小型桌面3D打印机的制作方法

小型桌面3d打印机
技术领域
1.本实用新型涉及机器人教育技术领域，具体涉及小型桌面3d打印机。


背景技术：

2.机器人教育指通过设计、组装、智能小车、运行机器人，激发学生学习兴趣、培养学生综合能力。机器人教育为多学科的综合教育，对学生科学素养的培养和提高起到了积极的作用，因此在当下越来越受到人们的重视。3d打印课程作为一种新颖型教学得到了家长的普遍认同以及推广。
3.3d打印是基于传统制造业的升级类型，目前广泛用于制造业，3d打印机的工作原理是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将塑料、金属粉末、陶瓷粉末、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品的制造方法。3d打印机以逐步进入到各个工业领域中，3d打印技术在设计与生产之间承上启下的作用。
4.目前，3d打印技术已有十多种工艺，按照成型能源的不同，可分为激光加工和非激光加工两大类，其中典型的有：激光固化造型、选择性激光烧结、分层实体制造、熔融沉积制造、三维立体打印。
5.目前3d打印技术以经较为完善，但市面上的打印机体积笨重，主要以工业级为主，适用于设计制造。相对来说缺少一定的灵活性，不易挪动，使用场景单一。教学专用的3d打印机市面上较少，并且现有的教学3d打印机具有操作困难、拓展性不好、对材料要求较高、外壳不便于拆卸等缺点，对于中小学生来说，具有较大难度，便于中小学学生的学习。
6.在中国专利公布号为：cn208962480u公开了一种高安全性易用教学3d打印机，包括移动头，所述移动头底部设置有挤出头，所述移动头顶部设置有进料管，所述进料管一侧设置有进气管，所述移动头内部设置有环形气腔，所述进气管与环形气腔连通，所述环形气腔内壁顶部和底部均设置有第一滑槽，所述第一滑槽内部滑动连接有环形密封板，所述环形密封板顶部和底部均设置有滚轮，所述第一滑槽内顶壁和内底壁均设置有滚槽，所述滚轮与滚槽滚动连接。本实用新型通过在移动头内部设置环形气腔，在环形气腔外侧设置环形密封板，在环形密封板外侧设置z字形导气管，通过z字形导气管向外喷气时的反作用力带动环形密封板转动，从而使原料的各个位置都能被风吹到，上述技术方案结构复杂，不便于安装于拆卸。


技术实现要素：

7.针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供小型桌面3d打印机，通过增设主壳体，并且主壳体采用一整块的铝合金板折弯而成，呈一体化设置，本实用新型3d打印机本体的保护外壳仅仅采用主壳体、底盖、后盖板和基础板四大部分组合而成，代替原先的多组盖板组合或原先的焊接安装，结构上更加简单方便，体积小、便于携带，降低拆卸难度，便于中小学学生的学习。
8.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
9.小型桌面3d打印机，包括3d打印机本体和保护外壳，所述3d打印机本体设置有挤出机排线、供料模块、料盘、x轴水平移动机构、z轴水平移动机构、y轴水平移动机构、打印平台、tf接口、 usb接口和开关，所述x轴水平移动机构和z轴水平移动机构组合而成喷头水平位置调节装置，所述z轴水平移动机构垂直安装于基础板上侧，所述z轴水平移动机构设置有固定安装板，所述固定安装板的横梁上侧滑动安装有x轴水平移动机构，所述x轴水平移动机构设置有熔融输送模块，所述熔融输送模块设置有喷头，所述喷头通过挤出机排线与供料模块相连接，所述料盘上侧的 abs线穿入供料模块内，并且料盘挂设于料架上侧，所述料架通过螺丝连接于3d打印机本体侧壁上侧；所述x轴水平移动机构正下方设置有打印平台，所述打印平台固定安装于y轴水平移动机构上侧；所述y轴水平移动机构安装于基础板上侧；所述基础板外侧扣合安装有保护外壳，所述保护外壳由底盖、主壳体和后盖板组合而成，所述主壳体的后端设置有后盖板，所述主壳体的底部端面上设置有底盖，所述底盖上侧设置有基础板。
10.采用上述技术方案，保护外壳具有用于安装并打印的打印腔；通过供料模块进行定量输送线材，使线材输送至熔融输送模块的加热块处，并且通过喷头对打印平台进行喷涂。
11.本实用新型进一步设置为：
12.所述3d打印机本体上侧设置有控制面板，所述控制面板采用具有显示屏的控制面板，显示屏为0.96寸的显示屏。
13.本实用新型进一步设置为：
14.所述熔融输送模块滑动安装于x轴水平移动机构的横梁上侧，所述熔融输送模块通过紧固螺栓连接第一风机，所述x轴水平移动机构、z轴水平移动机构和y轴水平移动机构为现有技术，在此不做详细的叙述。
15.采用上述技术方案，在打印过程中x轴水平移动机构、z轴水平移动机构和y轴水平移动机构通过步进电机分别控制相应的方向移动，使得x轴水平移动机构随z轴水平移动机构的z向位置进行垂直升降，由于x轴水平移动机构上安装有熔融输送模块，因此熔融输送模块随着x轴水平移动机构进行左右直线移动，y轴步进电机带动打印平台前后方向移动通过3维移动来实现模型的打印过程。
16.本实用新型进一步设置为：
17.所述主壳体整体呈正方体设置，所述主壳体后部端面采用敞开设置，所述主壳体底部端面上侧开设有安装槽，所述主壳体的两侧面上侧均开设有观察窗口，所述主壳体采用一整块的铝合金板折弯而成，并且为一体化设置。
18.采用上述技术方案，观察窗口可以直观的观察3d打印机本体内部的工作情况，主壳体的设置便于保护3d打印机本体，防止受到损坏。
19.本实用新型进一步设置为：
20.所述主壳体底部端面通过螺丝紧固连接底盖，所述底盖上侧设置有耳板，所述耳板与底盖之间为垂直设置。
21.本实用新型进一步设置为：所述底盖上侧设置有基础板，所述基础板侧部端面的前端设置有第二挡板，所述基础板顶部端面上设置有第一挡板，所述第二挡板、第一挡板与
基础板之间为一体化设置，并且整体呈倒凹型设置，所述基础板的侧部端面上侧开设有卡槽。
22.本实用新型进一步设置为：
23.所述耳板插入卡槽内，实现卡合连接，通过紧固螺栓，实现底盖与基础板之间的连接，并且通过紧固螺栓与主壳体实现连接。
24.采用上述技术方案，实现主壳体、底盖和基础板之间的连接。
25.本实用新型进一步设置为：
26.所述后盖板设置有折弯部，所述折弯部扣合安装于主壳体后部端面顶端，并且通过紧固螺栓实现后盖板与主壳体之间的连接。
27.综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
28.(1)本实用新型增设主壳体，并且主壳体采用一整块的铝合金板折弯而成，呈一体化设置，本实用新型3d打印机本体的保护外壳仅仅采用主壳体、底盖、后盖板和基础板四大部分组合而成，代替原先的多组盖板组合或原先的焊接安装，结构上更加简单方便，体积小、便于携带，
29.降低拆卸难度，便于中小学学生的学习。
30.(2)本实用新型通过内置两个散热风机，分别对加热头和电路板进行散热，防止温度过高。
附图说明
31.图1是本实用新型实施例三维图；
32.图2是本实用新型实施例的整体结构示意图；
33.图3是本实用新型实施例的内部结构示意图；
34.图4是本实用新型实施例的内部结构示意图；
35.图5是本实用新型实施例的主壳体结构示意图；
36.图6是本实用新型实施例的主壳体结构示意图；
37.图7是本实用新型实施例的后盖板结构示意图；
38.图8是本实用新型实施例的底板结构示意图；
39.图9是本实用新型实施例的基础板结构示意图。
40.附图标记：
41.1、3d打印机本体；2、料架；3、料盘；4、挤出机排线；8、tf接口；9、usb接口；10、开关；11、供料模块；12、熔融输送模块；14、固定安装板；15、基础板；151、第一挡板；152、第二挡板；153、卡槽；16、打印平台；17、第一风机；18、x轴水平移动机构；19、z轴水平移动机构；20、喷头；21、第二风机；22、主壳体；221、安装槽；23、后盖板；231、折弯部； 24、保护外壳；25、底盖；251、耳板；26、观察窗口；29、y轴水平移动机构；30、控制面板。
具体实施方式
42.下面将结合实施例对本实用新型进行清楚、完整地描述。
43.参见附图1-9，小型桌面3d打印机，包括3d打印机本体1和保护外壳24，所述3d打印机本体1 设置有挤出机排线4、供料模块11、料盘3、x轴水平移动机构18、z轴水平移动机构
19、y轴水平移动机构29、打印平台16、tf接口8、usb接口9和开关10，所述x轴水平移动机构18和z轴水平移动机构19组合而成喷头水平位置调节装置，所述z轴水平移动机构19垂直安装于基础板15上侧，所述z轴水平移动机构19设置有固定安装板14，所述固定安装板14的横梁上侧滑动安装有x轴水平移动机构18，所述x轴水平移动机构18设置有熔融输送模块12，所述熔融输送模块12设置有喷头20，所述喷头20通过挤出机排线4与供料模块11相连接，所述料盘3上侧的abs线穿入供料模块 11内，并且料盘3挂设于料架2上侧，所述料架2通过螺丝连接于3d打印机本体1侧壁上侧；所述x 轴水平移动机构18正下方设置有打印平台16，所述打印平台16固定安装于y轴水平移动机构29上侧；所述y轴水平移动机构29安装于基础板15上侧；所述基础板15外侧扣合安装有保护外壳24，所述保护外壳24由底盖25、主壳体22和后盖板23组合而成，所述主壳体22的后端设置有后盖板 23，所述主壳体22的底部端面上设置有底盖25，所述底盖25上侧设置有基础板15；保护外壳具有用于安装并打印的打印腔；通过供料模块11进行定量输送线材，使线材输送至熔融输送模块的加热块处，并且通过喷头20对打印平台16进行喷涂。
44.如图4所示，本实施例提供了小型桌面3d打印机，其特征在于：所述3d打印机本体1上侧设置有控制面板30，所述控制面板30采用具有显示屏的控制面板，显示屏为0.96寸的显示屏。
45.如图3所示，本实施例提供了小型桌面3d打印机，其特征在于：所述熔融输送模块12滑动安装于x轴水平移动机构18的横梁上侧，所述熔融输送模块12通过紧固螺栓连接第一风机17，所述 x轴水平移动机构18、z轴水平移动机构19和y轴水平移动机构29为现有技术，在此不做详细的叙述，在打印过程中x轴水平移动机构18、z轴水平移动机构19和y轴水平移动机构29通过步进电机分别控制相应的方向移动，使得x轴水平移动机构随z轴水平移动机构的z向位置进行垂直升降，由于x轴水平移动机构上安装有熔融输送模块12，因此熔融输送模块12随着x轴水平移动机构进行左右直线移动，y轴步进电机带动打印平台前后方向移动通过3维移动来实现模型的打印过程。
46.如图5或图6所示，本实施例提供了小型桌面3d打印机，其特征在于：所述主壳体22整体呈正方体设置，所述主壳体22后部端面采用敞开设置，所述主壳体22底部端面上侧开设有安装槽 221，所述主壳体22的两侧面上侧均开设有观察窗口26，所述主壳体22采用一整块的铝合金板折弯而成，并且为一体化设置；观察窗口26可以直观的观察3d打印机本体内部的工作情况，主壳体的设置便于保护3d打印机本体，防止受到损坏。
47.如图8所示，本实施例提供了小型桌面3d打印机，其特征在于：所述主壳体22底部端面通过螺丝紧固连接底盖25，所述底盖25上侧设置有耳板251，所述耳板251与底盖25之间为垂直设置。
48.如图9所示，本实施例提供了小型桌面3d打印机，其特征在于：所述底盖25上侧设置有基础板15，所述基础板15侧部端面的前端设置有第二挡板152，所述基础板15顶部端面上设置有第一挡板151，所述第二挡板152、第一挡板151与基础板15之间为一体化设置，并且整体呈倒凹型设置，所述基础板15的侧部端面上侧开设有卡槽153。
49.如图8或图9所示，本实施例提供了小型桌面3d打印机，其特征在于：所述耳板251插入卡槽 153内，实现卡合连接，通过紧固螺栓，实现底盖25与基础板15之间的连接，并且通过紧固螺栓与主壳体22实现连接；实现主壳体22、底盖25和基础板15之间的连接。
50.如图7所示，本实施例提供了小型桌面3d打印机，其特征在于：所述后盖板23设置有折弯部 231，所述折弯部231扣合安装于主壳体22后部端面顶端，并且通过紧固螺栓实现后盖板23与主壳体22之间的连接。
51.本实用新型的工作原理是：
52.本实用新型在安装时，仅需将3d打印机本体安装于基础板上侧，然后将底板的耳板251插入基础板15的卡槽153内，实现卡合连接，利用紧固螺栓进行固定，然后将主壳体22扣合安装于基础板15的外侧，并且通过紧固螺栓与主壳体22实现连接，然后将底盖25通过螺丝紧固连接至所述主壳体22底部端面上，最后将后盖板23的折弯部231扣合安装于主壳体22后部端面顶端，通过紧固螺栓实现后盖板23与主壳体22之间的连接，由此完成整个保护外壳的安装。
53.在使用时仅需将设计制作的模型导出格式stl到sd卡上，通过打印机算法进行3维打印，在打印过程中x轴水平移动机构18、z轴水平移动机构19和y轴水平移动机构29通过步进电机分别控制相应的方向移动，使得x轴水平移动机构随z轴水平移动机构的z向位置进行垂直升降，x轴水平移动机构上安装的熔融输送模块12，使得熔融输送模块12随着x轴水平移动机构进行左右直线移动，y轴步进电机带动打印平台前后方向移动通过3维移动来实现模型的打印过程；
54.加热头根据设置的温度进行加热，当温度达到设定值时，唤醒供料模块的进料电机进行送料，喷头通过移动来实现模型轨迹的材料堆积，从而实现打印过程。
55.本实用新型增设主壳体22，并且主壳体22采用一整块的铝合金板折弯而成，呈一体化设置，本实用新型3d打印机本体的保护外壳仅仅采用主壳体、底盖25、后盖板和基础板四大部分组合而成，代替原先的多组盖板组合或原先的焊接安装，结构上更加简单方便，体积小、便于携带，降低拆卸难度，便于中小学学生的学习。
56.本实用新型通过内置两个散热风机，分别对加热头和电路板进行散热，防止温度过高。
57.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。