[發明專利]基于FDM的新型3D打印機

有效

• 申請號: 201410081889.0
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN103802322A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 隗德民;單永磊;程景湘
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

1.一種基于FDM的新型3D打印機，包括機架、底座、X軸移動系統、Y軸移動系統、Z軸移動系統、打印裝置，其特征是，所述機架包括兩側的左立柱、右立柱及下連接板，下連接板與左立柱、右立柱連接，底座與下連接板連接，打印裝置與X軸移動系統連接，X軸移動系統與Z軸移動系統連接，左立柱、右立柱設有立柱導軌，Z軸移動系統與立柱導軌連接，Y軸移動系統與底座連接，所述X軸移動系統設有打印裝置移動的X軸移動導軌,底座上設有相連接的電源、控制器，所述控制器與X軸移動系統、Y軸移動系統、Z軸移動系統、打印裝置連接，所述Z軸移動系統包括兩個第三數控電機、左側絲杠及右側絲杠、左側Z軸固定座及右側Z軸固定座、限位開關，所述兩個第三數控電機分別設于左立柱、右立柱兩側的底座下部，所述左側絲杠、右側絲杠分別設于左立柱、右立柱外側，第三數控電機輸出軸伸出底座上端面與絲杠下端連接，絲杠上端與上蓋連接，上蓋與上連接板連接，絲杠與絲杠螺母連接，所述絲杠螺母分別與左側Z軸固定座及右側Z軸固定座連接，左側Z軸固定座及右側Z軸固定座分別與X軸移動系統連接，Z軸固定座設有固定座通孔，左立柱、右立柱從固定座通孔中穿過，沿左立柱、右立柱兩根立柱中心線所在平面的固定座通孔兩側分別設有水平連接孔，水平連接孔內設有連接軸，連接軸上設有軸承，所述軸承與立柱導軌配合，所述左側絲杠、右側絲杠軸線與左立柱、右立柱中心線在左右方向上共面，第三限位開關設于左側立柱下部靠近底座的上端面處，第三限位開關與左側Z軸固定座的下端面配合，所述第三限位開關與控制器連接。

2.如權利要求1所述的基于FDM的新型3D打印機，其特征是，所述電源的輸出電壓為DC12V直流電源；所述第三數控電機、第四數控電機采用步進電機。

3.如權利要求2所述的基于FDM的新型3D打印機，其特征是所述控制器采用單片機。

4.如權利要求1所述的基于FDM的新型3D打印機，其特征是，所述左側Z軸固定座上部設有沿著X軸移動方向的導線槽，底座左側設有導線通孔，所述的各個數控電機、限位開關與電源、及控制器連接的導線從導線通孔中穿過。

5.如權利要求1至4任意一項所述的基于FDM的新型3D打印機，其特征是，所述打印裝置包括擠出打印頭、連接架、送料機構，所述連接架的左右側支撐臂與X軸移動導軌連接、沿X軸移動導軌軸向移動，送料機構安裝在連接架上，擠出打印頭與連接架下部連接。

6.如權利要求5所述的基于FDM的新型3D打印機，其特征是，所述送料機構包括第四數控電機、主動輪軸、從動輪軸，第四數控電機輸出軸上設有第一齒輪，主動輪軸上設有第二齒輪，第一齒輪與第二齒輪嚙合，支撐座沿前后方向的中間部位設有上下貫通的支撐座槽孔，主動輪軸通過軸承與支撐座前后兩側連接，主動輪軸的中間設有打印耗材驅動輪，從動輪軸中間設有從動輪，打印耗材驅動輪、從動輪設于支撐座槽孔內，支撐座前后兩側設有長槽孔，從動輪軸通過兩側的支撐軸端部與長槽孔連接，支撐軸端部沿徑向設有與從動輪軸垂直貫通的水平導向孔，所述導向孔的軸線與從動輪軸軸線在水平面內垂直相交，連接架上設有從動輪水平位置調節螺絲連接孔，調節螺絲與從調節螺絲連接孔連接，調節螺絲連接孔軸線與導向孔的軸線重合，打印耗材通過設于調節螺絲上的第二壓縮彈簧壓緊于打印耗材驅動輪、從動輪之間，第一種壓緊方式是：主動輪軸軸承安裝孔與長槽孔通過長槽孔與主動輪軸軸承安裝孔之間的側面隔開，調節螺絲的細的末端從導向孔伸出后、與第三壓縮彈簧配合，第三壓縮彈簧的一端與長槽孔側面連接、一端與調節螺絲末端后部的臺階配合，所述調節螺絲上設有調節螺母、鎖緊螺母，連接架上還設有與長槽孔貫通的調整孔，所述調節螺母、鎖緊螺母設于調整孔位置，通過鎖緊螺母將調節螺絲與連接架固定，第二壓縮彈簧設于支撐軸端與調節螺母之間的調節螺絲上；第二種壓緊方式是：主動輪軸軸承安裝孔與長槽孔是連通的結構，調節螺絲的末端與導向孔配合，所述調節螺絲上設有調節螺母、鎖緊螺母，連接架上設有與長槽孔貫通的調整孔，所述調節螺母、鎖緊螺母設于調整孔位置，通過鎖緊螺母將調節螺絲與連接架固定，第二壓縮彈簧設于支撐軸端與調節螺母之間的調節螺絲上，通過第二壓縮彈簧的彈力將打印耗材壓緊在打印耗材驅動輪與從動輪之間。

7.如權利要求1所述的基于FDM的新型3D打印機，其特征是，所述控制器、電源設于底座底部。

8.如權利要求1所述的基于FDM的新型3D打印機，其特征是，所述第三限位開關通過限位開關固定塊與左立柱連接，限位開關固定塊上部設有安裝限位開關的垂直凹槽，在靠近垂直凹槽中部設有水平凹槽，垂直凹槽下部設有導線槽，限位開關內側與接線柱連接的導線從導線槽向外導出，固定塊下部設有本體連接孔，本體連接孔內設有固定塊本體螺栓，固定塊本體螺栓與螺母配合，螺母與立柱導軌配合；所述水平凹槽內設有彈簧鋼絲，所述彈簧鋼絲與限位開關的限位開關固定孔配合，彈簧鋼絲的兩端與水平凹槽的兩個側壁接觸，彈簧設為弧形結構，或者中間部位與限位開關固定孔配合部分采用直線段、兩側分別與中間部位彎折，限位開關底部與垂直凹槽底部接觸并定位、限位開關前端面與立柱道軌的端面接觸并定位。