阅读说明：本技术 一种具有双向轨道打印的3d打印机一体装置 (Integrative device of 3D printer with two-way track is printed ) 是由 杨灿坤 于 2019-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有双向轨道打印的3D打印机一体装置,包括脚座,脚座的顶端设置有底座框架,底座框架的顶端安装有若干Z轴电动机,Z轴电动机的一端连接有Z轴轨道,Z轴轨道的顶端安装有固定滑轮,固定滑轮的顶端与操作台底盘连接,操作台底盘的底端设置有底盘固定座,底盘固定座的底端设置有转动轴,转动轴的底端设置有电动机,操作台底盘的顶端设置有操作平台,转动轴贯穿于底盘固定座和操作台底盘至操作平台的内侧,底座框架的内侧安装有控制电源箱,底座框架一侧的顶端安装有操作屏。采用双轨道设计,减少金属材质之间的摩擦力,减少噪音提升部件性能,滑轮和匀速带设计为齿状提高精准度,将操作平台为自转,提高打印机的灵活性。(The invention discloses a 3D printer integrated device with bidirectional track printing, which comprises a foot base, wherein a base frame is arranged at the top end of the foot base, a plurality of Z-axis motors are arranged at the top end of the base frame, one end of each Z-axis motor is connected with a Z-axis track, a fixed pulley is arranged at the top end of each Z-axis track, the top ends of the fixed pulleys are connected with an operation table chassis, a chassis fixing seat is arranged at the bottom end of the operation table chassis, a rotating shaft is arranged at the bottom end of the chassis fixing seat, the bottom end of the rotating shaft is provided with the motor, an operation platform is arranged at the top end of the operation table chassis, the rotating shaft penetrates through the chassis fixing seat and the operation table chassis to the inner side of the operation platform, a. Adopt the design of double track way, reduce the frictional force between the metal material, the noise abatement promotes the part performance, and the pulley improves the precision for the cusp with the design of at the uniform velocity area, is the rotation with operation platform, improves the flexibility of printer.)

一种具有双向轨道打印的3D打印机一体装置

技术领域

本发明涉及3D打印机技术领域，具体为一种具有双向轨道打印的3D打印机一体装置。

背景技术

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种形式，又称增材制造，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，日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物，目前3D打印机的轨道多使用滑车，精确度相对较低，部件之间摩擦力大，长年累月容易导致部件磨损且噪音大，随着竞争力的加强，对3D打印机的部件性能也需要优化改进，在细节体现品质，稳定性更高，更耐用，更静音的轨道可使打印的产品效果更好，用户使用体验感更舒适。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有双向轨道打印的3D打印机一体装置，采用双向轨道，利用垫片设计减少金属材质之间的直接接触，从而减少摩擦力，增大润滑性，并且降低机器运作的声音，采用齿状匀速带和与齿状匀速带想捏合的滑轮、辊轮设计，精确运行，提高轨道运作时的稳定性，更加匀速的打印，再配合可在Z轴上滑动又可自转的操作平台设计，提高打印机的灵活性，从而提高产品质量。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有双向轨道打印的3D打印机一体装置，包括脚座，所述脚座的顶端设置有底座框架，所述底座框架的顶端安装有若干Z轴电动机，所述Z轴电动机的一端连接有Z轴轨道，所述Z轴轨道的顶端安装有固定滑轮，所述固定滑轮的顶端与操作台底盘连接，所述操作台底盘的底端设置有底盘固定座，且底盘固定座的底端与固定滑轮连接，所述底盘固定座的底端设置有转动轴，所述转动轴的底端设置有电动机，所述操作台底盘的顶端设置有操作平台，所述转动轴贯穿于底盘固定座和操作台底盘至操作平台的内侧，所述底座框架的内侧安装有控制电源箱，且控制电源箱位于操作平台的底端，所述底座框架一侧的顶端安装有操作屏，所述操作屏的一侧设置有物料架，所述底座框架四个直角的顶端连接有若干Y轴轨道，所述Y轴轨道的外侧设置有X轴轨道，且X轴轨道与Y轴轨道垂直，所述X轴轨道一端的顶部安装有X轴电动机，所述Y轴轨道的外侧安装有耗材架，所述耗材架的顶端固定有挤出机机电，所述挤出机机电的一端连接有耗材，所述耗材的一端连接有打印头，且打印头位于Z轴轨道的外侧，所述Y轴轨道的顶端连接设置有连接块，所述连接块的一端连接有Y轴电动机，所述连接块的另一端连接有顶支撑杆。

优选的，所述Y轴轨道包含有第二滑轮块，所述第二滑轮块的内侧设置有若干垫片，所述垫片之间设置有第一滑轮块，且第一滑轮块位于第二滑轮块内侧，所述第一滑轮块的一侧连接有若干滑轮，所述滑轮的一侧与匀速带相切。

优选的，所述第一滑轮块为M型结构，所述第一滑轮块中端部位底端位置不与第二滑轮块相切。

优选的，所述垫片采用橡胶材质制作，所述垫片的外表面涂有PTFE涂层。

优选的，所述滑轮和匀速带均为齿状结构，所述滑轮滚动时与匀速带相啮合。

优选的，所述第一滑轮块与垫片为固定连接，所述第一滑轮块和滑轮为活动连接。

优选的，所述垫片和滑轮与第二滑轮块为滑动连接。

优选的，所述底盘固定座与固定滑轮固定连接，所述底盘固定座与操作台底盘转动连接，所述操作台底盘与操作平台固定连接。

(三)有益效果

本发明提供了一种具有双向轨道打印的3D打印机一体装置。具备以下有益效果：

(1)、本发明采用双轨道设计，包含为：第一滑轮块、第二滑轮块、垫片、滑轮、匀速带，利用第一滑轮块在第二滑轮块上形成具有封闭性的滑块，再利用采用橡胶材质的垫片，减少金属材质之间的摩擦力，减少噪音，提升部件性能，垫片通过采用PTFE涂层提升润滑度，再次提高静音效果，配合双向滑轮使用，滑轮和匀速带设计为齿状，提高运行精准度，提高轨道的匀速运行，降低轨道磨损而产生的打印不均匀问题，改进操作平台Z轴的固定方向运动，将操作平台设计为自转，配合X/Y/Z轴提高打印机的灵活性。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明轨道结构切面立面图；

图3为本发明结构图1中A的放大示意图。

图中：1 Y轴电动机、2连接块、3 X轴电动机、4 X轴轨道、5操作平台、501固定滑轮、6 Y轴轨道、601第一滑轮块、602第二滑轮块、603垫片、604滑轮、605匀速带、7脚座、8底座框架、9 Z轴电动机、10操作台底盘、1001底盘固定座、1002转动轴、1003电动机、11Z轴轨道、12控制电源箱、13操作屏、14物料架、15耗材架、16挤出机机电、17耗材、18顶支撑杆、19打印头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本发明提供一种具有双向轨道打印的3D打印机一体装置，包括脚座7，脚座7的顶端设置有底座框架8，底座框架8的顶端安装有若干Z轴电动机9，Z轴电动机9的一端连接有Z轴轨道11，本设计X/Y/Z轴轨道的内部结构相同，轨道两端的连接块2内部设置有辊轮，辊轮为齿轮状与匀速带605的齿状带啮合，电动机连接辊轮，电源控制带动辊轮运作，Z轴轨道11的顶端安装有固定滑轮501，固定滑轮501的顶端与操作台底盘10连接，操作台底盘10的底端设置有底盘固定座1001，且底盘固定座1001的底端与固定滑轮501连接，底盘固定座1001的底端设置有转动轴502，转动轴502的底端设置有电动机503，操作台底盘10的顶端设置有操作平台5，转动轴502贯穿于底盘固定座1001和操作台底盘10至操作平台5的内侧，底座框架8的内侧安装有控制电源箱12，且控制电源箱12位于操作平台5的底端，控制电源箱12的内部设置有电路板，微控器(参考型号为ATMEGA2560)，电源，电动总计装置，底座框架8一侧的顶端安装有操作屏13，操作屏13的一侧设置有物料架14，底座框架8四个直角的顶端连接有若干Y轴轨道6，Y轴轨道6的外侧设置有X轴轨道4，且X轴轨道4与Y轴轨道6垂直，X轴轨道4一端的顶部安装有X轴电动机3，Y轴轨道6的外侧安装有耗材架15，耗材架15的顶端固定有挤出机机电16，挤出机机电为现有技术，参考型号为Tronxy X5S，挤出机机电16的一端连接有耗材17，耗材17的一端连接有打印头19，且打印头19位于Z轴轨道4的外侧，Y轴轨道6的顶端连接设置有连接块2，连接块2的一端连接有Y轴电动机1，连接块2的另一端连接有顶支撑杆18。

Y轴轨道6包含有第二滑轮块602，第二滑轮块602的内侧设置有若干垫片603，垫片603之间设置有第一滑轮块601，且第一滑轮块601位于第二滑轮块602内侧，第一滑轮块601的一侧连接有若干滑轮604，滑轮604的一侧与匀速带605相切，利用双向轨道的结构关系，采用垫片603降低第一滑轮块601与第二滑轮块602之间的摩擦，同时利用滑轮604在匀速带605上匀速运动，使第一滑轮块601匀速的在第二滑轮块602上滑动。

第一滑轮块601为M型结构，第一滑轮块601中端部位底端位置不与第二滑轮块602相切，采用M型结构的第一滑轮块601，且M型结构的中端部位略短，不与第二滑轮块602相切，减少第一滑轮块601与第二滑轮块602之间的摩擦力，便于促进第一滑轮块601在第二滑轮块602上匀速滑动，M型结构也便于安装双滑轮604，进一步减少第一滑轮块601在第二滑轮块602上的摩擦力。

垫片603采用橡胶材质制作，垫片603的外表面涂有PTFE涂层，橡胶具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料，PTFE涂层具有高清洁性、低扭矩润滑、消音、防静电的特性，低摩擦耐磨损性，具有显著的润滑性，摩擦系数低至0.05，不粘性，出色的附着力，为设备提供长期而有效的防护，防电化学腐蚀，黏着力及颜色识别，经过PTFE涂层涂覆后的工件，在耐磨，自润滑，防粘，防腐蚀，耐高、低温，防绝缘等方面有着卓越的特性，能够起到避免工件锈死及延缓失效周期，更易安装和拆卸的良好效果，采用橡胶外涂PTFE涂层起到减少摩擦力的作用，橡胶可减少铁质材质之间的直接摩擦，减少噪音，PTFE涂层便于更匀速的滑动。

滑轮604和匀速带605均为齿状结构，滑轮604滚动时与匀速带605相啮合，以钢丝绳或玻璃纤维为强力层，外覆以聚氨酯或氯丁橡胶的环形状匀速带605，带的内周与外周为齿状，轨道的两端设置有与齿形匀速带605相啮合的辊轮，在X轴电动机3的带动下带动匀速带605运动，与内周的辊轮啮合，与外周的滑轮604啮合，匀速带605传动时，由于结构相啮合，传动比准确，对轴作用力小，结构紧凑，耐油，耐磨性好，抗老化性能好，减少噪音并保证匀速运动，减少由于力不稳定而使产品产生瑕疵的失误。

第一滑轮块601与垫片603为固定连接，第一滑轮块601和滑轮604为活动连接，利用此结构，通过垫片603与第一滑轮块601为固定连接，便于第一滑轮块601通过垫片603***第二滑轮块602U型结构内，更好的将第一滑轮块601固定在第二滑轮块602上，且不影响第一滑轮块601在第二滑轮块602上滑动，而且减少第一滑轮块601与第二滑轮块602之间的摩擦，保护部件的同时减少噪音，通过滑轮604与第一滑轮块601之前的活动连接，使第一滑轮块601的运作更加省力，摩擦力更小，作用更加匀速稳定。

垫片603和滑轮604与第二滑轮块602为滑动连接，利用第一滑轮块601与垫片603之间的固定连接，第一滑轮块601和滑轮604活动连接，再通过垫片603和滑轮604与第二滑轮块602滑动连接，使垫片603和滑轮604带动第一滑轮块601在第二滑轮块602上滑动。

底盘固定座1001与固定滑轮501固定连接，底盘固定座1001与操作台底盘10转动连接，操作台底盘10与操作平台5固定连接，通过此结构关系，便于稳固操作平台5的位置，利用操作台底盘10固定在操作平台5底端，来稳固操作平台5与Z轴轨道11的位置关系，再通过底盘固定座1001与固定滑轮501的固定连接，使操作平台5稳定的沿着Z轴轨道11滑动，由于底盘固定座1001与操作台底盘10之间为转动连接，便于在操作平台5底端电动机1003的带动下，通过转动轴1002带动操作台底盘10传动，继而带动操作平台5转动，此结构便于操作平台5的自转运动，同时增强操作平台5的稳定性，操作平台5自转增强打印机的灵活性。

使用时，连接电源，将耗材放置在物料架15上，将材料导管的一头***挤出机机电16内穿出，再固定在打印头19上，利用操作屏13打开电源，选择进行提前升温，升温完毕点击操作屏13控制挤出机机电16进行挤出动作，当喷头均匀吐丝后，***SD卡，选择要打印的文件，接受信息后打印头利用X轴轨道4在Y轴轨道6上滑行，往下降落开始打印，打印后，打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体，利用打印头19在X轴轨道4上滑动，X轴轨道4在Y轴轨道6上滑动，操作平台5在Z轴轨道11上滑动，实现对打印头的方向操作，利用控制电源内设置的微型控制芯片对轨道位置进行控制，对半径相等的圆形或需要来回反复操作的弧形，可利用底盘固定座1001在固定转轴上的转动，实现操作平台5的自转，提高操作灵活性，利用Z轴、X轴、Y轴之间的相互配合完成材料的打印，当轨道进行滑动时，垫片603和滑轮604带动第一滑轮块601，通过滑轮604上的齿状啮合在齿状匀速带605上，达到静音，匀速，且减少部件摩擦力的滑动效果，完成打印后的材料再经过轻微打磨，得到表面光滑的物品。

综上可得，本发明采用双向轨道设计，利用垫片603减少第一滑轮块601和第二滑轮块602之间的直接接触，从而降低两个部件的磨损，提高部件的耐用度，将垫片603喷涂PTFE涂层达到润滑的效果，减少垫片603与第二滑轮块602的摩擦，由于垫片603采用橡胶制作，则可在达到润滑的效果上促进静音效果，配合双向滑轮604，达到省力进一步降低摩擦的效果，便于轨道运行的畅通型，滑轮604采用与匀速带605相啮合的齿状结构，便于轨道运行时的精准度，从而提高打印头19打印过程中的流畅性，精准度，进而提高产品质量，又采用可自转的操作平台5设计，可配合Y轴、X轴、Z轴形成更灵活的打印整体部件，进而提高产品的细节质量，提高竞争优势。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。