本發(fā)明涉及一種3D打印設(shè)備，具體涉及一種基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)。

背景技術(shù)：

3D 打印機(jī)，即快速成形技術(shù)的一種機(jī)器，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。過(guò)去其常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。

現(xiàn)在主流的3D 打印技術(shù)主要包括四種：光固化成型（SLA），三維粉末粘接（3DP），選擇性激光燒結(jié)（SLS），熔融沉積快速成型（FDM）。其中，基于光固化成型技術(shù)，三維粉末粘接技術(shù)和選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的3D 打印機(jī)雖然精度較高，適用材料也比較廣泛，往往需要較大的功率，技術(shù)比較復(fù)雜，設(shè)備成本、維護(hù)成本和材料成本都很高，所以目前應(yīng)用范圍主要集中于高端制造領(lǐng)域。

熔融沉積快速成型（FDM）又稱(chēng)為熔絲沉積，它是將絲狀熱熔性材料加熱融化，通過(guò)帶有一個(gè)微細(xì)噴嘴的噴頭擠噴出來(lái)。熱熔材料熔化后從噴頭噴出，沉積在打印工作臺(tái)面板或者前一層已固化的材料上，溫度低于固化溫度后開(kāi)始固化，通過(guò)材料的層層堆積形成最終成品。

FDM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于制造簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)成本低廉，但是目前基于FDM 技術(shù)的3D 打印機(jī)普遍存在以下問(wèn)題，（1）進(jìn)絲力動(dòng)力不強(qiáng)的缺陷，造成3D打印機(jī)進(jìn)料不足，使打印精度大大降低，（2）運(yùn)行封閉性不好，造成傳感器溫度易受外界環(huán)境干擾的問(wèn)題，同時(shí)，由于保溫性不好的原因，也會(huì)造成打印一些收縮率較高的材料時(shí)模型翹曲比較嚴(yán)重的現(xiàn)象，防塵做不好，會(huì)造成模型結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，出現(xiàn)斑點(diǎn)式的瑕疵，（3）打印頭加熱過(guò)程中漏絲，造成3D打印機(jī)精度大大減小的，漏絲嚴(yán)重的時(shí)候，甚至?xí)斐赡Ｐ痛蛴∈。斯ぴ诟邷卮蛴☆^上清理，會(huì)造成不必要的危險(xiǎn)。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷：現(xiàn)有的基于FDM 技術(shù)的3D打印機(jī)，密封效果較差，料盤(pán)為固定式的，料盤(pán)不可調(diào)節(jié)，不具備自動(dòng)清潔的功能，打印頭在打印過(guò)程中易漏絲，大大減小了3D打印的精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題而提供一種新型的基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)，包括箱體、工作臺(tái)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、供電電源、打印機(jī)頭及位于打印機(jī)頭底端的打印噴嘴，所述工作臺(tái)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及打印機(jī)頭設(shè)置在所述箱體內(nèi)；還包括：密封裝置，包括鉸連于所述箱體上的蓋板，所述蓋板可覆蓋箱體的前部和頂部；所述箱體上設(shè)置有自動(dòng)收線器，所述自動(dòng)收線器上纏繞的鋼絲線的一端固定在蓋板上；供料裝置，包括卷絲盤(pán)、耗材絲、絲架臂及鉸鏈裝置，耗材絲纏繞在卷絲盤(pán)中心；所述絲架臂端部呈90°彎折，并且，所述卷絲盤(pán)中心可旋轉(zhuǎn)地套接于所述絲架臂端部；所述鉸鏈裝置包括固定部及自由部，其固定部固定連接于箱體后部，其自由部固定連接于所述絲架臂相對(duì)另一端；清潔裝置，包括底座，所述底座一端固定連接于箱體側(cè)部，所述底座的相對(duì)另一端設(shè)置有清潔部；所述清潔部包括殼體，位于所述殼體內(nèi)的伸縮裝置，該伸縮裝置可伸出所述殼體頂部；所述殼體頂部設(shè)置有擦拭棉；所述擦拭棉底部與殼體上表面具有間隔，所述擦拭棉上表面略高于打印噴嘴底端，所述擦拭棉配合連接所述伸縮裝置的頂部。

優(yōu)選方案，所述箱體的頂部及前部形成一可視窗口，所述蓋板為L(zhǎng)型折彎透明蓋板，所述蓋板蓋合在可視窗口上。

優(yōu)選方案，所述蓋板的折彎處呈弧面狀。

優(yōu)選方案，所述蓋板的內(nèi)面邊緣位置均設(shè)置密封圈。

優(yōu)選方案，所述的鉸鏈裝置為直角合頁(yè)。

優(yōu)選方案，所述殼體頂部固定連接一蓋體，所述蓋體中心開(kāi)設(shè)通孔，所述伸縮裝置包括設(shè)置于所述殼體內(nèi)部底面中心的固定軸及套設(shè)于所述固定軸表面的滑動(dòng)銷(xiāo)，所述滑動(dòng)銷(xiāo)頂部伸出所述通孔，所述滑動(dòng)銷(xiāo)位于殼體內(nèi)的部分的表面設(shè)置有阻擋環(huán)，所述固定軸外套設(shè)有壓縮彈簧，所述壓縮彈簧頂部與底部分別與所述阻擋環(huán)底面及殼體底面相抵觸。

優(yōu)選方案，所述底座與箱體側(cè)部固定的一端設(shè)置有安裝板。

優(yōu)選方案，所述安裝板呈矩形，所述底座垂直連接于所述安裝板中部，所述安裝板兩端設(shè)置有安裝孔。

優(yōu)選方案，所述安裝孔為長(zhǎng)條孔。

優(yōu)選方案，所述擦拭棉采用耐高溫海綿。

本發(fā)明的有益效果為：使用上述方案的3D打印機(jī)，打印機(jī)在搬運(yùn)或運(yùn)輸中，旋轉(zhuǎn)卷絲盤(pán)使其與打印機(jī)表面相貼合能夠較好的保護(hù)該打印機(jī)，并節(jié)省很多空間；在打印工作中，旋轉(zhuǎn)卷絲盤(pán)使其與打印機(jī)表面呈90度，增強(qiáng)了進(jìn)絲的力度，使3D打印機(jī)進(jìn)料不足的問(wèn)題得到很大程度的提升；3D打印機(jī)設(shè)置蓋板，用于密封殼體，并用自動(dòng)收線器與蓋板連接，自動(dòng)收線器設(shè)置死點(diǎn)，以固定蓋板的開(kāi)合角度，電源、原料架和步進(jìn)電機(jī)等均設(shè)置在殼體外側(cè)，能夠節(jié)約設(shè)備的空間，從而具有更大的打印空間，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)打印腔的全封閉，具有保溫、降噪、防塵、節(jié)約設(shè)備空間的特點(diǎn)、具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值；可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)噴嘴漏絲地有效清理，使3D打印機(jī)打印出來(lái)的產(chǎn)品精度大大提高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明卷絲盤(pán)貼合箱體狀態(tài)示意圖；

圖2為本發(fā)明卷絲盤(pán)與箱體垂直狀態(tài)示意圖；

圖3為本發(fā)明密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明打印機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明清潔裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明清潔裝置結(jié)構(gòu)剖面圖。

具體實(shí)施方式

以下各實(shí)施例的說(shuō)明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實(shí)施的特定實(shí)施例。本發(fā)明所提到的方向用語(yǔ)，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「?jìng)?cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用以說(shuō)明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。在圖中，結(jié)構(gòu)相似的單元是以相同標(biāo)號(hào)表示。

如圖1至圖6所示，本發(fā)明的基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)，包括箱體1、工作臺(tái)10、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2、供電電源、打印機(jī)頭及位于打印機(jī)頭底端的打印噴嘴301，所述工作臺(tái)10、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2及打印機(jī)頭設(shè)置在所述箱體1內(nèi)；還包括：密封裝置，包括鉸連于所述箱體1上的蓋板4，所述蓋板4可覆蓋箱體1的前部和頂部；所述箱體1上設(shè)置有自動(dòng)收線器5，所述自動(dòng)收線器5上纏繞的鋼絲線的一端固定在蓋板4上；供料裝置，包括卷絲盤(pán)6、耗材絲、絲架臂7及鉸鏈裝置13，耗材絲纏繞在卷絲盤(pán)6中心；所述絲架臂7端部呈90°彎折，并且，所述卷絲盤(pán)6中心可旋轉(zhuǎn)地套接于所述絲架臂7端部；所述鉸鏈裝置13包括固定部及自由部，其固定部固定連接于箱體1后部，其自由部固定連接于所述絲架臂7相對(duì)另一端；清潔裝置，包括底座8，所述底座8一端固定連接于箱體1側(cè)部，所述底座8的相對(duì)另一端設(shè)置有一殼體9，所述殼體9頂部固定連接一蓋體901，所述蓋體901中心開(kāi)設(shè)通孔，所述殼體9內(nèi)包括設(shè)置于所述殼體9內(nèi)部底面中心的固定軸902及套設(shè)于所述固定軸902表面的滑動(dòng)銷(xiāo)903，所述滑動(dòng)銷(xiāo)903頂部伸出所述通孔，所述滑動(dòng)銷(xiāo)903位于殼體9內(nèi)的部分的表面設(shè)置有阻擋環(huán)904，所述固定軸902外套設(shè)有壓縮彈簧905，所述壓縮彈簧905頂部與底部分別與所述阻擋環(huán)904底面及殼體9底面相抵觸；所述滑動(dòng)銷(xiāo)903頂端可拆卸地連接有擦拭棉906，例如，所述擦拭棉906可以粘合在所述滑動(dòng)銷(xiāo)903頂端，又如，所述擦拭棉906中心嵌設(shè)有底部開(kāi)口的安裝帽，所述安裝帽內(nèi)側(cè)設(shè)置內(nèi)螺紋，在所述滑動(dòng)銷(xiāo)903上部的側(cè)面設(shè)置有外螺紋，所述擦拭棉906通過(guò)安裝帽與所述滑動(dòng)銷(xiāo)903螺接，當(dāng)所述擦拭棉906使用時(shí)間久而起不到清潔效果可更換新的繼續(xù)使用。

所述自動(dòng)收線器5固定于箱體1上，所述自動(dòng)收線器5包括外殼，外殼內(nèi)形成容腔，該容腔內(nèi)設(shè)置卷簧，鋼絲線纏繞在卷簧上，所述外殼設(shè)置出線口，鋼絲線的一端從出線口伸出并固定在蓋板4上，所述容腔內(nèi)固定卷簧和自鎖棘爪，所述卷簧和自鎖棘爪分別設(shè)在卷筒內(nèi)部的兩側(cè)，卷簧內(nèi)端與主軸固定連接、外端與卷筒筒壁固定連接，自鎖棘爪設(shè)在與主軸固定連接的固定座上，自鎖棘爪與棘爪座之間設(shè)有回位彈簧，在與自鎖棘爪尖端相對(duì)應(yīng)的卷筒上設(shè)有弧形內(nèi)齒，自鎖棘爪尖端與弧形內(nèi)齒相配合。

鋼絲線拉出過(guò)程中，卷筒旋轉(zhuǎn)，當(dāng)棘爪遇到卷筒的弧形內(nèi)齒時(shí)，松開(kāi)手，棘爪擋住卷筒使得鋼絲線保持鎖止?fàn)顟B(tài)，不能回收，當(dāng)需要回收時(shí)，往外拉一下鋼絲線，使棘爪越過(guò)卷筒的弧形內(nèi)齒，這時(shí)在內(nèi)部卷簧的驅(qū)動(dòng)下，鋼絲線回收，從而對(duì)蓋板4進(jìn)行牽引。

所述箱體1的兩側(cè)分別設(shè)置腔室一和腔室二；所述腔室一內(nèi)固定供電電源，所述腔室二內(nèi)固定有控制部分，所述腔室一和腔室二外部通過(guò)PVC蓋板覆蓋；所述打印機(jī)頭上包括養(yǎng)料管11和萬(wàn)向接頭12，所述養(yǎng)料管11一端與萬(wàn)向接頭12連接，另一端貫穿并固定于箱體1上；所述萬(wàn)向接頭12設(shè)置為90度弧形，內(nèi)部鑲嵌聚四氟乙烯管，所述萬(wàn)向接頭12底部設(shè)置環(huán)形槽，用于自由旋轉(zhuǎn)；所述原料架固定于箱體1外側(cè)，原料通過(guò)養(yǎng)料管11和萬(wàn)向接頭12送入打印機(jī)頭，打印機(jī)頭連接排線的一端，排線的另一端貫穿箱體1并連接控制模塊，進(jìn)一步有助于避免排線與養(yǎng)料管11因長(zhǎng)期高速打印而損傷。

打印機(jī)上設(shè)置進(jìn)料管，進(jìn)料管一端固定于箱體1背板上，一端與萬(wàn)向接頭12相連，原料從進(jìn)料管的一端進(jìn)入通過(guò)萬(wàn)向接頭12到進(jìn)入打印機(jī)頭，形成平等于打印底板的送料機(jī)構(gòu)；打印機(jī)頭選用排線出線方式，排線從機(jī)器的右側(cè)或者背側(cè)引出，所述排線為FPC/FFC排線，但不僅限于此；蓋板4與箱體1鉸接，可實(shí)現(xiàn)開(kāi)合，蓋板4覆蓋箱體1的頂部和前部，形成封閉的容置腔，收線器固定于3D打印機(jī)的箱體1上，自動(dòng)收線器5的鋼絲線固定于蓋板4上，在蓋板4打開(kāi)時(shí)，自動(dòng)收線器5利用死點(diǎn)可以固定蓋板4的打開(kāi)角度，在蓋板4合上時(shí)，自動(dòng)收線器5可以將鋼絲線收回，節(jié)省空間。

所述蓋板4的內(nèi)面邊緣和箱體1接觸的位置上均設(shè)置密封圈，所述密封圈的縱截面呈沙漏狀；相較于普通密封圈，將其縱截面設(shè)置成沙漏狀更能有效隔音及密封。

所述擦拭棉906底部與殼體9上表面具有間隔，該間隔為所述擦拭棉906可下降的高度，起到對(duì)擦拭棉906緩沖的作用，避免其受力較重而易破損；所述擦拭棉906上表面略高于打印噴嘴301底端，當(dāng)打印噴嘴301移動(dòng)至擦拭棉906頂部時(shí)，打印噴嘴301底端與擦拭棉906相接觸，從而進(jìn)行擦拭清潔。

上述方案的工作原理為，3D打印機(jī)的打印機(jī)構(gòu)包括有橫向滑桿及打印頭，該打印頭可在所述橫向滑桿上左右平移，所述擦拭棉906通過(guò)底座8固定于打印機(jī)側(cè)部且位于橫向滑桿一端，當(dāng)打印頭移動(dòng)到擦拭棉906頂部時(shí)，打印頭底部的打印噴嘴301即與擦拭棉906相接觸，從而進(jìn)行擦拭清潔；所述滑動(dòng)銷(xiāo)903可在所述固定軸902上垂直移動(dòng)，通過(guò)位于滑動(dòng)銷(xiāo)903底部的壓縮彈簧905，可使擦拭棉906在接觸到打印噴嘴301底端時(shí)受作用力下降，壓縮彈簧905的彈力使擦拭棉906受向上的作用力，從而使起到對(duì)擦拭棉906緩沖的作用，避免其受力較重而易破損，而且使擦拭棉906與打印噴嘴301相互抵觸進(jìn)行更貼合的擦拭。

所述箱體1的頂部及前部形成一可視窗口，所述蓋板4為L(zhǎng)型折彎透明蓋板4，所述蓋板4蓋合在可視窗口上。

所述蓋板4的折彎處呈弧面狀。

所述蓋板4的內(nèi)面邊緣位置均設(shè)置密封圈。

所述的鉸鏈裝置13為直角合頁(yè)。

所述殼體9頂部固定連接一蓋體901，所述蓋體901中心開(kāi)設(shè)通孔，所述伸縮裝置包括設(shè)置于所述殼體9內(nèi)部底面中心的固定軸902及套設(shè)于所述固定軸902表面的滑動(dòng)銷(xiāo)903，所述滑動(dòng)銷(xiāo)903頂部伸出所述通孔，所述滑動(dòng)銷(xiāo)903位于殼體9內(nèi)的部分的表面設(shè)置有阻擋環(huán)904，所述固定軸902外套設(shè)有壓縮彈簧905，所述壓縮彈簧905頂部與底部分別與所述阻擋環(huán)904底面及殼體9底面相抵觸。

所述底座8與打印機(jī)側(cè)部固定的一端設(shè)置有安裝板801。

所述安裝板801呈矩形，所述底座8垂直連接于所述安裝板801中部，所述安裝板801兩端設(shè)置有安裝孔，優(yōu)選的，該安裝孔為長(zhǎng)條孔802。

所述底座8與打印機(jī)側(cè)部固定的一端設(shè)置有安裝板801，進(jìn)一步，所述安裝板801呈矩形，所述底座8垂直連接于所述安裝板801中部，所述安裝板801兩端設(shè)置有長(zhǎng)條孔802，該長(zhǎng)條孔802垂直于所述安裝板801底部，從而可根據(jù)使用情況來(lái)調(diào)節(jié)底座8的安裝高度。

所述擦拭棉906采用耐高溫海綿，進(jìn)而避免其被高溫的打印噴嘴301燙壞。

本發(fā)明的有益效果為：使用上述方案的3D打印機(jī)，打印機(jī)在搬運(yùn)或運(yùn)輸中，旋轉(zhuǎn)卷絲盤(pán)6使其與打印機(jī)表面相貼合能夠較好的保護(hù)該打印機(jī)，并節(jié)省很多空間；在打印工作中，旋轉(zhuǎn)卷絲盤(pán)6使其與打印機(jī)表面呈90度，增強(qiáng)了進(jìn)絲的力度，使3D打印機(jī)進(jìn)料不足的問(wèn)題得到很大程度的提升；3D打印機(jī)設(shè)置蓋板4，用于密封殼體9，并用自動(dòng)收線器5與蓋板4連接，自動(dòng)收線器5設(shè)置死點(diǎn)，以固定蓋板4的開(kāi)合角度，電源、原料架和步進(jìn)電機(jī)等均設(shè)置在箱體1外側(cè)，能夠節(jié)約設(shè)備的空間，從而具有更大的打印空間，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)打印腔的全封閉，具有保溫、降噪、防塵、節(jié)約設(shè)備空間的特點(diǎn)、具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值；可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)噴嘴漏絲地有效清理，使3D打印機(jī)打印出來(lái)的產(chǎn)品精度大大提高。