一种折叠式模块化3D打印机

本发明涉及3d打印机，特别是涉及一种折叠式模块化3d打印机。

背景技术：

1、熔融沉积成型（fdm）3d打印技术因其设备成本较低、操作简便、材料种类丰富等优点，是目前桌面级3d打印领域应用最广泛的技术。其基本原理是将丝状热塑性材料（如pla、abs等）通过送料机构送入加热喷头，材料在喷头内被加热至熔融状态后，通过喷嘴挤出并按照cad模型分层数据控制的路径逐层堆积，最终形成三维实体。

2、然而，随着3d打印应用场景的不断拓展，现有桌面式fdm 3d打印机逐渐暴露出以下技术问题：

3、体积庞大，不便携带。传统桌面式3d打印机通常采用固定式框架结构，由底座、竖直立柱和横梁组成刚性框架，各部件之间通过螺栓或焊接固定连接。这种设计虽然能够提供稳定的打印平台，但整机外形尺寸较大（通常不小于400mm×400mm×450mm），重量较重（通常为10-20kg），不便于携带和移动，难以满足户外打印、课堂教学、展览演示等移动场景的需求。

4、因此，本领域亟须一种折叠式模块化3d打印机，用于解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种折叠式模块化3d打印机，以解决上述现有技术存在的问题，能够进行折叠，从而便于收纳以及搬运。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明公开了一种折叠式模块化3d打印机，包括机架主体，所述机架主体上设有三轴传动模块、材料挤出模块和热床，所述三轴传动模块用于调节所述材料挤出模块和所述热床之间的相对位置关系，所述材料挤出模块挤出的材料能够堆积于所述热床上；

4、所述机架主体包括机架底座，所述机架底座上设有折叠立柱，所述折叠立柱的底部设有竖直状态连接孔，所述折叠立柱的侧壁上设有水平状态连接孔，所述竖直状态连接孔与所述水平状态连接孔之间通过状态调整通道相连通，所述竖直状态连接孔或所述水平状态连接孔均能够通过快拆连接件与所述机架底座连接。

5、优选的，所述快拆连接件为快拆杆。

6、优选的，所述三轴传动模块包括x轴直线驱动装置、y轴直线驱动装置和z轴直线驱动装置，所述x轴直线驱动装置设置于两个所述折叠立柱之间，所述材料挤出模块安装于所述x轴直线驱动装置的移动端上，所述z轴直线驱动装置固定于所述折叠立柱上，所述x轴直线驱动装置的两端分别设置于两个所述z轴直线驱动装置的移动端上，y轴直线驱动装置固定于所述机架底座上，所述热床安装于所述y轴直线驱动装置的移动端上。

7、优选的，所述x轴直线驱动装置包括x轴传动带，所述x轴传动带的两端分别连接有一个x轴传动轮，其中一个所述x轴传动轮与x轴驱动电机的输出轴传动连接，所述x轴传动带上固定有移动模块，所述材料挤出模块安装于所述移动模块上。

8、优选的，所述y轴直线驱动装置包括y轴传动带，所述y轴传动带的两端分别连接有一个y轴传动轮，其中一个所述y轴传动轮与y轴驱动电机的输出轴传动连接，所述y轴传动带上固定有y轴中介板，所述热床安装于所述y轴中介板的上表面，所述热床与所述y轴中介板之间设有减振装置。

9、优选的，所述z轴直线驱动装置包括z轴导轨，所述z轴导轨固定于所述折叠立柱上，所述折叠立柱上还固定有z轴驱动电机，所述z轴驱动电机的输出轴连接有z轴传动丝杆，所述z轴传动丝杆上螺纹连接有z轴传动法兰，所述z轴传动法兰连接有z轴移动法兰，所述z轴移动法兰与z轴滑块固定连接，所述z轴滑块与所述z轴导轨滑动连接，所述z轴移动法兰与所述折叠立柱滑动连接，所述z轴移动法兰与所述x轴直线驱动装置的端部连接。

10、优选的，所述材料挤出模块包括bmg丝材挤出机和单螺杆粉末挤出机。

11、优选的，所述bmg丝材挤出机包括bmg机头，所述bmg机头的动力输入端连接bmg驱动电机的动力输出轴，所述bmg机头的输出口连接有bmg散热管，所述bmg散热管远离所述bmg机头的一端连接有bmg喉管，所述bmg喉管远离所述bmg散热管的一端连接有bmg加热块，所述bmg加热块上固定有bmg挤出喷嘴。

12、优选的，所述单螺杆粉末挤出机包括螺杆进料漏斗，所述螺杆进料漏斗的上端设有螺杆驱动电机，所述螺杆驱动电机的输出轴连接有输送螺杆，所述螺杆进料漏斗的下端设有送料料斗，所述送料料斗的下端连接有螺杆散热块，所述螺杆散热块连接有特氟龙管，所述特氟龙管远离所述螺杆散热块的一端连接有螺杆加热块，所述螺杆加热块上设有螺杆喷嘴。

13、优选的，所述材料挤出模块上设有被动连接件，所述移动模块上设有主动连接件，当所述材料挤出模块上的所述被动连接件和所述移动模块上的所述主动连接件接触时，所述被动连接件与所述主动连接件固定连接。

14、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

15、本发明中的折叠立柱能够进行折叠功能，当折叠立柱处于竖直状态时快拆连接件用于和竖直状态连接孔进行连接，当将折叠立柱进行折叠使其处于水平状态时，此时可以快拆连接件会沿着状态调整通道进入至水平状态连接孔并与之进行连接，从而将折叠立柱进行固定并使之处于水平状态。这样一来机架主体可在折叠状态下体积减小约70%（从展开状态的约400mm×400mm×450 mm减小至400mm×350mm×120mm），便于携带和存储，拓展了3d打印技术在户外教学、移动制作等场景的应用。

1.一种折叠式模块化3d打印机，包括机架主体，所述机架主体上设有三轴传动模块、材料挤出模块和热床（1），所述三轴传动模块用于调节所述材料挤出模块和所述热床（1）之间的相对位置关系，所述材料挤出模块挤出的材料能够堆积于所述热床（1）上；

2.根据权利要求1所述的折叠式模块化3d打印机，其特征在于：所述快拆连接件（4）为快拆杆。

3.根据权利要求1所述的折叠式模块化3d打印机，其特征在于：所述三轴传动模块包括x轴直线驱动装置（5）、y轴直线驱动装置（6）和z轴直线驱动装置（7），所述x轴直线驱动装置（5）设置于两个所述折叠立柱（3）之间，所述材料挤出模块安装于所述x轴直线驱动装置（5）的移动端上，所述z轴直线驱动装置（7）固定于所述折叠立柱（3）上，所述x轴直线驱动装置（5）的两端分别设置于两个所述z轴直线驱动装置（7）的移动端上，y轴直线驱动装置（6）固定于所述机架底座（2）上，所述热床（1）安装于所述y轴直线驱动装置（6）的移动端上。

4.根据权利要求3所述的折叠式模块化3d打印机，其特征在于：所述x轴直线驱动装置（5）包括x轴传动带（501），所述x轴传动带（501）的两端分别连接有一个x轴传动轮（502），其中一个所述x轴传动轮（502）与x轴驱动电机（503）的输出轴传动连接，所述x轴传动带（501）上固定有移动模块，所述材料挤出模块安装于所述移动模块上。

5.根据权利要求3所述的折叠式模块化3d打印机，其特征在于：所述y轴直线驱动装置（6）包括y轴传动带（601），所述y轴传动带（601）的两端分别连接有一个y轴传动轮（602），其中一个所述y轴传动轮（602）与y轴驱动电机（603）的输出轴传动连接，所述y轴传动带（601）上固定有y轴中介板（604），所述热床（1）安装于所述y轴中介板（604）的上表面，所述热床（1）与所述y轴中介板（604）之间设有减振装置（605）。

6.根据权利要求3所述的折叠式模块化3d打印机，其特征在于：所述z轴直线驱动装置（7）包括z轴导轨（701），所述z轴导轨（701）固定于所述折叠立柱（3）上，所述折叠立柱（3）上还固定有z轴驱动电机（702），所述z轴驱动电机（702）的输出轴连接有z轴传动丝杆（703），所述z轴传动丝杆（703）上螺纹连接有z轴传动法兰（704），所述z轴传动法兰（704）连接有z轴移动法兰（706），所述z轴移动法兰（706）与z轴滑块（705）固定连接，所述z轴滑块（705）与所述z轴导轨（701）滑动连接，所述z轴移动法兰（706）与所述折叠立柱（3）滑动连接，所述z轴移动法兰（706）与所述x轴直线驱动装置（5）的端部连接。

7.根据权利要求1所述的折叠式模块化3d打印机，其特征在于：所述材料挤出模块包括bmg丝材挤出机（8）和单螺杆粉末挤出机（9）。

8.根据权利要求7所述的折叠式模块化3d打印机，其特征在于：所述bmg丝材挤出机包括bmg机头（801），所述bmg机头（801）的动力输入端连接bmg驱动电机（802）的动力输出轴，所述bmg机头（801）的输出口连接有bmg散热管（803），所述bmg散热管（803）远离所述bmg机头（801）的一端连接有bmg喉管（804），所述bmg喉管（804）远离所述bmg散热管（803）的一端连接有bmg加热块（805），所述bmg加热块（805）上固定有bmg挤出喷嘴（806）。

9.根据权利要求7所述的折叠式模块化3d打印机，其特征在于：所述单螺杆粉末挤出机（9）包括螺杆进料漏斗（901），所述螺杆进料漏斗（901）的上端设有螺杆驱动电机（902），所述螺杆驱动电机（902）的输出轴连接有输送螺杆（903），所述螺杆进料漏斗（901）的下端设有送料料斗（904），所述送料料斗（904）的下端连接有螺杆散热块（905），所述螺杆散热块（905）连接有特氟龙管（906），所述特氟龙管（906）远离所述螺杆散热块（905）的一端连接有螺杆加热块（907），所述螺杆加热块（907）上设有螺杆喷嘴（908）。

10.根据权利要求3所述的折叠式模块化3d打印机，其特征在于：所述材料挤出模块上设有被动连接件（10），所述移动模块上设有主动连接件，当所述材料挤出模块上的所述被动连接件（10）和所述移动模块上的所述主动连接件接触时，所述被动连接件（10）与所述主动连接件固定连接。