便携式3D打印机制造技术

一种便携式3D打印机，本实用新型专利技术的目的是设计一种体积小，可以随身携带的便携式3D打印机。本实用新型专利技术的

【技术实现步骤摘要】
便携式3D打印机
：本技术属于打印
，特别是涉及基于球坐标系原理而设计的小型便携式3D打印机。
技术介绍
3D打印技术，是以计算机三维模型设计为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴灯方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积粘结，最终叠加成型，制作出实体产品。在医疗行业、模具制造业、建筑业、影视业、教育业等行业里快速发展。但是目前市面上的3D打印机多基于直角坐标系的建模技术，这就导致了市场上的打印机的体积都比较庞大，不能做到用户便利的携带，因此不能做到现场办公的能力。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种体积小，可以随身携带的便携式3D打印机。本技术的角控制臂是由两片构成，在两片角控制臂之间通过θ角角度控制轴安装有θ角控制臂，在θ角角度控制轴上安装有θ角角度控制编码器，在θ角角度控制轴一端安装有θ角传动电机；在角控制臂底端固定安装有角控制臂固定转盘，角角度控制编码器通过齿轮与角控制臂固定转盘连接，角控制臂固定转盘固定在角传动电机的电机轴上；打印头传动光杆固定在θ角控制臂内部的光杆架上，打印头传动丝杆通过联轴器与r轴传动电机连接，r轴控制编码器连接在打印头传动丝杆的另外一端，打印头固定滑块啮合在打印头传动丝杆上，并同时套在打印头传动光杆上；在打印头固定滑块上通过轴安装有打印头转动台，在打印头转动台上开有槽，在槽内部轴连接有摆动条，摆动条下端安装有打印头固定框，加速度传感器安装在打印头固定框上平面，打印头垂直角度调整电机安装在打印头转动台，打印头安装在打印头固定框内。本技术的电路连接部分包括主控芯片、电源保护电路、电源指示电路、5V稳压电路、3.3V稳压电路、电源滤波电路、MCU滤波电路、AD基准电路、MCU复位电路、Boot选择电路、MCU下载电路、MCU晶振电路、SPIFLASH电路、步进电机驱动电路、WIFI电路、打印头温度采集电路、编码器接口电路、电机方向测量电路、SD卡电路、打印头温度控制电路、USB电路、状态指示电路；主控芯片：采用STM32F103VET6，主控芯片U6的11、28、50、75、100脚与3.3V稳压电路的VCC3.3连接，U6的10、27、49、74、99电源的GND连接；电源保护电路：电源输入接口P1的2脚与自恢复保险丝F1的左侧引脚连接，F1的右侧引脚与肖特基二极管的D1的左侧引脚连接，D1的右侧引脚与TVSD2的左侧引脚连接为电源VCC-24V输出端，TVS的右侧引脚与GND连接；电源指示电路：电源保护电路的VCC-24电源输出端与电阻R1的左侧引脚连接，R1的右侧引脚与发光二极管D3的左侧引脚连接，D3的右侧引脚与GND连接；5V稳压电路：电源保护电路的VCC-24电源输出端与W1稳压芯片LM2576-5V的1脚连接，VCC-24电源输出端与电解电容C6的上侧引脚连接，C6的下侧引脚连接W1的3、5脚连接到电源的GND上，电感L1的左侧引脚与D4的上侧引脚连接后接入W1的2脚上，L1的右侧引脚和电解电容C7的上侧引脚连接后接到W1的4脚上为VCC-5V输出端，D4的下侧引脚与C7的下侧引脚连接后接到GND；3.3V稳压电路：5V稳压电路的VCC-5V电压输出端与电容C10、C11的上侧引脚连接接入到U7的3脚，C10、C11、C13、C12的下侧引脚与U7的1脚连接后接入GND，C13、C12的上侧引脚连接后为VCC3.3输出端；电源滤波电路：电源保护电路的VCC-24电源输出端与C2、C4的左侧引脚连接，C2、C4的右侧引脚与GND连接；MCU滤波电路：3.3V稳压电路的VCC3.3输出端与C20、C21、C22、C23、C24的上侧引脚连接，C20、C21、C22、C23、C24的下侧引脚与GND连接；3.3V稳压电路VCC3.3输出端与电感L2的左侧引脚连接，L2的右侧引脚与C25、C26、C27的上侧引脚连接后，接入到主控芯片中的22脚，电感L3的左侧引脚连接GND，L3的右侧引脚连接C25、C26、C27的下侧引脚，接入到主控芯片中的19脚；AD基准电路：3.3V稳压电路的VCC3.3输出端与电感L4的左侧引脚连接，L4的右侧引脚与C28、C29、C30的上侧引脚连接后，接入到主控芯片中的21脚，电感L5的左侧引脚连接GND，L5的右侧引脚连接C28、C29、C30的下侧引脚后，接入到主控芯片中的20脚；MCU复位电路：3.3V稳压电路的VCC3.3输出端与R5的上侧引脚连接，按键K1的右侧引脚、R5的下侧引脚、C19的右侧引脚与主控芯片的14脚连接；C19、K1的左侧引脚接入电源GND；Boot选择电路：接插件P8的1、2与3.3V稳压电路中的VCC3.3输出端连接，P8的3脚连接R6的右侧引脚，R6的左侧引脚连接主控芯片中MCU的94脚，P8的4脚连接R7的左侧引脚，R7的右侧引脚连接到主控芯片中MCU的37脚；P8的5、6脚与GND连接；MCU下载电路：插件P4的1脚与主控芯片的72脚连接，P4的2脚与GND连接，P4的3脚与主控芯片的76脚连接；MCU晶振电路：晶体振荡器Y1的1脚、C3的右侧引脚与主控芯片的9脚连接，晶体振荡器Y1的2脚、C1的右侧引脚与主控芯片的8脚连接，C1、C3的左侧与GND连接；晶体振荡器Y2的1脚、R2的下侧引脚、C8的右侧引脚与主控芯片的12脚连接，晶体振荡器Y2的2脚、R2的上侧引脚与C5的右侧引脚与主控芯片的13脚连接，C5、C8的左侧引脚与GND连接；SPIFLASH电路：芯片P7的1、2、5、6脚分别与主控芯片的29、31、32、30脚连接，P7的3、7、8脚与3.3V稳压电路的VCC3.3连接，P7的4脚与GND连接；步进电机驱动电路：包括角传动步进电机驱动电路、θ角传动步进电机驱动电路、r轴传动步进电机驱动电路、打印头控制步进电机驱动电路；角传动步进电机驱动电路：U2为电机驱动芯片DRV8825，U2的1、7、8脚分别接入主控芯片中的97、59、15脚相连，U2的11、12、13、14分别与步进电机接口M3的1、2、3、4脚相连，U2的2-6脚与3.3V稳压电路中的VCC3.3输出端连接；U2的16脚与电源保护电路中的P2的2脚连接，U2的15、9脚与GND相连；θ角传动步进电机驱动电路：U3为电机驱动芯片DRV8825，U3的1、7、8脚分别接入主控芯片中的98、60、16脚相连，U3的11、12、13、14分别与步进电机接口M4的1、2、3、4脚相连，U3的2-6脚与3.3V稳压电路中的VCC3.3输出端连接；U3的16脚与电源保护电路中的P2的2脚连接，U3的15、9脚与GND相连；r轴传动步进电机驱动电路：U4为电机驱动芯片DRV8825，U4的1、7、8脚分别接入主控中的1、61、17脚相连，U4的11、12、13、14分别与步进电机接口M1的1、2、3、4脚相连，U4的2-6脚与3.3V稳压电路中的VCC3.3输出端连接；U4的16脚与电源保护电路中的P2的2脚连接，U4的15、9脚与GND相连；打印头控制步进电机驱动电路：U1为电机驱动芯片DRV8825，U1的1、7、8脚分别接入主控中的2、62、18脚相连，U1的11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式3D打印机，其特征在于：

【技术特征摘要】
1.一种便携式3D打印机，其特征在于：角控制臂(4)是由两片构成，在两片角控制臂(4)之间通过θ角角度控制轴(5)安装有θ角控制臂(6)，在θ角角度控制轴(5)上安装有θ角角度控制编码器，在θ角角度控制轴(5)一端安装有θ角传动电机(15)；在角控制臂(4)底端固定安装有角控制臂固定转盘(2)，角角度控制编码器(3)通过齿轮与角控制臂固定转盘(2)连接，角控制臂固定转盘(2)固定在角传动电机(1)的电机轴上；打印头传动光杆(12)固定在θ角控制臂(6)内部的光杆架上，打印头传动丝杆(17)通过联轴器与r轴传动电机(16)连接，r轴控制编码器(13)连接在打印头传动丝杆(17)的另外一端，打印头固定滑块(7)啮合在打印头传动丝杆(17)上，并同时套在打印头传动光杆(12)上；在打印头固定滑块(7)上通过轴安装有打印头转动台(8)，在打印头转动台(8)上开有槽(20)，在槽(20)内部轴连接有摆动条(19)，摆动条(19)下端安装有打印头固定框(9)，加速度传感器(10)安装在打印头固定框(9)上平面，打印头垂直角度调整电机(18)安装在打印头转动台(8)，打印头(11)安装在打印头固定框(9)内。2.权利要求1所述的便携式3D打印机，其特征在于：其电路连接部分包括主控芯片、电源保护电路、电源指示电路、5V稳压电路、3.3V稳压电路、电源滤波电路、MCU滤波电路、AD基准电路、MCU复位电路、Boot选择电路、MCU下载电路、MCU晶振电路、SPIFLASH电路、步进电机驱动电路、WIFI电路、打印头温度采集电路、编码器接口电路、电机方向测量电路、SD卡电路、打印头温度控制电路、USB电路、状态指示电路；主控芯片：采用STM32F103VET6，主控芯片U6的11、28、50、75、100脚与3.3V稳压电路的VCC3.3连接，U6的10、27、49、74、99电源的GND连接；电源保护电路：电源输入接口P1的2脚与自恢复保险丝F1的左侧引脚连接，F1的右侧引脚与肖特基二极管的D1的左侧引脚连接，D1的右侧引脚与TVSD2的左侧引脚连接为电源VCC-24V输出端，TVS的右侧引脚与GND连接；电源指示电路：电源保护电路的VCC-24电源输出端与电阻R1的左侧引脚连接，R1的右侧引脚与发光二极管D3的左侧引脚连接，D3的右侧引脚与GND连接；5V稳压电路：电源保护电路的VCC-24电源输出端与W1稳压芯片LM2576-5V的1脚连接，VCC-24电源输出端与电解电容C6的上侧引脚连接，C6的下侧引脚连接W1的3、5脚连接到电源的GND上，电感L1的左侧引脚与D4的上侧引脚连接后接入W1的2脚上，L1的右侧引脚和电解电容C7的上侧引脚连接后接到W1的4脚上为VCC-5V输出端，D4的下侧引脚与C7的下侧引脚连接后接到GND；3.3V稳压电路：5V稳压电路的VCC-5V电压输出端与电容C10、C11的上侧引脚连接接入到U7的3脚，C10、C11、C13、C12的下侧引脚与U7的1脚连接后接入GND，C13、C12的上侧引脚连接后为VCC3.3输出端；电源滤波电路：电源保护电路的VCC-24电源输出端与C2、C4的左侧引脚连接，C2、C4的右侧引脚与GND连接；MCU滤波电路：3.3V稳压电路的VCC3.3输出端与C20、C21、C22、C23、C24的上侧引脚连接，C20、C21、C22、C23、C24的下侧引脚与GND连接；3.3V稳压电路VCC3.3输出端与电感L2的左侧引脚连接，L2的右侧引脚与C25、C26、C27的上侧引脚连接后，接入到主控芯片中的22脚，电感L3的左侧引脚连接GND，L3的右侧引脚连接C25、C26、C27的下侧引脚，接入到主控芯片中的19脚；AD基准电路：3.3V稳压电路的VCC3.3输出端与电感L4的左侧引脚连接，L4的右侧引脚与C28、C29、C30的上侧引脚连接后，接入到主控芯片中的21脚，电感L5的左侧引脚连接GND，L5的右侧引脚连接C28、C29、C30的下侧引脚后，接入到主控芯片中的20脚；MCU复位电路：3.3V稳压电路的VCC3.3输出端与R5的上侧引脚连接，按键K1的右侧引脚、R5的下侧引脚、C19的右侧引脚与主控芯片的14脚连接；C19、K1的左侧引脚接入电源GND；Boot选择电路：接插件P8的1、2与3.3V稳压电路中的VCC3.3输出端连接，P8的3脚连接R6的右侧引脚，R6的左侧引脚连接主控芯片中MCU的94脚，P8的4脚连接R7的左侧引脚，R7的右侧引脚连接到主控芯片中MCU的37脚；P8的5、6脚与GND连接；MCU下载电路：插件P4的1脚与主控芯片的72脚连接，P4的2脚与GND连接，P4的3脚与主控芯片的76脚连接；MCU晶振电路：晶体振荡器Y1的1脚、C3的右侧引脚与主控芯片的9脚连接，晶体振荡器Y1的2脚、C1的右侧引脚与主控芯片的8脚连接，C1、C3的左侧与GND连接；晶体振荡器Y2的1脚、R2的下侧引脚、C8的右侧引脚与主控芯片的12脚连接，晶体振荡器Y2的2脚、R2的上侧引脚与C5的右侧引脚与主控芯片的13脚连接，C5、C8的左侧引脚与GND连接；SPIFLASH电路：芯片P7的1、2、5、6脚分别与主控芯片的29、31、32、30脚连接，P7的3、7、8脚与3.3V稳压电路的VCC3.3连接，P7的4脚与GND连接；步进电机驱动电路：包括角传动步进电机驱动电路、θ角传动步进电机驱动电路、r轴传动步进电机驱动电路、打印头控制步进电机驱动电路；角传动步进电机驱动电路：U2为电机驱动芯片DRV8825，U2的1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵凯雍，
申请(专利权)人：赵凯雍，
类型：新型
国别省市：吉林,22