三维打印机的内模块化行程仓的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了三维打印机的内模块化行程仓，包括：X轴运动系统、Y轴运动系统、Z轴运动系统和行程仓壁，其中X轴运动系统和Y轴运动系统是相对独立的，其中Z轴运动系统中打印台可以沿Z轴方向运动。本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓的外观及结构简洁美观；各个运动系统相互独立，不容易引起共振，减小了噪音，同时延长了使用寿命；X轴运动系统的电机负载减小，使三维打印机的打印更加稳定，打印效果更好；稳定的独立框架，在打印过程中避免了各个运动系统之间的相互干扰；模块化的处理方式使得行程仓能够在检修时单独取出，从而不影响其它结构，使原来纷繁复杂的结构拆卸过程简易化，减小了误操作的可能性。
【专利说明】三维打印机的内模块化行程仓
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及三维打印机的运动原理构架，尤其是三维打印机的内模块化行程仓。
【背景技术】
[0002]现有桌面级三维打印机为机架一体，即运动构架与打印机外观面为一体，运动原理构架即为打印机外观，作为初级的DIY或者是爱好者模型出现在大众的视野中。例如，Reprap三维打印机作为开源式桌面级打印机的鼻祖一直是所有三维打印机模仿的对象，从它一问市就打着可以自我复制的打印机的口号.其整个机身由光杆为主体，辅助以ABS打印零件链接。外观可以说是极为的原始，最大的问题在于对于业余爱好者来说在它在正常工作前必须有大量的时间用于组装及调试。Makerbot三维打印机作为与之并驾齐驱的三维打印机产品，同样沿用一体式的设计，将运动构架与外观组件捆绑为一个整体，造成两者共振后产生噪音，严重的导致螺丝松动影响使用寿命。另一方面，拆卸维修步骤繁琐，打印头组件作为三维打印机至关重要的一部分，也是一个经常需要清理维修的部件，框架式的机体直接导致了在拆装的过程中，必须由组装的第一个部件开始逐个拆除，十分的繁琐，而且繁复的拆卸也容易造成误操作，影响打印机打印效果。
实用新型内容
[0003]针对现有技术存在的上述缺陷，为了解决现有三维打印机在打印过程中容易引起共振、噪音过大、检修复杂、各个运动系统互相干扰的问题，本实用新型提供了三维打印机的内模块化行程仓，包括:x轴运动系统、Y轴运动系统、Z轴运动系统和行程仓壁。
[0004]其中X轴运动系统，包括:两根与X轴方向平行的X轴运动滑轨，一台X轴电机和两条X轴环形履带，X轴运动滑轨的两端设有齿纹，两条X轴环形履带分别通过X轴运动滑轨两端的齿纹把两根X轴运动滑轨连接起来，X轴电机可以带动两条X轴环形履带。
[0005]其中Y轴运动系统，包括:两根与Y轴方向平行的Y轴运动滑轨，一台Y轴电机和两条Y轴环形履带，Y轴运动滑轨的两端设有齿纹，两条Y轴环形履带分别通过Y轴运动滑轨两端的齿纹把两根Y轴运动滑轨连接起来，Y轴电机可以带动两条Y轴环形履带。
[0006]其中Z轴运动系统，包括两根垂直方向上的Z轴运动滑轨、一台Z轴电机、一条Z轴环形履带、一根轴承和打印台连接件，打印台连接件通过三个孔连接至两根Z轴运动滑轨和所述轴承上，轴承位于两根Z轴运动滑轨之间，Z轴电机挂在行程仓壁上。
[0007]其中行程仓壁，将X轴运动系统、Y轴运动系统和打印头组件包围起来，X轴电机和Y轴电机挂在行程仓壁上，X轴运动滑轨的两端和Y轴运动滑轨的两端分别固定在行程仓壁上，两根X轴运动滑轨位于两根Y轴运动滑轨的上面。
[0008]本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓的一个实施例中，其中X轴运动系统还包括X轴光杆，X轴光杆与Y轴方向平行，Y轴运动系统还包括Y轴光杆，Y轴光杆与X轴方向平行，X轴光杆和Y轴光杆连接至一个十字形连接件，打印头组件固定在十字形连接件的下面，X轴光杆位于Y轴光杆的上方，X轴光杆和Y轴光杆交叉形成一个十字交叉运动滑轨，十字形连接件可以在X轴光杆和Y轴光杆上自由运动。
[0009]本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓的一个实施例中，其中十字交叉运动滑轨的X轴光杆的端部通过两个T字形连接件分别连接至两根X轴运动滑轨上，及十字交叉运动滑轨的Y轴光杆的端部通过另两个T字形连接件分别连接至两根Y轴运动滑轨上，十字交叉运动滑轨、两根X轴运动滑轨和两根Y轴运动滑轨通过四个T字形连接件形成一个“田”字形运动滑轨框架，T字形连接件可以在与其相连接的X轴运动滑轨或Y轴运动滑轨上自由运动。
[0010]本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓的一个实施例中，其中打印台连接件可以在两根Z轴运动滑轨上自由上下滑动。
[0011]本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓的一个实施例中，其中轴承上及与其对应的孔中均设有螺纹，并且两者的螺纹相适应，打印台连接件可以在轴承上通过螺纹旋转上下移动。
[0012]本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓的一个实施例中，其中轴承的下面一端设有一个圆柱形凸起，圆柱形凸起与Z轴环形履带的一端相连,Z轴环形履带的另一端与Z轴电机相连，Z轴电机可以带动Z轴环形履带。
[0013]本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓的一个实施例中，其中“田”字形运动滑轨框架及打印头组件在Z轴方向上固定不动，打印台通过打印连接件沿Z轴方向可以上下运动。
[0014]本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓的实施例中，其中X轴运动系统和Y轴运动系统是相对独立的，分别由各自的电机控制其运动并在各自的运动滑轨上分别沿X轴或Y轴方向运动。
[0015]有益效果
[0016]本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓有以下优点:外观及结构简洁美观；各个运动系统相互独立，不容易引起共振，减小了噪音，同时延长了三维打印机的寿命；Y轴运动系统的电机负载减小，使三维打印机的打印更加稳定，打印效果更好；稳定的独立框架，在打印过程中避免了各个运动系统之间的相互干扰；模块化的处理方式使得三维打印机的行程仓能够在检修时单独取出，从而不影响其它结构，因此，在三维打印机的检修清洗过程中，使原来纷繁复杂的结构拆卸过程简易化，减小了误操作的可能性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是三维打印机的一体化捆绑式结构示意图。
[0018]图2是三维打印机的内模块化行程仓示意图。
[0019]图3是三维打印机的内模块化行程仓俯视图。
[0020]图4是三维打印机的内模块化行程仓侧视图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
[0022]如图1为三维打印机的一体化捆绑式结构示意图，Y轴运动系统有与Y轴方向平行的两条运动滑轨(01)，打印头组件(在图中未示出)固定至“一”字形连接件(03)的下面，“一”字形连接件(03)贯穿连接在与X轴方向平行的另外两条并列的运动滑轨(02)上，并且“一”字形连接件(03)可以在与X轴方向平行的运动滑轨(02)上运动，与X轴方向平行的运动滑轨(02)的两端通过T型连接件(04)分别与Y轴方向平行的两条运动滑轨(01)相连接，并且T型连接件(04)可以同时在与Y轴方向平行两条运动滑轨(01)上运动，其中T型连接件(04)通过一条履带由电机带动而在与Y轴方向平行的两条运动滑轨(01)上运动，使打印头组件随T型连接件在与其连接的两条滑轨上沿Y轴方向运动而运动，其中“一”字形连接件(03)通过另外一条履带由电机带动而在与X轴方向平行的运动滑轨(02)上运动，使打印头组件随“一”字形连接件在与其连接的运动滑轨上沿X轴方向运动而运动，Z轴运动系统主要是通过与Z轴方向平行的两条滑轨(05)实现的。但是，这样一方面造成了带动Y轴运动系统的电机需要负载X轴运动系统的一部分重量，会造成打印效果不稳定，同时X轴运动系统和Y轴运动系统容易形成共振，产生噪音并影响打印机的寿命；另一方面，打印过程中需要X轴运动系统、Y轴运动系统和Z轴运动系统需要同时协作完成打印作品，将它们捆绑为一个整体，容易互相干扰，特别是X轴运动系统和Y轴运动系统不是独立的，X轴运动系统和Y轴运动系统之间，如果一方出现问题，必定会影响另外两个运动系统。
[0023]如图2和图3中所示，本实用新型提供了一种三维打印机的内模块化行程仓，包括:x轴运动系统、Y轴运动系统、Z轴运动系统和行程仓壁(17)。
[0024]图3为三维打印机的内模块化行程仓俯视图，从图中可以看出，其中X轴运动系统，包括:两根与X轴方向平行的X轴运动滑轨(06)，一台X轴电机(07)和两条X轴环形履带(08)，X轴运动滑轨(06)的两端设有齿纹(图中未示出)，两条X轴环形履带(08)分别通过X轴运动滑轨(06)两端的齿纹把两根X轴运动滑轨(06)连接起来，X轴电机(07)可以带动两条X轴环形履带(08)。
[0025]图3为三维打印机的内模块化行程仓俯视图，从图中可以看出，其中Y轴运动系统，包括:两根与Y轴方向平行的Y轴运动滑轨(09)，一台Y轴电机(10)和两条Y轴环形履带(11)，Y轴运动滑轨(09)的两端设有齿纹，两条Y轴环形履带(11)分别通过Y轴运动滑轨(09)两端的齿纹把两根Y轴运动滑轨(09)连接起来，Y轴电机(10)可以带动两条Y轴环形履带(11)。
[0026]图2为三维打印机的内模块化行程仓示意图，从图中可以看出，其中Z轴运动系统，包括两根垂直方向上的Z轴运动滑轨(12)、一台Z轴电机(图中未不出)、一条Z轴环形履带(图中未示出)、一根轴承(13)和打印台连接件(14)，打印台连接件(14)通过三个孔连接至两根Z轴运动滑轨(12)和所述轴承(13)上，轴承(13)位于两根Z轴运动滑轨
(12)之间，Z轴电机挂在行程仓壁(07)上(图中未示出)。
[0027]图2为三维打印机的内模块化行程仓示意图，从图中可以看出，其中行程仓壁
(17)，将X轴运动系统、Y轴运动系统和打印头组件(22)包围起来，X轴电机(07)和Y轴电机(08)挂在行程仓壁(17)上，X轴运动滑轨(06)的两端和Y轴运动滑轨(09)的两端分别固定在行程仓壁(17)上，两根X轴运动滑轨(06)位于两根Y轴运动滑轨(09)的上面，两根X轴运动滑轨(06)和两根Y轴运动滑轨(09)的端部分别交叉并形成一个正方形框架。
[0028]本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓的一个实施例中，如图3所示，其中X轴运动系统还包括X轴光杆(18)，X轴光杆(18)与Y轴方向平行，Y轴运动系统还包括Y轴光杆(19)，Y轴光杆(19)与X轴方向平行，X轴光杆(18)和Y轴光杆(19)连接至一个十字形连接件(20)，打印头组件(22)固定在十字形连接件(20)的下面，X轴光杆
(18)位于Y轴光杆(19)的上方，X轴光杆(18)和Y轴光杆(19)交叉形成一个十字交叉运动滑轨，十字形连接件(20)可以在X轴光杆(18)和Y轴光杆(19)上自由运动。
[0029]本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓的一个实施例中，如图3所示，其中十字交叉运动滑轨的X轴光杆(18)的端部通过两个T字形连接件(21)分别连接至两根X轴运动滑轨(06)上，及十字交叉运动滑轨的Y轴光杆(19)的端部通过另两个T字形连接件(21)分别连接至两根Y轴运动滑轨(09)上，十字交叉运动滑轨、两根X轴运动滑轨
(06)和两根Y轴运动滑轨(09)通过四个T字形连接件(21)形成一个“田”字形运动滑轨框架，T字形连接件(21)可以在与其相连接的X轴运动滑轨(06)或Y轴运动滑轨(09)上自由运动。
[0030]本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓的一个实施例中，如图2和图4中所示，其中打印台连接件(14)可以在两根Z轴运动滑轨(12)上自由上下滑动。
[0031]本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓的一个实施例中，如图2中所示，其中轴承(13)上及与其对应的孔中均设有螺纹，并且两者的螺纹相适应，打印台连接件(14)可以在轴承(13)上通过螺纹旋转上下移动。
[0032]本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓的一个实施例中，如图2中所示，其中轴承(13)的下面一端设有一个圆柱形凸起(15)，圆柱形凸起(15)与Z轴环形履带的一端相连(图中未示出)，Z轴环形履带的另一端与Z轴电机相连，Z轴电机可以带动Z轴环形履带(图中未示出)。
[0033]本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓的一个实施例中，如图2中所示，其中“田”字形运动滑轨框架及打印头组件(22)在Z轴方向上固定不动，打印台(16)通过打印连接件(14)沿Z轴方向可以上下运动。
[0034]本实用新型公开的三维打印机的内模块化行程仓的实施例中，如图3中所示，其中X轴运动系统和Y轴运动系统是相对独立的，分别由各自的电机控制其运动并在各自的运动滑轨上分别沿X轴或Y轴方向运动。
【权利要求】
1.三维打印机的内模块化行程仓，包括: X轴运动系统，包括:两根与X轴方向平行的X轴运动滑轨，一台X轴电机和两条X轴环形履带，所述X轴运动滑轨的两端设有齿纹，所述两条X轴环形履带分别通过所述X轴运动滑轨两端的齿纹把所述两根X轴运动滑轨连接起来，所述X轴电机可以带动所述两条X轴环形履带； Y轴运动系统，包括:两根与Y轴方向平行的Y轴运动滑轨，一台Y轴电机和两条Y轴环形履带，所述Y轴运动滑轨的两端设有齿纹，所述两条Y轴环形履带分别通过所述Y轴运动滑轨两端的齿纹把所述两根Y轴运动滑轨连接起来，所述Y轴电机可以带动所述两条Y轴环形履带； Z轴运动系统，包括两根垂直方向上的Z轴运动滑轨、一台Z轴电机、一条Z轴环形履带、一根轴承和打印台连接件，所述打印台连接件通过三个孔连接至所述两根Z轴运动滑轨和所述轴承上，所述轴承位于所述两根Z轴运动滑轨之间，所述Z轴电机挂在行程仓壁上; 行程仓壁，将所述X轴运动系统、所述Y轴运动系统和打印头组件包围起来，所述X轴电机和所述Y轴电机挂在所述行程仓壁上，所述X轴运动滑轨的两端和所述Y轴运动滑轨的两端分别固定在所述行程仓壁上，所述两根X轴运动滑轨位于所述两根Y轴运动滑轨的上面。
2.根据权利要求1所述的三维打印机的内模块化行程仓，其特征在于:所述X轴运动系统还包括X轴光杆，所述X轴光杆与Y轴方向平行，所述Y轴运动系统还包括Y轴光杆，所述Y轴光杆与X轴方向平行，所述X轴光杆和Y轴光杆连接至一个十字形连接件，打印头组件固定在所述十字形连接件的下面，所述X轴光杆位于所述Y轴光杆的上方，所述X轴光杆和所述Y轴光杆交叉形成一个十字交叉运动滑轨，所述十字形连接件可以在所述X轴光杆和所述Y轴光杆上自由运动。
3.根据权利要求2所述的三维打印机的内模块化行程仓，其特征在于:所述十字交叉运动滑轨的X轴光杆的端部通过两个T字形连接件分别连接至所述两根X轴运动滑轨上，及所述十字交叉运动滑轨的Y轴光杆的端部通过另两个T字形连接件分别连接至所述两根Y轴运动滑轨上，所述十字交叉运动滑轨、所述两根X轴运动滑轨和所述两根Y轴运动滑轨通过四个T字形连接件形成一个“田”字形运动滑轨框架，所述T字形连接件可以在与其相连接的X轴运动滑轨或Y轴运动滑轨上自由运动。
4.根据权利要求1所述的三维打印机的内模块化行程仓，其特征在于:所述打印台连接件可以在所述两根Z轴运动滑轨上自由上下滑动。
5.根据权利要求1所述的三维打印机的内模块化行程仓，其特征在于:所述轴承上及与其对应的孔中均设有螺纹，并且两者的螺纹相适应，所述打印台连接件可以在所述轴承上通过螺纹旋转上下移动。
6.根据权利要求1所述的三维打印机的内模块化行程仓，其特征在于:所述轴承的下面一端设有一个圆柱形凸起，所述圆柱形凸起与所述Z轴环形履带的一端相连，所述Z轴环形履带的另一端与所述Z轴电机相连，所述Z轴电机可以带动所述Z轴环形履带。
7.根据权利要求3所述的三维打印机的内模块化行程仓，其特征在于:所述“田”字形运动滑轨框架及所述打印头组件在Z轴方向上固定不动。
【文档编号】B29C67/00GK203957358SQ201420334338
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】谈天, 郑海晨, 陶明昊 申请人:谈天