【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】便携式3D打印机相关申请的交叉引用本专利文档要求2017年4月11日提交的标题为“便携式3D打印机(PORTABLE3DPRINTER)”的第62/484,271号美国临时专利申请；2017年9月18日提交的标题为“便携式3D打印机(PORTABLE3DPRINTER)”的第62/560,105号美国临时专利申请；以及2017年11月21日提交的标题为“具有改进的移动系统的便携式3D打印机(PORTABLE3DPRINTERWITHIMPROVEDMOVEMENTSYSTEM)”的第62/589,349号美国临时专利申请的优先权权益。前述专利申请的全部内容通过引用并入作为本申请公开的一部分。
本公开总体上涉及三维(3D)打印，且更具体地，涉及实现具有小形状因数的3D打印机的系统，装置和技术。
技术介绍
也称为增材制造的3D打印在制造业中的地位与日俱增。使用3D打印的敏捷工具是快速响应客户和市场需求的经济高效和高质量方法。然而，传统的3D打印机通常体积庞大且昂贵。许多3D打印机占据很大的空间且价格至少2,000...
【技术保护点】
1.一种便携式3D打印机，其特征在于，其包括：/n材料供应系统，所述材料供应系统包括卷轴或墨盒，用于向打印引擎供应打印材料；/n所述打印引擎，所述打印引擎包括挤出系统，所述挤出系统包括加热块，所述加热块包括：/n顶部部分，所述顶部部分耦合至所述材料供应系统，用于接收所述打印材料，/n设置位置为位于所述顶部部分下方的加热体，其中所述加热体耦合至加热元件，所述加热元件可操作以将热量供应至所述加热体并加热所述打印材料，所述加热体还耦合至温度传感器，所述温度传感器可操作以感测所述加热体的温度，以及/n设置位置为位于所述顶部部分与所述加热体之间的隔热部分，所述隔热部分具有与所述顶部部...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170411 US 62/484,271;20170918 US 62/560,105;20171.一种便携式3D打印机，其特征在于，其包括：
材料供应系统，所述材料供应系统包括卷轴或墨盒，用于向打印引擎供应打印材料；
所述打印引擎，所述打印引擎包括挤出系统，所述挤出系统包括加热块，所述加热块包括：
顶部部分，所述顶部部分耦合至所述材料供应系统，用于接收所述打印材料，
设置位置为位于所述顶部部分下方的加热体，其中所述加热体耦合至加热元件，所述加热元件可操作以将热量供应至所述加热体并加热所述打印材料，所述加热体还耦合至温度传感器，所述温度传感器可操作以感测所述加热体的温度，以及
设置位置为位于所述顶部部分与所述加热体之间的隔热部分，所述隔热部分具有与所述顶部部分接触的第一端，与所述加热体接触的第二端以及中心，其中每一端的横截面积大于所述中心的横截面积，以减少从所述加热体至所述3D打印机的其它部件的热传递；
移动系统，所述移动系统包括：
挤出机托架，所述挤出机托架设置位置为承载所述挤出系统，
多个滑轮，每个滑轮设置位置为围绕竖直轴旋转，其中所述多个滑轮中的至少两个彼此堆叠，以允许所述移动系统的紧凑设计，以及
一条或多条传送带，所述一条或多条传送带与所述多个滑轮中的每个滑轮以及与所述挤出机托架接触，以允许所述挤出机托架水平移动；
构建平台，所述构建平台设置位置为位于所述移动系统下方，用于接收来自所述挤出系统的所述打印材料；以及
打印机主体，所述打印机主体包围所述挤出系统，所述移动系统和所述构建平台，其中所述打印机主体包括允许进入所述3D打印机的内部空间的孔口。
2.如权利要求1所述的便携式3D打印机，其特征在于，挤出系统包括打印头，所述打印头设置位置为成便于将所述打印材料挤出至所述构建平台上，所述打印头的横截面积进一步减少从所述加热块至所述构建平台的热传递。
3.如权利要求2所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述打印头的所述横截面积为所述加热块的加热面积的30％至40％。
4.如权利要求1所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述挤出系统包括耦合至所述加热体的可拆卸打印头，所述可拆卸打印头设置位置为接收来自所述加热体的所述加热后的打印材料并将所述打印材料引导至所述构建平台。
5.如权利要求1所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述移动系统仅包括十个滑轮，并且其中第一滑轮和第二滑轮彼此堆叠，并且第三滑轮和第四滑轮彼此堆叠。
6.如权利要求1所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述移动系统包括：
第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮和所述第二滑轮彼此堆叠并且能在所述3D打印机的所述内部空间内移动；
第三滑轮和第四滑轮，所述第三滑轮和所述第四滑轮彼此堆叠并且能在所述3D打印机的所述内部空间内移动；
第五滑轮和第六滑轮，所述第五滑轮和所述第六滑轮并排放置在所述3D打印机的所述内部空间内的第一拐角中，所述第五滑轮和所述第六滑轮相对于彼此设置位置为在水平面上在X方向上偏移或在所述水平面上在Y方向上偏移，但不会在X和Y方向上均偏移；以及
第七滑轮和第八滑轮，所述第七滑轮和所述第八滑轮并排放置在所述3D打印机的所述内部空间内的第二拐角中，所述第七滑轮和所述第八滑轮相对于彼此设置位置为在所述水平面上在所述X方向上偏移或在所述水平面上在所述Y方向上偏移，但不会在X和Y方向上均偏移。
7.如权利要求1所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述构建平台包括：
构建板，所述构建板包括设置位置为位于所述构建板的中心附近的一个或多个孔；
平台基座，所述平台基座位于所述构建板下方；以及
一个或多个耦合装置，所述一个或多个耦合装置穿过所述构建板的所述一个或多个孔以将所述构建板固定至所述平台基座。
8.如权利要求7所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述构建板包括：
底层，所述底层包括加热元件，所述加热元件可操作以加热所述构建板；
中间层，所述中间层设置位置为位于所述底层上，从而为所述构建板提供结构支撑；以及
顶层，所述顶层被配置成提供光滑的打印表面。
9.如权利要求7所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述构建平台还包括：
设置位置为位于所述构建板下方的调平适配器，所述调平适配器包括位于所述调平适配器的拐角附近的多个调平点；以及
多个调平旋钮，所述多个调平旋钮耦合至所述调平适配器的所述多个调平点，以允许通过所述调平适配器将所述构建板调平。
10.如权利要求1所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述挤出系统包括校准传感器，所述校准传感器设置位置为获得所述挤出系统与所述构建平台之间的距离，并且被配置成检测所述挤出系统相对于所述构建板的旋转移动。
11.如权利要求10所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述校准传感器包括接触传感器或红外传感器。
12.如权利要求10所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述构建平台还包括：
在所述构建板上的基准标记物，所述基准标记物被配置成使所述校准传感器能够获得所述距离；以及
三个或更多个调平电机，所述三个或更多个调平电机设置位置为位于所述构建板下方并耦合至所述构建板，所述调平电机中的每一个被配置成接收来自所述校准传感器的信号并根据所述信号调节所述构建板。
13.如权利要求1所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述材料供应系统包括：
所述打印材料的可拆卸卷轴；以及
盖子，所述盖子设置位置为将所述可拆卸卷轴固定至所述3D打印机。
14.如权利要求1所述的便携式3D打印机，其特征在于，其还包括：
通风系统，所述通风系统设置位置为位于所述打印机主体的一侧以排放来自所述挤出系统的打印废气，所述通风系统包括：多个风扇，所述多个风扇中的两个设置位置为相对于所述便携式3D打印机的中心线对称以提高稳定性；以及
可拆卸过滤器组件，所述可拆卸过滤器组件被配置成容纳过滤器，用于过滤来自一个或多个风扇的所述打印废气。
15.如权利要求1所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述便携式3D打印机占据的空间的总体积为大约1000立方英寸，并且所述构建平台的用于打印3D物体的可用面积为大约5英寸乘5英寸。
16.如权利要求1所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述移动系统还包括耦合至挤出系统的两个支架，沿着X轴穿过所述支架的四个线性杆，和承载所述多个滑轮的托架块。
17.如权利要求1所述的便携式3D打印机，其特征在于，其还包括允许通过简单推动和旋转来更换所述墨盒的墨盒弹出系统。
18.如权利要求1所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述墨盒弹出系统还包括包括塑胶丝墨盒壳体和弹出机构。
19.如权利要求5所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述挤出系统包括
耦合至所述加热体的可拆卸打印头，所述可拆卸打印头设置位置为接收来自所述加热体的所述加热后的打印材料并将所述打印材料引导至所述构建平台。
20.如权利要求5所述的便携式3D打印机，其特征在于，其还包括：
通风系统，所述通风系统设置位置为位于所述打印机主体的一侧以排放来自所述挤出系统的打印废气，所述通风系统包括：多个风扇，所述多个风扇中的两个设置位置为相对于所述便携式3D打印机的中心线对称设置以提高稳定性；以及
可拆卸过滤器组件，所述可拆卸过滤器组件被配置成容纳过滤器，用于过滤来自一个或多个风扇的所述打印废气。
21.一种便携式3D打印机，其特征在于，其包括：
材料供应系统，所述材料供应系统包括卷轴或墨盒，用于向打印引擎供应打印材料；
所述打印引擎，所述打印引擎包括挤出系统，所述挤出系统设置位置为接收来自所述材料供应系统的所述打印材料；
移动系统，所述移动系统包括：
一条或多条传送带，
与所述一条或多条传送带接触的多个滑轮，每个滑轮设置位置为围绕竖直轴旋转，其中所述多个滑轮中的至少两个彼此堆叠，以允许所述移动系统的紧凑设计；以及
与所述一条或多条传送带接触的挤出机托架，其中所述挤出机托架设置位置为承载所述挤出系统，并且包括与所述一条或多条传送带接触以允许所述挤出机托架水平移动的上部部分以及耦合至所述挤出系统的下部部分，所述上部部分包括大致平行于所述一条或多条传送带的第一壁，大致平行于所述第一壁的第二壁，位于所述第一壁与所述第二壁之间并且与所述第一壁和所述第二壁间隔开的中心部分，以及一个或多个耦合装置，所述耦合装置能够可调节地穿过所述挤出机托架的至少一部分，以与所述一条或多条传送带的一部分接触并允许所述一条或多条传送带进行张力调节；
构建平台，所述构建平台设置位置为所述移动系统下方，用于接收来自所述挤出系统的所述打印材料；以及
打印机主体，所述打印机主体设置位置为包围所述挤出系统，所述移动系统和所述构建平台，其中所述打印机主体包括允许进入所述构建平台的可移动门。
22.如权利要求21所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述一个或多个耦合装置被配置成在与所述一条或多条传送带接触并且将所述一条或多条传送带压在所述第二壁上之前，穿过所述第一壁和所述中心部分。
23.如权利要求21所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述第一壁包括四个开口，所述四个开口被配置成允许所述耦合装置穿过其中。
24.如权利要求21所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述挤出系统包括加热块，所述加热块包括：
顶部部分，所述顶部部分耦合至所述材料供应系统，用于接收所述打印材料，
设置位置为位于所述顶部部分下方的加热体，其中所述加热体耦合至被配置成加热所述打印材料的加热元件，以及耦合至被配置成感测所述加热体的温度的温度传感器，以及
设置位置为位于所述顶部部分与所述加热体之间的隔热部分，所述隔热部分与所述顶部部分以及与所述加热体接触，其中所述隔热部分沿着纵向方向具有不同的横截面积，相对于沿着所述纵向方向在所述隔热部分的中心处的较小横截面积，所述隔热部分的接触所述顶部部分和所述加热体的两端处具有较大横截面积。
25.如权利要求24所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述挤出系统包括可拆卸地耦合至所述加热体的可拆卸打印头，所述可拆卸打印头设置位置为接收来自所述加热体的所述加热后的打印材料并将所述打印材料引导至所述构建平台。
26.如权利要求21所述的便携式3D打印机，其特征在于，所述构建平台包括：
构建板，所述构建板包括：
底层，所述底层包括加热元件，所述加热元件被配置成向所述构建板供应热量，
...
【专利技术属性】
技术研发人员：西纳·努拉扎，阿利亚·努拉扎，
申请(专利权)人：依诺桑有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国;US
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