[发明专利]一种便携移动式3D打印机及工作方法

权利要求书

1.一种便携移动式3D打印机，包括壳体以及安装在壳体上的移动装置、送料机和打印主机，所述壳体设有相互连接的后壳和前盖，后壳和前盖的顶部连接处设有进料窗口，用于打印耗材进入打印机内，前盖上设有前窗口，前窗口内安装有耗材支架，用于使用打印机时耗材支架放置在送料机的下方放置打印耗材，不使用打印机时封堵前窗口，后壳上且与前窗口相对位置设有后窗口，后窗口内安装有移动装置设有的Y平台结构体，用于使用打印机时Y平台结构体拉至水平位置放置打印成品，不使用打印机时封堵后窗口；

后壳内部安装有移动装置，移动装置设有X-Z结构体和Y平台结构体，X-Z结构体通过设有的Z轴平台安装在后壳内壁上，Z轴平台上安装有Z轴步进电机，Z轴步进电机驱动连接有Z轴步进轮，Z轴步进轮通过Z轴同步带连接有Z轴被动轮，Z轴平台上竖向安装有Z轴直线导轨，Z轴直线导轨上滑动连接有Z轴滑块，Z轴滑块固定在Z轴同步带上，用于Z轴步进电机驱动Z轴滑块上下移动，Z轴滑块上连接有X-Z同步平台；

Z轴平台上安装有X轴步进电机，X轴步进电机驱动连接有X轴步进轮，X轴步进轮通过X轴同步带连接有X轴被动轮，X轴同步带在X轴步进轮和X轴被动轮之间的一侧连接安装在X-Z同步平台的定位轴承上，X-Z同步平台上横向安装有X轴直线导轨，X轴直线导轨上滑动连接有X轴滑块，X轴滑块固定在X轴同步带上，用于X轴步进电机驱动X轴滑块左右移动，X轴滑块上安装有打印主机，用于X轴步进电机控制打印主机的左右移动；

Y平台结构体设有Y轴打印平台，Y轴打印平台底部通过Y轴翻转支架转动连接在后壳上，Y轴翻转支架在翻转侧设有倾斜面，用于翻转不卡顿，Y轴翻转支架底部安装有Y轴步进电机，Y轴步进电机连接有Y轴同步带，Y轴同步带两端固定在Y轴打印平台的底部，Y轴打印平台上纵向设有Y轴直线导轨，Y轴直线导轨上滑动连接有Y轴滑块，Y轴滑块安装在Y轴翻转支架上，用于Y轴步进电机驱动Y轴打印平台前后移动。

2.根据权利要求1所述的便携移动式3D打印机，其特征在于，所述Y轴翻转支架两侧通过转轴连接在后壳两侧，用于转动Y平台结构体使Y轴打印平台水平放置，Y轴翻转支架前端两侧设有固定螺丝，用于Y轴打印平台处于水平位置时固定螺丝顶设到前盖上固定Y轴翻转支架。

3.根据权利要求1所述的便携移动式3D打印机，其特征在于，所述Y轴步进电机通过步进电机座安装在Y轴翻转支架上，Y轴步进电机轴驱动连接有Y轴同步轮，Y轴同步轮上连接有Y轴同步带，步进电机座上且在Y轴同步轮下方两侧安装有Y轴导向轮，Y轴同步带从两个Y轴导向轮之间通过连接在Y轴同步轮上，用于Y轴导向轮挤压Y轴同步带连接在Y轴同步轮上。

4.根据权利要求3所述的便携移动式3D打印机，其特征在于，所述Y轴同步带两端通过同步带固定座固定在Y轴打印平台的两端，用于Y轴步进电机驱动Y轴同步轮转动并带动Y轴同步带移动。

5.根据权利要求1所述的便携移动式3D打印机，其特征在于，所述Y轴打印平台上部两侧安装有挡块，挡块外边缘伸出Y轴打印平台，用于Y轴打印平台竖向封堵后窗口时挡设在后壳上。

6.根据权利要求1所述的便携移动式3D打印机，其特征在于，所述耗材支架内设有固定架，用于耗材支架安装在前窗口处时顶住固定X-Z同步平台和打印主机，耗材支架内还设有电源适配器，电源适配器电性连接安装在后壳上的控制器，控制器连接打印喷头、X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机。

7.根据权利要求1所述的便携移动式3D打印机，其特征在于，所述送料机设有的送料步进电机安装在后壳侧面，送料机上部设有出料口，用于送料步进电机驱动将打印耗材通过出料口和进料窗口运送至打印主机。

8.根据权利要求7所述的便携移动式3D打印机，其特征在于，所述打印主机通过设有的固定板安装在X轴滑块上，用于沿X轴直线导轨左右滑动，打印主机设有的打印喷头安装在固定板另一侧，打印喷头外部安装有散热风扇。

9.根据权利要求1-8任一所述的便携移动式3D打印机的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)打印机未使用时，Y轴打印平台封堵到后窗口上，耗材支架封堵到前窗口上，形成便携式的结构；

2)打印机使用时，将耗材支架取下放到打印机侧面送料机下方，耗材支架上放置长条状的打印耗材，打印耗材穿过出料口，并通过进料窗口进入打印喷头，然后将Y轴打印平台翻转拉下呈水平状态，通过固定螺丝将Y轴翻转支架固定在前盖上；

3)将需要打印的模具数据输入控制器中，控制器控制打印喷头加热打印耗材并按模型喷出到Y轴打印平台上，Z轴步进电机通过Z轴步进轮和Z轴同步带控制打印喷头上下移动，Y轴步进电机通过Y轴同步轮和Y轴同步带控制Y轴打印平台前后移动，X轴步进电机通过X轴步进轮、X轴同步带和定位轴承控制打印喷头左右移动；

4)打印机在打印过程中需要同时完成上下左右移动时，X轴步进电机和Z轴步进电机通过设定步进带差带动打印喷头完成上下方向和左右方向上的联动，直至在Y轴打印平台上打出设定的模型；

5)打印完成后，取下打印耗材，将Y轴打印平台通过Y轴翻转支架翻转回后窗口内，将耗材支架封堵在前窗口上并固定。