置在机体内，扫描承载模块包含承载台、结合在承载台的旋转盘及连接旋转盘的接合齿轮，承载台的一侧具有缺口，接合齿轮外露在缺口外；其中，扫描驱动模块的驱动齿轮及扫描承载模块的接合齿轮通过第一导圆角而使驱动齿轮能够准确地啮合接合齿轮，从而使扫描驱动模块带动扫描承载模块的旋转盘旋转。

于本发明实施例中，本发明的3D打印机扫描装置的对位机构包括机体、扫描驱动模块及扫描承载模块。扫描驱动模块安置在机体内，扫描驱动模块包含底座及安装在底座内的马达，底座成型有多个第一定位部，马达具有驱动齿轮；扫描承载模块安置在机体内，扫描承载模块包含承载台、结合在承载台的旋转盘及连接旋转盘的接合齿轮，承载台的一侧具有缺口，接合齿轮外露在缺口外，且承载台对应第一定位部而成型有多个第二定位部；其中，扫描驱动模块的驱动齿轮及扫描承载模块的接合齿轮通过第一定位部及第二定位部的导引而使驱动齿轮能够准确地啮合接合齿轮，从而使扫描驱动模块带动扫描承载模块的旋转。

相较于现有技术，本发明的3D打印机扫描装置是包含扫描驱动模块及扫描承载模块，扫描驱动模块具有驱动齿轮，且扫描承载模块外露出接合齿轮；再者，驱动齿轮及接合齿轮分别通过导圆角及定位部的设置而使驱动齿轮能够准确地啮合接合齿轮，进而使扫描驱动模块带动扫描承载模块的旋转盘产生旋转；藉此，扫描装置可确实地对接并进行传动，增加本发明的便利性及实用性。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1本发明的3D打印机的扫描承载模块的拆卸示意图﹔

图2本发明的3D打印机的驱动齿轮的对位示意图﹔

图3本发明的3D打印机的扫描装置的立体外观示意图；

图4本发明的3D打印机的扫描承载模块及扫描驱动模块结合时的局部示意图；

图5本发明的3D打印机的扫描装置的驱动示意图；

图6本发明的3D打印机的扫描装置的第二实施例的立体外观示意图；

图7本发明的3D打印机的扫描承载模块的拆卸示意图；

图8本发明的3D打印机的扫描装置的对位动作示意图；

图9本发明的3D打印机的扫描装置对位后的平面示意图；

图10本发明的3D打印机的扫描承载模块受扫描驱动模块带动时的示意图。

其中，附图标记

1、1a…3D打印机

10、10a…机体

20、20a…扫描驱动模块

21、21a…底座

211…卡掣块

211a…第一定位部

2111a…定位槽

2112a…插隙

2113a…扣孔

22、22a…马达

220…第一导圆角

221、221a…驱动齿轮

222…端面

223…齿顶

23…感应器

30、30a…扫描承载模块

31、31a…承载台

310、310a…缺口

311…遮断弹臂

311a…第二定位部

3111a…定位块

3112a…插销

3113a…凸块

32、32a…旋转盘

33、33a…接合齿轮

330…第二导圆角

331…端面

332…齿顶

34…减速齿轮组

35…旋转齿轮

36…卡扣结构

37…压钮

40…打印平台

41…打印载板

50…打印模块

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而所附的附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

请参照图1至图4，分别为本发明的3D打印机的扫描承载模块的拆卸示意图、驱动齿轮的对位示意图、扫描装置的立体外观示意图及局部示意图。本发明的3D打印机1包括一机体10、一扫描驱动模块20及一扫描承载模块30，该扫描驱动模块20及该扫描承载模块30设置在该机体10内，且该扫描承载模块系可拆卸地结合在该扫描驱动模块20，据以构成一扫描装置。

于本实施例中，3D打印机1还包括一打印平台40及一打印模块50。当扫描物体安置在该扫描装置(扫描驱动模块20及扫描承载模块30)并取得物件的三维空间数据，该些数据输入电脑图像软件程序后作为输入指令，藉以控制该打印平台40及该打印模块50进行打印。该打印平台40及该打印模块50安置在该机体10内，该打印平台40包含可移动的一打印载板41。又，该打印模块50能够在该机体10内相对该打印载板41移动。

该扫描驱动模块20安置在该机体10内，该扫描驱动模块20的设置不致干涉该打印载板41移动。此外，该扫描承载模块30与该扫描驱动模块20相互定位后，该扫描承载模块30会受到该扫描驱动模块40的带动而旋转。更详细说明该扫描驱动模块20及该扫描承载模块30的定位结构如后。

于本实施例中，该扫描驱动模块20包含一底座21及安装在该底座21内的一马达22。又，该马达22具有一驱动齿轮221。该驱动齿轮221的各轮齿具有一第一导圆角220。再者，该扫描承载模块30包含一承载台31、结合在该承载台31上的一旋转盘32及连接该旋转盘32一接合齿轮33。该承载台31的一侧具有一缺口310，该接合齿轮33是外露在该缺口310外，较佳地，该接合齿轮33的各轮齿具有一第二导圆角330。据此，该扫描驱动模块20的驱动齿轮221及该扫描承载模块30的接合齿轮33分别通过该些第一导圆角220(较佳地，及该些第二导圆角330)的导向而相互啮合。藉此，该驱动齿轮221能够准确地啮合该接合齿轮33从而使该扫描驱动模块20带动该扫描承载模块30的旋转盘32产生旋转。

要说明的是，该扫描承载模块20更包括设置在该底座21的一感应器23；另一方面，该扫描承载模块30更包含一遮断弹臂311，该遮断弹臂311外露出该承载台31的底面而能够遮断该感应器23。据此，本发明可藉由该感应器23及该遮断弹臂311的设置来判断该承载台31是否相对该底座21旋转一周。

如图2所示，于本实施例中，该驱动齿轮221的各轮齿成型有一第一导圆角220；又，该接合齿轮33的各轮齿分别成型有一第二导圆角330。以该驱动齿轮221的第一导圆角220为例说明，该第一导圆角220是自各该轮齿的端面222朝该各该轮齿的齿顶223方向延伸；同理，该第二导圆角330亦自其轮齿的端面331朝该各轮齿的齿顶332方向延伸。据此，当该驱动齿轮221与该接合齿轮33相对接时，该驱动齿轮221与该接合齿轮33会顺着导圆角220、330的导向而确实地啮合。藉此，该扫描驱动模块20及该扫描承载模块30之间可达到准确地对接，以利进行传动。

另外值得注意的是，于本发明的一实施例中，该扫描驱动模块20的底座21具有多个卡掣块211；又，该扫描承载模块30对应具有多个卡扣结构36。当该扫描驱动模块20及该扫描承载模块30之间达到准确地对接后，该扫描承载模块30会另通过该些卡扣结构36扣合该些卡掣块211而稳定地结合在该扫描驱动模块20的底座21上。再者，该扫描承载模块30还包含一压钮37。欲拆卸时，对该扫描承载模块30的压钮37进行按压，该些卡扣结构36会脱离该些卡掣块211的扣合；据此，该扫描承载模块30可自该扫描驱动模块20上卸离。

请续参照图5，为本发明的的扫描装置的驱动示意图。如图所示，于本发明的一实施例中，该扫描承载模块30更包含连接该接合齿轮33的一减速齿轮组34及连接该减速齿轮组34的一旋转齿轮35。该旋转齿轮35设置在该旋转盘32的底面。据此，该驱动齿轮221啮合并带动该接合齿轮33，该接合齿轮33继而带动该减速齿轮组34。另外，该减速齿轮组34会啮合该旋转齿轮35，进而带动该旋转盘32。藉此，该扫描承载模块30的旋转盘32即受该扫描驱动模块20的带动而产生旋转。

请再参照图6至图9，分别为本发明的扫描装置的第二实施例的立体外观示意图、扫描承载模块的拆卸示意图、扫描装置的对位动作示意图及扫描装置的对位后的平面示意图。3D打印机1a包括一机体10a、一扫描驱动模块20a及一扫描承载模块30a，该扫描驱动模块20a及该扫描承载模块30a可拆卸地结合在该扫描驱动模块20a，据以在该机体10a内构成一扫描装置。

本实施例中，该扫描驱动模块20a包含一底座21a及安装在该底座21a内的一马达22a。又，该马达22a具有一驱动齿轮221a。该扫描承载模块30a包含一承载台31a、结合在该承载台31a上的一旋转盘32a及一接合齿轮33a。此外，该承载台31a的一侧具有一缺口310a，该接合齿轮33a是外露在该缺口310a外。

如图7所示，本实施例相较于前一实施例不同的地方在于该底座21a成型有多个第一定位部211a(较佳为三个以上)；另外，该承载台31a应该些第一定位211a部而成型有多个第二定位部311a(较佳为三个以上)。该扫描驱动模块20a的驱动齿轮221a及该扫描承载模块30a的接合齿轮33a通过该些第一定位部211a及该些第二定位部311a的导引而使该驱动齿轮221a能够准确地啮合该接合齿轮33a，从而使该扫描驱动模块20a带动该扫描承载模块30a的旋转盘32a旋转。更详细地说，该些第一定位部211a间隔设置在该底座21a的同一平面；又，该些第二定位部311a对应该些第一定位部211a而位在该承载台31a的同一平面。

在本发明的一实施例中，各该第一定位部211a包含一定位槽2111a，各该第二定位部311a包含一定位块3111a，该定位块3111a旋入该定位槽2111a而令该底座21a与该承载台31a相互定位。惟，该第一定位部211a及该第二定位部311a的实施样态并不以此为限制，其结构只需两者之间达到相互定位 即可。实际实施时，该第一定位部211a可设置为定位块，该第二定位部311a则对应设置为定位槽。

较佳地，各该第一定位部211a还包括位在该定位槽2111a一侧的一插隙2112a；另外，各该第二定位部311a还包括位在该定位块3111a一侧的一插销3112a，该插销3112a是插入该插隙2112a中而定位。

再者，部分该第一定位部211a还包括位在该定位槽2111a一侧的一扣孔2113a；又，部分该第二定位部311a还包括位在该定位块3111a一侧的一凸块3113a，该凸块3113a是扣入该扣孔2113a中而定位。藉此，该底座21a与该承载台31a之间可达到更精确地定位及结合。

请参照图10，为本发明第二实施例的扫描承载模块受扫描驱动模块带动时的示意图。如图所示，该扫描承载模块30a更包含设置在该旋转盘32a底面的一旋转齿轮33a。该驱动齿轮221a啮合并带动该接合齿轮33a，该接合齿轮33a啮合该旋转齿轮33a进而带动该旋转盘32a。藉此，该扫描承载模块30a的旋转盘32即受该扫描驱动模块20a的马达22a带动而产生旋转。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。