一種輕型龍門的大型3d打印機(jī)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種輕型龍門的大型3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)，包括X軸模組、Y軸模組和Z軸模組，所述Z軸模組包括龍門式框架和Z軸升降機(jī)構(gòu)，Z軸升降機(jī)構(gòu)包括安裝在龍門式框架中心位置的Z軸電機(jī)和絲桿，所述X軸模組安裝在Z軸模組的龍門式框架上，所述絲桿連接X(jué)軸模組正中間，帶動(dòng)X軸模組在龍門式框架上升降運(yùn)動(dòng)，所述X軸模組上安裝可沿X軸移動(dòng)的擠出機(jī)，所述Y軸模組設(shè)置在龍門式框架底部，Y軸模組上設(shè)有工作平臺(tái)，龍門式框架與Y軸模組滑動(dòng)配合。本3D打印機(jī)在Z軸方向上采用單個(gè)絲杠作用于X軸模組正中間，不僅簡(jiǎn)化了機(jī)構(gòu)，而且絲桿受力均勻，同時(shí)本龍門式打印機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，可保證模型的精確打印。
【專利說(shuō)明】
一種輕型龍門的大型3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明主要涉及3D打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種輕型龍門的大型3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印機(jī)即快速成型技術(shù)的一種機(jī)器，其是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)，現(xiàn)有技術(shù)的三維打印機(jī)主要分為熔融沉積成型(FDM)，選擇性激光燒結(jié)(SLS)，立體平版印刷(SLA)和數(shù)字光處理(DLP)0
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的基于FDM的三維打印機(jī)在使用過(guò)常中會(huì)遇到不足，比如現(xiàn)有大型3D打印機(jī)以龍門式結(jié)構(gòu)居多，龍門式的結(jié)構(gòu)大多采用雙Z的結(jié)構(gòu)，雙Z的結(jié)構(gòu)存在一個(gè)缺陷，就是2個(gè)Z軸不平行，這樣打印出來(lái)工件會(huì)出現(xiàn)一頭高一頭低的缺陷；另外還有一個(gè)問(wèn)題就是龍門的式的結(jié)構(gòu)大多過(guò)于復(fù)雜，結(jié)構(gòu)過(guò)于笨重，在運(yùn)行時(shí)比較累贅，導(dǎo)致了整個(gè)龍門移動(dòng)的時(shí)候不夠快，而且還會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)，特別是在急停的時(shí)候，有個(gè)慣性突然的往前沖，這樣導(dǎo)致運(yùn)行精度不準(zhǔn)確，打印出來(lái)的模型也自然不準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決目前技術(shù)的不足，本發(fā)明結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，提供一種輕型龍門的大型3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)，本3D打印機(jī)在Z軸方向上采用單個(gè)絲杠作用于X軸模組正中間，不僅簡(jiǎn)化了機(jī)構(gòu)，而且絲桿受力均勻，同時(shí)本龍門式打印機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，可保證模型的精確打印。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]—種輕型龍門的大型3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)，包括X軸模組、Y軸模組和Z軸模組，所述Z軸模組包括龍門式框架和Z軸升降機(jī)構(gòu)，Z軸升降機(jī)構(gòu)包括安裝在龍門式框架中心位置的Z軸電機(jī)和絲桿，所述X軸模組安裝在Z軸模組的龍門式框架上，所述絲桿連接X(jué)軸模組正中間，且可帶動(dòng)X軸模組在龍門式框架上升降運(yùn)動(dòng)，所述X軸模組上安裝可沿X軸移動(dòng)的擠出機(jī)，所述Y軸模組設(shè)置在龍門式框架底部，Y軸模組上設(shè)有工作平臺(tái)，龍門式框架與Y軸模組滑動(dòng)配入口 ο
[0007]所述X軸模組包括X軸型材、X軸電機(jī)和X軸導(dǎo)軌，所述X軸電機(jī)和X軸導(dǎo)軌固定在X軸型材上，所述擠出機(jī)安裝在X軸導(dǎo)軌上，X軸電機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)擠出機(jī)在X軸導(dǎo)軌上移動(dòng)。
[0008]所述Y軸模組包括Y軸型材、Y軸電機(jī)和Y軸導(dǎo)軌，所述Y軸電機(jī)、Y軸導(dǎo)軌和工作平臺(tái)均固定在Y軸型材上，Y軸電機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)Z軸模組在Y軸導(dǎo)軌上移動(dòng)。
[0009]所述Y軸型材上沿Y軸方向依次設(shè)有兩個(gè)傳動(dòng)軸，其中一個(gè)傳動(dòng)軸連接Y軸電機(jī)，兩個(gè)傳動(dòng)軸兩側(cè)均設(shè)有Y軸帶輪，位于同一側(cè)的兩個(gè)Y軸帶輪之間通過(guò)Y軸皮帶連接，Z軸模組的龍門式框架與Y軸皮帶固定連接。
[0010]所述Z軸模組的龍門式框架兩側(cè)的立柱上均設(shè)有Z軸導(dǎo)軌，所述X軸模組兩端與Z軸導(dǎo)軌滑動(dòng)配合。
[0011]所述Z軸電機(jī)固定在龍門式框架頂部的橫向連接柱上。
[0012]所述擠出機(jī)包括固定座，所述固定座下方設(shè)有鋁塊，所述鋁塊內(nèi)設(shè)有喉管，所述喉管連接噴嘴，喉管上套有彈簧，鋁塊上還設(shè)有位置傳感器，所述喉管與工作平臺(tái)接觸時(shí)，彈簧受力壓縮，并將信號(hào)通過(guò)鋁塊傳遞至位置傳感器。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
[0014]1、本發(fā)明的Z軸采用單個(gè)絲桿作用于X軸模組正中間，相比傳統(tǒng)的龍門式打印機(jī)結(jié)構(gòu)不僅簡(jiǎn)化了機(jī)構(gòu)，而且絲桿受力均衡，使得Z軸左右更加平衡，運(yùn)行更加穩(wěn)定，避免了打印出來(lái)工件會(huì)出現(xiàn)一頭高一頭低的缺陷。
[0015]2、本發(fā)明X軸、Y軸均采用皮帶傳動(dòng)方式，不僅滿足原理要求，同時(shí)保證了打印機(jī)打印過(guò)程中的穩(wěn)定性，使得運(yùn)動(dòng)速度更加輕快，打印精度更高。
[0016]3、本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可節(jié)約安裝材料，不但節(jié)能更能節(jié)約成本，滿足了客戶普及的需求。
[0017]4、本發(fā)明的擠出機(jī)配合三軸模組結(jié)構(gòu)具有自動(dòng)調(diào)平功能，在打印時(shí)通過(guò)位置傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)償，可大大提高工件的打印精度。
【附圖說(shuō)明】
[0018]附圖1為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]附圖2為本發(fā)明X軸模組爆炸圖；
[0020]附圖3為本發(fā)明Y軸模組爆炸圖；
[0021 ]附圖4為本發(fā)明X軸模組和Z軸模組組合結(jié)構(gòu)圖；
[0022]附圖5為本發(fā)明擠出機(jī)結(jié)構(gòu)爆炸圖。
[0023]附圖中所不標(biāo)號(hào):1、擠出機(jī);11、嗔嘴；12、喉管；13、彈黃；14、招塊；15、固定座；16、位置傳感器;2、X軸模組;21、固定塊;22、X軸皮帶;23、X軸導(dǎo)軌;24、X軸型材;25、X軸電機(jī);3、Z軸模組;31、絲桿;32、Z軸電機(jī);33、龍門式框架;34、Z軸導(dǎo)軌;4、Y軸模組;41、工作平臺(tái)；42、Y軸電機(jī);43、傳動(dòng)軸;44、Y軸帶輪;45、Y軸皮帶;46、Y軸導(dǎo)軌;47、Y軸型材。
【具體實(shí)施方式】
[0024]結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0025]如附圖1所示，一種輕型龍門的大型3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)，包括X軸模組2、Υ軸模組4和Z軸模組3，所述Z軸模組3包括龍門式框架33和Z軸升降機(jī)構(gòu)，Z軸升降機(jī)構(gòu)包括安裝在龍門式框架33中心位置的Z軸電機(jī)32和絲桿31，所述X軸模組2安裝在Z軸模組3的龍門式框架33上，所述絲桿31連接X(jué)軸模組2正中間，帶動(dòng)X軸模組2在龍門式框架33上升降運(yùn)動(dòng)，所述X軸模組2上安裝可沿X軸移動(dòng)的擠出機(jī)I，所述Y軸模組4設(shè)置在龍門式框架33底部，Y軸模組4上設(shè)有工作平臺(tái)41，龍門式框架33與Y軸模組4滑動(dòng)配合。
[0026]本發(fā)明的X軸模組2、Υ軸模組4和Z軸模組3用于控制擠出機(jī)I在X軸、Y軸和Z軸方向上的運(yùn)動(dòng)，Z軸模組3采用龍門式框架結(jié)構(gòu)，通過(guò)在龍門式框架33的中心位置設(shè)置一個(gè)Z軸電機(jī)32和絲杠31，使絲杠31的一端連接X(jué)軸模組2的正中心，通過(guò)電機(jī)32驅(qū)動(dòng)絲杠31轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)擠出機(jī)I升降，相比傳統(tǒng)的雙Z軸結(jié)構(gòu)，本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，絲杠31受力均勻，使得Z軸左右更加平衡，運(yùn)動(dòng)更加穩(wěn)定。
[0027]本發(fā)明的X軸模組2上通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)擠出機(jī)I在X軸上移動(dòng)，Y軸模組4上通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)擠出機(jī)I在Y軸上移動(dòng)，采用皮帶傳送方式，不僅滿足原理要求，使機(jī)構(gòu)看上去更加直觀明了，同時(shí)時(shí)打印機(jī)打印過(guò)程中即穩(wěn)定又穩(wěn)健，運(yùn)動(dòng)速度更加輕快。
[0028]如附圖2、3、4所示，本發(fā)明的X軸模組2、Y軸模組4和Z軸模組的具體結(jié)構(gòu)如下:X軸模組2包括X軸型材24、X軸電機(jī)25和X軸導(dǎo)軌23，X軸電機(jī)25和X軸導(dǎo)軌23固定在X軸型材24上，擠出機(jī)I安裝在X軸導(dǎo)軌23上，X軸電機(jī)25通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)擠出機(jī)I在X軸導(dǎo)軌23上移動(dòng);Y軸模組4包括Y軸型材47、Y軸電機(jī)42和Y軸導(dǎo)軌46，Y軸電機(jī)42、Y軸導(dǎo)軌46和工作平臺(tái)41均固定在Y軸型材47上，Y軸電機(jī)42通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)Z軸模組3在Y軸導(dǎo)軌46上移動(dòng);Y軸型材47上沿Y軸方向依次設(shè)有兩個(gè)傳動(dòng)軸43，其中一個(gè)傳動(dòng)軸43連接Y軸電機(jī)，兩個(gè)傳動(dòng)軸43兩側(cè)均設(shè)有Y軸帶輪44，位于同一側(cè)的兩個(gè)Y軸帶輪44之間通過(guò)Y軸皮帶45連接，Z軸模組3的龍門式框架33與Y軸皮帶45固定連接;Z軸模組3的龍門式框架33兩側(cè)的立柱上均設(shè)有Z軸導(dǎo)軌34，Χ軸模組2兩端與Z軸導(dǎo)軌34滑動(dòng)配合;Z軸電機(jī)32固定在龍門式框架33頂部的橫向連接柱上。X軸型材24、Υ軸型材47和龍門式框架33全部采用鋁型材搭建，使得本是發(fā)明機(jī)構(gòu)較輕，裝配方便，X軸型材24兩端分別連接一個(gè)固定塊21，該固定塊21用于與Z軸導(dǎo)軌34連接，X軸電機(jī)25通過(guò)電機(jī)固定架固定在X軸型材24上，X軸電機(jī)25驅(qū)動(dòng)X軸皮帶22運(yùn)動(dòng)，X軸皮帶22與擠出機(jī)I固定連接，X軸皮帶22帶動(dòng)擠出機(jī)I沿X軸導(dǎo)軌23運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)擠出機(jī)在X向的運(yùn)動(dòng)；龍門式框架33兩側(cè)的立柱分別固定在Y軸型材47兩側(cè)的Y軸導(dǎo)軌46上，Y軸電機(jī)42通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)龍門式框架33沿Y軸導(dǎo)軌46運(yùn)動(dòng)，其工作原理與X軸模組相同。
[0029]如附圖5所示，本發(fā)明的擠出機(jī)I包括固定座15，固定座15下方設(shè)有鋁塊14，鋁塊14內(nèi)設(shè)有喉管12，喉管12連接噴嘴11，喉管12上套有彈簧13，鋁塊14上還設(shè)有位置傳感器16，喉管12與工作平臺(tái)41接觸時(shí)，彈簧13受力壓縮，并將信號(hào)通過(guò)鋁塊14傳遞至位置傳感器16。本發(fā)明的擠出機(jī)I具有自動(dòng)調(diào)平功能，其工作原理如下:當(dāng)機(jī)器在調(diào)平過(guò)程中，Z軸電機(jī)32會(huì)驅(qū)動(dòng)擠出機(jī)I上的噴嘴11下降一定高度，然后繼續(xù)下降并與工作平臺(tái)41基礎(chǔ)，為了防止出現(xiàn)硬性碰撞，當(dāng)噴嘴11在接近工作平臺(tái)41時(shí)，下降的速度會(huì)編的非常緩慢，直至噴嘴11與工作平臺(tái)41接觸瞬間，彈簧13受力壓縮，并通過(guò)鋁塊14將信號(hào)傳遞給位置傳感器16，位置傳感器16記住這點(diǎn)的信號(hào)并判斷出工作平臺(tái)41與噴嘴11之間的距離，接著同樣的方法測(cè)出其余一些點(diǎn)噴嘴11與工作平臺(tái)41的距離，在打印時(shí)，位置傳感器16通過(guò)Z軸電機(jī)32控制噴嘴11的高度對(duì)測(cè)量的幾點(diǎn)位置距離做出相應(yīng)的補(bǔ)償。本擠出機(jī)機(jī)構(gòu)通過(guò)設(shè)置好噴嘴與工作平臺(tái)每點(diǎn)的距離為一個(gè)固定值，通過(guò)本打印機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)平補(bǔ)償，可大大增加加工件的精度。
[0030]本輕型龍門式3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，Z軸方向采用單個(gè)絲杠驅(qū)動(dòng)，使Z軸左右更加平衡，運(yùn)行更加穩(wěn)定，同時(shí)本龍門式打印機(jī)運(yùn)動(dòng)靈活、穩(wěn)定，整體結(jié)構(gòu)節(jié)約了安裝材料，不但節(jié)能更加降低了成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輕型龍門的大型3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)，包括X軸模組(2)、Y軸模組(4)和Z軸模組(3)，其特征在于:所述Z軸模組(3)包括龍門式框架(33)和Z軸升降機(jī)構(gòu)，Z軸升降機(jī)構(gòu)包括安裝在龍門式框架(33)中心位置的Z軸電機(jī)(32)和絲桿(31)，所述X軸模組(2)安裝在Z軸模組(3)的龍門式框架(33)上，所述絲桿(31)連接X(jué)軸模組(2)正中間，且可帶動(dòng)X軸模組(2)在龍門式框架(33)上升降運(yùn)動(dòng)，所述X軸模組(2)上安裝可沿X軸移動(dòng)的擠出機(jī)(I)，所述Y軸模組(4)設(shè)置在龍門式框架(33)底部，Y軸模組(4)上設(shè)有工作平臺(tái)(41)，龍門式框架(33)與Y軸模組(4)滑動(dòng)配合。2.如權(quán)利要求1所述的一種輕型龍門的大型3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述X軸模組(2)包括X軸型材(24)、X軸電機(jī)(25)和X軸導(dǎo)軌(23)，所述X軸電機(jī)(25)和X軸導(dǎo)軌(23)固定在X軸型材(24)上，所述擠出機(jī)(I)安裝在X軸導(dǎo)軌(23)上，X軸電機(jī)(25)通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)擠出機(jī)(I)在X軸導(dǎo)軌(23)上移動(dòng)。3.如權(quán)利要求1所述的一種輕型龍門的大型3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述Y軸模組(4)包括Y軸型材(47)、Y軸電機(jī)(42)和Y軸導(dǎo)軌(46)，所述Y軸電機(jī)(42)、Y軸導(dǎo)軌(46)和工作平臺(tái)(41)均固定在Y軸型材(47)上，Y軸電機(jī)(42)通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)Z軸模組(3)在Y軸導(dǎo)軌(46)上移動(dòng)。4.如權(quán)利要求3所述的一種輕型龍門的大型3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述Y軸型材(47)上沿Y軸方向依次設(shè)有兩個(gè)傳動(dòng)軸(43)，其中一個(gè)傳動(dòng)軸(43)連接Y軸電機(jī)，兩個(gè)傳動(dòng)軸(43)兩側(cè)均設(shè)有Y軸帶輪(44)，位于同一側(cè)的兩個(gè)Y軸帶輪(44)之間通過(guò)Y軸皮帶(45)連接，Z軸模組(3)的龍門式框架(33)與Y軸皮帶(45)固定連接。5.如權(quán)利要求1所述的一種輕型龍門的大型3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述Z軸模組(3)的龍門式框架(33)兩側(cè)的立柱上均設(shè)有Z軸導(dǎo)軌(34)，所述X軸模組(2)兩端與Z軸導(dǎo)軌(34)滑動(dòng)配合。6.如權(quán)利要求5所述的一種輕型龍門的大型3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)其特征在于:所述Z軸電機(jī)(32)固定在龍門式框架(33)頂部的橫向連接柱上。7.如權(quán)利要求1所述的一種輕型龍門的大型3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述擠出機(jī)(I)包括固定座(15)，所述固定座(15)下方設(shè)有鋁塊(14)，所述鋁塊(14)內(nèi)設(shè)有喉管(12)，所述喉管(12)連接噴嘴(11)，喉管(12)上套有彈簧(13)，鋁塊(14)上還設(shè)有位置傳感器(16)，所述喉管(12)與工作平臺(tái)(41)接觸時(shí)，彈簧(13)受力壓縮，并將信號(hào)通過(guò)鋁塊(14)傳遞至位置傳感器(16)。
【文檔編號(hào)】B22F3/115GK105835369SQ201610322735
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】張文義
【申請(qǐng)人】蕪湖市愛(ài)三迪電子科技有限公司