开放式并联3D打印机的制作方法

本实用新型涉及3D打印的技术领域，尤其涉及一种无须安装上框架的并联式3D打印机。

背景技术：

3D打印是目前一个新兴的行业，在现有技术中有着各种各样的3D打印机结构。并联式3D打印机，又称为三角洲3D打印机、Delta式3D打印机等，其具有三个竖直设置的导轨，每个导轨上安装一个能够被电机驱动沿竖直方向滑动的滑块，每个滑块上铰接安装有拉杆组，各拉杆组由两根并排平行设置的拉杆组成，拉杆组的另一端均连接至挤出头。在工作时，三个滑块滑动改变挤出头在空间上的位置，挤出头将熔融的3D打印材料挤出至指定的坐标，实现3D 打印。

在申请号为CN201310246765.9的发明专利中，公开了一种并联式3D打印机，其具有三个导向杆，滑块安装在导向杆上，电机带动同步皮带驱动滑块纵向位移。然而这种技术方案存在技术问题，即皮带轮传动的方式无法提供导向性，需要借助外部设置的导向杆，而单独的导向杆在长期使用中可能发生小角度的偏斜，用户在没有察觉偏斜的情况下发现3D打印精度出现问题，而难以排除。因此，在后续采用该种结构的专利申请中，例如CN201410765663.2、 CN201410801070.7、CN01620626072.1中，均在三个导向杆的上端设置有上框架，上框架的形状与三个导向杆的分布方位对应，将三个导向杆的上端固定连接，使每个导向杆都同时受到其他两个导向杆的作用力，避免出现单个导向杆偏斜的问题。但是，这种解决方案又带来了新的技术问题，当任一导向杆和上框架冲到冲击或者其他外力作用时，变形会同时影响其余所有的导向杆，使得外力造成的影响增大。而且采用上框架的并联式3D打印机，将上方封闭，影响观察视线，不便于用户观察3D打印过程，难以在打印出现问题后第一时间发现。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供开放式并联3D打印机，旨在现有技术中的并联式3D打印机具有多个导向杆相互影响、不便于观察打印过程的问题。

本实用新型是这样实现的，开放式并联3D打印机，包括底座，还包括多个安装于所述底座上的直线模组，所述直线模组包括均为竖直安装在所述底座上的条形安装板、丝杠以及用于驱动所述丝杠转动的电机，所述条形安装板上设有导轨，所述导轨上安装有滑动件，所述滑动件套设于所述丝杠上且设有用于螺纹配合的丝杠螺母。

进一步地，所述滑动件包括相互固定的连接法兰和滑块，所述滑块滑动安装于所述导轨，所述连接法兰包括可供所述丝杠穿过的第一通腔，所述丝杠螺母安装于所述第一通腔内或安装于所述第一通腔的开口所在端面。

进一步地，所述连接法兰包括可供所述条形安装板穿过的第二通腔，所述滑块位于所述第二通腔内且通过固定件固定于所述连接法兰。

进一步地，所述第一通腔内还设有套设于所述丝杠的消隙螺母。

进一步地，于所述条形安装板上位于所述导轨上末端处设有回零开关。

进一步地，于所述条形安装板上所述导轨一侧设有可供导线置入的直槽，所述导线连接于所述回零开关和所述底座之间。

进一步地，所述直线模组还包括安装于所述底座上的下端盖，所述条形安装板下端固定安装于所述下端盖，所述电机安装于所述下端盖，所述电机输出轴为竖直方向且通过联轴器连接于所述丝杠下端。

进一步地，所述直线模组还包括安装于所述条形安装板上端的上端盖。

进一步地，还包括壳体，所述壳体具有用于容纳所述条形安装板、所述丝杠、所述电机的空腔，所述壳体一侧开口，所述条形安装板、安装于所述其开口处，所述滑动件具有延伸裸露于所述开口处的安装端面。

进一步地，所述壳体上、下端对应安装于所述上端盖和所述下端盖，所述壳体内部设有用于加强纵向强度的加强筋结构。

与现有技术相比，本实用新型中提供的开放式并联3D打印机，采用独立的直线模组替代现有技术中的导向杆结构，与同步带所不同的地方在于，直线模组内部采用丝杠的方式进行传动，丝杠配合导轨在长期使用也能够提供较佳的移动精度，无需额外安装上框架，继而避免了多个直线模组相互影响的问题，而且去除上框架后便于用户观察打印过程，能及时的发现问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的开放式并联3D打印机的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的直线模组的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的直线模组部分结构的爆炸示意图；

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合具体附图对本实施例的实现进行详细的描述。

如图1至图3所示，本实施中提供开放式并联3D打印机1，包括底座4和三个安装在底座4上的直线模组2。直线模组2包括条形安装板23、丝杠26 和电机24，其中条形安装板23和丝杠26都是竖直安装在底座4上，电机24 用于驱动丝杠26转动。条形安装板23上设有导轨231，导轨231上安装有滑动件27，滑动件27套设在丝杠26上且设有丝杠螺母273，丝杠螺母273与丝杠26相互螺纹配合。电机24转动后驱动丝杠26转动，在丝杠26和丝杠螺母 273的配合下，滑动件27在竖直方向上移动。在整个开放式并联3D打印机1 中，还包括其他与现有技术中并联3D打印机相同的结构，例如连杆组3、挤出头5等，其中连杆组3连接在挤出头5和滑动件27之间，通过三个滑动件27 在纵向移动实现挤出头5在空间上的定位，具体打印原理非本实施例重点，因此不做详述。应当理解的是，本实施例中的直线模组2数量为三个，在其他的实施例中根据具体的技术和控制方案也可以有更多数量，例如四个、五个等。

与现有技术相比，本实施例中采用丝杠26传动的方式替代了同步带，丝杠 26传动自身具有导向性，持续为滑动件27提供竖直方向的动力，条形安装板 23和导轨231对滑动件27移动的方向做精确导向，导轨231和丝杠26能够充分保证滑动件27保持竖直方向移动，在长期使用中也不易出现偏斜，持续保证较高的打印精度，从而延长使用寿命。由于单个直线模组2自身能够保证足够的精度，无需额外设置上框架将多个直线模组2相互固定，从而避免了各个直线模组2相互影响的问题。而且，开放式并联3D打印机1为没有顶盖的开放式结构，用户能方便的直接观察打印过程，便于及时发现打印问题。

如图3所示，本实施例中的滑动件27包括相互固定的连接法兰271和滑块 272，其中滑块272滑动安装于导轨231，主要承担导向作用；连接法兰271包括可供丝杠26穿过的第一通腔2711，丝杠螺母273安装于第一通腔2711内。由于与导轨231装配、丝杠26装配都需要较高的装配精度，难以一次性同时与这两者进行装配，滑动件27的分体设置方式可以将装配分为多个步骤：滑块 272与导轨231装配、连接法兰271与丝杠26装配，然后再将滑块272与连接法兰271装配固定即可。在其他的实施例中，丝杠螺母273也可以安装在连接法兰271开设第一通腔2711的端面并且与其开口对应，也即安装在第一通腔 2711外。

连接法兰271还包括可供条形安装板23穿过的第二通腔2712，滑块272 置于第二通腔2712内且通过固定件275固定于连接法兰271。在装配时，将滑块272装配至导轨231上，然后将连接法兰271套设在滑块272外，对齐后通过螺栓等固定件275将二者固定即可。由于滑动件27与丝杠26的配合位置、与导轨231的配合位置都位于其内部且位置相近，能够保证滑动件27在运动时的稳定。

优选的，在第一通腔2711内还设有套设于丝杠26的消隙螺母274，能够提供消隙的作用，其具体运行原理不做赘述。

在条形安装板23上位于导轨231上末端处还设有回零开关233，当滑动件 27接触到回零开关233后，回零开关233发出电信号提示滑动件27移动到达极限位置。为了便于布线、避免导线和滑动件27干扰，在条形安装板23上导轨231的一侧设有直槽232，导线整体置入直槽232内部，导线的两端分别连接至回零开关233和底座4。

如图1和图2所示，直线模组2还包括安装于底座4上的下端盖25、壳体 21和上端盖22，其中下端盖25和上端盖22分别安装于壳体21的上下端。条形安装板23的下端固定安装至下端盖25，上端安装至上端盖22。电机24安装于下端盖25，电机24的输出轴为竖直方向并且通过联轴器241连接于丝杠26 下端。壳体21具有用于容纳条形安装板23、丝杠26、电机24的空腔，壳体 21一侧设有连通至内部空腔的开口，条形安装板23即、安装在该开口处，换言之，条形安装板23、壳体21、上端盖22、下端盖25共同组成直线模组2的外壳。滑动件27具有延伸裸露于开口处的安装端面271，连杆组3一端即安装于在安装端面271上。

在壳体21内部设有用于加强纵向强度的加强筋结构211，加强筋结构211 如图2所示，其位于壳体21内条形安装板23的相对端面，加强筋结构211与条形安装板23在两个位置上保证整个直线模组2的直线度和结构强度，能够进一步延长使用寿命，保证打印精度。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。