本發(fā)明屬于3D打印機領(lǐng)域，特別涉及一種可以折疊的3D打印機。

背景技術(shù)：

3D打印機是應(yīng)用快速成形技術(shù)的設(shè)備，它以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體，可以構(gòu)造出傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)非常困難甚至無法加工的結(jié)構(gòu)，與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合后在某種意義上實現(xiàn)了物體的電子化傳遞，是極其重要的一種加工設(shè)備。

目前3D打印機主要應(yīng)用在專業(yè)領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域，難以向家庭以及個人推廣，主要原因在于為了滿足打印頭在三維空間運動的要求，傳統(tǒng)的3D打印機采用笛卡爾坐標系或者并聯(lián)臂結(jié)構(gòu)，他們均需要三個移動自由度，結(jié)構(gòu)上就需要三套滑動裝置，這樣就導致3D打印機體積較大，同時成本也較昂貴，影響了推廣和普及，另外現(xiàn)有技術(shù)的3D打印機不能折疊且不便于攜帶。

綜上，迫切需要設(shè)計一種結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉、可以折疊和便于攜帶的3D打印機。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中3D打印機體積較大，成本昂貴和不能折疊的問題，提供一種可以折疊的3D打印機。為了實現(xiàn)上述目的，所述的結(jié)構(gòu)如下：

提供一種可以折疊的3D打印機，包括供料裝置和控制系統(tǒng)，其特征是，立柱111底部與支腿113的一端旋轉(zhuǎn)連接；至少使用3個支腿113；支腿113繞著各自的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)展開，形成一個支撐區(qū)域，3D打印機的重心沿鉛垂線投影位于這個支撐區(qū)域內(nèi)；支腿113繞著各自的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)收攏，收攏成一束，支腿113收攏后的軸線方向與立柱111頂端的旋轉(zhuǎn)臂平行；連接板148與立柱111滑動連接，由第三電機146驅(qū)動連接板148沿著立柱111的長度方向做直線運動；打印平臺144與平臺支架147固連，平臺支架147和連接板148旋轉(zhuǎn)連接；工作時，打印平臺144工作面的法向與立柱111的長度方向平行；折疊時，打印平臺144工作面的法向與立柱111的長度方向垂直；立柱111頂端設(shè)有旋轉(zhuǎn)臂，立柱111和旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)連接，由第一電機123驅(qū)動旋轉(zhuǎn)臂繞著與立柱111長度方向平行的軸線旋轉(zhuǎn)；噴頭152與旋轉(zhuǎn)臂滑動連接，由第二電機137驅(qū)動噴頭152沿著旋轉(zhuǎn)臂的長度方向做直線運動。

進一步地，所述的一種可以折疊的3D打印機，其特征是，平臺支架147和連接板148的旋轉(zhuǎn)軸線與立柱111的長度方向垂直，平臺支架147和連接板148的旋轉(zhuǎn)軸線與打印平臺144的工作面平行，連接板148與滑塊142固連，滑塊142沿著導軌141滑動，導軌141固定在立柱111側(cè)面；連接板148側(cè)面的平面與平臺支架147側(cè)面的平面貼合，連接板148側(cè)面的平面中心設(shè)有一個沿其法向拉伸的螺柱148b，平臺支架147側(cè)面的平面設(shè)有貫穿支架的圓孔，螺柱148b穿過平臺支架147側(cè)面的圓孔與第一手動緊固件149的螺紋孔配合，將連接板148和平臺支架147固連；連接板148側(cè)面的平面設(shè)有兩個過螺柱148b中心的定位凹槽148a，兩個定位凹槽148a呈90°設(shè)置，平臺支架147側(cè)面的平面設(shè)有一個過圓孔中心的定位凸緣147a，定位凹槽148a與定位凸緣147a嵌合配合。

進一步地，所述的一種可以折疊的3D打印機，其特征是，第三電機146與底板112固連，第三電機146的輸出軸與第二絲桿145同軸固連，第二絲桿145與導軌141的長度方向平行，第二絲桿145與固連在連接板148上的螺母配合。

進一步地，所述的一種可以折疊的3D打印機，其特征是，還包括減速機構(gòu)，減速機構(gòu)與立柱111固連，第一電機123與立柱111固連，第一電機123驅(qū)動減速機構(gòu)，減速機構(gòu)的輸出軸與旋轉(zhuǎn)臂固連。

進一步地，所述的一種可以折疊的3D打印機，其特征是，所述的減速機構(gòu)是由主動輪通過傳動帶驅(qū)動被動輪轉(zhuǎn)動的減速輪系。

進一步地，所述的一種可以折疊的3D打印機，其特征是，立柱111穿過傳動帶內(nèi)圈。

進一步地，所述的一種可以折疊的3D打印機，其特征是，所述的減速機構(gòu)是齒輪減速器或者諧波減速器。

進一步地，所述的一種可以折疊的3D打印機，其特征是，旋轉(zhuǎn)臂上設(shè)有滑臺135，滑臺135與旋轉(zhuǎn)臂滑動連接，滑臺135沿著旋轉(zhuǎn)臂長度方向做直線運動，噴頭152與滑臺135固定在一起。

進一步地，所述的一種可以折疊的3D打印機，其特征是，第二電機137與旋轉(zhuǎn)臂固連，第二電機137的輸出軸與第一絲桿136同軸固連，第一絲桿136與旋轉(zhuǎn)臂長度方向平行，第一絲桿136與固連在滑臺135上的螺母配合。

進一步地，所述的一種可以折疊的3D打印機，其特征是，第二電機137固定在旋轉(zhuǎn)臂的一端，惰輪134a固定在旋轉(zhuǎn)臂的另一端；在第二電機137的輸出軸上固連一個驅(qū)動輪138；驅(qū)動輪138與惰輪134a通過傳動帶139連接在一起； 滑臺135與傳動帶139的一邊固連，并且固連的傳動帶139這個邊的運動方向與滑臺135的滑動方向平行。

本發(fā)明所述的一種可以折疊的3D打印機，創(chuàng)新了運動方式，實現(xiàn)了緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計、降低了制造成本并且可以折疊。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1是圓柱坐標3D打印機運動原理圖；

圖2-1是3D打印機實例一左前視角的立體視圖；

圖2-2是3D打印機實例一右后視角的立體視圖；

圖2-3是3D打印機實例一旋轉(zhuǎn)臂和噴頭運動裝置的爆炸圖；

圖2-4是3D打印機實例一底板、升降裝置、控制系統(tǒng)和供料裝置的爆炸圖；

圖3-1是3D打印機實例二左前視角的立體視圖；

圖3-2是3D打印機實例二右后視角的立體視圖；

圖3-3是3D打印機實例二旋轉(zhuǎn)臂和噴頭運動裝置的爆炸圖；

圖3-4是3D打印機實例二支腿、升降裝置、控制系統(tǒng)和供料裝置的爆炸圖；

圖3-5是3D打印機實例二平臺支架右后視角的爆炸圖；

圖3-6是3D打印機實例二平臺支架左前視角的爆炸圖；

圖3-7是3D打印機實例二折疊之后左側(cè)視角的視圖；

圖3-8是3D打印機實例二折疊之后左后視角的視圖；

圖4-1是攜帶箱實例一的打開后的立體視圖；

圖4-2是攜帶箱實例一收納3D打印機實例二之后的立體視圖；

圖4-3是攜帶箱實例一收納3D打印機實例二之后右側(cè)視角的視圖；

圖4-4是攜帶箱實例一收納3D打印機實例二之后關(guān)蓋的視圖；

圖4-5是攜帶箱實例一與3D打印機實例二展開后協(xié)調(diào)工作的示意圖；

圖5-1是3D打印機實例三折疊之后右前視角的視圖；

圖6-1是攜帶箱實例二的打開后的立體視圖；

圖6-2是攜帶箱實例二收納3D打印機實例三之后的立體視圖；

圖6-3是攜帶箱實例二與3D打印機實例三(僅示立柱)配合連接的示意圖；

圖6-4是攜帶箱實例二與3D打印機實例三(僅示立柱)配合連接的示意圖；

圖6-5是攜帶箱實例二收納3D打印機實例三之后右側(cè)視角的視圖；

圖6-6是攜帶箱實例二收納3D打印機實例三之后關(guān)蓋的視圖；

圖6-7是攜帶箱實例二與3D打印機實例三展開并連接后協(xié)調(diào)工作的示意圖。

圖中標記為：

100、3D打印機實例一；101、3D打印機實例二；102、3D打印機實例三；

支撐3D打印機的框架包含如下部件：

111、立柱；111a、固定孔；111b、限位孔；112、底板；113、支腿；114、腳墊；115、緊固件；

3D打印機的旋轉(zhuǎn)臂包含如下部件：

121、基礎(chǔ)支架；121A、基礎(chǔ)支架；122、從動輪；122a、軸承；122b、驅(qū)動輪；122c、傳動帶；123、第一電機；123a、第一電機支架；124、旋轉(zhuǎn)支架；124A、旋轉(zhuǎn)支架；125、緊定螺栓；126、管線支架；126A、管線支架；127、減速器；

3D打印機的噴頭運動裝置包含如下部件：

131、導軌前支架；132、導軌后支架；132A、導軌后支架；133、導軌；134、末端支架；134a、惰輪；135、滑臺；136、第一絲桿；136a、第一聯(lián)軸器；137、第二電機；138、驅(qū)動輪；139、傳動帶；

3D打印機的升降裝置包含如下部件：

141、導軌；142、滑塊；143、平臺支架；144、打印平臺；145、第二絲桿；145a、第二聯(lián)軸器；146、第三電機；146a、第三電機支架；147、平臺支架；147a、定位凸緣；148、連接板；148a、定位凹槽；148b、螺柱；149、第一手動緊固件；

3D打印機的供料裝置包含如下部件：

151、送絲機；151a、送絲機支架；152、噴頭；153、風扇；153a、風扇支架；154、導絲管；155、引絲管；156、打印絲；

3D打印機的控制系統(tǒng)包含如下部件：

161、控制器；162、顯示器；163、連接桿；

200、攜帶箱實例一；201、攜帶箱實例二；

攜帶箱箱體包含如下部件：

211、上部箱體；212、下部箱體；213、提手；214、限角器；

攜帶箱對打印機的支撐裝置包含如下部件：

221、第一支撐塊；222、第二支撐塊；223、第三支撐塊；224、第四支撐塊；225、第五支撐塊；228、第六支撐塊；221a、第一彈性塊；222a、第二彈性塊；223a、第三彈性塊；224a、第四彈性塊；225a、第五彈性塊；228a、第六彈性塊；226、第七彈性塊；227、第八彈性塊；

攜帶箱對打印機的固定裝置包含如下部件：

231、第二手動緊固件；232、底座；232a、第三手動緊固件；

攜帶箱中打印卷材的存儲結(jié)構(gòu)包含如下部件：

241、芯軸；242、打印卷材；243、第四手動緊固件；

攜帶箱中的能量存儲結(jié)構(gòu)包含如下部件：

251、蓄電池。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的構(gòu)思、技術(shù)結(jié)構(gòu)有更完整、準確和深入的理解，并有助于其實施。

本發(fā)明3D打印機采用圓柱坐標結(jié)構(gòu)，如圖1所示，噴頭在空間擁有三個自由度，分別是沿著旋轉(zhuǎn)臂的長度方向的往復直線運動、打印平臺沿著立柱長度方向的往復直線運動以及噴頭圍繞立柱的往復旋轉(zhuǎn)運動。這種運動方式使得運動結(jié)構(gòu)集中在立柱和懸臂上，便于實現(xiàn)緊湊的設(shè)計和較低的成本。下面對本發(fā)明具體的實施例進行詳細的介紹，為了便于3D打印機實例的表達，凡涉及3D打印機方位的描述，引用的方位詞的定義以圖1所示的為準。

具體地說，

3D打印機實例一100：

如圖2-1和圖2-4所示，框架包括立柱111和底板112，立柱111是沿著上下方向拉伸的截面是矩形的條狀物體，一端固定在底板112，另一端設(shè)有基礎(chǔ)支架121。

3D打印機升降裝置，包括導軌141、滑塊142、平臺支架143、打印平臺144和電機驅(qū)動機構(gòu)組成。導軌141是直線導軌，固定在立柱111前部的表面上，與立柱111長度方向平行，滑塊142在導軌141上滑動，滑塊142前部表面與其滑動的方向平行。平臺支架143從左側(cè)看是“L”形的懸臂結(jié)構(gòu)，后部的平面與滑塊142前部的表面配合并固定在一起，上部與打印平臺144固連在一起， 打印平臺144上表面與平臺支架143后部的平面相互垂直，這樣打印平臺144沿著導軌141引導的直線方向移動，打印平臺144工作面的法向與立柱111的長度方向平行。為了打印平臺144的運動可控，第三電機146通過第三電機支架146a固定在立柱111前部的表面上，第三電機146優(yōu)選步進電機，第二絲桿145通過第二聯(lián)軸器145a與第三電機146輸出軸同軸連接，第二絲桿145與導軌141方向平行，第二絲桿145與固定在平臺支架143左側(cè)的螺母配合，實現(xiàn)了將第三電機146的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為打印平臺144的移動。

3D打印機的旋轉(zhuǎn)臂，立柱111頂端設(shè)有旋轉(zhuǎn)臂，兩者旋轉(zhuǎn)連接，由第一電機123驅(qū)動旋轉(zhuǎn)臂繞著與立柱111長度方向平行的軸線旋轉(zhuǎn)，具體介紹如下，如圖2-2和圖2-3所示，基礎(chǔ)支架121是長方體形狀，前部設(shè)有沿上下方向貫穿上下表面的圓孔，圓孔的兩端各設(shè)有用來裝配軸承122a的臺階，后部與立柱111結(jié)合在一起，作為優(yōu)選，基礎(chǔ)支架121后部設(shè)有沿上下方向貫穿上下表面的階梯孔，螺栓穿過此孔緊固在立柱111上部的螺紋孔中，且螺栓頭部沉入其中。從動輪122呈圓柱形，其圓周面與傳動帶122c配合，圓柱形的中心沿法向拉伸一個直徑較小的圓柱作為輸出軸，輸出軸分別穿過基礎(chǔ)支架121前部的兩個軸承122a再插入旋轉(zhuǎn)支架124中部的孔內(nèi)，從動輪122輸出軸的軸線與立柱111長度方向平行，旋轉(zhuǎn)支架124中部的孔側(cè)向有徑向貫穿的螺紋孔，緊定螺栓125裝配在這個螺紋孔中頂緊在從動輪122輸出軸的圓周面上，為了連接可靠，被緊定螺栓125頂緊的從動輪122輸出軸的圓周面處是一個小平面。第一電機123通過第一電機支架123a固定在立柱111的后面，第一電機123優(yōu)選步進電機，其輸出軸與從動輪122軸線平行并設(shè)有驅(qū)動輪122b，驅(qū)動輪122b與從動輪122通過傳動帶122c傳遞轉(zhuǎn)動，為了兩者傳動精確無回差，優(yōu)選齒形帶傳動的方式且傳動比大于1，這樣，驅(qū)動輪122b、從動輪122與傳動帶122c構(gòu)成了減速機構(gòu)。為了結(jié)構(gòu)的緊湊，作為優(yōu)選，立柱111穿過傳動帶122c內(nèi)圈。

3D打印機噴頭運動裝置，噴頭152與旋轉(zhuǎn)臂滑動連接，由第二電機137驅(qū)動噴頭152沿著旋轉(zhuǎn)臂的長度方向做直線運動，噴頭152固定在滑臺上，滑臺沿著旋轉(zhuǎn)臂上的導軌133引導的直線方向滑動，此方向與旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)軸線垂直，第二電機137的旋轉(zhuǎn)運動通過固定傳動比的機構(gòu)傳遞并轉(zhuǎn)換為滑臺的直線運動，具體介紹如下，如圖2-1至圖2-3所示，旋轉(zhuǎn)支架124是以“凹”字形為截面的拉伸體，缺口位于前部為方形，緊定螺栓125緊固后其頭部位于旋轉(zhuǎn)支架124前部的缺口中，這樣就避免了與導軌前支架131干涉，中部設(shè)有一個沿 著上下方向貫穿的圓孔與從動輪122的輸出軸配合連接。導軌前支架131的下部與旋轉(zhuǎn)支架124前部固連，上部的左右兩側(cè)各設(shè)有沿前后方向貫穿表面的圓孔；導軌后支架132的下部與旋轉(zhuǎn)支架124后部固連，其上部的左右兩側(cè)設(shè)有沿前后方向貫穿表面的圓孔，這兩個圓孔與導軌前支架131前支架上部的圓孔在沿著前后方向的投影完全相同；導軌133分別穿過導軌前支架131和導軌后支架132上部的圓孔，圓孔與導軌133的徑向有微小的間隙，并且圓孔的側(cè)面有沿徑向貫穿的彈性縫，緊固彈性縫后使得圓孔緊緊抱住導軌133，使得導軌前支架131和導軌后支架132與導軌133固連在一起，導軌133中兩個直線圓柱導軌相互平行，且引導的方向與從動輪122的輸出軸垂直?；_135在導軌133上順暢的滑動，下部設(shè)有噴頭152，為了對噴頭152冷卻，風扇153通過風扇支架153a固定在滑臺135側(cè)面。導軌133由兩個直線圓柱導軌組成，為了增加剛度，將導軌133的前部通過末端支架134固連在一起。導軌后支架132左側(cè)還設(shè)計有5個沿前后方向貫穿的圓孔，用來固定第二電機137，第二電機137優(yōu)選步進電機，第一絲桿136通過第一聯(lián)軸器136a與第二電機137輸出軸連接，第二電機137輸出軸與導軌133平行，第一絲桿136與導軌133平行，第一絲桿136與固定在滑臺135左側(cè)的螺母配合，實現(xiàn)了將第二電機137的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為滑臺135的沿著導軌133引導的方向移動。

為了獲得緊湊的結(jié)構(gòu)，作為優(yōu)選，如圖2-1至圖2-4所示，將現(xiàn)有技術(shù)的控制器161設(shè)計為長方體形狀，固定在立柱111后部第一電機123下部的空間，顯示器162通過連接桿163固定在控制器161的后部，實現(xiàn)人機交互；本發(fā)明實例中送絲機151未與噴頭152集成在一起，這樣可以降低滑臺135運動的質(zhì)量，有利于提高打印速度和精度。將現(xiàn)有技術(shù)的送絲機151，通過送絲機支架151a固定在立柱111后部控制器161下部的空間，送絲機151與噴頭152通過導絲管154連接，送絲機151底部與引絲管155旋轉(zhuǎn)連接，引絲管155將打印絲156順暢的導向送絲機151中，由于送絲機151位置低，當其通過引絲管155拉拽打印絲156時，反作用在立柱111上的傾覆力矩較小，減小了打印時的震動，也提高了打印精度。又由于3D打印機上部是旋轉(zhuǎn)的，第二電機137等部件需要的線束和導絲管154需要可靠的約束，避免與運動件干涉或者磨破。旋轉(zhuǎn)支架124左右兩側(cè)各固定管線支架126A和管線支架126，兩個支架外側(cè)各設(shè)有一個沿著上下方向貫穿的長孔用于管線的穿過，由于第一絲桿136布置在左側(cè)，為了避免與管線干涉，如圖2-1所示，管線支架126A設(shè)計的較長，使得管線位 于第一絲桿136的左側(cè)。

3D打印機實例二101：

在3D打印機實例一100的基礎(chǔ)上，對底板和平臺支架創(chuàng)新設(shè)計使3D打印機實現(xiàn)了折疊的功能；對旋轉(zhuǎn)臂和噴頭運動裝置的改變可以實現(xiàn)另外一種緊湊的結(jié)構(gòu)；增加噴頭的數(shù)量又使3D打印機實現(xiàn)了支撐打印、多彩和多種材料打印等功能。

具體的說，使用至少3個長條狀的支腿113，立柱111底部與支腿113的一端旋轉(zhuǎn)連接，旋轉(zhuǎn)的軸線與立柱111長度方向平行，作為優(yōu)選，如圖3-4所示，使用三個支腿113，均為長條形，其一端的底面設(shè)有位于最低處的腳墊114，另一端設(shè)有沿上下方向貫穿表面的階梯孔，緊固件115穿過階梯孔旋緊在立柱111底部的螺紋孔中，緊固件115頭部沉入階梯孔中，不會影響腳墊114的支撐，由于3D打印機前后方向較長，后部的支腿113可以較前面的支腿113短。如圖3-1和圖3-2所示，松開緊固件115，展開三個支腿113后，使得3D打印機的重心沿鉛垂線投影位于支腿113支撐的區(qū)域內(nèi)，旋緊緊固件115實現(xiàn)對打印機穩(wěn)固的支撐；如圖3-7和圖3-8所示，松開緊固件115，將三個支腿113沿各自的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)收攏，收攏成一束，支腿113收攏后的軸線方向與立柱111頂端的旋轉(zhuǎn)臂平行，并旋緊緊固件115實現(xiàn)對打印機支腿113的折疊。

打印平臺144的折疊結(jié)構(gòu)使得打印平臺144及支撐它的平臺支架147一起圍繞一個軸線旋轉(zhuǎn)，此軸線固定在滑塊142上與立柱111長度方向垂直，且這個軸線與打印平臺144的工作面平行，作為優(yōu)選，如圖3-4至圖3-6所示，平臺支架147從右側(cè)看是“L”形的懸臂結(jié)構(gòu)，上部與打印平臺144固連在一起，后部設(shè)有與連接板148前部配合平面，打印平臺144上表面與平臺支架143后部的配合平面相互垂直。平臺支架147后部的平面中間設(shè)有沿前后方向貫穿的圓孔，連接板148前部平面的中間設(shè)有沿前后方向向前延伸的螺柱148b，螺柱148b穿過平臺支架147后部的平面中的圓孔，為了便于操作，使用第一手動緊固件149旋緊螺柱148b后實現(xiàn)了平臺支架147與連接板148的固連，第一手動緊固件149中部是螺母兩側(cè)沿徑向設(shè)有蝶形旋鈕；連接板148后部設(shè)有與滑塊142前部表面配合的平面，此平面與連接板148前部平面平行，連接板148與滑塊142固連在一起，連接板148左側(cè)設(shè)有與第二絲桿145配合的螺母；旋松第一手動緊固件149后，可以對打印平臺144和平臺支架一起圍繞連接板148上的螺柱旋轉(zhuǎn)，旋緊第一手動緊固件149后可以使打印平臺144固定在旋轉(zhuǎn)后的位置。 當打印機工作時，打印平臺144的工作面法向需要位于與立柱111的長度方向平行的位置；當打印機折疊時，打印平臺144的工作面需要位于與立柱111的長度方向垂直的位置。兩個狀態(tài)相差90°，為了非常方便的達到這兩個位置，在這兩個位置均設(shè)計周向定位。作為優(yōu)選，如圖3-5和圖3-6所示，平臺支架147后部配合的平面上，設(shè)有截面是三角形的過中間圓孔中心并沿圓孔徑向延伸的定位凸緣147a，沿著圓孔軸向看凸緣147a呈“一”字形，定位凸緣147a兩端分別延伸至所處平面的邊緣；連接板148前部配合的平面上，設(shè)有截面是三角形的過中間螺柱中心并沿螺柱徑向延伸的定位凹槽148a，定位凹槽148a設(shè)置兩條呈90°設(shè)置，沿著螺柱軸向看定位凹槽148a呈“十”字形，每個定位凹槽148a兩端分別延伸至所處平面的邊緣。為了獲得較好的工藝性在凸緣147a的和定位凹槽148a的尖角處倒圓角。

顯示器162集成了人機交互功能，在3D打印機工作狀態(tài)時需要面向操縱者，即面向前方，為了在非工作狀態(tài)可以折疊到后部節(jié)省空間，作為優(yōu)選，如圖3-2和圖3-8所示，顯示器162上部與連接桿163的一端轉(zhuǎn)動連接，連接桿163另一端固定在控制器161后部，連接桿163中部設(shè)有一個轉(zhuǎn)動自由度，其轉(zhuǎn)動的軸線與立柱111長度方向平行，與顯示器162上部的轉(zhuǎn)動軸垂直。

3D打印機旋轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)還可以有另外的方案，具體介紹如下，如圖3-1至圖3-3所示，基礎(chǔ)支架121A是長方體形狀，前部設(shè)有5個沿上下方向貫穿上下表面的圓孔，中部的大圓孔供減速器127輸出軸及臺階伸出，周圍的4個圓孔是臺階孔，螺栓穿過后固定減速器127且螺栓頭部沉入其中，基礎(chǔ)支架121A后部設(shè)有沿上下方向貫穿上下表面的階梯孔，螺栓穿過此孔緊固在立柱111上部的螺紋孔中，且螺栓頭部沉入其中。第一電機123的輸出端端面與減速器127輸入端端面連接在一起，電機優(yōu)選步進電機，減速器127優(yōu)選齒輪減速器或諧波減速器，減速器127固定在基礎(chǔ)支架121A前部，減速器127輸出軸的軸線與立柱111長度方向平行，減速器127輸出軸插入旋轉(zhuǎn)支架124A中部的孔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)支架124A中部的孔側(cè)向有徑向貫穿的螺紋孔，緊定螺栓125裝配在這個螺紋孔中頂緊在減速器127輸出軸的圓周面上，為了連接可靠，被緊定螺栓125頂緊的減速器127輸出軸的圓周面處是一個小平面。

3D打印機噴頭運動裝置還可以有另外的方案，具體介紹如下，如圖3-1至圖3-3所示，旋轉(zhuǎn)支架124A是以“凹”字形為截面的拉伸體，缺口位于前部為方形，緊定螺栓125緊固后其頭部位于旋轉(zhuǎn)支架124A前部的缺口中，這樣就避 免了與導軌前支架131干涉，中部設(shè)有一個沿著上下方向貫穿的圓孔與減速器127輸出軸配合連接；旋轉(zhuǎn)支架124A后部設(shè)有5個沿上下方向貫穿上下表面的圓孔，中部的大圓孔供第二電機137輸出軸及臺階伸出，周圍的4個圓孔是臺階孔，螺栓穿過后固定第二電機137且螺栓頭部沉入其中。導軌前支架131的下部與旋轉(zhuǎn)支架124A前部固連，上部的左右兩側(cè)各設(shè)有沿前后方向貫穿表面的圓孔；導軌后支架132A的下部與旋轉(zhuǎn)支架124A后部固連，其上部的左右兩側(cè)設(shè)有沿前后方向貫穿表面的圓孔，這兩個圓孔與導軌前支架131前支架上部的圓孔在沿著前后方向的投影完全相同；導軌133分別穿過導軌前支架131和導軌后支架132A上部的圓孔，圓孔與導軌133的徑向有微小的間隙，并且圓孔的側(cè)面有沿徑向貫穿的彈性縫，緊固彈性縫后使得圓孔緊緊抱住導軌133，使得導軌前支架131和導軌后支架132A與導軌133固連在一起，導軌133由兩個直線圓柱導軌組成，相互平行且引導的方向與減速器127輸出軸平行。滑臺135在導軌133上順暢的滑動，下部設(shè)有噴頭152，為了對噴頭152冷卻，風扇153通過風扇支架153a固定在滑臺135右側(cè)。導軌133是由兩個直線圓柱導軌組成，為了增加剛度，將導軌133的前部通過末端支架134固連在一起，末端支架134從前方看呈“凹”字形，缺口處設(shè)有惰輪134a，其轉(zhuǎn)軸與第二電機137輸出軸平行，第二電機137輸出軸設(shè)有驅(qū)動輪138，傳動帶139套設(shè)在驅(qū)動輪138與惰輪134a的圓周上，為了驅(qū)動輪138與傳動帶139的傳動精確無回差，優(yōu)選齒形帶傳動的方式?；_135與傳動帶139的一邊固連，并且固連的傳動帶139這個邊的運動方向與滑臺135的滑動方向平行。實現(xiàn)了將第二電機137的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為滑臺135沿著導軌133引導的方向移動。

3D打印機多噴頭設(shè)計可以實現(xiàn)同時打印多種材料和多種顏色，擴大了打印范圍、豐富了打印效果，本發(fā)明可以實現(xiàn)多噴頭的緊湊設(shè)計，以雙噴頭設(shè)計為例，如圖3-1至圖3-4、圖3-7和圖3-8所示，兩個噴頭152固定在滑臺135底部；工裝狀態(tài)時，每個噴頭152底部的擠出口至打印平臺144的距離相同。每個噴頭152與各自配合的送絲機151通過導絲管154連接在一起。送絲機151通過支架151a固定在立柱111后部位于控制器161下面的空間，合理的利用了這里空余空間，為了避免導絲管154均從一側(cè)引出而產(chǎn)生干涉，上下相鄰的送絲機151導絲管154連接處的位置相反，作為優(yōu)選，上部的送絲機151的導絲管154連接處的位置布置在右側(cè)，與之相鄰的下面的送絲機151的導絲管154連接處的位置布置在左側(cè)。

此結(jié)構(gòu)描述的3D打印機實例二101，結(jié)構(gòu)緊湊，可以實現(xiàn)折疊，如圖3-7和圖3-8所示，將打印平臺144、支腿113、顯示器162和引絲管155調(diào)整到折疊位置后，整個3D打印機是較扁的立方體，空間利用率高、結(jié)構(gòu)非常緊湊。

如本發(fā)明上述的3D打印機實例二101具有折疊功能，折疊后的結(jié)構(gòu)非常緊湊，這樣就具有了便攜性的屬性，基于此設(shè)計專用的攜帶箱用于容納或攜帶。下面對本發(fā)明關(guān)于攜帶箱具體的實施例進行詳細的介紹，為了便于攜帶箱實例的表達，凡涉及攜帶箱方位的描述，引用的方位詞的定義以圖4-1所示的為準。

攜帶箱實例一200：

為了3D打印機的攜帶更加便利，在3D打印機實例二101的基礎(chǔ)上配套設(shè)計攜帶箱，攜帶箱的設(shè)計需要將折疊后的3D打印機穩(wěn)固可靠的約束在攜帶箱的內(nèi)部，不會因為運輸過程的顛簸和震動使打印機部件晃動；進一步的攜帶箱還需要集成打印卷材，這樣省去了額外攜帶的不便；更進一步的攜帶箱還需要集成蓄電池，這樣在無固定電源或者在野外的情況下3D打印機仍可以工作。

箱體包括上部箱體211和下部箱體212，上部箱體211和下部箱體212配合形成一個空間，這個空間用于容納支腿113處于收攏狀態(tài)且打印平臺144處于折疊狀態(tài)的3D打印機。具體的說，如圖4-1所示，箱體由上部箱體211和下部箱體212組成，兩者在邊緣旋轉(zhuǎn)連接，上部箱體211繞這個旋轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)箱體的打開與閉合，上部箱體211和下部箱體212閉合后內(nèi)部形成一個較扁的立方體，空間足夠容納折疊后的3D打印機實例二101；為了便于攜帶，在上部箱體211上部設(shè)置一個供手拎的提手213；為了避免上部箱體211打開的角度過大占用過多的空間，需要對限制開啟角度，限角器214是較柔軟的繩，其兩端分別固定在上部箱體211和下部箱體212同側(cè)的內(nèi)壁上，隨著上部箱體211打開一定角度時限角器214會繃緊，從而限制了開啟角度，本實施例箱體兩側(cè)各使用一個限角器214。

為了將折疊后的3D打印機穩(wěn)固可靠的支撐和固定，支撐裝置由支撐塊、彈性塊和第二手動緊固件231組成，支撐塊與下部箱體212內(nèi)表面固定在一起，支撐塊頂部設(shè)有彈性塊，彈性塊支撐3D打印機；固定裝置結(jié)構(gòu)如下，第二支撐塊222上表面中心設(shè)有沿法向向下延伸的螺紋孔，立柱111上設(shè)有貫穿的固定孔111a，第二手動緊固件231的螺柱穿過立柱111的固定孔111a旋入第二支撐塊222的螺紋孔中。具體的說，如圖3-7和圖3-8所示，需要對3D打印機以下幾處的自由度進行限制：旋轉(zhuǎn)臂的兩端沿著打印平臺144平面法向的移動自由 度；立柱遠離旋轉(zhuǎn)臂的一端沿著打印平臺144平面法向的移動自由度；3D打印機沿打印平臺144平面方向的兩個自由度；3D打印機繞打印平臺144平面法向的旋轉(zhuǎn)自由度；這樣3D打印機在空間中的6個自由度全部約束。為了防止顛簸狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)臂沿著立柱方向抖動、支腿甩動以及打印平臺的晃動，還需要在旋轉(zhuǎn)臂、支腿處及打印平臺處增加過約束。結(jié)合攜帶箱實例一200描述如下，如圖4-1和圖4-2所示，第一支撐塊221至第五支撐塊225與下部箱體212內(nèi)表面固連在一起，第一彈性塊221a至第五彈性塊225a固連在對應(yīng)支撐塊的支撐面上，并位于支撐面與3D打印機之間，起到防磕碰和均勻約束力的作用。當折疊后的3D打印機放入攜帶箱中時，第一支撐塊221支撐在導軌133遠離第二電機137的一端側(cè)面；第三支撐塊223支撐在第二電機137的側(cè)面；第四支撐塊224支撐在立柱111和第三電機146的側(cè)面，第四支撐塊224前后還各設(shè)有一個側(cè)向塊，側(cè)向塊間的距離剛好可以容納立柱111和第三電機146；如圖3-4所示，在基礎(chǔ)支架121A與第三電機146之間的立柱111上，設(shè)有沿打印平臺144平面法向貫穿的固定孔111a，收納時，固定孔111a位置對應(yīng)第二支撐塊222上部的螺紋孔，第二支撐塊222支撐在立柱111側(cè)面(過約束)，第二手動緊固件231一端是螺紋端，另一端是直徑較大的手柄，第二手動緊固件231穿過固定孔111a旋入第二支撐塊222的螺紋孔中，實現(xiàn)了折疊后的3D打印機在攜帶箱中的六自由度約束。為了使各支撐點壓緊力平均，第一支撐塊221至第四支撐塊224與折疊后的3D打印機對應(yīng)支撐點的距離相同，并且第一彈性塊221a至第四彈性塊224a厚度相同。為了避免旋轉(zhuǎn)臂沿著立柱方向抖動，第一支撐塊221左右還各設(shè)有一個側(cè)向塊，側(cè)向塊間的距離剛好可以容納導軌133；為了避免支腿甩動，增加第五支撐塊225，其左右方向各設(shè)有一個側(cè)向塊，側(cè)向塊間的距離剛好可以容納支腿，在上部箱體211閉合時對應(yīng)的支腿的位置設(shè)有一個第八彈性塊227，當攜帶箱閉合時，第八彈性塊227將支腿壓緊在第五支撐塊225上的彈性塊225a上，避免了支腿的甩動；為了避免打印平臺144的晃動在下部箱體212與打印平臺143之間設(shè)置第七彈性塊226，在上部箱體211閉合時對應(yīng)的打印平臺144的位置也設(shè)有第七彈性塊226，當攜帶箱閉合時，上部的第七彈性塊226將打印平臺144壓緊在下部的第七彈性塊226之間，避免了打印平臺144的晃動。

攜帶箱還可以集成打印卷材，這樣省去了額外攜帶的不便，打印卷材242與箱體內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)固連，如圖4-1所示，下部箱體212內(nèi)表面向上設(shè)置一個圓柱形芯軸241，其直徑略小于打印卷材242的內(nèi)徑，其高度略高于打印卷材242的厚 度，芯軸241頂部中心設(shè)有沿軸向向內(nèi)延伸的螺紋孔，第四手動緊固件243一端是螺紋端，另一端是直徑較大的手柄，第四手動緊固件243旋入圓柱形芯軸241頂部的螺紋孔中，將打印卷材242固定在圓柱形芯軸241上并可以順暢的旋轉(zhuǎn)。本實施例可以包含兩套打印卷材242，可以很自然的推導，攜帶箱按照制造的尺寸不同可以容納一個或一個以上的打印卷材242。為了提升空間利用率，如圖4-2所示，打印平臺144的工作平面與其轉(zhuǎn)動折疊的軸線不重合，折疊后打印平臺144與下部箱體212之間就存在一個空間，優(yōu)選將打印卷材242固定在這個空間內(nèi)。

攜帶箱還可以集成蓄電池，這樣在無固定電源或者在野外的情況下3D打印機仍可以工作，如圖4-1所示，蓄電池251固定在下部箱體212內(nèi)表面，作為優(yōu)選，蓄電池251固定在打印平臺144與下部箱體212之間的空間，第七彈性塊226固定在蓄電池251的上表面。

攜帶箱內(nèi)部的空間應(yīng)用充分，如圖4-2和圖4-3所示，折疊后的3D打印機可以非常工整緊湊的放入攜帶箱中，在折疊后的3D打印機與下部箱體212之間還合理的設(shè)置了打印卷材242和蓄電池251；如圖4-4所示，攜帶箱閉合后，可以非常方便的攜帶。當攜帶至目標位置后，如圖4-5所示，將3D打印機取出后展開至工作狀態(tài)放置在攜帶箱附近，連接固定電源或者蓄電池，再將攜帶箱中的打印絲連接至送絲機151內(nèi)就可以開展打印任務(wù)了。

攜帶箱實例二201：

在3D打印機實例二101和攜帶箱實例二200和基礎(chǔ)上，當打印機工作時將立柱111與箱體固連在一起，這樣可以取消3D打印機的支腿，使得結(jié)構(gòu)變得更緊湊。

具體的說，如圖5-1所示，在3D打印機實例二101的基礎(chǔ)上取消所有支腿113、相應(yīng)的緊固件和與緊固件配合的螺紋孔，立柱111遠離基礎(chǔ)支架121A的一端延伸出一定長度，不被3D打印機其余部件阻擋，即3D打印機實例三102。

在攜帶箱實例二200的基礎(chǔ)上做以下更改，如圖6-1所示，由于所攜帶的打印機實例三102取消了支腿113結(jié)構(gòu)并加長了立柱111，故攜帶箱取消第五支撐塊225、第五彈性塊225a和第八彈性塊227；將第四支撐塊224和第四彈性塊224a的支撐位置更改到立柱111遠離基礎(chǔ)支架121A一端的側(cè)面，即變?yōu)榈诹螇K228和彈性塊228a，第六支撐塊228前后還各設(shè)有一個側(cè)向塊，側(cè)向塊間的距離剛好可以容納立柱111。底座232是長方體，底座232底面與下部箱體 212內(nèi)壁固連，底座232頂面中心設(shè)有截面為矩形向底座232內(nèi)部拉伸的方槽，立柱111末端插入這個方槽內(nèi)有微小的徑向間隙，可以方便的插拔，這樣打印機實例三102就可以將立柱111插入底座232實現(xiàn)固定。

為了立柱111和底座232固定的更可靠，減小打印過程的晃動，在底座232的方槽側(cè)壁設(shè)置貫穿的螺紋孔，如圖5-1、圖6-1、圖6-3和圖6-4所示，作為優(yōu)選，這個螺紋孔開在底座232的前部，第三手動緊固件232a一端是螺柱，另一端是直徑較大的手柄，第三手動緊固件232a旋入底座232的方槽側(cè)面的螺紋孔中，壓緊立柱111的側(cè)壁，作為優(yōu)選，在立柱111相應(yīng)的壓緊位置設(shè)置一個限位孔111b，限位孔111b是盲孔，其內(nèi)徑較第三手動緊固件232a的螺柱外徑大。

為了確保打印機實例三102裝配在底座232上能與打印卷材242順暢連接，作為優(yōu)選，如圖6-1所示，打印卷材242貼近底座232前方放置，蓄電池251布置在打印卷材242的前部，第三手動緊固件232a螺柱加長，使得手柄位于打印卷材242與蓄電池251之間，便于操作。

攜帶箱內(nèi)部的空間應(yīng)用充分，如圖6-2和圖6-5所示，折疊后的3D打印機可以非常工整緊湊的放入攜帶箱中，在折疊后的3D打印機與下部箱體212之間還合理的設(shè)置了底座232、第三手動緊固件232a、打印卷材242和蓄電池215；如圖6-6所示，攜帶箱閉合后，可以非常方便的攜帶。當攜帶至目標位置后，如圖6-7所示，將3D打印機取出后將立柱插入底座232中并使用第三手動緊固件232a緊固，連接固定電源或者蓄電池，再將攜帶箱中的打印絲連接至送絲機151內(nèi)就可以開展打印任務(wù)了。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。