三維立體打印機專用型材的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一套三維立體打印機專用型材，能夠替代現有三維立體打印機Z軸運動的結構，該結構由三種專用型材配套設置構成；升降平臺型材、箱體型材和滑塊型材。升降平臺型材與箱體型材結構相對設置，之間的滑動間隙通過固定在升降平臺外側耳槽中的滑塊型材實現支撐，實現三維立體打印機中升降平臺的垂直滑動軌道功能，升降平臺相對X、Y軸的垂直(Z軸)行走的精度更高，使打印工件的垂直方向堆疊平整無差異，機械強度達到材料的機械強度指標，由三維立體打印機專用型材制造的三維立體打印機整體性好，機械結構簡單，適合三維立體打印機的大規(guī)模制造，成本低，資源省，減少能耗，運行精度穩(wěn)定可靠，可達到免維護使用級別。
【專利說明】三維立體打印機專用型材

【技術領域】
[0001]本實用新型發(fā)明專利公開的是一套三維立體打印機專用型材；有三種:升降平臺型材、箱體型材和滑塊型材；三種配套使用實現垂直升降滑動的2軸垂直軌道功能；屬于三維立體打印機X1、？軸運動結構和金屬拉伸型材結構以及非金屬擠注技術范疇；本發(fā)明專利發(fā)明的金屬型材為升降平臺型材、箱體型材，滑塊型材為工程塑料，成套設置使用能夠實現三維立體打印機2軸垂直軌道結構功能，具體是升降平臺型材四方框外平面上設置多個拉伸耳槽，耳槽通過嵌入設置的低磨擦系數特性材料的滑塊型材，以公知的滑配合精度支撐在四方桶形箱體型材構成的箱體內壁，實現垂直升降滑動的2軸垂直軌道功能。

【背景技術】
[0002]參見圖9，公知技術中堆疊式三維立體打印機的升降平臺3是通過固定在I型托架6上的直線軸承與兩根2軸垂直設置平行的金屬圓桿導軌^相配合獲得運動支撐，并在一根垂直絲杠(1和固定在升降平臺上的絲套法藍配合實現升降平臺的垂直驅動。其結構和工裝均較復雜，垂直運行精度難以保證，因此導致打印質量不好。
[0003]公知的金屬型材很多種；最常用的是鋁合金拉伸型材。在所有型材中沒有與本發(fā)明專為三維立體打印機用設計的相同結構型材。


【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型發(fā)明專利提供的技術方案是:一套三維立體打印機專用型材:包括升降平臺型材、箱體型材和滑塊型材，需配套使用實現2軸垂直軌道功能，其特征是:升降平臺型材外徑小于箱體型材內壁空間尺寸，升降平臺型材在箱體型材內，升降平臺型材與箱體型材之間的間隙通過設置滑塊型材實現支撐連接。箱體型材設置成四方桶形，桶形內壁平整光滑，桶形四邊的相鄰兩邊呈90。直角，對稱兩平面平行，四方桶形外壁與內壁之間設置成多空腔支撐結構，箱體內壁相應位置接觸到滑塊型材的滑動平面構成與升降平臺的連接，滑塊型材設置在升降平臺四方框外平面上設置的耳槽內，滑塊型材設置成一個圓柱體圓周上一段弧與一個長方體寬度一邊相切成一體結構，圓柱體的高等于長方體的長，截斷面相似于乒乓球拍；滑塊型材圓柱體在耳槽內設置成靜配合定位，長方體對稱一邊寬度與長度形成的平面為支撐到四方桶形箱體型材的箱體內壁構成的滑動平面，與相對位置的箱體內壁構成固定垂直軌道磨擦面，實現滑動支撐效果；升降平臺型材設置成四方框形，四方框中設置多個工裝孔拉伸槽，四方框外平面上設置多個拉伸耳槽，當設置成升降平臺時耳槽通過嵌入設置的低磨擦系數特性材料的滑塊型材，設置在多個耳槽內的滑塊在箱體內壁構成多點支撐，利用運動干涉原理使每個耳槽內的滑塊接觸箱體內壁的絕對間隙服從多個位置耳槽內的滑塊接觸箱體內壁產生的平均相對間隙，保證垂直運行時的滑配合精度。以公知的滑配合精度支撐在箱體型材的箱體內壁平面，實現可垂直升降滑動的2軸垂直軌道功能。
[0005]使用本實用新型發(fā)明專利發(fā)明的升降平臺型材、箱體型材和滑塊型材的三維立體打印機相對X、V軸的2軸垂直精度更高，制造和工裝工藝更簡單，材料及成本更低，質量穩(wěn)定達到免維護；升降平臺型材四方框中還設置多個工裝孔拉伸槽，當升降平臺型材設置成底板和X』軸行走框架時用于安裝其它公知部件。箱體型材外壁設置拉伸軋花以增加型材強度，箱體型材內、外壁之間在機械強度允許值下設置成公知的多空腔拉伸結構，以減少金屬材料消耗，減輕型材重量，提高隔熱隔音效能。
[0006]上述的三維立體打印機專用型材均為擠注拉伸成型工藝制造，是三維立體打印機普及的大規(guī)模制造之必備條件。
[0007]上述的三維立體打印機專用型材配套使用時，升降平臺型材和箱體型材箱體內壁之間的滑配合精度由滑塊型材從耳槽伸出的長方體部分支撐在箱體內壁的接觸面積大小的調整和多個滑塊與箱體內壁之間間隙的最小公倍數數值確定。
[0008]本實用新型發(fā)明專利的積極效果:三維立體打印機專用型材采用擠注拉伸成型工藝制造，消除了現有三維立體打印機升降平臺、2軸和箱體材料采用不同材質的分段制造技術造成因熱脹冷縮系數不一致引起的加工工差，以及2軸垂直軌道零件制造的繁雜工藝和加工長周期。配套使用的升降平臺型材、箱體型材和滑塊型材的三維立體打印機能夠替代公知的昂貴的鍍鉻鋼軸和直線軸承2軸運動結構，升降平臺垂直運行精度更高。配套使用三維立體打印機專用型材制造的三維立體打印機整體制造和工裝工藝簡單，材料和能耗，生產和使用成本更低，質量穩(wěn)定達到免維護級別。完全適合大規(guī)模制造三維立體打印機的生產線設計要求，為三維立體打印機的普及創(chuàng)造了關鍵條件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型發(fā)明專利的實施例示意圖。
[0010]圖2是本實用新型發(fā)明專利的箱體型材俯視示意圖。
[0011]圖3是本實用新型發(fā)明專利的箱體型材側視示意圖。
[0012]圖4是本實用新型發(fā)明專利的升降平臺型材俯視示意圖。
[0013]圖5是本實用新型發(fā)明專利的升降平臺型材側視示意圖。
[0014]圖6是本實用新型發(fā)明專利的三維立體打印機專用型材升降平臺型材和箱體型材以及耳槽內嵌入滑塊型材配套設置的實施結構局部示意圖。
[0015]圖7是本實用新型發(fā)明專利的滑塊型材的府視示意圖。
[0016]圖8是本實用新型發(fā)明專利的圖7的側視示意圖。
[0017]圖9是現有三維立體打印機平臺和2軸技術示意圖。

【具體實施方式】
[0018]參見圖1、圖6，本實用新型發(fā)明專利的三維立體打印機專用型材三種型材配套實施狀態(tài):箱體型材3設置成四方桶形，桶形內壁2平整光滑，桶形四邊的相鄰兩邊呈90。直角，對稱兩平面平行，四方桶形外壁1可使用公知的軋花工藝和設置裝飾結構，四方桶形外壁與內壁之間設置成多空腔支撐結構3 ；升降平臺型材(見圖3、幻設置成四方框形，四方框中設置17個工裝孔拉伸槽，四方框外平面7上設置了 10個拉伸耳槽4 ；升降平臺型材設置在箱體型材內壁空間(見圖1),之間的間隙設置滑塊型材支撐(見圖6)；升降平臺是由沿型材拉伸方向切割下40?50臟厚度的升降平臺型材構成，四方桶形的箱體是由沿型材拉伸方向切割下500?800臟高度的箱體型材構成，升降平臺型材在設置成升降平臺時耳槽通過嵌入設置的低磨擦系數特性材料的塑料滑塊9 ；滑塊型材(見圖7)設置為圓柱體9圓周一段弧與長方體10寬度一邊相切一體結構，圓柱體的高等于長方體的長(見圖8)；滑塊型材圓柱體部分在耳槽內設置成靜配合定位9，長方體對稱一邊寬度與長度形成的平面是支撐到四方桶形箱體型材構成的箱體內壁的滑動平面11，與相對位置的箱體內壁構成固定垂直軌道磨擦面，實現滑動支撐效果；滑塊型材設置成滑塊嵌入耳槽時長度等于升降平臺的厚度，以公知的滑配合精度支撐在箱體內壁滑動，保證升降平臺獲得可垂直升降滑動的2軸垂直軌道功能；升降平臺外部設置的10個拉伸耳槽4內嵌入滑塊是利用運動干涉原理使每個耳槽內的滑塊接觸箱體內壁的絕對間隙服從多個位置耳槽內的滑塊接觸箱體內壁產生的平均相對間隙，相對間隙值為多個間隙的最小公倍數數值，確保垂直運行時滑配合精度的穩(wěn)定；在設置成底板和X、？軸行走框架時，耳槽通過嵌入設置的硬性塑料滑塊靜配合支撐在箱體內壁，通過箱體外部擰入的螺釘固定位置；升降平臺型材四方框7上還設置有17個工裝孔拉伸槽5、6、8，當升降平臺型材設置成底板和X、？軸行走框架時，工裝孔5用于設置公知的2軸驅動，工裝孔8用于設置公知的X、？軸行走裝置或兼容設置公知的2軸垂直軌道，固定底板6、8以及塑料絲盤支架6 ；箱體型材外壁設置公知的拉伸軋花以增加型材強度(見圖3),箱體型材內、外壁之間3在機械強度允許值下設置成公知的多空腔拉伸結構，以減少鋁合金材料消耗，減輕型材重量，降低成本。
[0019]箱體型材設置成三維立體打印機箱體時可在2軸驅動位置對稱面設置開門，在其它平面上可設置開窗或通風孔，外壁(圖3)可噴涂或氧化各種裝飾色彩和圖案以及簡要說明提高觀賞和使用價值。
[0020]三維立體打印機專用型材的發(fā)明是三維立體打印機普及所需的大規(guī)模生產線制造模式的技術基礎條件。
【權利要求】
1.一套三維立體打印機專用型材:包括升降平臺型材、箱體型材和滑塊型材，需配套使用實現Z軸垂直軌道功能，其特征是:升降平臺型材外徑小于箱體型材內壁空間尺寸，升降平臺型材在箱體型材內，升降平臺型材與箱體型材之間的間隙通過設置滑塊型材實現支撐連接；箱體型材設置成四方桶形，桶形內壁平整光滑，桶形四邊的相鄰兩邊呈90°直角，對稱兩平面平行，四方桶形外壁與內壁之間設置成多空腔支撐結構，箱體內壁相應位置接觸到滑塊型材的滑動平面構成與升降平臺的連接，滑塊型材設置在升降平臺四方框外平面上設置的耳槽內，滑塊型材設置成一個圓柱體圓周上一段弧與一個長方體寬度一邊相切成一體結構，圓柱體的高等于長方體的長，截斷面相似于乒乓球拍；滑塊型材圓柱體在耳槽內設置成靜配合定位，長方體對稱一邊寬度與長度形成的平面為支撐到四方桶形箱體型材的箱體內壁構成的滑動平面，與相對位置的箱體內壁構成固定垂直軌道摩擦面，實現滑動支撐效果；升降平臺型材設置成四方框形，四方框中設置多個工裝孔拉伸槽，四方框外平面上設置多個拉伸耳槽，當設置成升降平臺時耳槽通過嵌入設置的低摩擦系數特性材料的滑塊型材，設置在多個耳槽內的滑塊在箱體內壁構成多點支撐，利用運動干涉原理使每個耳槽內的滑塊接觸箱體內壁的絕對間隙服從多個位置耳槽內的滑塊接觸箱體內壁產生的平均相對間隙，保證垂直運行時的滑配合精度；以公知的滑配合精度支撐在箱體型材的箱體內壁平面，實現可垂直升降滑動的Z軸垂直軌道功能； 升降平臺型材四方框中還設置多個工裝孔拉伸槽，當升降平臺型材設置成底板和X、Y軸行走框架時用于安裝其它公知部件；箱體型材外壁設置拉伸軋花以增加型材強度，箱體型材內、外壁之間在機械強度允許值下設置成公知的多空腔拉伸結構； 上述的三維立體打印機專用型材均為擠注拉伸成型工藝制造，是三維立體打印機普及的大規(guī)模制造之必備條件； 上述的三維立體打印機專用型材配套使用時，升降平臺型材和箱體型材箱體內壁之間的滑配合精度由滑塊型材從耳槽伸出的長方體部分支撐在箱體內壁的接觸面積大小的調整和多個滑塊與箱體內壁之間間隙的最小公倍數數值確定。
【文檔編號】B29C67/00GK204160772SQ201420363671
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權日:2013年12月20日
【發(fā)明者】周建 申請人:周建