本發(fā)明涉及3d打印技術領域，尤其涉及一種桌面級3d打印機。

背景技術：

2012年，美國《theeconomist》(經(jīng)濟學人)發(fā)表專題文章稱：“3d打印將成為第三次工業(yè)革命”，以及2013年美國政府將“3d打印具有革命我們制造每一件事物的潛能”這樣的說法放入了白宮國情咨文中，徹底引爆了“3d打印”概念。

國內(nèi)媒體、政府迅速跟進，形成了以快速成型新技術顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)的燎原態(tài)勢。3d打印在此時攀上了技術創(chuàng)新潮流的頂點。

3d打印是一種快速成型增材制造技術，其基本原理是通過cad建模軟件完成3d建模，通過相應切片軟件分層，最后通過3d打印機逐層累積實現(xiàn)3d實物的創(chuàng)建。熔融堆積法因其原理簡單、材料來源廣泛等特點，已經(jīng)成一種普及3d打印技術和知識主流技術方法。基于熔融堆積原理的3d打印機種類非常廣泛，根據(jù)其使用的對象和應用領域，大致可以分為工業(yè)級和桌面級。其中工業(yè)級3d打印機，精度要求高，傳動機構復雜，控制系統(tǒng)復雜，整體提及較大等特點；而桌面級3d打印機目標人群主要是學生，愛好者等，精度相對較低，結構簡單，但整機體積依然較大，而打印空間占比?。涣硗獠贿m合在室內(nèi)空間較小的實驗室或家居內(nèi)擺放，且不易適合搬運攜帶，使其僅僅局限在特定的范圍內(nèi)使用，極大降低了使用者對打印機的接受程度，進而阻礙3d打印技術和知識的普及。

綜上所述，如何解決桌面級3d打印機打印空間占比小，導致打印機整機體積大不便于普及的問題，已成為本領域技術人員亟待解決的技術難題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種桌面級3d打印機，以提高桌面級3d打印機打印空間占比，從而縮小打印機整機的體積。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種桌面級3d打印機，包括封裝外殼，所述封裝外殼內(nèi)設置有運動機構和設置在所述運動機構上的打印頭，所述封裝外殼為箱型結構，所述箱型結構的兩側(cè)板上均設置有用于對所述運動機構沿x軸方向運動形成避讓的第一避讓口，所述箱型結構的頂板上設置有用于對所述運動機構沿z軸方向運動形成避讓的第二避讓口。

優(yōu)選地，所述箱型結構對應y軸的方向的一面開口。

優(yōu)選地，所述運動機構包括平行于所述箱型結構的底板設置且能夠沿x軸方向運動的成型平臺和設置在所述箱型結構的底板上且能夠沿z軸方向運動的升降平臺，所述升降平臺上沿y軸方向設置有第一導軌、與所述第一導軌滑動配合的打印頭和用于驅(qū)動所述打印頭的第一驅(qū)動機構。

優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動機構包括沿y軸方向布置的傳動帶和用于驅(qū)動所述傳動帶的電機，所述打印頭固定在所述傳動帶上。

優(yōu)選地，所述打印頭的固定架通過打印頭支架固定在所述傳動帶上，所述打印頭支架與所述第一導軌滑動配合。

優(yōu)選地，所述固定架對應與所述打印頭支架配合的端面為平整面。

優(yōu)選地，所述第一導軌的數(shù)量為2個，且對稱設置于所述打印頭支架兩側(cè)，所述升降平臺上設置有用于對所述打印頭沿y軸方向運動形成避讓的第三避讓口。

優(yōu)選地，垂直于所述箱型結構的底板設置有絲桿，所述升降平臺與所述絲桿絲杠配合。

優(yōu)選地，所述箱型結構的底板上還設置有用于對所述升降平臺進行導向的導向機構；所述導向機構包括垂直于所述箱型結構的底板設置的導向桿，所述導向桿貫穿所述升降平臺且與所述升降平臺滑動配合。

優(yōu)選地，所述箱型結構的底板沿x軸方向設置有第二導軌，所述成型平臺通過第二驅(qū)動機構實現(xiàn)沿所述第二導軌滑動。

相比于背景技術介紹內(nèi)容，上述桌面級3d打印機，包括封裝外殼，封裝外殼內(nèi)設置有運動機構和設置在運動機構上的打印頭，封裝外殼為箱型結構，箱型結構的兩側(cè)板上均設置有用于對運動機構沿x軸方向運動形成避讓的第一避讓口，箱型結構的頂板上設置有用于對運動機構沿z軸方向運動形成避讓的第二避讓口。上述桌面級3d打印機，通過第一避讓口的設置使得運動機構沿x軸方向運動時，運動機構能夠伸出到封裝外殼的外部，大大增加了x軸方向的運動范圍；通過第二避讓口的設置使得運動機構沿z軸方向運動時，運動機構能夠伸出至封裝外殼的外部，大大增加了z軸方向的運動給范圍，因此相比于傳統(tǒng)的桌面級3d打印機，等體積的封裝外殼的前提下，上述桌面級3d打印機大大提高桌面級3d打印機打印空間占比，從而縮小打印機整機的體積。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的桌面級3d打印機的整體結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的升降平臺的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的成型平臺的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的打印頭的結構示意圖。

上圖1-圖4中，

封裝外殼1、運動機構2、打印頭3、第一避讓口4、第二避讓口5、成型平臺6、升降平臺7、第一導軌8、第一驅(qū)動機構9、傳動帶10電機11、打印頭支架12、第三避讓口13、絲桿14、導向桿15、第二導軌16、第二驅(qū)動機構17、熔料管18、加熱塊19、出料口20、散熱器21。

具體實施方式

本發(fā)明的核心是提供一種桌面級3d打印機，以提高桌面級3d打印機打印空間占比，從而縮小打印機整機的體積。

為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明提供的技術方案，下面將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明實施例提供的一種桌面級3d打印機，包括封裝外殼1，封裝外殼1內(nèi)設置有運動機構2和設置在運動機構2上的打印頭3，封裝外殼1為箱型結構，箱型結構的兩側(cè)板上均設置有用于對運動機構2沿x軸方向運動形成避讓的第一避讓口4，箱型結構的頂板上設置有用于對運動機構2沿z軸方向運動形成避讓的第二避讓口5。

上述桌面級3d打印機，通過第一避讓口的設置使得運動機構沿x軸方向運動時，運動機構能夠伸出到封裝外殼的外部，大大增加了x軸方向的運動范圍；通過第二避讓口的設置使得運動機構沿z軸方向運動時，運動機構能夠伸出至封裝外殼的外部，大大增加了z軸方向的運動給范圍，因此相比于傳統(tǒng)的桌面級3d打印機，等體積的封裝外殼的前提下，上述桌面級3d打印機大大提高桌面級3d打印機打印空間占比，從而縮小打印機整機的體積。

為方便打印過程觀看效果、調(diào)整成型平臺以及取下打印件，箱型結構對應y軸的方向的一面開口，也即箱型結構的前面為敞開口。當然可以理解的是，上述敞開口僅僅是本發(fā)明實施例的優(yōu)選舉例，還可以是箱型結構的前面為能夠開合的玻璃門結構，這樣既能方便觀看，也能不影響打印件的取放，并且能夠防止外界環(huán)境的干擾。

在一些具體的實施方案中，上述運動機構2具體可以包括平行于箱型結構的底板設置的成型平臺6和設置在箱型結構的底板上的升降平臺7，其中成型平臺6能夠沿x軸方向運動，升降平臺7能夠沿z軸方向運動，且升降平臺7上沿y軸方向設置有第一導軌8、與第一導軌8滑動配合的打印頭3和用于驅(qū)動打印頭3的第一驅(qū)動機構9。這里需要說明的是，上述成型平臺實現(xiàn)打印件的x軸方向的運動，升降平臺實現(xiàn)打印頭的y軸方向和z軸方向的運動，僅僅是本發(fā)明實施例的優(yōu)選舉例，也可以是本領域技術人員常用的其他運動機構的形式實現(xiàn)打印頭與打印件之間的三維相對運動，比如成型平臺為靜止不動的，升降平臺本身能夠?qū)崿F(xiàn)沿x軸、y軸、z軸三個方向運動來實現(xiàn)打印頭與打印件之間的三維相對運動等。

在一些更具體的實施方案中，上述第一驅(qū)動機構9的具體結構可以包括沿y軸方向布置的傳動帶10和用于驅(qū)動傳動帶10的電機11，打印頭3固定在傳動帶10上。這里需要說明的是，上述通過傳動帶帶動打印頭沿y軸方向運動僅僅是本發(fā)明實施例對于第一驅(qū)動機構的優(yōu)選舉例，還可以是本領域技術人員常用的其他驅(qū)動機構形式，比如第一驅(qū)動機構為直線電機，該直線電機能夠帶動打印頭沿y軸方向運動。

此外，本領域技術人員都應該能夠理解的是，一般的打印頭是一個組合體，由熔料管18、固定架11、加熱塊19、出料口20、散熱器21組成。材料通過導料管進入熔料管，后經(jīng)出料口擠出以完成打印。其中打印頭的固定架用于將打印頭固定在傳動帶上，為了更加便于打印頭的固定，可以將打印頭3的固定架11通過打印頭支架12固定在傳動帶10上，打印頭支架12與第一導軌8滑動配合。通過打印頭支架使得打印頭的固定更加方便，并且維修維護時拆裝更加便捷。

在一些更具體的實施方案中，上述固定架11對應與打印頭支架12配合的端面為平整面。通過將固定架的端面設計為平整面，不僅有利于與打印頭支架安裝定位，而且可以在固定架的端面上安置墊片用于調(diào)節(jié)打印頭的固定高度，方便使用者進行后期調(diào)整。

更進一步的實施方案中，上述第一導軌8的數(shù)量可以為2個，且對稱設置于打印頭支架12兩側(cè)，升降平臺7上設置有用于對打印頭3沿y軸方向運動形成避讓的第三避讓口13。通過上述第一導軌設計成2個使得打印頭支架的安裝更加穩(wěn)固，通過第三避讓口對打印頭沿y軸方向的運動進行合理的避讓。當然這里需要說明的是，上述第一導軌的數(shù)量設置成2個僅僅是本發(fā)明實施例的優(yōu)選舉例，也可以是僅有一個第一導軌，打印頭與打印頭支架的一側(cè)固定連接。

在一些共具體的實施方案中，升降平臺可以通過絲杠機構實現(xiàn)升降(也即z軸方向的運動)，具體的結構可以是垂直于箱型結構的底板設置有絲桿14，升降平臺7與絲桿14絲杠配合，通過驅(qū)動機構使絲桿發(fā)生轉(zhuǎn)動即可實現(xiàn)升降平臺的升降，當然可以理解的是，上述絲杠機構實現(xiàn)升降僅僅是本發(fā)明實施例對于升降機構的舉例，也可以是本領域技術人員常用的其他升降機構，比如升降平臺通過直線電機驅(qū)動實現(xiàn)升降等。

進一步的實施方案中，上述箱型結構的底板上還可以設置有用于對升降平臺7進行導向的導向機構；該導向機構的具體結構可以包括垂直于箱型結構的底板設置的導向桿15，導向桿15貫穿升降平臺7且與升降平臺7滑動配合。通過導向桿的設置，使得升降平臺沿z軸方向的運動更加穩(wěn)定準確，并且導向桿的數(shù)量可以是1個、2個或更多個，并且導向桿所在的軸線與絲桿平行但不共面，這樣使得升降平臺升降過程中更加穩(wěn)定可靠。此外需要說明的是上述僅僅是本發(fā)明實施例對于導向機構的優(yōu)選舉例，也可以是本領域技術人員常用的其他導向機構，比如升降平臺的兩側(cè)設置有導槽，升降平臺的兩側(cè)與導槽滑動配合等。

在一些更具體的實施方案中，上述箱型結構的底板沿x軸方向還可以設置有第二導軌16，成型平臺6與第二導軌16滑動配合，并且通過第二驅(qū)動機構17實現(xiàn)沿第二導軌16滑動。第二驅(qū)動機構的具體結構可以是直線電機進行驅(qū)動的方式，也可以是通過將成型平臺固定在傳動帶上，通過電機驅(qū)動傳動帶實現(xiàn)成型平臺沿第二導軌滑動，又或者本領域技術人員常用的其他驅(qū)動機構。

以上對本發(fā)明所提供的桌面級3d打印機進行了詳細介紹。需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者設備中還存在另外的相同要素。

本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。