[实用新型]便携式3D打印机

说明书

技术领域：

本实用新型属于打印技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本实用新型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。

本实用新型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、SPI FLASH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TVS D2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；