一种高精度的PCB板3D打印机的制作方法

一种高精度的pcb板3d打印机
技术领域
1.本实用新型涉及3d打印机领域，特别涉及一种高精度的3d打印机。


背景技术：

2.3d打印机，也称三维打印机是快速成型的一种工艺，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体；
3.目前，公告号为cn206678402u的实用新型专利公开了一种3d打印机，包括打印头组件、打印平台、x轴移动机构、y轴移动机构和z轴移动机构，x轴移动机构、y轴移动机构和z轴移动机构通过同步带和同步轮分别控制着打印头朝着x轴方向、y轴方向、z轴方向移动。
4.但是这些移动机构因传送带具有一定的弹性而影响打印的精度，同步轮长时间使用后容易起毛刺、打滑、滑轮变形等问题，影响打印的精度；其打印平台与滑杆连接，当设备运行时产生的震动对打印平台产生影响，从而影响打印精度。
5.而且如果3d打印pcb板，因pcb板的底板和线路使用的材料不同，需要频繁的更换材料，很不方便。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种高精度的pcb板3d打印机，其优点在于直接打印pcb板的底板和线路，连续完整的制作出pcb电路板，提高了制作精度。
7.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高精度的pcb板3d打印机，包括机架和打印平台；
8.所述机架的顶端固定连接有z向步进电机，所述z向步进电机的电机轴连接有z向丝杆，所述z向丝杆上螺纹配合有z向滑块，所述机架上设有z向直线导轨，所述z向直线导轨与z向滑块滑动配合；
9.所述z向滑块上固定连接有x向步进电机，所述x向步进电机的电机轴连接有x向丝杆，所述z向滑块上设有x向直线导轨，所述x向丝杆螺纹配合有x向滑块，所述x向直线导轨与x向滑块滑动配合，所述x向滑块上设有挤出组件；
10.所述机架上固定有y向步进电机，所述y向步进电机的电机轴连接有y向丝杆，所述机架上设有y向直线导轨；
11.所述打印平台下方设有减震平台，所述减震平台的下侧固定连接有连接块，所述y向丝杆与连接块螺纹配合，所述y向直线导轨与连接块滑动配合；
12.所述打印平台和减震平台之间设有减震装置。
13.通过上述技术方案，使用丝杆和直线导轨作为x轴、y轴、z轴传动部件，大大提升了传动精度，从而提高了打印精度，在减震平台上设置减震装置减缓了机器运行时的震动，进一步提高了打印精度，挤出组件的配合，提高了工作效率提高了打印精度。
14.本实用新型进一步设置为：所述挤出组件包括两个分别用于挤出绝缘材料和导体材料的挤出机、喷头和电磁铁，两个所述挤出机均固定在x向滑块上，所述电磁铁螺栓连接在挤出机上，所述喷头弹簧连接在挤出机的下侧，所述电磁铁在喷头的上方。
15.通过上述技术方案，两个分别用于挤出绝缘材料和导体材料的挤出机，使得打印pcb板时可以一个挤出机专门打印底板，另一个挤出机专门打印线路，提高了工作效率，同时因不用切换挤出机，避免了切换过程中造成精度误差，使得可以连续完整的打印pcd电路板，同时电磁铁的通电断电得以控制非工作状态的挤出机的喷头上升，工作状态的挤出机下降，避免了pcb电路板线路的混搭。
16.本实用新型进一步设置为：所述减震装置包括减震弹簧、减震杆和减震套筒，所述减震杆滑移插设在减震套筒中，所述减震套筒固定在减震平台上，所述减震杆螺栓连接打印平台，所述打印平台下侧连接有热床，所述减震弹簧套设在减震套筒上，所述减震弹簧的两端分别与热床和减震平台固定连接，所述减震装置设有四个且分别设置在减震平台底部的四角处。
17.通过上述技术方案，减震杆和减震套筒控制减震平台和打印平台纵向的移动，减震平台和打印平台之间设置减震装置使设备运行时产生的震动能转化为弹性势能，有效的减缓了震动对打印平台的影响，从而提高了打印精度。
18.本实用新型进一步设置为：所述减震杆上套设有橡胶材质的减震圈，所述减震圈套设在减震杆靠近减震套筒的一端。
19.通过上述技术方案，橡胶材质的减震圈具有一定的硬度，当发生较大的横向的震动时，减震圈使得减震杆可以横向移动，从而有效减缓了横向震动对打印平台的影响，从而提高了打印精度。
20.本实用新型进一步设置为：所述x向滑块上固定有检测喷头温度的温度传感器。
21.通过上述技术方案，得以监测喷头的温度，使得主板更好的根据喷头的温度来控制挤出机的运行。喷头的温度超过设定温度时挤出机停止工作，喷头的温度低于设定温度时挤出机继续工作，喷头的温度过高，会对喷头造成影响，从而影响产品的精度。
22.本实用新型进一步设置为：所述挤出机上设有风扇，所述风扇的出风口朝向喷头设置。
23.通过上述技术方案，风扇的出风口朝向喷头使得风扇吹出的气流可以覆盖到喷头和产品，使得对喷头起到降温的作用，同时也可以加快产品的冷却，可以在挤出机左右各设一个风扇使得产品得到全面的冷却，使得冷却速度一致。
24.本实用新型进一步设置为：所述x向滑块上固定有引线支架，所述引线支架上转动连接有引线滚轮，所述机架上固定有耗材底座，所述耗材底座上转动连接耗材滚轮。
25.通过上述技术方案，耗材底座和耗材滚轮使耗材取出时更方便和顺畅，引线支架在x向滑块上，使得耗材更方便进入挤出机内，同时引线支架上设有引线滚轮使得耗材更顺畅的改变方向并通过引线支架进入挤出机。
26.本实用新型进一步设置为：所述机架上固定有显示器、控制器和电源，所述显示器与控制器电连接，所述电源与控制器电连接。
27.通过上述技术方案，组成完整的运行系统，控制3d打印机的稳定运行以及功能的实现。
28.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
29.1.设置两个挤出机，并且引入不同的耗材从而实现了连续完整的打印出pcb的底板和pcb的线路，同时其中一个挤出机工作时下降，另一个挤出机上升的互锁机制避免了pcb电路板线路的混搭；
30.2.在打印平台和减震平台之间设有减震装置，在机架有震动时，通过减震装置将震动能转化成弹性势能，有效的减缓了设备运行产生的震动对打印平台的影响，提高了打印的精度。
附图说明
31.图1是本实施例的整体的结构示意图；
32.图2是本实施例的减震装置的位置示意图；
33.图3是本实施例的挤出机组的结构示意图；
34.图4是本实施例的减震装置的结构示意图；
35.图5是本实施例的挤出机的分解示意图；
36.图6是本实施例的a部放大示意图。
37.附图标记：1、机架；2、热床；3、打印平台；4、x向丝杆；5、y向丝杆；6、z向丝杆；7、x向步进电机；8、y向步进电机；9、z向步进电机；10、减震装置；11、减震弹簧；12、减震杆；13、减震套筒；15、挤出组件；16、挤出机；17、喷头；20、温度传感器；21、风扇；23、引线支架；24、引线滚轮；25、耗材底座；26、耗材滚轮；30、减震平台；31、显示器；32、控制器；33、电源；40、z向滑块；41、x向滑块；42、电磁铁；43、减震圈。
具体实施方式
38.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
39.实施例：
40.参考图1，一种高精度的pcb板3d打印机，包括机架1、引线组件和打印平台3，机架1螺栓固定有显示器31、控制器32和电源33，显示器31与控制器32电连接，电源33与控制器32电连接，控制着3d打印机的平稳运行。
41.参考图1，在机架1顶端的右侧螺栓固定有一个z向步进电机9，z向步进电机9的电机轴通过联轴器连接有z向丝杆6，机架1的左侧固定有一根z向直线导轨，左右两侧的z向直线导轨和z向丝杆6上各配合有一个z向滑块40，机架1的右侧固定有一根z向直线导轨，z向直线导轨和z向滑块40滑动配合。
42.参考图1，两个z向滑块40之间固定有x向直线导轨，机架1右侧的z向滑块40螺栓固定有x向步进电机7，x向步进电机7通过联轴器连接有一根x向丝杆4，x向丝杆4的另一端与左侧的z向滑块40螺纹配合，x向丝杆4螺纹配合有x向滑块41，x向直线导轨与x向滑块41滑动配合，x向滑块41上螺栓固定有两个挤出机16；右侧的z向步进电机9运行时带动右侧z向丝杆6转动，右侧z向丝杆6转动带动右侧z向滑块40移动，右侧z向滑块40移动带动x向步进电机7移动，x向步进电机7移动带动x向丝杆4移动，x向丝杆4移动带动左侧z向滑块40滑动；x向步进电机7转动带动x向丝杆4转动，x向丝杆4转动带动x向滑块41移动，x向滑块41移动带动挤出机16移动。
43.参考图1，机架1上螺栓固定有y向步进电机8，y向步进电机8通过联轴器连接有y向丝杆5，y向丝杆5的两侧各有一根y向直线导轨，y向直线导轨螺栓连接在机架1上，y向丝杆5上有减震平台30，减震平台30的下侧固定有连接块，连接块和y向丝杆5螺纹配合，连接块和y向直线导轨滑动配合；y向步进电机8运行带动y向丝杆5转动，y向丝杆5转动带动减震平台30移动。
44.参考图2和图4，减震平台30上螺栓连接有减震装置10，减震装置10上螺栓连接打印平台3，打印平台3下侧设置有热床2；减震装置10包括减震弹簧11、减震杆12和减震套筒13，减震杆12的一部分放入减震套筒13中，减震杆12上套有减震圈43，减震杆12滑移插入减震套筒13，减震套筒13与减震平台30螺栓连接，减震杆12与打印平台3螺栓连接，减震弹簧11套设在减震套筒13和减震杆12上，减震弹簧11的两端分别螺栓连接减震平台30和打印平台3；x轴、y轴和z轴上的部件运行时会产生震动，减震弹簧11将震动转化为弹性势能，减少震动对打印平台3的影响，在发生较大震动时减震杆12和减震套筒13减缓打印平台3纵向震动，减震杆12上的减震圈43减缓打印平台3的横向震动。
45.参考图3和图5，x向滑块41上设有挤出组件15，x向滑块41螺栓固定两个挤出机16，挤出机16的下方弹簧连接有喷头17，两个挤出机16分别用于挤出绝缘材料和挤出导电材料，挤出绝缘材料的挤出机16通过喷头17打印pcb底板，挤出导电材料的挤出机16通过喷头17打印pcb线路，挤出机16上螺栓固定有电磁铁42，电磁铁42在喷头17的上方，电磁铁42下方设有喷头17的滑动架，滑动架滑动连接在x向滑块41上，通过控制器32控制电磁铁42的通电断电，使得电磁铁42控制滑动架上升和下降，进而使得其中一个挤出机16的喷头17在不工作时会上升，另一个挤出机16的喷头17在工作时会下降，从而避免了电路板线路的混搭。
46.参考图5和图6，挤出机16分别螺栓连接有温度传感器20，温度传感器20检测喷头17的温度，温度传感器20与控制器32电连接，当喷头17的温度超过设定的温度时，控制器32控制挤出机16暂停运行，当喷头17的温度低于设定的温度时，挤出机16恢复工作，避免了因喷头17温度过高对产品精度的影响。
47.参考图3和图6，在挤出机16上螺栓固定有风扇21，风扇21的出风口朝向喷头17，使的风扇21吹出的气流同时对喷头17和产品起到冷却作用，因为挤出机16的左右两侧都有风扇21，使得对产品的冷却更均匀，避免了产品冷却不均匀产生的形变，提高了产品的精度。
48.参考图1，引线组件包括引线支架23、引线滚轮24、耗材底座25和耗材滚轮26，耗材底座25放置在置物平台上，耗材滚轮26活动连接在耗材底座25上，耗材底座25起到支撑耗材的作用，耗材滚轮26起到使耗材更容易转动的作用，引线支架23螺栓固定在x向滑块41上，使得引线支架23可以随着x向滑块41的移动而移动，引线滚轮24活动连接在引线支架23上，引线滚轮24是双槽的滚轮，可以同时分开容纳两种不同的耗材，使得耗材更方便顺畅的进入挤出机16，降低耗材对挤出机16精度的影响。
49.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。