RU2649738C1

RU2649738C1 - 3d-printer

Info

Publication number: RU2649738C1
Application number: RU2017110806A
Authority: RU
Inventors: Георгий Георгиевич Теплинский
Original assignee: Компания "ФИМАКО МАРКЕТИНГ СА"
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-04-04

Abstract

FIELD: electrical engineering; manufacturing technology.

SUBSTANCE: printer comprises a print head, a table, a processor control unit, and a frame including an upper and a lower L-shaped plate disposed horizontally and oppositely to each other. Print head is fixed to the running element, which is placed on the first horizontal guide, mounted on the upper surface of the second element of the upper plate of the frame and determining the first horizontally located axis of said Cartesian reference system. Print head is connected directly or via the running element to the ends of the drive belt of the first belt drive mechanism for converting the rotary motion into rectilinear motion, equipped with an electric drive and located on the upper surface of the second element of the upper plate of the frame. Table comprises a table-top in the form of a rectangular plate provided with means for heating its upper surface to the desired temperature, and the stand, while the table top is fixed to the stand by means of three adjustable supports, and the stand is fixed to the running element, which is located on the second horizontally located axis of said Cartesian reference system of the second horizontal guide, placed perpendicular to the first horizontal guide and mounted on the upper surface of the holder. Stand is connected directly or via the running element to the ends of the drive belt of the second belt drive mechanism for converting rotational motion into rectilinear motion, equipped with a suitable electric drive and located on the upper surface of the holder.

EFFECT: solution is aimed at simplifying the design, increasing its rigidity and strength, simplifying the assembly process.

8 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к конструктивному выполнению 3D-принтеров, работающих по FDM-технологии, и может быть использовано для послойного формирования изделий на основе их трехмерного цифрового представления.The invention relates to the design of 3D printers using FDM technology, and can be used for layer-by-layer formation of products based on their three-dimensional digital representation.

Как следует из достигнутого уровня техники, разработчики 3D-принтеров, несмотря на большое разнообразие существующих технических решений, продолжают уделять большое внимание усовершенствованию средств, обеспечивающих относительное перемещение печатающей головки (экструдера) и стола по трем взаимно перпендикулярным направлениям. При этом можно выделить следующие основные технические задачи, решаемые разработчиками при создании новых 3D-принтеров:As follows from the achieved level of technology, developers of 3D printers, despite the wide variety of existing technical solutions, continue to pay great attention to improving tools that provide relative movement of the print head (extruder) and the table in three mutually perpendicular directions. At the same time, the following main technical problems that developers can solve when creating new 3D printers can be distinguished:

- задачи по обеспечению при неподвижном столе перемещения печатающей головки по трем взаимно перпендикулярным направлениям (см., например, CN 205255533 (U), Zhao Zheng, 2016);- tasks of ensuring, when the table is stationary, the print head moves in three mutually perpendicular directions (see, for example, CN 205255533 (U), Zhao Zheng, 2016);

- задачи по обеспечению перемещения печатающей головки по двум взаимно перпендикулярным направлениям, лежащим в горизонтальной плоскости, а также перемещение стола в вертикальном направлении (US 5121329 (A), STRATASYS INC, 1992; US 7939003 (В2), CORNELL RES FOUNDATION INC, 2011; US 8042425 (B2), PILZ GMBH & CO KG, 2011; US 9108360 (B2), COMB JAMES W et al., 2015; US 2016/0167309 (A1), Haichuan Liu et al., 2016; RU 2552235 (C1), Исупов В.В., 2014; и др.);- tasks to ensure the movement of the print head in two mutually perpendicular directions lying in the horizontal plane, as well as moving the table in the vertical direction (US 5121329 (A), STRATASYS INC, 1992; US 7939003 (B2), CORNELL RES FOUNDATION INC, 2011; US 8042425 (B2), PILZ GMBH & CO KG, 2011; US 9108360 (B2), COMB JAMES W et al., 2015; US 2016/0167309 (A1), Haichuan Liu et al., 2016; RU 2552235 (C1) , Isupov V.V., 2014; and others.);

- задачи по обеспечению перемещения печатающей головки по двум взаимно перпендикулярным направлениям, лежащим в вертикальной плоскости, а также прямолинейного перемещения стола в горизонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном направлению перемещения печатающей головки в горизонтальной плоскости (CN 205326300 (U), Zhu Yonggang et al., 2016; US 9479667 (B1), XYZPRINTING INC, et al., 25.10.2016; и др.).- tasks to ensure the movement of the print head in two mutually perpendicular directions lying in the vertical plane, as well as the rectilinear movement of the table in the horizontal plane in the direction perpendicular to the direction of movement of the print head in the horizontal plane (CN 205326300 (U), Zhu Yonggang et al., 2016; US 9479667 (B1), XYZPRINTING INC, et al., 10.25.2016; and others).

Так, достигнутый уровень техники, относящийся к решению второй из перечисленных выше технических задач (которая исходя из выявленного количества и относящихся к ней патентных документов представляет для специалистов наибольший интерес), характеризует 3D-принтер (RU 2552235), содержащий каретку, установленную на механизме двухкоординатного перемещения в горизонтальной плоскости, печатающую головку, закрепленную на каретке, стол, размещенный на двух параллельных между собой и разъемно закрепленных по концам вертикальных направляющих с обеспечением возможности скользящего продольного перемещения по ним посредством снабженного электроприводом механизма "винт-гайка", а также процессорный блок управления. Все перечисленные функциональные блоки размещены в корпусе, который выполнен с нижней, двумя боковыми и задней стенками. Упомянутый механизм двухкоординатного перемещения в горизонтальной плоскости размещен на горизонтально расположенном основании П-образной формы. На каждом из расположенных параллельно друг другу участках основания закреплены одна горизонтально расположенная продольная направляющая и электродвигатель со шкивом, размещенным на его вертикально расположенном валу, а на среднем участке основания размещены две пары опорных роликов. Ролики каждой пары расположены соосно относительно соответствующей каждой паре общей вертикальной оси. Продольные направляющие расположены параллельно друг другу, а на каждой продольной направляющей с обеспечением возможности продольного перемещения размещен соответствующий ей подвижной соединительный узел, включающий два ролика. Подвижные соединительные узлы соединены между собой посредством по меньшей мере одной поперечной направляющей, расположенной горизонтально и перпендикулярно упомянутым продольным направляющим, а на поперечной направляющей с обеспечением возможности скользящего продольного перемещения по ней размещена каретка, на которой закреплена печатающая головка (экструдер). Кроме того, механизм двухкоординатного перемещения в горизонтальной плоскости включает два ремня, концы которых закреплены на каретке, при этом каждый ремень связан с соответствующими ему четырьмя роликами и шкивом и расположен с образованием им Р-образного контура, расположенного в горизонтальной плоскости, причем образуемый первым ремнем Р-образный контур и образуемый вторым ремнем Р-образный контур расположены симметрично относительно оси, параллельной продольным направляющим и находящейся на одинаковом расстоянии от них, а участки первого и второго ремней, расположенные вдоль поперечной направляющей, параллельны ей и расположены в одной плоскости.So, the achieved level of technology related to solving the second of the above technical problems (which, based on the identified number and related patent documents is of greatest interest to specialists), characterizes a 3D printer (RU 2552235) containing a carriage mounted on a two-coordinate mechanism horizontal movement, a print head mounted on the carriage, a table placed on two parallel to each other and detachably fixed at the ends of the vertical rails with By the possibility of sliding longitudinal movement along them by means of a screw-nut mechanism equipped with an electric drive, as well as a processor control unit. All of the listed functional blocks are placed in the housing, which is made with a lower, two side and rear walls. The mentioned horizontal coordinate movement mechanism is placed on a horizontally located U-shaped base. On each of the base sections located parallel to each other, one horizontally arranged longitudinal guide and an electric motor with a pulley placed on its vertically located shaft are fixed, and two pairs of support rollers are placed on the middle section of the base. The rollers of each pair are located coaxially with respect to the common vertical axis corresponding to each pair. The longitudinal guides are parallel to each other, and on each longitudinal guide with the possibility of longitudinal movement placed corresponding to her movable connecting node, including two rollers. The movable connecting nodes are interconnected by means of at least one transverse guide arranged horizontally and perpendicularly to said longitudinal guide, and on the transverse guide, with the possibility of sliding longitudinal movement along it, a carriage is mounted on which a print head (extruder) is fixed. In addition, the two-coordinate movement mechanism in the horizontal plane includes two belts, the ends of which are fixed on the carriage, with each belt connected to its four rollers and a pulley and is located with the formation of a P-shaped contour located in the horizontal plane, which is formed by the first belt The P-shaped contour and the P-shaped contour formed by the second belt are located symmetrically with respect to the axis parallel to the longitudinal guides and at the same distance from them, and ki of the first and second belts located along the transverse guide, parallel to it and are located in the same plane.

Недостатки описанного выше принтера заключаются в следующем.The disadvantages of the printer described above are as follows.

Механизм двухкоординатного перемещения в горизонтальной плоскости имеет сложную конструкцию (содержит, в частности, размещенные на основании П-образной формы восемь роликов по меньшей мере три направляющие, два электродвигателя с соответствующим каждому из них шкивом, каретку), то это приводит не только к значительным трудозатратам при изготовлении и сборке, но и к необходимости проведения периодического контроля его технического состояния. Разъемное закрепление концов вертикальных направляющих приводит к снижению надежности работы принтера, а выполнение корпуса с двумя вертикально расположенными боковыми стенками существенно затрудняет доступ к столу.The mechanism of two-coordinate movement in the horizontal plane has a complex structure (it contains, in particular, eight rollers placed on the base of the U-shape, at least three guides, two electric motors with a pulley corresponding to each of them, a carriage), this leads not only to significant labor costs in the manufacture and assembly, but also the need for periodic monitoring of its technical condition. Detachable fastening of the ends of the vertical guides leads to a decrease in the reliability of the printer, and the execution of the housing with two vertically arranged side walls significantly complicates access to the table.

Наиболее близким аналогом к заявленному является принтер (US 9479667 (B1), XYZPRINTING INC, et al., 25.10.2016, fig. 1, - прототип), содержащий основание, каркас, печатающую головку, стол и процессорный блок управления. Основание выполнено в виде расположенной горизонтально прямоугольной рамы значительных размеров, выполненной из прямоугольного металлического профиля и включающей передний, задний и два боковых элемента, а каркас содержит параллельные между собой верхнюю и нижнюю прямоугольные пластины удлиненной формы, расположенные горизонтально и оппозитно относительно друг друга. Верхняя и нижняя пластины выполнены с расположенными по их периметру и обращенными вниз отбортовками. Расположенные напротив друг друга первые, а также расположенные напротив друг друга вторые концевые участки верхней и нижней пластин каркаса соединены между собой посредством соответственно первой и второй пары одинаковых вертикальных стоек из прямоугольного металлического профиля. Каркас установлен на боковых элементах основания параллельно его переднему (заднему) элементу, а нижний конец каждой его вертикальной стойки соединен с соответствующим каждой паре вертикальных стоек боковым элементом основания посредством соответствующих каждой вертикальной стойке уголка и резьбовых крепежных элементов. Между первой и второй парами вертикальных стоек размещены три одинаковые вертикальные направляющие, выполненные в виде стержня круглого сечения. Верхний конец каждой вертикальной направляющей разъемно соединен с верхней пластиной каркаса, а нижний конец каждой вертикальной направляющей также разъемно соединен с его нижней пластиной. Первая и вторая вертикальные направляющие расположены вблизи первой пары вертикальных стоек, а третья вертикальная направляющая расположена вблизи второй пары вертикальных стоек. Оси первой и второй вертикальных направляющих лежат в вертикальной плоскости, перпендикулярной переднему (заднему) элементу основания, а оси первой и третьей вертикальных стоек лежат в вертикальной плоскости, перпендикулярной боковым элементам основания.The closest analogue to the claimed one is a printer (US 9479667 (B1), XYZPRINTING INC, et al., 10.25.2016, fig. 1, prototype) containing a base, frame, printhead, table and processor control unit. The base is made in the form of a horizontally rectangular frame of significant dimensions, made of a rectangular metal profile and includes front, rear and two side elements, and the frame contains parallel upper and lower rectangular plates of elongated shape, located horizontally and opposite to each other. The upper and lower plates are made with flanges located along their perimeter and facing down. Opposite to each other, the first and also opposite to each other, the second end sections of the upper and lower plates of the frame are interconnected by means of, respectively, the first and second pairs of identical vertical posts from a rectangular metal profile. The frame is mounted on the side elements of the base parallel to its front (rear) element, and the lower end of each of its vertical columns is connected to the side element of the base corresponding to each pair of vertical columns by means of corners and threaded fasteners corresponding to each vertical column. Between the first and second pairs of vertical racks there are three identical vertical guides made in the form of a rod of circular cross section. The upper end of each vertical rail is detachably connected to the upper plate of the frame, and the lower end of each vertical rail is also detachably connected to its lower plate. The first and second vertical rails are located near the first pair of vertical racks, and the third vertical rail is located near the second pair of vertical racks. The axes of the first and second vertical guides lie in a vertical plane perpendicular to the front (rear) element of the base, and the axes of the first and third vertical racks lie in a vertical plane perpendicular to the side elements of the base.

На первой и второй вертикальных направляющих размещена каретка с обеспечением возможности скользящего перемещения по ним посредством снабженного электроприводом механизма винт-гайка, при этом ходовая гайка упомянутого механизма закреплена на каретке, а соединенный с валом электродвигателя винт упомянутого механизма расположен параллельно первой и второй вертикальным направляющим. На третьей вертикальной направляющей размещен ползун, при этом каретка и ползун соединены между собой держателем, выполненным в виде вертикально расположенной пластины, расположенной перпендикулярно вертикальной плоскости, в которой лежат оси первой и второй вертикальных направляющих. Кроме того, на каретке и ползуне закреплена горизонтальная направляющая, выполненная в виде стержня круглого сечения и расположенная параллельно держателю. Печатающая головка установлена на горизонтальной направляющей с обеспечением возможности скользящего перемещения по ней и связана с размещенным на держателе механизмом ее перемещения, при этом механизм перемещения печатающей головки включает ролик, размещенный на оси, расположенной горизонтально и закрепленной на держателе, а также закрепленный на держателе электродвигатель с установленном на его горизонтально расположенном валу шкивом, при этом шкив и ролик выполнены с одинаковым внешним диаметром и связаны между собой посредством ремня, концы которого соединены с печатающей головкой. Стол закреплен на ходовом элементе механизма прямолинейного перемещения в горизонтальной плоскости и в направлении, перпендикулярном направлению перемещения печатающей головки, при этом механизм прямолинейного перемещения в горизонтальной плоскости установлен на нижней пластине каркаса.A carriage is placed on the first and second vertical guides, allowing sliding movement along them by means of a screw-nut mechanism equipped with an electric drive, while the running nut of the said mechanism is mounted on the carriage, and the screw of the said mechanism connected to the motor shaft is parallel to the first and second vertical guides. A slider is placed on the third vertical guide, while the carriage and the slider are interconnected by a holder made in the form of a vertically arranged plate located perpendicular to the vertical plane in which the axes of the first and second vertical guides lie. In addition, a horizontal guide fixed in the form of a rod of circular cross section and parallel to the holder is fixed to the carriage and slider. The print head is mounted on a horizontal rail with the possibility of sliding movement along it and is connected with a mechanism for moving it located on the holder, while the mechanism for moving the print head includes a roller placed on an axis located horizontally and mounted on the holder, as well as an electric motor mounted on the holder mounted on its horizontal shaft by a pulley, while the pulley and roller are made with the same outer diameter and are interconnected by m belt, the ends of which are connected to the print head. The table is fixed on the running element of the rectilinear movement mechanism in the horizontal plane and in the direction perpendicular to the direction of movement of the print head, while the rectilinear movement mechanism in the horizontal plane is mounted on the bottom plate of the frame.

Основные недостатки прототипа состоят в следующем.The main disadvantages of the prototype are as follows.

Во-первых, он имеет сложную конструкцию, обусловленную наличием как отдельного основания для каркаса и использованием двух пар вертикальных стоек для соединения между собой верхней и нижней пластин каркаса, так и трех вертикальных направляющих для обеспечения перемещения печатающей головки в вертикальном направлении. Все это приводит к значительным трудозатратам как при его изготовлении, так и при его сборке.Firstly, it has a complex structure, due to the presence of a separate base for the frame and the use of two pairs of vertical posts to connect the upper and lower plates of the frame, and three vertical guides to ensure the print head moves in the vertical direction. All this leads to significant labor costs both in its manufacture and in its assembly.

Во-вторых, прототип не обеспечивает высоких технико-эксплуатационных параметров, поскольку, с одной стороны, разъемное соединение вертикальных направляющих с верхней и нижней пластинами каркаса не гарантирует неизменность их взаимной параллельности в течение длительной эксплуатации принтера, что требует периодического контроля взаимной параллельности вертикальных направляющих. С другой стороны, размещение печатающей головки, с обеспечением, как возможности прямолинейного перемещения ее в горизонтальной плоскости, так и возможности перемещения ее в вертикальном направлении, не позволяет эффективно использовать пространство между вертикальными направляющими, расположенными вблизи соответственно первой и второй пар вертикальных стоек. В данном случае длина рабочего хода печатающей головки (а, следовательно, и размер рабочей зоны верхней поверхности стола в направлении перемещения печатающей головки в горизонтальной плоскости) меньше расстояния между упомянутыми вертикальными направляющими, по меньшей мере, на размер печатающей головки в упомянутом направлении. Кроме того, используемое в прототипе выполнение соединений верхней и нижней пластин каркаса с четырьмя вертикальными стойками не обеспечивает высокой прочности каркаса.Secondly, the prototype does not provide high technical and operational parameters, since, on the one hand, the detachable connection of vertical guides with the upper and lower plates of the frame does not guarantee the constancy of their mutual parallelism over the long-term operation of the printer, which requires periodic monitoring of the mutual parallelism of the vertical guides. On the other hand, the placement of the print head, providing both the possibility of its rectilinear movement in the horizontal plane and the possibility of moving it in the vertical direction, does not allow efficient use of the space between the vertical guides located near the first and second pairs of vertical racks, respectively. In this case, the length of the working stroke of the print head (and, consequently, the size of the working area of the upper surface of the table in the direction of movement of the print head in the horizontal plane) is less than the distance between the said vertical guides by at least the size of the print head in the said direction. In addition, used in the prototype the connection of the upper and lower plates of the frame with four vertical racks does not provide high strength of the frame.

Настоящее изобретение направлено на решение технической проблемы упрощения конструкции 3D-принтера при одновременном повышении его эксплуатационных и технических параметров.The present invention is directed to solving the technical problem of simplifying the design of a 3D printer while increasing its operational and technical parameters.

Достигаемые при этом технические результаты, состоят не только в упрощении конструкции каркаса при одновременном повышении таких его механических параметров, как жесткость и прочность, но и в упрощении процесса сборки; в увеличении длины рабочего хода печатающей головки в направлении ее прямолинейного перемещения в горизонтальной плоскости при одновременном увеличении площади рабочей поверхности столешницы в том же направлении при сохранении габаритов каркаса; а также в повышении эксплуатационных параметров.The technical results achieved in this case consist not only in simplifying the design of the frame while increasing its mechanical parameters such as rigidity and strength, but also in simplifying the assembly process; in increasing the length of the working stroke of the print head in the direction of its rectilinear movement in the horizontal plane while increasing the area of the working surface of the countertop in the same direction while maintaining the dimensions of the frame; as well as improving operational parameters.

Заявленный 3D-принтер содержит печатающую головку, снабженный электроприводом первый ременный механизм преобразования вращательного движения в прямолинейное перемещение, стол, держатель, снабженный электроприводом механизм винт-гайка, каркас и процессорный блок управления, который выполнен с обеспечением возможности управления процессом послойного формирования трехмерных изделий, каркас включает параллельные между собой верхнюю и нижнюю металлические пластины, расположенные горизонтально и оппозитно относительно друг друга, а также две параллельные между собой вертикальные направляющие, выполненные в виде металлического стержня и определяющие третью вертикально расположенную ось декартовой системы координат, в которой осуществляется формирование трехмерного изделия, и стойку.The claimed 3D printer contains a printhead, an electrically-driven first belt-drive mechanism for converting rotational motion into rectilinear movement, a table, a holder, an electrically-driven screw-nut mechanism, a frame and a processor control unit that is configured to control the process of layer-by-layer formation of three-dimensional products, the frame includes parallel to each other the upper and lower metal plates located horizontally and opposite to each other, and that the two parallel between a vertical guides made in the form of a metal rod and defining a third vertically disposed axis of a Cartesian coordinate system in which the formation of three-dimensional articles, and the rack.

Отличия состоят в следующем.The differences are as follows.

Верхняя и нижняя металлические пластины каркаса выполнены Г-образной формы, соединены между собой посредством вертикальной стойки, выполненной в виде металлического стержня, и двух вертикальных направляющих, имеющих площадь поперечного сечения не меньшую площади поперечного сечения вертикальной стойки.The upper and lower metal plates of the frame are L-shaped, interconnected by means of a vertical strut made in the form of a metal rod, and two vertical rails having a cross-sectional area not less than the cross-sectional area of the vertical strut.

Первый и второй элементы, составляющие каждую упомянутую пластину Г-образной формы и сопряженные друг с другом под прямым углом, выполнены удлиненной формы и за одно целое, при этом одноименные элементы верхней и нижней пластин Г-образной формы расположены напротив друг друга и имеют одинаковую длину.The first and second elements constituting each said L-shaped plate and mating with each other at right angles are made of elongated shape and integrally, while the same elements of the upper and lower L-shaped plates are opposite each other and have the same length .

Верхний конец каждой вертикальной направляющей соединен с натягом с первым элементом верхней пластины Г-образной формы, а верхний конец вертикальной стойки соединен с натягом с концевым участком второго элемента той же пластины, нижний конец каждой вертикальной направляющей разъемно соединен с первым элементом нижней пластины Г-образной формы, а нижний конец вертикальной стойки разъемно соединен с концевым участком второго элемента той же пластины.The upper end of each vertical rail is fitted with an interference fit with the first element of the upper L-shaped plate, and the upper end of the vertical strut is connected with an interference fit with the end portion of the second element of the same plate, the lower end of each vertical rail is detachably connected with the first element of the lower L-shaped plate forms, and the lower end of the upright is detachably connected to the end portion of the second element of the same plate.

Нижние концы вертикальных направляющих и нижний конец вертикальной стойки размещены в соответствующем каждому из них сквозном отверстии, выполненном в нижней пластине каркаса, и зажаты снаружи посредством соответствующего каждому из них разъемного зажимного средства, содержащего выполненный за одно целое с нижней пластиной каркаса и расположенный консольно в продольном направлении ее первого или второго элементов зажимной элемент удлиненной формы с упругодеформируемым концевым участком, сопряженным с упомянутой пластиной.The lower ends of the vertical rails and the lower end of the vertical strut are placed in a through hole corresponding to each of them, made in the bottom plate of the frame, and clamped on the outside by means of a releasable clamping means corresponding to each of them, which is made integrally with the bottom plate of the frame and located cantilever in the longitudinal the direction of its first or second elements is an elongated clamping element with an elastically deformable end portion mating with said plate.

На свободном концевом участке каждого зажимного элемента выполнено сквозное отверстие, через которое пропущен стержень резьбового крепежного элемента, резьбовая часть которого с обеспечением затяжки резьбового крепежного элемента размещена в резьбовом отверстии, выполненным в расположенном напротив каждого упомянутого зажимного элемента и соответствующего ему первого или второго элемента нижней пластин каркаса, а внутренняя вертикальная поверхность каждого упругодеформируемого концевого участка является частью вогнутой цилиндрической поверхности соответствующего каждому зажимному элементу сквозного отверстия, выполненного в нижней пластине каркаса.A through hole is made at the free end portion of each clamping element, through which a threaded rod of a threaded fastener is passed, the threaded part of which is fastened to a threaded fastener in a threaded hole made in the opposite of each said clamping element and the corresponding first or second lower plate element the frame, and the inner vertical surface of each elastically deformable end portion is part of a concave cylinder nical surface corresponding to each clamping member through-hole formed in the bottom plate of the chassis.

Процессорный блок управления размещен в корпусе, на верхней стенке которого закреплена нижняя пластина Г-образной формы, при этом один из элементов, составляющих нижнюю пластину Г-образной формы, расположен вдоль задней стороны верхней стенки упомянутого корпуса, а ее другой элемент расположен вдоль одной из ее боковых сторон.The processor control unit is housed in a housing, on the upper wall of which a L-shaped lower plate is fixed, while one of the elements making up the L-shaped lower plate is located along the rear side of the upper wall of the said housing, and its other element is located along one of its sides.

Печатающая головка закреплена на ходовом элементе, который с возможностью скользящего продольного перемещения размещен по крайней мере на одной горизонтальной направляющей, которая установлена на верхней поверхности второго элемента верхней пластины каркаса и определяет первую горизонтально расположенную ось упомянутой декартовой системы координат, при этом упомянутая горизонтальная направляющая расположена перпендикулярно вертикальной плоскости, в которой лежат оси упомянутых вертикальных направляющих, а печатающая головка связана непосредственно или через ходовой элемент с концами приводного ремня первого ременного механизма преобразования вращательного движения в прямолинейное перемещение, снабженного электроприводом и размещенного на верхней поверхности второго элемента верхней пластины каркаса.The print head is mounted on a running element, which is mounted with sliding longitudinal movement on at least one horizontal guide, which is mounted on the upper surface of the second element of the upper frame plate and defines the first horizontal axis of the said Cartesian coordinate system, while the said horizontal guide is perpendicular the vertical plane in which the axes of the said vertical guides lie, and the print head it is connected directly or through the running element with the ends of the drive belt of the first belt-driven mechanism for converting rotational motion into rectilinear movement, equipped with an electric drive and placed on the upper surface of the second element of the upper frame plate.

На вертикальных направляющих с обеспечением возможности продольного перемещения по ним посредством упомянутого механизма винт-гайка размещен держатель, расположенный перпендикулярно их осям и выполненный в виде пластины из листового материала, верхний конец винта механизма винт-гайка соединен с выходным валом электропривода, соответствующего механизму винт-гайка и установленного на верхней поверхности первого элемента верхней пластины каркаса, при этом сам винт расположен между упомянутыми вертикальными направляющими и симметрично относительно них, а его ось расположена в той же плоскости, что и оси вертикальных направляющих, навинченная же на винт ходовая гайка выполнена из антифрикционного материала и закреплена на держателе.On vertical rails with the possibility of longitudinal movement along them by means of the said screw-nut mechanism, a holder is placed perpendicular to their axes and made in the form of a plate of sheet material, the upper end of the screw-nut mechanism screw is connected to the output shaft of the electric drive corresponding to the screw-nut mechanism and mounted on the upper surface of the first element of the upper frame plate, while the screw itself is located between the vertical guides and symmetrical but relative to them, and its axis is located in the same plane as the axis of the vertical guides, the running nut screwed onto the screw is made of antifriction material and is mounted on the holder.

Стол содержит столешницу в виде прямоугольной пластины из материала с высокой теплопроводностью, снабженную средствами для нагрева ее верхней поверхности до требуемой температуры, и подставку, при этом столешница посредством, трех регулируемых опор закреплена на подставке, выполненной в виде пластины из листового материала и имеющей те же размеры в плане, что и столешница, а подставка закреплена на ходовом элементе, который с возможностью скользящего продольного перемещения размещен по крайней мере на одной горизонтальной направляющей, которая установлена на верхней поверхности держателя и определяет вторую горизонтально расположенную ось упомянутой декартовой системы координат; при этом вторая горизонтальная направляющая расположена параллельно вертикальной плоскости, в которой лежат оси упомянутых вертикальных направляющих, и перпендикулярно упомянутой первой горизонтальной направляющей, а подставка связана непосредственно или через ходовой элемент с концами приводного ремня дополнительно введенного второго ременного механизма преобразования вращательного движения в прямолинейное перемещение, снабженного соответствующим электроприводом и размещенного на верхней поверхности держателя.The table contains a tabletop in the form of a rectangular plate made of a material with high thermal conductivity, equipped with means for heating its upper surface to the required temperature, and a stand, while the tabletop is fixed with three adjustable supports to a stand made in the form of a plate of sheet material and having the same dimensions in plan, as the tabletop, and the stand is mounted on a running element, which with the possibility of sliding longitudinal movement is placed on at least one horizontal guide d, which is mounted on the upper surface of the holder and defines a second horizontal axis of said Cartesian coordinate system; the second horizontal guide is parallel to the vertical plane in which the axes of the said vertical guides lie and perpendicular to the first horizontal guide, and the stand is connected directly or through the running element to the ends of the drive belt of the additionally introduced second belt-type mechanism for converting rotational motion into rectilinear movement, provided appropriate electric drive and placed on the upper surface of the holder.

Принтер может характеризоваться тем, что верхний конец каждой упомянутой вертикальной направляющей соединен путем его запрессовки с первым элементом верхней пластины Г-образной формы, а верхний конец вертикальной стойки соединен путем его запрессовки с концевым участком второго элемента той же пластины.The printer can be characterized in that the upper end of each of said vertical guides is connected by pressing it into the first element of the upper plate of the L-shaped form, and the upper end of the vertical rack is connected by pressing it into the end portion of the second element of the same plate.

Принтер может характеризоваться и тем, что геометрические размеры верхней стенки корпуса процессорного блока управления соответствуют продольным размерам элементов, составляющих нижнюю пластину Г-образной формы.The printer can also be characterized by the fact that the geometric dimensions of the upper wall of the casing of the processor control unit correspond to the longitudinal dimensions of the elements making up the lower plate of the L-shaped form.

Принтер может характеризоваться также тем, что первый элемент нижней пластины Г-образной формы расположен вдоль левой стороны верхней стенки корпуса процессорного блока управления, а ее второй элемент расположен вдоль ее задней стороны.The printer can also be characterized in that the first element of the lower plate of the L-shaped is located along the left side of the upper wall of the housing of the processor control unit, and its second element is located along its rear side.

Принтер может характеризоваться и тем, что первый элемент нижней пластины Г-образной формы расположен вдоль задней стороны верхней стенки, а ее второй элемент расположен вдоль ее левой боковой стороны.The printer can also be characterized by the fact that the first element of the lower plate is L-shaped located along the rear side of the upper wall, and its second element is located along its left side.

Принтер может характеризоваться, кроме того, и тем, что первый элемент нижней пластины Г-образной формы расположен вдоль задней стороны верхней стенки корпуса, а ее второй элемент расположен вдоль ее правой боковой стороны.The printer can also be characterized by the fact that the first element of the lower plate of the L-shaped is located along the rear side of the upper wall of the housing, and its second element is located along its right side.

Принтер может характеризоваться также тем, что первый элемент нижней пластины Г-образной формы расположен вдоль правой стороны верхней стенки корпуса, а ее второй элемент - вдоль ее задней стороны.The printer can also be characterized by the fact that the first element of the lower plate of the L-shaped is located along the right side of the upper wall of the housing, and its second element is along its rear side.

Принтер может характеризоваться и тем, что все упомянутые три регулируемые опоры неподвижно соединены со столешницей, при этом первая регулируемая опора соединена также неподвижно с подставкой, а вторая и третья регулируемые опоры соединены с подставкой с обеспечением возможности их перемещения вдоль соответствующего каждой из них отверстия удлиненной формы, выполненного в подставке.The printer can be characterized by the fact that all three of the adjustable supports are fixedly connected to the tabletop, while the first adjustable support is also connected fixedly to the stand, and the second and third adjustable supports are connected to the stand, allowing them to be moved along an elongated hole corresponding to each of them. made in the stand.

Преимущество заявленного принтера (по сравнению с прототипом) заключается в том, что благодаря выполнению верхней и нижней пластин его каркаса Г-образной формы обеспечивается при использовании только трех деталей, соединяющих упомянутые пластины каркаса между собой (а именно, двух вертикальных направляющих и одной вертикальной стойки) не только существенное упрощение (за счет значительного уменьшения количества деталей) конструкции его каркаса, но и его высокая прочность и жесткость. Обеспечивается также устойчивость каркаса даже при длине упомянутых вертикальных направляющих и длине вертикальной стойки, значительно превышающих длину элементов, составляющих каждую упомянутую пластину Г-образной формы и сопряженных друг с другом под прямым углом. Выполнение с натягом, предпочтительно, посредством запрессовки, неразъемного соединения верхних концов упомянутых вертикальных направляющих и вертикальной стойки с верхней пластиной Г-образной формы позволяет также с высокой точностью обеспечить как параллельность осей вертикальных направляющих и вертикальной стойки между собой, так и перпендикулярность этих осей поверхности верхней пластины Г-образной формы. Таким образом, заявленное соединение верхних и нижних концов упомянутых вертикальных направляющих и вертикальной стойки соответственно с верхней и нижней пластинами Г-образной формы повышает эксплуатационные параметры заявленного принтера за счет обеспечения (гарантии) неизменности взаимной параллельности вертикальных направляющих и вертикальной стойки в течение длительной его эксплуатации принтера.The advantage of the claimed printer (in comparison with the prototype) is that due to the implementation of the upper and lower plates of its L-shaped frame, it is provided that only three parts are used connecting the frame plates together (namely, two vertical rails and one vertical rack ) not only a significant simplification (due to a significant reduction in the number of parts) of the design of its frame, but also its high strength and rigidity. The carcass stability is also ensured even with the length of the said vertical guides and the length of the vertical strut, significantly exceeding the length of the elements making up each said L-shaped plate and conjugated to each other at right angles. Performing an interference fit, preferably by pressing in, one-piece connection of the upper ends of the said vertical guides and the vertical strut with the top plate of the L-shaped shape also allows with high accuracy to ensure both the parallelism of the axes of the vertical guides and the vertical strut between themselves, and the perpendicularity of these axes of the surface of the upper L-shaped plates. Thus, the claimed connection of the upper and lower ends of the aforementioned vertical guides and the vertical strut, respectively, with the upper and lower plates of the L-shaped shape increases the operational parameters of the claimed printer by ensuring (guarantee) the concurrency of the vertical guides and the vertical strut for long-term operation of the printer .

Кроме того, выполнение каркаса с обеспечением как его высокой жесткости, так и устойчивости, позволяет также разместить его не на специальном основании достаточно больших размеров (как в прототипе), а на верхней стенке корпуса процессорного блока управления, размеры которой соответствуют размерам нижней пластины Г-образной формы. Это приводит не только к дополнительному упрощению конструкции заявленного принтера, но и к уменьшению его габаритов.In addition, the implementation of the frame with both its high rigidity and stability, also allows you to place it not on a special basis of sufficiently large sizes (as in the prototype), but on the upper wall of the processor processor control unit, the dimensions of which correspond to the sizes of the lower plate Г- shaped. This leads not only to further simplify the design of the claimed printer, but also to reduce its size.

Следует отметить, что заявленное выполнение каркаса позволяет упростить также и процесс его сборки не только за счет уменьшения количества используемых деталей, но и за счет использования при сборке изготовленного с высокой точностью готового конструктивного узла, включающего верхнюю пластину Г-образной формы и неразъемно соединенные с ней обе вертикальные направляющие и вертикальную стойку.It should be noted that the claimed implementation of the frame also simplifies the process of assembling it, not only by reducing the number of parts used, but also by using the finished structural unit made with high accuracy when assembling, including an upper L-shaped plate and permanently connected to it both vertical guides and a vertical rack.

Благодаря заявленному размещению первой горизонтальной направляющей (или двух горизонтальных направляющих), определяющей первую горизонтально расположенную ось X декартовой системы координат, в которой осуществляется формирование трехмерного изделия, на верхней поверхности верхней пластины каркаса, обеспечивается увеличение длины рабочего хода печатающей головки, а, следовательно, и повышение технических параметров заявленного принтера. Действительно, в этом случае за счет размещения упомянутой горизонтальной направляющей, в том числе, и на концевом участке второго элемента этой пластины, под которым расположена вертикальная стойка, обеспечивается увеличение длины упомянутой направляющей, а, следовательно, и увеличение длины рабочего хода печатающей головки. Вследствие вышесказанного обеспечивается максимальное увеличение в том же направлении и полезной площади столешницы.Thanks to the claimed placement of the first horizontal guide (or two horizontal guides) that defines the first horizontally located X axis of the Cartesian coordinate system, in which the three-dimensional product is formed, on the upper surface of the upper frame plate, an increase in the length of the working stroke of the print head is ensured, and therefore increasing the technical parameters of the claimed printer. Indeed, in this case, due to the placement of the said horizontal guide, including at the end portion of the second element of this plate, under which the vertical strut is located, an increase in the length of the said guide, and, consequently, an increase in the length of the working stroke of the print head, is provided. As a result of the above, a maximum increase in the same direction and useful area of the countertop is ensured.

Заявленное выполнение верхней и нижней пластин каркаса обеспечивает также и удобство пользования заявленным принтером за счет возможности доступа к столешнице с двух сторон.The claimed implementation of the upper and lower plates of the frame also provides ease of use of the declared printer due to the possibility of access to the countertop from two sides.

Другие технические результаты, достигаемые при использовании заявленного принтера, станут ясными из дальнейшего подробного со ссылками на чертежи описания конкретных примеров, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения упомянутых выше технических результатов заявленной совокупностью существенных признаков.Other technical results achieved by using the claimed printer will become clear from the further detailed description of specific examples with reference to the drawings, which, however, are not the only possible, but clearly demonstrate the possibility of achieving the above technical results by the claimed combination of essential features.

Существо изобретения поясняется на чертежах, где:The invention is illustrated in the drawings, where:

на фиг. 1 схематично изображен 3D-принтер, общий вид, а также декартова система координат, в которой осуществляется формирование трехмерного изделия;in FIG. 1 schematically shows a 3D printer, a general view, as well as a Cartesian coordinate system in which the formation of a three-dimensional product;

на фиг. 2 - то же, вид сбоку, слева;in FIG. 2 - the same, side view, left;

на фиг. 3 - нижняя пластина каркаса, вид сверху;in FIG. 3 - bottom plate of the frame, top view;

на фиг. 4 - первая регулируемая опора, вид спереди в разрезе;in FIG. 4 - first adjustable support, front view in section;

на фиг. 5 - вторая (третья) регулируемая опора, вид спереди в разрезе;in FIG. 5 - second (third) adjustable support, front view in section;

на фиг. 6 - подставка стола, вид сверху;in FIG. 6 - table stand, top view;

на фиг. 7, 8 и 9 - примеры размещения каркаса на верхней стенке корпуса процессорного блока управления, вид сверху;in FIG. 7, 8 and 9 are examples of placing the frame on the upper wall of the casing of the processor control unit, top view;

на фиг. 10 - печатающая головка, вид спереди.in FIG. 10 - printhead, front view.

3D-принтера содержит (фиг. 1, 2) печатающую головку 1 (экструдер), стол, включающий столешницу 2, выполненную с обеспечением возможности нагрева ее верхней (рабочей) поверхности до требуемой температуры, и подставку 3, при этом столешница 2 посредством трех регулируемых опор 4, 5 и 6 закреплена на подставке 3. Кроме того, принтер содержит каркас, включающий параллельные между собой верхнюю 7 и нижнюю 8 металлические пластины Г-образной формы, имеющие толщину не менее 12 мм (предпочтительно, от 15 до 25 мм в зависимости от используемого для их изготовления материала). Пластины 7 и 8 Г-образной формы расположены горизонтально и оппозитно относительно друг друга, а посредством имеющих одинаковую длину вертикальной стойки 9, и двух параллельных между собой (соответственно первой 10 и второй 11) вертикальных направляющих соединены между собой. Вертикальная стойка 9 выполнена в виде металлического стержня, например, круглого сечения, а первая 10 и вторая 11 вертикальные направляющие выполнены также в виде металлического стержня и с площадью поперечного сечения, которая не меньше площади поперечного сечения вертикальной стойки 9. Первый и второй элементы, составляющие каждую упомянутую пластину Г-образной формы (соответственно первый 71, второй 72 элементы верхней пластины 7 и первый 81, второй 82 элементы нижней пластины 8) и сопряженные друг с другом под прямым углом, выполнены удлиненной формы и за одно целое, при этом одноименные элементы верхней 7 и нижней 8 пластин Г-образной формы (соответственно элементы 71, 81 и элементы 72 и 82) расположены напротив друг друга и имеют одинаковую длину.The 3D printer contains (Fig. 1, 2) a print head 1 (extruder), a table including a tabletop 2 made with the possibility of heating its upper (working) surface to the required temperature, and a stand 3, while the tabletop 2 by three adjustable supports 4, 5 and 6 are mounted on a stand 3. In addition, the printer includes a frame including parallel to each other upper 7 and lower 8 metal plates of an L-shaped shape having a thickness of at least 12 mm (preferably from 15 to 25 mm depending from used for their manufacture material). The plates 7 and 8 of the L-shaped are arranged horizontally and opposite to each other, and by means of the vertical strut 9 having the same length and two parallel vertical rails (respectively, first 10 and second 11) are interconnected. The vertical strut 9 is made in the form of a metal rod, for example, of circular cross section, and the first 10 and second 11 vertical guides are also made in the form of a metal rod and with a cross-sectional area that is not less than the cross-sectional area of the vertical strut 9. The first and second elements constituting each said L-shaped plate (respectively, the first 71, second 72 elements of the upper plate 7 and the first 81, second 82 elements of the lower plate 8) and conjugated to each other at right angles, are made elongated shaped and in one piece, with the same elements of the upper 7 and lower 8 L-shaped plates (respectively, elements 71, 81 and elements 72 and 82) are located opposite each other and have the same length.

Верхний конец каждой вертикальной направляющей 10 и 11 соединен с натягом (неразъемно) с первым элементом 71 верхней пластины 7 Г-образной формы, а верхний конец вертикальной стойки 9 соединен с натягом с концевым участком второго элемента 72 той же пластины, предпочтительно, путем их запрессовки. Нижний конец каждой вертикальной направляющей 10 и 11 разъемно соединен с первым элементом 81 нижней пластины 8 Г-образной формы. Нижний конец вертикальной стойки 9 разъемно соединен с концевым участком второго элемента 82 нижней пластины 8 Г-образной формы. Нижние концы вертикальных направляющих 10, 11 и нижний конец вертикальной стойки 9 размещены в соответствующем каждому из них сквозном отверстии 83, 84 и 85 (фиг. 3), выполненном в нижней пластины 8 Г-образной формы, и зажаты снаружи посредством соответствующего каждому из них разъемного зажимного средства. Указанное зажимное средство содержит выполненный за одно целое с нижней пластиной 8 каркаса и расположенный консольно в продольном направлении ее первого 81 или второго 82 элементов, зажимного элемента (соответственно 831, 841 и 851) удлиненной формы с упругодеформируемым концевым участком (соответственно участком 832, 842 и 852 с пониженной механической прочностью), сопряженным с упомянутой пластиной 8. На свободном концевом участке каждого зажимного элемента 831, 841 и 851 выполнено сквозное отверстие, через которое пропущен стержень резьбового крепежного элемента 86 (винта или болта), резьбовая часть которого с обеспечением затяжки элемента 86 размещена в резьбовом отверстии, выполненном в расположенном напротив каждого зажимного элемента 831, 841 или 851 и соответствующего ему первого 81 или второго 82 элемента нижней пластины 8 каркаса. Внутренняя вертикальная поверхность каждого упругодеформируемого концевого участка 832, 842 и 852 является частью вогнутой цилиндрической поверхности соответствующего каждому зажимному элементу 831, 841 и 851 сквозного отверстия 83, 84 и 85.The upper end of each vertical guide 10 and 11 is tightened (inseparably) with the first element 71 of the L-shaped upper plate 7, and the upper end of the vertical strut 9 is connected with an interference fit with the end portion of the second element 72 of the same plate, preferably by pressing them . The lower end of each vertical guide 10 and 11 is detachably connected to the first element 81 of the lower plate 8 of the L-shaped. The lower end of the vertical strut 9 is detachably connected to the end portion of the second element 82 of the lower plate 8 of the L-shaped. The lower ends of the vertical guides 10, 11 and the lower end of the vertical strut 9 are placed in the respective through hole 83, 84 and 85 (FIG. 3) made in the lower plate 8 of the L-shaped form, and clamped on the outside by means of the corresponding to each of them detachable clamping means. The specified clamping means comprises an elongated clamping element (respectively 831, 841 and 851) of an elongated shape with an elastically deformable end section (respectively, section 832, 842 and 852 with reduced mechanical strength) associated with said plate 8. At the free end portion of each clamping element 831, 841 and 851, a through hole is made through which a threaded rod is passed Foot member 86 (a screw or bolt), which threaded part secured tightening member 86 is placed in a threaded hole formed in each opposite the clamping element 831, 841 or 851 and the corresponding first 81 or second 82 bottom plate 8 of the frame member. The inner vertical surface of each elastically deformable end portion 832, 842 and 852 is part of a concave cylindrical surface corresponding to each clamping element 831, 841 and 851 of the through hole 83, 84 and 85.

Таким образом, резьбовые крепежные элементы 86 обеспечивают при их затяжке изгиб упругодеформируемого концевого участка 832, 842 и 852 соответствующего каждому из них зажимного элемента 831, 841 и 851, а так же воспринимают растягивающую нагрузку, возникающую при их затяжке. Зажимные элементы 831 и 851 удлиненной формы и с упругодеформируемым концевым участком (соответственно 832 и 852) образованы путем выполнения соответственно в первом 81 и во втором 82 элементах нижней пластины 8 Г-образной формы соответствующей каждому отверстию 83 и 85 и сообщающейся с ним продольной прорези 833 и 853 (прорези, расположенной по длине соответственно первого 81 и второго 82 элементов). Каждая продольная прорезь 833 и 853 расположена относительно соответствующего ему отверстия 83 и 85 с обеспечением образования упругодеформируемого участка 832 и 852 (иными словами, участка с пониженной механической прочностью) с внутренней вертикальной поверхностью, являющейся частью вогнутой цилиндрической поверхности соответствующего зажимному элементу 831 сквозного отверстия 83, а зажимному элементу 851 сквозного отверстия 85, и расположенной симметрично относительно диаметральной плоскости соответствующего отверстия 83 и 85, которая перпендикулярна стенкам соответствующей каждому упомянутому отверстию продольной прорези.Thus, the threaded fasteners 86 provide when they are tightened the bend of the elastically deformable end portion 832, 842 and 852 of the respective clamping element 831, 841 and 851, as well as perceive the tensile load that occurs when they are tightened. The clamping elements 831 and 851 of an elongated shape and with an elastically deformable end portion (832 and 852, respectively) are formed by making, in the first 81 and second 82 elements, the lower plate 8 of the L-shaped shape corresponding to each hole 83 and 85 and a longitudinal slot 833 connected to it and 853 (a slot located along the length of the first 81 and second 82 elements, respectively). Each longitudinal slot 833 and 853 is located relative to its corresponding hole 83 and 85 with the formation of an elastically deformable section 832 and 852 (in other words, a section with reduced mechanical strength) with an internal vertical surface that is part of a concave cylindrical surface corresponding to the clamping element 831 of the through hole 83, and the clamping element 851 of the through hole 85, and located symmetrically relative to the diametrical plane of the corresponding hole 83 and 85, which is perp ikulyarna walls corresponding to each said opening of the longitudinal slot.

Для обеспечения необходимой величины деформации упомянутых участков при затягивании резьбовых крепежных элементов 86 (иными словами, необходимой минимальной толщины участков 832 и 852), на продольной боковой стороне концевого участка как первого 81, так и второго 82 элементов нижней пластины 8 выполнены ступенчатые вырезы 834 и 854 соответствующей глубины. Что касается отверстия 84, которое расположено не на концевом участке первого элемента 81 нижней пластины, то соответствующий ему зажимной элемент 841 удлиненной формы с упругодеформируемым концевым участком 842 образован путем выполнения в первом 81 элементе сообщающейся с отверстием 84 продольной прорези 843 (прорези, расположенной по длине первого элемента 81), так и поперечной прорези 844 (прорези, расположенной в направлении ширины первого элемента 81), которая является продолжением продольной прорези 843 и расположена перпендикулярно ей.To ensure the required amount of deformation of the said sections when tightening the threaded fasteners 86 (in other words, the required minimum thickness of the sections 832 and 852), stepped cutouts 834 and 854 are made on the longitudinal side of the end section of both the first 81 and second 82 elements of the lower plate 8 appropriate depth. As for the hole 84, which is not located on the end portion of the first element 81 of the lower plate, the corresponding elongated clamping element 841 with an elastically deformable end portion 842 is formed by making a longitudinal slot 843 (a slot located along the length communicating with the hole 84 in the first element 81) the first element 81), and the transverse slot 844 (a slot located in the width direction of the first element 81), which is a continuation of the longitudinal slot 843 and is perpendicular to it.

Для обеспечения необходимой величины деформации участка 842 при затягивании соответствующего ему резьбового крепежного элемента 86 (иными словами, необходимой минимальной толщины упомянутого участка), на продольной боковой стороне первого элемента 81 нижней пластины 8 выполнен ступенчатый вырез 845 соответствующей глубины. Таким образом, вертикальные направляющие 10 и 11 кроме указанной выше функции выполняют также и функцию соединительных элементов каркаса. В результате обеспечивается упрощение конструкции каркаса при одновременном повышении таких его механических характеристик как жесткость и прочность, поскольку, благодаря, с одной стороны, выполнению верхней 7 и нижней 8 пластин каркаса Г-образной формы, а с другой стороны, указанной толщине обеих пластин 7 и 8 каркаса, обеспечивается (как упоминалось) возможность выполнения прочного, надежного соединения как концов вертикальных направляющих 10 и 11, так и концов вертикальной стойки 9 с упомянутыми пластинами каркаса, что гарантирует также и неизменность их взаимной параллельности при длительной эксплуатации 3D-принтера.To ensure the required amount of deformation of section 842 when tightening the corresponding threaded fastener 86 (in other words, the required minimum thickness of said section), a stepped cutout 845 of corresponding depth is made on the longitudinal side of the first element 81 of the lower plate 8. Thus, the vertical guides 10 and 11, in addition to the above functions, also perform the function of the connecting elements of the frame. The result is a simplification of the structure of the frame while increasing its mechanical characteristics such as rigidity and strength, because, on the one hand, the implementation of the upper 7 and lower 8 plates of the frame L-shaped, and on the other hand, the specified thickness of both plates 7 and 8 of the frame, it is provided (as mentioned) the possibility of making a strong, reliable connection as the ends of the vertical rails 10 and 11, and the ends of the vertical rack 9 with the said plates of the frame, which also guarantees the constancy of their mutual parallelism during the long-term operation of a 3D printer.

Процессорный блок управления выполнен с обеспечением возможности управления процессом послойного формирования трехмерных изделий и размещен в корпусе 12. Нижняя пластина 8 Г-образной формы закреплена на верхней стенке 121 корпуса 10 процессорного блока управления, при этом один из элементов, составляющий нижнюю пластину 8 Г-образной формы (например, как показано на фиг. 1 и 2, - ее второй элемент 82) расположен вдоль задней стороны верхней стенки 121 корпуса 12, а другой элемент (соответственно, первый элемент 81) расположен вдоль одной из ее боковых сторон (например, левой, как показано на фиг. 1 и 2), при этом геометрические размеры верхней стенки 121 корпуса 12 соответствуют продольным размерам элементов, составляющих нижнюю пластину 8. Таким образом, корпус 12 процессорного блока управления выполняет также и функцию основания для упомянутого каркаса, что приводит к дополнительному упрощению конструкции заявленного принтера.The processor control unit is configured to control the process of layer-by-layer formation of three-dimensional products and is placed in the housing 12. The lower plate 8 of the L-shaped is fixed to the upper wall 121 of the housing 10 of the processor of the control unit, while one of the elements making up the lower plate 8 of the L-shaped shape (for example, as shown in Fig. 1 and 2, its second element 82) is located along the rear side of the upper wall 121 of the housing 12, and another element (respectively, the first element 81) is located along one of its side sides (for example, the left, as shown in Figs. 1 and 2), while the geometric dimensions of the upper wall 121 of the housing 12 correspond to the longitudinal dimensions of the elements making up the lower plate 8. Thus, the housing 12 of the processor control unit also performs the function of the base for the aforementioned frame, which leads to further simplification of the design of the claimed printer.

На первой 10 и второй 11 вертикальных направляющих с обеспечением возможности продольного перемещения по ним размещен держатель 13, выполненный в виде пластины из листового материала и расположенный перпендикулярно их осям 101 и 111. Подвижное соединение держателя 13 с каждой вертикальной направляющей 10 и 11 может быть реализовано путем использования любых известных их уровня техники средств, например, посредством линейных шариковых передач (подшипников) 14, закрепленных на держателе 13, или с помощью подшипников скольжения, выполненных в виде втулок удлиненной формы из антифрикционного материала (например, из латуни) с фланцем.On the first 10 and second 11 vertical guides, with the possibility of longitudinal movement along them, a holder 13 is placed, made in the form of a plate of sheet material and located perpendicular to their axes 101 and 111. The movable connection of the holder 13 with each vertical guide 10 and 11 can be realized by the use of any means known to them from the prior art, for example, by means of linear ball gears (bearings) 14, mounted on a holder 13, or by means of sliding bearings, made in the form of ulok elongated shape of antifriction material (e.g., brass) from the flange.

Печатающая головка 1 закреплена на ходовом элементе, выполненном, предпочтительно, в виде ползуна 15, который с возможностью скользящего (посредством, предпочтительно, линейной шариковой передачи) продольного перемещения размещен на первой горизонтальной направляющей 16, выполненной, предпочтительно, с двумя продольными пазами, расположенными оппозитно на ее боковых сторонах и с обеспечением возможности взаимодействия с ними шариков упомянутой передачи.The print head 1 is mounted on a running element, made preferably in the form of a slider 15, which is slidably (via, preferably, a linear ball transmission) of longitudinal movement placed on the first horizontal guide 16, made preferably with two longitudinal grooves located opposite on its lateral sides and with the provision of the possibility of interaction with them balls of said transmission.

Первая горизонтальная направляющая 16, установлена на верхней поверхности второго элемента 72 и расположена перпендикулярно вертикальной плоскости, в которой лежат оси 101 и 111 вертикальных направляющих. Направляющая 16 задает первую горизонтально расположенную ось, а именно ось X декартовой системы координат (изображенной на фиг. 1), в которой осуществляется формирование трехмерного изделия. В принципе, в качестве ходового элемента могут быть использованы и другие средства того же назначения, известные из достигнутого уровня техники, например, каретка. При этом каретка (на чертежах не показана) с возможностью скользящего продольного перемещения может быть установлена на двух параллельных друг другу горизонтальных направляющих, а сами горизонтальные направляющие расположены на верхней поверхности второго элемента 72 верхней пластины 7 и перпендикулярно вертикальной плоскости, в которой лежат оси 101 и 111 вертикальных направляющих 10 и 11.The first horizontal guide 16 is mounted on the upper surface of the second element 72 and is perpendicular to the vertical plane in which the axes 101 and 111 of the vertical guides lie. The guide 16 defines the first horizontally located axis, namely the X axis of the Cartesian coordinate system (shown in Fig. 1), in which the formation of a three-dimensional product. In principle, other means of the same purpose known from the state of the art, for example, a carriage, can be used as a running element. In this case, the carriage (not shown in the drawings) with the possibility of sliding longitudinal movement can be mounted on two horizontal rails parallel to each other, and the horizontal rails themselves are located on the upper surface of the second element 72 of the upper plate 7 and perpendicular to the vertical plane in which the axes 101 and 111 vertical guides 10 and 11.

Перемещение (позиционирование) печатающей головки 1 осуществляется посредством снабженного электроприводом 17 (предпочтительно, шаговым электродвигателем) и размещенного на верхней поверхности второго элемента 72 верхней пластины 7 первого ременного механизма преобразования вращательного движения в прямолинейное перемещение, содержащего связанные между собой посредством приводного ремня 18 шкив 19, закрепленный на вертикально расположенном выходном валу 171 электропривода 17, и ролик 20, установленный с возможностью вращения вокруг вертикально расположенной оси, и имеющий тот же диаметр, что и шкив 19. Концевые участки приводного ремня 18 расположены вдоль первой горизонтальной направляющей 16, а его концы закреплены или на печатающей головке 1, или на ползуне 15.The movement (positioning) of the print head 1 is carried out by means of an electric drive 17 (preferably a stepper motor) and placed on the upper surface of the second element 72 of the upper plate 7 of the first belt-shaped mechanism for converting rotational motion into rectilinear movement, containing a pulley 19 connected to each other by means of a drive belt 18, mounted on a vertically located output shaft 171 of the electric drive 17, and a roller 20 mounted rotatably around a vertical axially located axis, and having the same diameter as the pulley 19. The end sections of the drive belt 18 are located along the first horizontal guide 16, and its ends are mounted either on the print head 1, or on the slider 15.

Таким образом, печатающая головка 1 закреплена на ходовом элементе, который с возможностью скользящего продольного перемещения размещен по крайней мере на одной горизонтальной направляющей, которая установлена на верхней поверхности второго элемента 72 верхней пластины 7 Г-образной формы и определяет первую горизонтально расположенную ось декартовой системы координат, в которой осуществляется формирование трехмерного изделия. Упомянутая горизонтальная направляющая расположена перпендикулярно вертикальной плоскости, в которой лежат оси 101 и 111 соответственно первой 10 и второй 11 вертикальных направляющих, а печатающая головка 1 связана непосредственно или через ходовой элемент с концами приводного ремня первого ременного механизма преобразования вращательного движения в прямолинейное перемещение, снабженного электроприводом 17 и размещенного на верхней поверхности второго элемента 72 верхней пластины 7.Thus, the print head 1 is mounted on a running element, which is mounted with sliding longitudinal movement on at least one horizontal guide, which is mounted on the upper surface of the second element 72 of the L-shaped upper plate 7 and defines the first horizontal axis of the Cartesian coordinate system in which the formation of a three-dimensional product. The said horizontal guide is located perpendicular to the vertical plane, in which the axes 101 and 111 of the first 10 and second 11 vertical guides lie respectively, and the print head 1 is connected directly or through the running element to the ends of the drive belt of the first belt-drive mechanism for converting rotational motion into rectilinear movement, equipped with an electric drive 17 and located on the upper surface of the second element 72 of the upper plate 7.

Благодаря такому расположению первой горизонтальной направляющей 16 на верхней поверхности второго элемента 72 обеспечивается, по сравнению с прототипом, увеличение длины рабочего хода печатающей головки 1, а, следовательно, и повышение технических параметров заявленного принтера, за счет увеличения длины упомянутой направляющей. Вследствие этого обеспечивается увеличение в том же направлении и полезной площади столешницы 2.Due to this arrangement of the first horizontal guide 16 on the upper surface of the second element 72, an increase in the length of the working stroke of the print head 1 is ensured, as well as an increase in the technical parameters of the claimed printer due to an increase in the length of the guide. As a result, an increase in the same direction and the usable area of the countertop 2 is provided.

Как уже упоминалось, стол содержит столешницу 2 в виде прямоугольной пластины из материала с высокой теплопроводностью (например, алюминия), снабженную средствами (на чертежах не показаны) для нагрева ее верхней рабочей поверхности до требуемой рабочей температуры, и подставку 3. Столешница 2 посредством трех регулируемых опор 4 (фиг. 4), 5 и 6 (фиг. 5) закреплена на подставке 3, выполненной в виде пластины из листового материала и имеющей те же размеры в плане, что и столешница 2, а в подставке 3 для каждой регулируемой опоры 4÷6 выполнены соответственно отверстия 41, 51 и 61 (фиг. 6).As already mentioned, the table contains a countertop 2 in the form of a rectangular plate made of a material with high thermal conductivity (for example, aluminum), equipped with means (not shown in the drawings) for heating its upper working surface to the required operating temperature, and a stand 3. Tabletop 2 by three adjustable supports 4 (Fig. 4), 5 and 6 (Fig. 5) mounted on a stand 3, made in the form of a plate of sheet material and having the same dimensions in plan as the tabletop 2, and in stand 3 for each adjustable support 4 ÷ 6 are executed accordingly continuously holes 41, 51 and 61 (FIG. 6).

Отверстие 41 имеет осесимметричную форму, предпочтительно круглую, с вертикальной осью 42 симметрии и расположено вблизи края на минимально возможном расстоянии и в средней части (предпочтительно, посередине) первой стороны 301 подставки 3, которая расположена перпендикулярно направлению перемещения стола в горизонтальном направлении. Отверстия 51 и 61 выполнены одинаковыми и расположены вблизи вершины соответствующего каждому из них прямого угла, на минимально возможном расстоянии от нее), образованного второй стороной 302 подставки 3, которая расположена напротив упомянутой первой ее стороны 301, и соответствующей каждому упомянутому прямому углу стороной 303, 304 подставки 3, расположенной перпендикулярно ее второй стороне 302. Для исключения возникновения механических напряжений, обусловленных изменением геометрических размеров столешницы 2 при нагреве ее до рабочей температуры, отверстия 51 и 61 выполнены удлиненной формы и расположены соответственно вдоль прямых 52,62, пересекающих ось 42 отверстия 41. На верхней поверхности подставки 3 и по всему периметру отверстий 51 и 61 выполнены соответственно фаски 53,63, причем образующая линейчатой поверхности каждой упомянутой фаски расположена под углом α относительно вертикали к верхней поверхности подставки 3.The hole 41 has an axisymmetric shape, preferably round, with a vertical axis of symmetry 42 and is located near the edge at the smallest possible distance and in the middle part (preferably in the middle) of the first side 301 of the stand 3, which is perpendicular to the horizontal direction of movement of the table. The holes 51 and 61 are made identical and are located near the top of the right angle corresponding to each of them, at the minimum possible distance from it), formed by the second side 302 of the stand 3, which is located opposite its first side 301, and the corresponding side 303 corresponding to each said right angle 304 stand 3, located perpendicular to its second side 302. To exclude the occurrence of mechanical stresses due to a change in the geometric dimensions of the countertop 2 when it is heated to a working temperature The holes 51 and 61 are made in elongated shape and are located respectively along straight lines 52.62 intersecting the axis 42 of the holes 41. On the upper surface of the stand 3 and around the perimeter of the holes 51 and 61, bevels 53.63 are made, respectively, and the line surface of each of these the chamfer is located at an angle α relative to the vertical to the upper surface of the stand 3.

Первая регулируемая опора 4 (фиг. 4) содержит винт 21 с частично навинченной на него гайкой 22 и цилиндрическую пружину 23, работающую на сжатие и расположенную соосно упомянутому винту 21, при этом верхний конец пружины 23 взаимодействует с нижней поверхностью столешницы 2, а ее нижний конец - с верхней поверхностью подставки 3. Винт 21 пропущен через отверстие 41, выполненное в подставке 3, а гайка 22 выполнена в виде втулки с внутренней резьбой и закреплена или в отверстии, выполненном в столешнице 2, или на нижней поверхности столешницы 2. Как вторая 5, так и третья 6 регулируемая опора (фиг. 5), в отличие от описанной выше первой регулируемой опоры 4, дополнительно содержит опорный колпачок 24 со сквозным отверстием под винт 21, при этом нижний конец пружины 23 размещен в опорном колпачке 24, на нижней поверхности которого выполнен выступ 241 в форме усеченного конуса с углом при вершине, равным 2α, а диаметр - D₁ большого и диаметр - D₂ малого оснований упомянутого усеченного конуса удовлетворяют соотношениям: D₁>B; B>D₂>b, где В - расстояние (фиг. 6) между расположенными напротив друг друга верхними краями фаски 53 (63) в направлении ширины отверстия 51 (61); a b - ширина отверстия 51 (61).The first adjustable support 4 (Fig. 4) contains a screw 21 with a nut 22 partially screwed on it and a compression spring 23 located coaxially with the screw 21, while the upper end of the spring 23 interacts with the lower surface of the tabletop 2, and its lower the end is with the upper surface of the stand 3. The screw 21 is passed through the hole 41 made in the stand 3, and the nut 22 is made in the form of a sleeve with internal thread and is fixed either in the hole made in the countertop 2 or on the lower surface of the countertop 2. Like the second 5, and the third 6 adjustable support (Fig. 5), in contrast to the first adjustable support 4 described above, further comprises a support cap 24 with a through hole for the screw 21, while the lower end of the spring 23 is placed in the support cap 24, on the lower surface of which made protrusion 241 in the form of a truncated cone with an angle at the apex equal to 2α, and a diameter of D ₁ large and a diameter of D ₂ small bases of the truncated cone satisfy the relations: D ₁ >B;B> D ₂ > b, where B is the distance (Fig. 6) between the upper edges of the chamfer 53 (63) located opposite each other in the direction of the width of the hole 51 (61); ab is the width of the hole 51 (61).

Винт 21 как второй регулируемой опоры 5, так и третьей регулируемой опоры 6 пропущен сначала последовательно через соответствующее ему отверстие 51 (61), выполненное в подставке 3, и через отверстие в соответствующем ему опорном колпачке 24, а затем частично ввинчен в соответствующую ему гайку 22, которая аналогично тому, как и в первой регулируемой опоре 4, выполнена в виде втулки с внутренней резьбой и закреплена или в отверстии, выполненным в столешнице 2, или на нижней поверхности столешницы 2. За счет силы сжатия пружины 23 обеспечивается прижим колпачка 24 как второй 5, так и третьей 6 регулируемых опор к подставке 3.The screw 21 of both the second adjustable support 5 and the third adjustable support 6 is first passed sequentially through its corresponding hole 51 (61), made in the stand 3, and through the hole in its corresponding support cap 24, and then partially screwed into its corresponding nut 22 , which is similar to that in the first adjustable support 4, is made in the form of a sleeve with internal thread and is fixed either in the hole made in the countertop 2 or on the lower surface of the countertop 2. Due to the compression force of the spring 23, a clamp is provided cap 24 of both the second 5 and the third 6 adjustable supports to the stand 3.

При упомянутом выполнении выступа 241, расположенного на нижней поверхности опорного колпачка 24, обеспечивается локальное взаимодействие его только с поверхностью фаски 53 или фаски 63, расположенных по периметру соответственно отверстия 51 и 61. То есть обеспечивается взаимодействие с поверхностью каждой фаски 53 и 63 только двух участков боковой поверхности выступа 241 колпачка 24, которые расположены оппозитно и вдоль образующей его боковой поверхности.With the aforementioned embodiment of the protrusion 241 located on the lower surface of the support cap 24, its local interaction is provided only with the surface of the chamfer 53 or chamfer 63 located along the perimeter of the holes 51 and 61, respectively. That is, only two sections are interacted with the surface of each chamfer 53 and 63 the lateral surface of the protrusion 241 of the cap 24, which are opposite and along the side surface forming it.

В результате достигается: а) надежный прижим опорного колпачка 24 регулируемых опор 5, 6 к подставке 3; б) перемещение (обусловленное изменением размеров столешницы 2 при ее нагреве/охлаждении) без заедания опорного колпачка 24 регулируемых опор 5, 6 в продольном направлении соответствующего каждой из них отверстия 51 (61), выполненного в подставке 3; в) снижение трения при упомянутом перемещении колпачка 24 регулируемых опор 5, 6 относительно подставки 3 за счет минимизации площади взаимного контакта выступа 241 опорного колпачка 24 с поверхностью фаски 53 (63), выполненной по всему периметру соответствующего каждой упомянутой опоре отверстия 51 (61). Здесь необходимо отметить, что выполнение выступа 241 в форме сферического сегмента позволяет еще больше уменьшить упомянутую площадь взаимного контакта а, следовательно, и уменьшить величину трения. Однако выполнение выступа 241 в форме сферического сегмента приводит к увеличению трудозатрат.The result is: a) a reliable clamp of the support cap 24 of the adjustable supports 5, 6 to the stand 3; b) moving (due to the change in the size of the countertop 2 during its heating / cooling) without jamming the support cap 24 of the adjustable supports 5, 6 in the longitudinal direction of the hole 51 (61) corresponding to each of them, made in the stand 3; c) reduction of friction during the mentioned movement of the cap 24 of the adjustable supports 5, 6 relative to the stand 3 by minimizing the area of mutual contact of the protrusion 241 of the support cap 24 with the surface of the chamfer 53 (63) made along the entire perimeter of the hole 51 (61) corresponding to each said support. It should be noted that the implementation of the protrusion 241 in the form of a spherical segment can further reduce the mentioned area of mutual contact and, therefore, reduce the amount of friction. However, the implementation of the protrusion 241 in the form of a spherical segment leads to an increase in labor costs.

Подставка 3 закреплена на ходовом элементе, выполненном, предпочтительно, в виде ползуна 25, который с возможностью скользящего (посредством, предпочтительно, линейной шариковой передачи) продольного перемещения установлен на второй горизонтальной направляющей 26 (выполненной, предпочтительно, с двумя продольными пазами, расположенными оппозитно на ее боковых сторонах и с обеспечением возможности взаимодействия с ними шариков упомянутой передачи). Определяющая вторую горизонтально расположенную ось (а именно, ось Y) декартовой системы координат, в которой осуществляется формирование трехмерного изделия, вторая горизонтальная направляющая 26 установлена на верхней поверхности держателя 13 и расположена параллельно вертикальной плоскости, в которой лежат оси 101 и 111 направляющих 10, 11, и перпендикулярно первой горизонтальной направляющей 16.The stand 3 is mounted on a running element, made preferably in the form of a slider 25, which is mounted with a sliding (preferably linear ball) longitudinal movement on a second horizontal guide 26 (made, preferably, with two longitudinal grooves located opposite to its lateral sides and with the provision of the possibility of interaction with them balls of said transmission). Defining the second horizontally located axis (namely, the Y axis) of the Cartesian coordinate system in which the three-dimensional product is formed, the second horizontal guide 26 is mounted on the upper surface of the holder 13 and is parallel to the vertical plane, in which the axes 101 and 111 of the guides 10, 11 lie , and perpendicular to the first horizontal guide 16.

Как уже отмечалось выше, в качестве ходового элемента могут быть использованы и другие средства того же назначения и известные из достигнутого уровня техники, например каретка с обеспечением возможности скользящего продольного перемещения. Может быть установлена на двух параллельных друг другу горизонтальных направляющих, а сами горизонтальные направляющие расположены на верхней поверхности держателя 13, параллельно вертикальной плоскости, в которой лежат оси направляющих 10 и 11.As noted above, other means of the same purpose and known from the state of the art, for example, a carriage, with the possibility of sliding longitudinal movement can be used as a running element. It can be mounted on two horizontal rails parallel to each other, and the horizontal rails themselves are located on the upper surface of the holder 13, parallel to the vertical plane in which the axes of the guides 10 and 11 lie.

Перемещение (позиционирование) столешницы 2 в направлении второй оси (а именно, оси Y), в которой осуществляется формирование трехмерного изделия, осуществляется посредством снабженного соответствующим электроприводом 27 (предпочтительно, шаговым электродвигателем) и размещенного на верхней поверхности держателя 13 второго ременного механизма преобразования вращательного движения в прямолинейное перемещение, включающего связанные между собой посредством приводного ремня 28 шкив 29, закрепленный на вертикально расположенном выходном валу 271 электропривода 27, и ролик 30, установленный с возможностью вращения вокруг вертикально расположенной оси и имеющий тот же диаметр, что и шкив 29, при этом концевые участки приводного ремня 28 расположены вдоль второй горизонтальной направляющей 26, а его концы закреплены или на подставке 3, или на ползуне 25.The movement (positioning) of the countertop 2 in the direction of the second axis (namely, the Y axis), in which the three-dimensional product is formed, is carried out by means of a second belt-type rotational movement conversion mechanism 13 provided with an appropriate electric drive 27 (preferably a stepper motor) in a rectilinear movement, including a pulley 29 connected to each other by a drive belt 28, mounted on a vertically located output shaft lu 271 of the electric drive 27, and the roller 30, mounted for rotation around a vertically located axis and having the same diameter as the pulley 29, while the end sections of the drive belt 28 are located along the second horizontal guide 26, and its ends are mounted or on the stand 3 , or on the slider 25.

Следует отметить, что указанное выполнение верхней 7 и нижней 8 пластин каркаса Г-образной формы повышает удобство пользования принтером за счет обеспечения возможности доступа к столешнице 2 с двух сторон. Более того, обеспечивается достижение также и неожиданного технического результата, заключающегося в возможности, без внесения каких либо изменений в конструкцию функциональных узлов, модификации таких его параметров как направление перемещения столешницы 2 в горизонтальном направлении: или вперед/назад по отношению к пользователю, как показано на фиг. 1 и 9, или справа налево, как показано на фиг. 7 и 8). Это относится и к направлениям двухстороннего доступа к столешнице 2 (или спереди справа, как показано на фиг. 1 и 7, или спереди и слева, как показано на фиг. 8 и 9, что, безусловно, представляет интерес для пользователей-левшей). Достигается путем согласованного изменения только положения первых 71, 81 и вторых элементов 72, 82 нижней 8 и верхней 7 пластин каркаса относительно задней и боковых сторон верхней стенки 121 корпуса 12. Так, в представленном на фиг. 7 одном из примеров воплощения заявленного изобретения первый элемент 81 нижней пластины 8 (соответственно и первый элемент 71 верхней пластины 7) расположен вдоль задней стороны верхней стенки 121 корпуса 12, а ее второй элемент 82 (соответственно и второй элемент 72 верхней пластины 7) расположен вдоль ее левой боковой стороны.It should be noted that the indicated embodiment of the upper 7 and lower 8 plates of the L-shaped frame increases the usability of the printer by providing access to the tabletop 2 from two sides. Moreover, an unexpected technical result is also achieved, consisting in the possibility, without making any changes to the design of the functional units, to modify its parameters such as the direction of movement of the tabletop 2 in the horizontal direction: or forward / backward relative to the user, as shown in FIG. 1 and 9, or from right to left, as shown in FIG. 7 and 8). This also applies to the directions of two-way access to the countertop 2 (either front right, as shown in Fig. 1 and 7, or front and left, as shown in Fig. 8 and 9, which, of course, is of interest to left-handed users). This is achieved by a coordinated change only in the position of the first 71, 81 and second elements 72, 82 of the lower 8 and upper 7 plates of the frame relative to the back and sides of the upper wall 121 of the housing 12. Thus, in FIG. 7 of one example embodiment of the claimed invention, the first element 81 of the lower plate 8 (respectively, and the first element 71 of the upper plate 7) is located along the rear side of the upper wall 121 of the housing 12, and its second element 82 (respectively, the second element 72 of the upper plate 7) is located along its left side.

В представленном на фиг. 8 другом примере первый элемент 81 нижней пластины 8 (соответственно и первый элемент 71 верхней пластины 7) расположен вдоль задней стороны верхней стенки 121 корпуса 12, а ее второй элемент 82 (соответственно и второй элемент 72 верхней пластины 7) расположен вдоль ее правой боковой стороны. В представленном на фиг. 9 еще одном примере первый элемент 81 нижней пластины 8 (соответственно и первый элемент 71 верхней пластины 7) расположен вдоль правой стороны верхней стенки 121 корпуса 12, а ее второй элемент 82 (соответственно и второй элемент 72 верхней пластины 7) - вдоль ее задней стороны. Таким образом, изобретение позволяет учесть также и индивидуальные предпочтения отдельных категорий пользователей, поскольку обеспечивает, в том числе и для них, повышение удобства пользования, за счет представления модельного ряда 3D-принтеров с одинаковыми и высокими технико-эксплуатационными параметрами, но отличающимися друг от друга как направлением перемещения столешницы 2, так и доступа к ней.In the embodiment of FIG. 8 another example, the first element 81 of the lower plate 8 (respectively, and the first element 71 of the upper plate 7) is located along the rear side of the upper wall 121 of the housing 12, and its second element 82 (respectively, the second element 72 of the upper plate 7) is located along its right side . In the embodiment of FIG. 9 in yet another example, the first element 81 of the lower plate 8 (respectively, and the first element 71 of the upper plate 7) is located along the right side of the upper wall 121 of the housing 12, and its second element 82 (respectively, the second element 72 of the upper plate 7) along its rear side . Thus, the invention also allows you to take into account the individual preferences of certain categories of users, as it provides, including for them, increased usability by presenting a range of 3D printers with the same and high technical and operational parameters, but different from each other as the direction of movement of the countertop 2, and access to it.

Подставка 3 закреплена на ходовом элементе, который с возможностью скользящего продольного перемещения размещен по крайней мере на одной (второй) горизонтальной направляющей, которая установлена на верхней поверхности держателя 13 и определяет вторую горизонтально расположенную ось декартовой системы координат, в которой осуществляется формирование трехмерного изделия. Вторая горизонтальная направляющая расположена параллельно вертикальной плоскости, в которой лежат оси 101 и 111 направляющих, и перпендикулярно первой горизонтальной направляющей. Подставка 3 связана непосредственно или через ходовой элемент с концами приводного ремня второго ременного механизма преобразования вращательного движения в прямолинейное перемещение, снабженного соответствующим электроприводом 27 и размещенного на верхней поверхности держателя 13.The support 3 is mounted on a running element, which with the possibility of sliding longitudinal movement is placed on at least one (second) horizontal rail, which is mounted on the upper surface of the holder 13 and defines the second horizontally located axis of the Cartesian coordinate system in which the three-dimensional product is formed. The second horizontal guide is parallel to the vertical plane in which the axes 101 and 111 of the guides lie, and perpendicular to the first horizontal guide. The support 3 is connected directly or through the running element with the ends of the drive belt of the second belt-type mechanism for converting rotational motion into rectilinear movement, equipped with a corresponding electric drive 27 and placed on the upper surface of the holder 13.

Перемещение (позиционирование) держателя 13 по двум вертикальным направляющим 10 и 11, определяющим третью вертикально расположенную ось Z, в которой осуществляется формирование трехмерного изделия, осуществляется с помощью снабженного соответствующим электроприводом 31 (предпочтительно, шаговым электродвигателем) механизма преобразования вращательного движения в поступательное перемещение, выполненного в виде механизма винт-гайка, винт 32 которого расположен между первой 10 и второй 11 вертикальными направляющими и симметрично относительно них. Ось 321 винта 32 расположена в той же плоскости, что и оси 101 и 111 вертикальных направляющих, а верхний конец винта 32 соединен непосредственно или через муфту (на чертежах не показана) с выходным валом электропривода 31, закрепленного на верхней поверхности первого элемента 71. Навинченная же на винт 32 ходовая гайка 33 выполнена из антифрикционного материала и закреплена на держателе 13.The movement (positioning) of the holder 13 along two vertical guides 10 and 11, defining a third vertically located axis Z, in which the three-dimensional product is formed, is carried out using a mechanism for converting rotational motion into translational movement, provided with an appropriate electric drive 31 (preferably a step electric motor) in the form of a screw-nut mechanism, the screw 32 of which is located between the first 10 and second 11 vertical guides and symmetrically relate no of them. The axis 321 of the screw 32 is located in the same plane as the axis 101 and 111 of the vertical guides, and the upper end of the screw 32 is connected directly or through a coupling (not shown) to the output shaft of the actuator 31, mounted on the upper surface of the first element 71. Screwed on the screw 32, the running nut 33 is made of antifriction material and mounted on the holder 13.

Заявленный принтер содержит также три концевых выключателя (на чертежах не показаны), задающих начальное положение соответственно печатающей головки 1 в горизонтальном направлении и столешницы 2, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях, иными словами, задающими нулевое значение координат соответственно по осям X, Y и Z упомянутой декартовой системы координат. Концевые выключатели могут быть размещены соответственно на концах первой 16 и второй 26 горизонтальных направляющих, а также, например, на держателе 13.The claimed printer also contains three limit switches (not shown in the drawings) that specify the initial position, respectively, of the print head 1 in the horizontal direction and the tabletop 2, both in horizontal and vertical directions, in other words, setting the zero coordinate value, respectively, along the X axes, Y and Z of said Cartesian coordinate system. Limit switches can be placed respectively at the ends of the first 16 and second 26 horizontal rails, as well as, for example, on the holder 13.

В заявленном принтере, в зависимости от конкретных конструктивных особенностей изготавливаемого трехмерного изделия, могут быть использованы известные из достигнутого уровня техники печатающие головки с различным количеством сопел. На фиг. 1, 2 и 10 в качестве иллюстрации схематично представлен пример простейшего выполнения печатающей головки 1 с одним соплом. Головка 1 содержит закрепленные на кронштейне 34 корпус 35 с размещенным в нем механизмом 351 подачи нити из расходного материала и электропривод 352, предпочтительно шаговый электродвигатель, связанный с механизмом 351 подачи нити, при этом кронштейн 34 закреплен на ходовом элементе, который, как уже упоминалось, выполнен в виде ползуна 15. Для интенсификации отвода тепла от корпуса 35 на его внешней поверхности выполнены ребра 353, а на лицевой стенке корпуса 35 закреплен вентилятор 36. Кроме того, печатающая головка 1 содержит трубку 37, верхний конец которой размещен в корпусе 35, а ее нижний конец соединен с нагревательным блоком 38. Он выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда из материала с высокой теплопроводностью (алюминия или меди), в котором выполнено вертикально расположенное сквозное резьбовое отверстие, а также горизонтально расположенное сквозное отверстие, в котором размещен нагреватель 381. Нагревательный блок 38 содержит также термодатчик (на чертежах не показан). Трубка 37, выполняющая также функцию "термобарьера", выполнена из материала с низкой теплопроводностью (например, из нержавеющей стали) и с кольцевой проточкой 371 (фиг. 10) на внешней ее поверхности, образующей участок с высоким тепловым сопротивлением. Нижний конец трубки 37 ввинчен в верхнюю часть упомянутого вертикально расположенного сквозного резьбового отверстия в нагревательном блоке 38, а в нижнюю часть того же отверстия ввинчено сопло 39 с обеспечением контакта ее верхней торцевой поверхности с поверхностью нижнего торца трубки 37.In the claimed printer, depending on the specific design features of the manufactured three-dimensional product, printheads with various number of nozzles known from the state of the art can be used. In FIG. 1, 2, and 10, an illustrative example of the simplest embodiment of a print head 1 with a single nozzle is shown schematically. The head 1 comprises a housing 35 fixed to the bracket 34 with a mechanism 351 for supplying filament from a consumable material and an electric drive 352, preferably a stepper motor, connected to the mechanism 351 for supplying a thread, the bracket 34 being fixed to a running element, which, as already mentioned, made in the form of a slider 15. To intensify the removal of heat from the housing 35, ribs 353 are made on its outer surface, and a fan 36 is mounted on the front wall of the housing 35. In addition, the print head 1 includes a tube 37, the upper end otoroy is placed in the housing 35, and its lower end is connected to the heating unit 38. It is made in the form of a rectangular parallelepiped of a material with high thermal conductivity (aluminum or copper), in which there is a vertically located through threaded hole, as well as a horizontally located through hole, in which hosts the heater 381. The heating unit 38 also includes a temperature sensor (not shown in the drawings). The tube 37, which also serves as a "thermal barrier", is made of a material with low thermal conductivity (for example, stainless steel) and with an annular groove 371 (Fig. 10) on its outer surface, forming a section with high thermal resistance. The lower end of the tube 37 is screwed into the upper part of said vertically arranged through threaded hole in the heating unit 38, and the nozzle 39 is screwed into the lower part of the same hole to ensure that its upper end surface contacts the surface of the lower end of the tube 37.

Механизм 351 подачи нити, как правило, содержит ведущий ролик и ведомый ролик, оси которых параллельны между собой и лежат в одной горизонтальной плоскости, при этом ведущий ролик связан с выходным валом электропривода 352, а ведомый ролик подпружинен посредством или плоской, или цилиндрической пружины в направлении к ведущему ролику. Для обеспечения лучшего контакта с поверхностью нити из расходного материала боковая поверхность, по крайней мере, ведущего ролика выполнена зубчатой. Кроме того, с той же целью, на боковой поверхности обоих роликов могут быть выполнены кольцевые канавки с насечкой (как описано в патенте RU 2552235).The thread feeding mechanism 351 typically comprises a drive roller and a driven roller, the axes of which are parallel to each other and lie in the same horizontal plane, while the driving roller is connected to the output shaft of the electric drive 352, and the driven roller is spring loaded by either a flat or cylindrical spring in direction to the driving roller. To ensure better contact with the surface of the thread of the consumable material, the side surface of at least the drive roller is gear. In addition, for the same purpose, annular grooves with a notch can be made on the lateral surface of both rollers (as described in patent RU 2552235).

Принтер работает следующим образом.The printer operates as follows.

Предварительно для каждого изготавливаемого трехмерного изделия определяются параметры печати, в частности, разрешающая способность, скорость перемещения печатающей головки 1, скорость подачи нити из расходного материала, необходимость построения поддерживающих слоев или структур. Кроме того, в соответствии с выбранным расходным материалом задают температуру нагрева расходного материала при формировании первого и при формировании последующих слоев, а также задают температуру верхней (рабочей) поверхности столешницы 2, как при осаждении первого, так и при осаждении последующих слоев. После этого посредством известного из уровня техники соответствующего программного обеспечения создается трехмерное цифровое представление формируемого изделия, которое соответствует параметрам используемого принтера. Далее проводят разбиение упомянутого трехмерного цифрового представления формируемого изделия на множество двумерных цифровых представлений, каждому из которых соответствует выделенный в формируемом изделии слой, расположенный горизонтально и имеющий толщину, равную выбранной разрешающей способности.Previously, for each manufactured three-dimensional product, print parameters are determined, in particular, resolution, speed of movement of the print head 1, feed rate of the filament from the consumable, the need to build supporting layers or structures. In addition, in accordance with the selected consumable, the heating temperature of the consumable is set during the formation of the first and during the formation of subsequent layers, and also the temperature of the upper (working) surface of the countertop 2 is set, both during deposition of the first and during deposition of subsequent layers. After that, using the appropriate software known from the prior art, a three-dimensional digital representation of the formed product is created, which corresponds to the parameters of the printer used. Next, a division of the aforementioned three-dimensional digital representation of the formed product is carried out into a plurality of two-dimensional digital representations, each of which corresponds to a layer selected in the formed product located horizontally and having a thickness equal to the selected resolution.

На основе двумерного цифрового представления, соответствующего каждому слою, выделенному в формируемом изделии и расположенному горизонтально, создается задание для печати (получают данные для построения) этого слоя, иными словами, маршрут (трассы) перемещения печатающей головки 1 относительно верхней поверхности столешницы 2, обеспечивающий изготовление из расходного материала соответствующего слоя формируемого изделия, а при необходимости и соответствующих элементов поддерживающей структуры. Что касается поддерживающих слоев или структур, то они обычно выполняются под нависающими участками или в полостях формируемого изделия, при этом могут выполняться как из того же расходного материала, что и формируемое изделие, так и (при использовании печатающей головки с двумя соплами) из другого материала, который может быть удален, например, путем селективного растворения его в жидкости. При использовании для изготовления как поддерживающих слоев или структур, так и формируемого изделия одного и того же расходного материала, то для обеспечения легкого их удаления, поддерживающие слои или структуры размещаются с зазором относительно поверхности формируемого изделия. Кроме того, перед началом работы столешницу 2 устанавливают в ее крайнее верхнее положение, определяемое размещенным, например, на держателе 13 соответствующим концевым выключателем (на чертежах не показан), задающим нулевое значение координаты Z. Затем посредством трех регулируемых опор 4, 5 и 6 и пластинки, имеющей нужную толщину, выставляют столешницу 2 таким образом, чтобы при перемещении в горизонтальном направлении (из одного крайнего положения в другое) как столешницы 2, так и печатающей головки 1 величина зазора между срезом сопла 39 и верней поверхностью столешницы 2 оставалась равной толщине упомянутой пластинки, иными словами, соответствовала выбранным параметрам печати.Based on the two-dimensional digital representation corresponding to each layer selected in the formed product and located horizontally, a task is created for printing (receiving data for building) this layer, in other words, the route (paths) of movement of the print head 1 relative to the upper surface of the countertop 2, providing manufacturing from a consumable material of the corresponding layer of the formed product, and, if necessary, of the corresponding elements of the supporting structure. As for the supporting layers or structures, they are usually performed under the overhanging areas or in the cavities of the formed product, while they can be made from the same consumable as the formed product, and (when using a print head with two nozzles) from another material which can be removed, for example, by selectively dissolving it in a liquid. When using the same consumables for manufacturing both the supporting layers or structures and the molded product, then to ensure their easy removal, the supporting layers or structures are placed with a gap relative to the surface of the molded product. In addition, before starting work, the countertop 2 is set to its extreme upper position, determined, for example, by a corresponding limit switch (not shown) installed on the holder 13, which sets the Z coordinate value to zero. Then, by means of three adjustable supports 4, 5 and 6, and the plate having the desired thickness, expose the countertop 2 so that when moving in the horizontal direction (from one extreme position to the other) both the countertop 2 and the print head 1, the gap between the nozzle exit 39 and the surface of the countertop 2 remained equal to the thickness of the aforementioned plate, in other words, corresponded to the selected printing parameters.

По окончании описанного выше подготовительного этапа с помощью заявленного принтера осуществляется формирование трехмерного изделия, при этом намотанный на катушку (бобину) расходный материал в виде эластичной нити из термопластичного полимерного материала через соответствующее отверстие, выполненное в верхней стенке корпуса 35 печатающей головки 1, вводится в механизм 351 подачи нити, причем упомянутая катушка установлена с обеспечением возможности вращения вокруг своей оси либо вне принтера, либо на кронштейне (на чертежах не показан), который закреплен на его каркасе.At the end of the preparatory stage described above, using the inventive printer, a three-dimensional product is formed, while a consumable wound on a coil (bobbin) in the form of an elastic thread of thermoplastic polymeric material is inserted into the mechanism through the corresponding hole made in the upper wall of the housing 35 of the print head 1 351 filament, and the aforementioned spool is installed with the possibility of rotation around its axis either outside the printer or on the bracket (not shown ), which is fixed on its frame.

В зависимости от конкретного конструктивного выполнения роликов механизма 351, нить из расходного материала подается либо между боковыми цилиндрическими поверхностями ведущего ролика и ведомого ролика, либо в отверстие, образованное в месте взаимного контакта роликов кольцевыми канавками с насечкой, выполненными на их боковых поверхностях и имеющими, предпочтительно, сечение в виде кругового сегмента, как в патенте RU 2552235. В соответствии с сигналом, поступающим с процессорного блока управления на электропривод 352 (предпочтительно, шаговый электродвигатель) механизма 351 подачи нити, осуществляется вращение ведущего ролика, расположенного на его выходном валу. За счет взаимодействия упомянутой нити с охватывающими ее с двух противоположных сторон ведущим и ведомым роликами (при этом ведомый ролик подпружинен в направлении к ведущему ролику с обеспечением необходимой величины прижима к ней обоих роликов) осуществляется с высокой точностью пошаговое перемещение ее через трубку 37 в нагревательный блок 38, где расходный материал нагревается до текучего состояния.Depending on the particular structural embodiment of the rollers of the mechanism 351, a filament from a consumable material is fed either between the side cylindrical surfaces of the drive roller and the driven roller, or into the hole formed in the place of mutual contact of the rollers by annular grooves with a notch made on their side surfaces and having, preferably , section in the form of a circular segment, as in patent RU 2552235. In accordance with the signal from the processor control unit to the electric drive 352 (preferably steps th electric motor) of the filament feeding mechanism 351, the drive roller located on its output shaft is rotated. Due to the interaction of the aforementioned thread with leading and driven rollers covering it from two opposite sides (the driven roller is spring-loaded in the direction of the leading roller to ensure the necessary amount of pressure of both rollers against it), it is moved with high accuracy by moving it through the tube 37 into the heating block 38, where the consumable is heated to a fluid state.

Далее находящийся в текучем состоянии расходный материал экструдируется через сопло 39 (его расход зависит от скорости перемещения расходного материала через механизм 351 подачи нити), а затем осаждается на верхнюю поверхность столешницы 2, при этом его температура, а также температура верхней поверхности столешницы 2, должны соответствовать температурам нанесения первого слоя соответствующего материала на верхнюю поверхность столешницы 2. Одновременно с описанным выше процессом при формировании первого слоя осуществляется как перемещение печатающей головки 1 вдоль первой горизонтальной направляющей 16, определяющей первую ось, а именно, ось X, в которой осуществляется формирование трехмерного изделия, так и столешницы 2 по второй горизонтальной направляющей 26, определяющей вторую ось Y той же системы координат. Возвратно-поступательное перемещение печатающей головки 1 вдоль первой горизонтальной направляющей 16 и пошаговое перемещение столешницы 2 из своего начального положения (определяемого расположенным на конце второй горизонтальной направляющей 26 концевым выключателем, который на чертеже не показан) в направлении, перпендикулярном направлению перемещения печатающей головки 1, осуществляется по управляющим сигналам. Сигналы формируются процессорным блоком управления в соответствии с полученным и упомянутым заданием для печати (данными для построения) первого слоя и подаются на электроприводы 17 и 27 соответственно первого и второго ременного механизма преобразования вращательного движения в прямолинейное перемещение.Further, the consumable material in a fluid state is extruded through the nozzle 39 (its consumption depends on the speed of movement of the consumable through the thread feeding mechanism 351), and then it is deposited on the upper surface of the countertop 2, while its temperature, as well as the temperature of the upper surface of the countertop 2, must correspond to the application temperature of the first layer of the corresponding material on the upper surface of the countertop 2. Simultaneously with the process described above, when forming the first layer, it is carried out as the print head 1 along the first horizontal guide 16 defining the first axis, namely, the X axis in which the three-dimensional product is formed, and the tabletop 2 along the second horizontal guide 26 defining the second Y axis of the same coordinate system. The reciprocating movement of the print head 1 along the first horizontal guide 16 and the stepwise movement of the countertop 2 from its initial position (determined by the limit switch located at the end of the second horizontal guide 26, which is not shown in the drawing) in the direction perpendicular to the direction of movement of the print head 1, is carried out by control signals. The signals are generated by the processor control unit in accordance with the received and mentioned print job (data for construction) of the first layer and are supplied to the electric drives 17 and 27, respectively, of the first and second belt mechanisms for converting rotational motion into rectilinear movement.

Если одновременно с перемещением печатающей головки 1 осуществляется экструдирование через ее сопло 39 расходного материала в текучем состоянии, то имеет место осаждение расходного материала в виде последовательности дорожек на верхнюю поверхность столешницы 2. После осаждения расходного материала на верхнюю поверхность столешницы 2 его температура понижается. В результате расходный материал переходит из текучего в твердое состояние, при этом имеет место сплавление расходного материала, образующего соответствующую дорожку на верхней поверхности столешницы 2, с расходным материалом в твердом состоянии, образующим дорожки, примыкающие к упомянутой дорожке.If, simultaneously with the movement of the print head 1, extrusion is carried out through its nozzle 39 of the consumable in a fluid state, then there is a deposition of the consumable in the form of a sequence of tracks on the upper surface of the countertop 2. After the deposition of the consumable on the upper surface of the countertop 2, its temperature decreases. As a result, the consumable material transitions from the fluid to the solid state, with fusion of the consumable material forming the corresponding track on the upper surface of the countertop 2 with the consumable material in the solid state forming the tracks adjacent to the said track.

По окончании этапа изготовления первого слоя формируемого трехмерного изделия (как правило, включающем построение сначала внешнего контура, а затем элементов, находящихся внутри этого контура) посредством снабженного электроприводом 31 механизма винт-гайка, управляемого процессорным блоком управления, осуществляется перемещение столешницы 2 вниз на высоту изготовленного первого слоя. При этом устанавливают соответствующую используемому расходному материалу как температуру нагрева расходного материала, необходимую при осаждении второго и последующих слоев, так и температуру верхней (рабочей) поверхности столешницы 2.At the end of the manufacturing stage of the first layer of the formed three-dimensional product (as a rule, which involves first building the external circuit, and then the elements inside this circuit), the table-top 2 is moved down to the height of the manufactured table using the screw-nut mechanism controlled by the processor control unit 31 first layer. At the same time, the temperature corresponding to the consumable used is set as the heating temperature of the consumable necessary for the deposition of the second and subsequent layers, and the temperature of the top (working) surface of the countertop 2.

Этап осаждения второго и последующих слоев формируемого трехмерного изделия осуществляется аналогично тому, как и описанный выше этап осаждения первого слоя, при этом имеет место наплавление расходного материала второго слоя на находящийся в твердом состоянии расходный материал первого слоя. Таким образом, формирование трехмерного изделия на основе цифрового трехмерного представления осуществляется путем послойного наплавления расходного материала, находящегося в текучем состоянии, который проталкивается через сопло 39 печатающей головки 1 (осуществляемого за счет пошагового перемещения столешницы 2 вниз на высоту сформированного слоя), при этом как процесс экструдирования расходного материала, так и перемещение печатающей головки 1 относительно верхней поверхности столешницы 2 при изготовлении каждого слоя осуществляется в соответствии с заданием для печати (данными для построения) этого слоя, полученного на основе его двумерного цифрового представления. По завершении процесса формирования трехмерного изделия производят удаление поддерживающих слоев или структур при их наличии.The deposition step of the second and subsequent layers of the formed three-dimensional product is carried out similarly to the deposition step of the first layer described above, whereby the consumable material of the second layer is deposited onto the consumable material of the first layer that is in the solid state. Thus, the formation of a three-dimensional product on the basis of a digital three-dimensional representation is carried out by layer-by-layer deposition of a consumable material in a fluid state, which is pushed through the nozzle 39 of the print head 1 (carried out by stepwise moving the table top 2 down to the height of the formed layer), while as a process extruding the consumable, and moving the print head 1 relative to the upper surface of the countertop 2 in the manufacture of each layer Xia in accordance with the job to be printed (the data for construction), this layer produced based on its two-dimensional digital representation. Upon completion of the process of forming a three-dimensional product, the removal of supporting layers or structures, if any, is performed.

Промышленная применимость заявленного 3D-принтера подтверждается возможностью изготовления его на существующих машиностроительных предприятиях с использованием известных материалов.The industrial applicability of the claimed 3D printer is confirmed by the possibility of manufacturing it at existing engineering enterprises using well-known materials.

Claims

1. A 3D printer comprising a printhead, an electrically-driven first belt-drive mechanism for converting rotational motion into rectilinear movement, a table, a holder, an electrically-driven screw-nut mechanism, a frame and a processor control unit that is configured to control the process of layer-by-layer formation of three-dimensional products , the frame includes parallel to each other upper and lower metal plates located horizontally and oppositely relative to each other, as well as two vertical guides parallel to each other, made in the form of a metal rod and defining the third vertically located axis of the Cartesian coordinate system, in which the three-dimensional product is formed, and the rack,

characterized in that the upper and lower metal plates of the frame are L-shaped, interconnected by means of a vertical strut made in the form of a metal rod, and two vertical rails having a cross-sectional area not less than the cross-sectional area of the vertical strut;

the first and second elements making up each said L-shaped plate and conjugated to each other at right angles are made elongated and integrally, while the same elements of the upper and lower L-shaped plates are opposite each other and have the same length ;

the upper end of each vertical rail is connected with an interference fit with the first element of the upper plate of the L-shaped form, and the upper end of the vertical strut is connected with an interference fit with the end portion of the second element of the same plate, the lower end of each vertical rail is detachably connected with the first element of the lower plate of the L-shaped shape, and the lower end of the vertical strut is detachably connected to the end portion of the second element of the same plate;

the lower ends of the vertical guides and the lower end of the vertical strut are placed in the through hole corresponding to each of them, made in the bottom plate of the frame, and clamped on the outside by means of a releasable clamping means corresponding to each of them, which is made integral with the bottom plate of the frame and located cantilever in the longitudinal the direction of its first or second elements is an elongated clamping element with an elastically deformable end portion mating with said plate;

at the free end portion of each clamping element, a through hole is made through which a threaded rod of a threaded fastener is passed, the threaded part of which is secured to tighten the threaded fastener in a threaded hole made in the opposite of each said clamping element and the first or second element of the lower plate the frame, and the inner vertical surface of each elastically deformable end portion is part of a concave cylinder nical surface corresponding to each clamping member through-hole formed in the bottom plate of the chassis;

the processor control unit is housed in a housing, on the upper wall of which a L-shaped lower plate is fixed, while one of the elements making up the L-shaped lower plate is located along the rear side of the upper wall of the said housing, and its other element is along one of its sides;

the print head is mounted on a running element, which is mounted with sliding longitudinal movement on at least one horizontal guide, which is mounted on the upper surface of the second element of the upper frame plate and defines the first horizontal axis of the said Cartesian coordinate system, while the said horizontal guide is perpendicular the vertical plane in which the axes of the said vertical guides lie, and the print head it is connected directly or through the running element with the ends of the drive belt of the first belt-drive mechanism for converting rotational motion into rectilinear movement, equipped with an electric drive and placed on the upper surface of the second element of the upper frame plate;

on vertical rails with the possibility of longitudinal movement along them by means of the said screw-nut mechanism, a holder is placed perpendicular to their axes and made in the form of a plate of sheet material, the upper end of the screw-nut mechanism screw is connected to the output shaft of the electric drive corresponding to the screw-nut mechanism and mounted on the upper surface of the first element of the upper frame plate, while the screw itself is located between the vertical guides and symmetrical but relative to them, and its axis is located in the same plane as the axis of the vertical guides, while the running nut is made of antifriction material and mounted on the holder;

the table contains a tabletop in the form of a rectangular plate of a material with high thermal conductivity, equipped with means for heating its upper surface to the required temperature, and a stand, while the tabletop is fixed by three adjustable supports to a stand made in the form of a plate of sheet material and having the same dimensions in terms of both the tabletop and the stand mounted on a running element, which with the possibility of sliding longitudinal movement is placed on at least one horizontal guide Which is mounted on the upper surface of the holder and defines the second horizontally disposed axis of said Cartesian coordinate system;

the second horizontal guide is parallel to the vertical plane, in which the axes of the said vertical guides lie, and perpendicular to the first horizontal guide, and the stand is connected directly or through the running element to the ends of the drive belt of the additionally introduced second belt-type mechanism for converting rotational motion into rectilinear movement, equipped with an appropriate electric drive and placed on the upper surface of the holder.

2. The printer according to claim 1, characterized in that the upper end of each said vertical rail is connected by pressing it into the first element of the upper plate of the L-shaped form, and the upper end of the vertical rack is connected by pressing it into the end portion of the second element of the same plate.

3. The printer according to claim 1, characterized in that the geometric dimensions of the upper wall of the casing of the processor control unit correspond to the longitudinal dimensions of the elements making up the lower plate of an L-shaped form.

4. The printer according to claim 1, characterized in that the first element of the bottom plate of the L-shaped is located along the left side of the upper wall of the housing of the processor control unit, and its second element is located along its rear side.

5. The printer according to claim 1, characterized in that the first element of the lower plate of the L-shaped is located along the rear side of the upper wall, and its second element is located along its left side.

6. The printer according to claim 1, characterized in that the first element of the lower plate of the L-shaped is located along the rear side of the upper wall of the housing, and its second element is located along its right side.

7. The printer according to claim 1, characterized in that the first element of the lower plate of the L-shaped is located along the right side of the upper wall of the housing, and its second element is along its rear side.

8. The printer according to claim 1, characterized in that all of the three adjustable legs are fixedly connected to the tabletop, while the first adjustable legs are also connected fixedly to the stand, and the second and third adjustable legs are connected to the stand so that they can be moved along each corresponding of which holes are elongated, made in the stand.