CN103978213A - 一种新型大型3d打印机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型大型3D打印机,包括打印机机座、控制箱和设置在打印机机座上的打印机机头,所述打印机机座包括打印机机架和设置在打印机机架一侧的材料支撑装置,所述材料支撑装置包括材料支架轨道板和设置在材料支架轨道板上的材料支架底板以及设置在材料支架底板上的材料盘,所述打印机机头包括设置在打印机机架上的支撑横梁和设置在支撑横梁上的喷头、设置在喷头上的喷嘴,所述打印机机头通过支撑横梁滑动连接在打印机机架上,所述支撑横梁一端上设有材料总导向装置,所述支撑横梁上设有相互连接的机头固定件和机头活动件,所述喷头设置在机头活动件底部。本发明便于大型产品的生产加工,节约时间和人力。

Description

一种新型大型3D打印机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种机电制造设备,尤其涉及一种新型大型3D打印机。
背景技术
[0002] 3D打印,即是快速成型的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术,3D打印通常是采用数字的技术材料打印机来实现的。过去其常在模具制造,工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零件,该技术在珠宝,鞋类,工业设计,建筑,工程和施工,汽车,航空航天,牙科和医疗产业,教育,地理信息系统,土木工程,枪支以及其他领域都有所应用;而目前一般的大型3D打印机由于结构和材料的原因在生产加工大型产品的时候,其步骤非常复杂,材料成型难度较大,需耗费大量的时间和大量的人力。
发明内容
[0003] 本发明为了解决上述现有技术存在的缺陷和不足,提供了一种简化生产加工大型产品的复杂程度,便于大型产品的生产加工,节约时间和人力的新型大型3D打印机。
[0004] 本发明的技术方案:一种新型大型3D打印机,包括打印机机座、控制箱和设置在打印机机座上的打印机机头,所述打印机机座包括打印机机架和设置在打印机机架一侧的材料支撑装置,所述材料支撑装置包括材料支架轨道板和设置在材料支架轨道板上的材料支架底板以及设置在材料支架底板上的材料盘,所述打印机机头包括设置在打印机机架上的支撑横梁和设置在支撑横梁上的喷头、设置在喷头上的喷嘴,所述打印机机架包括两个机床桥架和设置在两个机床桥架之间的工作台,每个机床桥架上设有便于打印机机头动作的桥架齿条和桥架导轨,所述打印机机头通过支撑横梁滑动连接在打印机机架上,所述支撑横梁上设有驱动打印机机头的一号电机驱动装置,所述材料支架底板上设有驱动材料支架底板的二号电机驱动装置,所述支撑横梁一端上设有材料总导向装置,所述支撑横梁上设有相互连接的机头固定件和机头活动件,所述喷头设置在机头活动件底部,所述机头固定件顶部设有第一材料分导向装置,机头固定件一侧设有第三材料分导向装置,所述机头活动件一侧上设有第二材料分导向装置,所述机头固定件通过一滑动支撑块滑动连接在支撑横梁上表面,机头固定块侧面通过滑块与支撑横梁侧面滑动连接,所述材料盘上的材料为是由百分之70的尼龙加上百分之30的碳纤维碳丝加工成的碳丝尼龙条。
[0005] 优选地,所述支撑横梁上表面设有横梁齿条,所述滑动支撑块上设有三号电机驱动装置,所述一号电机驱动装置、二号电机驱动装置和三号电机驱动装置均包括电机和设置在电机轴上的电机齿轮,所述电机齿轮上啮合连接有上传动齿轮,所述上传动齿轮上通过一传动轴连接有下传动齿轮,所述一号电机驱动装置的下传动齿轮与固定在打印机机架上的桥架齿条传动连接,所述二号电机驱动装置的下传动齿轮与固定在材料支架轨道板上的轨道板齿条传动连接,所述三号电机驱动装置的下传动齿轮与固定在支撑横梁上的横梁齿条传动连接。
[0006] 优选地,所述电机外设有用于固定的电机支架,且电机倒置在电机支架上,所述传动轴外设有传动轴承,所述传动轴承外设有用于固定的轴承固定座,所述轴承固定座两侧设有用于连接的凸耳,所述电机支架呈横向开口 U状,其顶部设有穿设电机轴的通孔,所述电机齿轮与上传动齿轮哨合在电机支架内。
[0007] 优选地,所述材料支架轨道板上设有轨道板导轨,所述材料支架底板通过轨道板导轨滑动连接在材料支架轨道板上,所述材料支架底板上设有材料支架,所述材料支架顶部设有弧形凹坑,所述材料盘上设有配合弧形凹坑的材料盘转轴。
[0008] 优选地,所述材料总导向装置包括固定在打印机机架上的材料总导向支撑杆和设置在材料总导向支撑杆顶部的材料总导向头。
[0009] 优选地,所述第一材料分导向装置包括第一材料分导向支撑杆和第一材料分导向头,所述第二材料分导向装置包括第二材料分导向支撑杆、第二材料分导向头和第三材料分导向头,所述第三材料分导向装置包括第三材料分导向支撑杆、第四材料分导向头和第五材料分导向头,所述第二材料分导向支撑杆通过连杆固定在机头活动件上,所述第三材料分导向支撑杆通过连杆固定在机头固定件上。
[0010] 优选地,所述支撑横梁前侧面设有前导轨、上表面设有上导轨、后侧面设有后导轨,所述机头固定件侧面通过滑块滑动连接在前导轨上,所述滑动支撑块通过滑块滑动连接在上导轨上,所述第三材料分导向支撑杆底部通过滑块滑动连接在后导轨上。
[0011] 优选地,所述机头固定件内部设有蜗杆,所述机头活动件上设有配合蜗杆的蜗杆螺母,所述机头固定件两侧设有机头导轨,所述机头活动件通过滑块滑动连接在机头导轨上。
[0012] 优选地,所述机头固定件上设有驱动蜗杆转动的蜗杆电机,机头固定件两侧设有控制第一材料分导向支撑杆升降的气缸。
[0013] 优选地,所述蜗杆底部设有蜗杆底座,所述蜗杆通过蜗杆底座固定在机头固定件内。
[0014] 本发明简化生产加工大型产品的复杂程度,便于大型产品的生产加工,节约时间和人力。
附图说明
[0015] 图1为本发明的结构示意图;
[0016] 图2为本发明中材料支撑装置的局部结构示意图;
[0017] 图3为本发明中一号、二号、三号电机驱动装置的结构不意图;
[0018] 图4为本发明中打印机机头的一种结构示意图;
[0019] 图5为本发明中打印机机头的一种结构示意图;
[0020] 图6为本发明中机头活动件拆开时的结构示意图;
[0021] 图7为本发明中机头固定件拆开时的结构示意图。
[0022] 图中1.电机,2.轨道板齿条,3.电机齿轮,4.电机支架,5.上传动齿轮,6.下传动齿轮,7.传动轴,8.轴承固定座,9.紧固螺丝,10.材料支架轨道板,11.凸耳,12.材料盘,13.材料盘转轴,14.材料支架,15.材料支架底板,16.弧形凹坑,17.—号电机驱动装置,18.轨道板导轨,19.工作台,20.桥架导轨,21.桥架齿条,22.机床桥架,23.支撑横梁,24.打印机机头,25.控制箱,26.二号电机驱动装置,27.打印机机架,28.材料支撑装置,242.机头固定件,243.机头活动件,244.喷头,245.喷嘴,246.三号电机驱动装置,2410.材料,2411.上导轨,2412.前导轨,2413.后导轨,2414.横梁齿条,2421.滑动支撑块,2422.蜗杆电机,2423.蜗杆,2424.蜗杆底座,2425.机头导轨,2431.蜗杆螺母,101.材料总导向支撑杆,102.材料总导向头,201第一材料分导向支撑杆,202.第一材料分导向头,203.气缸,301.第二材料分导向支撑杆,302第二材料分导向头,303.第三材料分导向头,401.第三材料分导向支撑杆,402.第四材料分导向头,403.第五材料分导向头。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图对本发明作进一步详细的说明,但并不是对本发明保护范围的限制。
[0024] 如图1-2所示,一种新型大型3D打印机,包括打印机机座、控制箱25和设置在打印机机座上的打印机机头24。打印机机座包括打印机机架27和设置在打印机机架27 —侧的材料支撑装置28,材料支撑装置28包括材料支架轨道板10和设置在材料支架轨道板10上的材料支架底板15以及设置在材料支架底板15上的材料盘12。打印机机头24包括设置在打印机机架27上的支撑横梁23和设置在支撑横梁23上的喷头244、设置在喷头244上的喷嘴245。打印机机架27包括两个机床桥架22和设置在两个机床桥架22之间的工作台19。每个机床桥架22上设有便于打印机机头24动作的桥架齿条21和桥架导轨20,打印机机头24通过支撑横梁23滑动连接在打印机机架27上。支撑横梁23上设有驱动打印机机头24的一号电机驱动装置17。材料支架底板15上设有驱动材料支架底板15的二号电机驱动装置26。支撑横梁23 —端上设有材料总导向装置,支撑横梁上设有相互连接的机头固定件242和机头活动件243,喷头244设置在机头活动件243底部,机头固定件242顶部设有第一材料分导向装置,机头固定件242后侧设有第三材料分导向装置,机头活动件243前侧上设有第二材料分导向装置,机头固定件243通过一滑动支撑块2421滑动连接在支撑横梁23上表面,机头固定块242侧面通过滑块与支撑横梁23侧面滑动连接。支撑横梁23上表面设有横梁齿条2414,滑动支撑块2421上设有三号电机驱动装置246。材料支架轨道板10上设有轨道板导轨18,材料支架底板15通过轨道板导轨18滑动连接在材料支架轨道板10上,材料支架底板15上设有材料支架14,材料支架14顶部设有弧形凹坑16,材料盘12上设有配合弧形凹坑16的材料盘转轴13。
[0025] 如图3所示,一号电机驱动装置17、二号电机驱动装置26和三号电机驱动装置246均包括电机I和设置在电机轴上的电机齿轮3,电机齿轮3上啮合连接有上传动齿轮5,上传动齿轮5上通过一传动轴7连接有下传动齿轮6,—号电机驱动装置17的下传动齿轮6与固定在打印机机架27上的桥架齿条21传动连接,二号电机驱动装置26的下传动齿轮6与固定在材料支架轨道板10上的轨道板齿条2传动连接,三号电机驱动装置246的下传动齿轮6与固定在支撑横梁23上的横梁齿条2414传动连接。电机I外设有用于固定的电机支架4,且电机I倒置在电机支架4上。传动轴7外设有传动轴承,传动轴承外设有用于固定的轴承固定座8,轴承固定座8两侧设有用于连接的凸耳11,电机支架4呈横向开口 U状,其顶部设有穿设电机轴的通孔,电机齿轮3与上传动齿轮5啮合在电机支架4内。[0026] 如图4和5所示,材料总导向装置包括固定在打印机机架27上的材料总导向支撑杆101和设置在材料总导向支撑杆101顶部的材料总导向头102。第一材料分导向装置包括第一材料分导向支撑杆201和第一材料分导向头202,第二材料分导向装置包括第二材料分导向支撑杆301、第二材料分导向头302和第三材料分导向头303,第三材料分导向装置包括第三材料分导向支撑杆401、第四材料分导向头403和第五材料分导向头404。第二材料分导向支撑杆301通过连杆固定在机头活动件243上,第三材料分导向支撑杆401通过连杆固定在机头固定件242上。支撑横梁23前侧面设有前导轨2412、上表面设有上导轨2411、后侧面设有后导轨2413,机头固定件242侧面通过滑块滑动连接在前导轨2412上,滑动支撑块246通过滑块滑动连接在上导轨2411上,第三材料分导向支撑杆401底部通过滑块滑动连接在后导轨2413上。
[0027] 如图6和7所示,机头固定件242内部设有蜗杆2423,机头活动件243上设有配合蜗杆2423的蜗杆螺母2431,机头固定件242两侧设有机头导轨2425,机头活动件243通过滑块滑动连接在机头导轨2425上。机头固定件242上设有驱动蜗杆2423转动的蜗杆电机2422,机头固定件242两侧设有控制第一材料分导向支撑杆201升降的气缸203。蜗杆2423底部设有蜗杆底座2424,蜗杆2423通过蜗杆底座2424固定在机头固定件242内。
[0028] 本发明的目的是提供一种大型3D打印机,一体式结构,其采用由百分之70的尼龙加上百分之30的碳纤维碳丝加工成碳丝尼龙条作为材料,该材料具有强度高,耐高温,抗撞击力强等特点。材料的形状为6_的圆棒,与自主设计的3D打印喷头相配合,或也可以设计成不同形状与机械设备相匹配。
[0029] 本发明解决了生产加工大型产品的复杂程度,不需耗费大量的时间大量的人力,可造出生活种的所使用的如:较大的船挺,行驶在公路上的轿车,直升飞机的螺旋桨等。

Claims (10)

1.一种新型大型3D打印机,包括打印机机座、控制箱和设置在打印机机座上的打印机机头,所述打印机机座包括打印机机架和设置在打印机机架一侧的材料支撑装置,所述材料支撑装置包括材料支架轨道板和设置在材料支架轨道板上的材料支架底板以及设置在材料支架底板上的材料盘,所述打印机机头包括设置在打印机机架上的支撑横梁和设置在支撑横梁上的喷头、设置在喷头上的喷嘴,其特征在于:所述打印机机架包括两个机床桥架和设置在两个机床桥架之间的工作台,每个机床桥架上设有便于打印机机头动作的桥架齿条和桥架导轨,所述打印机机头通过支撑横梁滑动连接在打印机机架上,所述支撑横梁上设有驱动打印机机头的一号电机驱动装置,所述材料支架底板上设有驱动材料支架底板的二号电机驱动装置,所述支撑横梁一端上设有材料总导向装置,所述支撑横梁上设有相互连接的机头固定件和机头活动件,所述喷头设置在机头活动件底部,所述机头固定件顶部设有第一材料分导向装置,机头固定件一侧设有第三材料分导向装置,所述机头活动件一侧上设有第二材料分导向装置,所述机头固定件通过一滑动支撑块滑动连接在支撑横梁上表面,机头固定块侧面通过滑块与支撑横梁侧面滑动连接,所述材料盘上的材料为是由百分之70的尼龙加上百分之30的碳纤维碳丝加工成的碳丝尼龙条。
2.根据权利要求1所述的一种新型大型3D打印机,其特征在于:所述支撑横梁上表面设有横梁齿条,所述滑动支撑块上设有三号电机驱动装置,所述一号电机驱动装置、二号电机驱动装置和三号电机驱动装置均包括电机和设置在电机轴上的电机齿轮,所述电机齿轮上啮合连接有上传动齿轮,所述上传动齿轮上通过一传动轴连接有下传动齿轮,所述一号电机驱动装置的下传动齿轮与固定在打印机机架上的桥架齿条传动连接,所述二号电机驱动装置的下传动齿轮与固定在材料支架轨道板上的轨道板齿条传动连接,所述三号电机驱动装置的下传动齿轮与固定在支撑横梁上的横梁齿条传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种新型大型3D打印机,其特征在于:所述电机外设有用于固定的电机支架,且电机倒置在电机支架上,所述传动轴外设有传动轴承,所述传动轴承外设有用于固定的轴 承固定座,所述轴承固定座两侧设有用于连接的凸耳,所述电机支架呈横向开口 U状,其顶部设有穿设电机轴的通孔,所述电机齿轮与上传动齿轮啮合在电机支架内。
4.根据权利要求1所述的一种新型大型3D打印机,其特征在于:所述材料支架轨道板上设有轨道板导轨,所述材料支架底板通过轨道板导轨滑动连接在材料支架轨道板上,所述材料支架底板上设有材料支架,所述材料支架顶部设有弧形凹坑,所述材料盘上设有配合弧形凹坑的材料盘转轴。
5.根据权利要求1所述的一种新型大型3D打印机,其特征在于:所述材料总导向装置包括固定在打印机机架上的材料总导向支撑杆和设置在材料总导向支撑杆顶部的材料总导向头。
6.根据权利要求1所述的一种新型大型3D打印机,其特征在于:所述第一材料分导向装置包括第一材料分导向支撑杆和第一材料分导向头,所述第二材料分导向装置包括第二材料分导向支撑杆、第二材料分导向头和第三材料分导向头,所述第三材料分导向装置包括第三材料分导向支撑杆、第四材料分导向头和第五材料分导向头,所述第二材料分导向支撑杆通过连杆固定在机头活动件上,所述第三材料分导向支撑杆通过连杆固定在机头固定件上。
7.根据权利要求5所述的一种新型大型3D打印机,其特征在于:所述支撑横梁前侧面设有前导轨、上表面设有上导轨、后侧面设有后导轨,所述机头固定件侧面通过滑块滑动连接在前导轨上,所述滑动支撑块通过滑块滑动连接在上导轨上,所述第三材料分导向支撑杆底部通过滑块滑动连接在后导轨上。
8.根据权利要求1所述的一种新型大型3D打印机,其特征在于:所述机头固定件内部设有蜗杆,所述机头活动件上设有配合蜗杆的蜗杆螺母,所述机头固定件两侧设有机头导轨,所述机头活动件通过滑块滑动连接在机头导轨上。
9.根据权利要求7所述的一种新型大型3D打印机,其特征在于:所述机头固定件上设有驱动蜗杆转动的蜗杆电机,机头固定件两侧设有控制第一材料分导向支撑杆升降的气缸。
10.根据权利要求7所述的一种新型大型3D打印机,其特征在于:所述蜗杆底部设有蜗杆底座,所述蜗杆通过蜗杆底座固定在机头固定件内。
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