CN104668561A - 以金属粉末为原料的3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以金属粉末为原料的3D打印机，包括底座、安装在底座上的升降机构和围成立方体的框架，升降机构顶部安装有成型平台，框架上安装有Y方向驱动机构，Y方向驱动机构上安装有X方向驱动机构，X方向驱动机构上安装有打印头组件；打印头组件包括移动座和三个升降组件，移动座上端设有上延伸板，移动座下端设有下延伸板，三个升降组件均包括连接在上延伸板上的气缸，气缸的活塞杆竖直向下，活塞杆的底部安装有连杆，连杆的底部两端对称安装有两个升降杆，升降杆穿过下延伸板，三个升降组件的升降杆的底部分别安装有激光头组件，刮板组件和喷料头组件。本发明结构简单，在X、Y和Z三维方向上的运动控制方便，工作可靠性高。

Description

以金属粉末为原料的3D打印机

技术领域

本发明涉及3D打印机技术领域，尤其是涉及一种以金属粉末为原料的3D打印机。

背景技术

3D打印机的款式很多，其优缺点各不相同；以金属粉末为成型原料的3D打印机其制作出的模型具有高精度和高强度的优点，因此其实用性更高；该打印机传统的结构包含激光头组件，喷料头组件，还包含刮板组件；因此其结构设计较为复杂，不易控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种以金属粉末为原料的3D打印机，其结构简单，体积小，设计合理，实现方便，在X轴、Y轴和Z轴三维方向上的运动控制方便，使用操作便捷，工作可靠性和稳定性高，故障率低，3D打印效果好，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种以金属粉末为原料的3D打印机，其特征在于：包括底座、安装在所述底座顶部几何中心位置处的升降机构和安装在所述底座上且围成立方体的框架，所述升降机构的顶部安装有成型平台，所述框架上安装有Y方向驱动机构，所述Y方向驱动机构上安装有X方向驱动机构，所述X方向驱动机构上安装有打印头组件；所述打印头组件包括移动座和三个结构相同的升降组件，所述移动座的上端一体成型有水平延伸出的上延伸板，所述移动座的下端一体成型有水平延伸出的下延伸板，三个所述升降组件均包括固定连接在所述上延伸板上的气缸，所述气缸的活塞杆竖直向下设置，所述活塞杆的底部安装有水平设置的连杆，所述连杆的底部两端对称安装有两个竖直向下设置的升降杆，所述升降杆穿过所述下延伸板，三个所述升降组件的升降杆的底部分别安装有激光头组件，刮板组件和喷料头组件。

上述的以金属粉末为原料的3D打印机，其特征在于：包括为所述喷料头组件供料的供料机构，所述供料机构包括储料箱，所述储料箱上连接有连接至所述喷料头组件的供料管，所述供料管上连接有供料泵。

上述的以金属粉末为原料的3D打印机，其特征在于：所述升降机构为电动撑杆。

上述的以金属粉末为原料的3D打印机，其特征在于：所述Y方向驱动机构包括安装在所述框架上一侧的第一Y方向支架和安装在所述框架上另一侧的第二Y方向支架，所述第一Y方向支架上安装有Y方向电机和与所述Y方向电机的输出轴相接的Y方向丝杠，所述Y方向丝杠上螺纹连接有Y方向丝杠螺母，所述第二Y方向支架上安装有与所述Y方向丝杠平行的Y方向导向光杆，所述Y方向导向光杆上套装有能够在所述Y方向导向光杆上滑动的Y方向滑套。

上述的以金属粉末为原料的3D打印机，其特征在于：所述X方向驱动机构包括安装在所述Y方向丝杠螺母和Y方向滑套顶部的X方向支架，以及安装在所述X方向支架上的X方向电机和X方向转轴，所述X方向电机的输出轴上连接有第一齿轮，所述X方向转轴上连接有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮上连接有环形齿形带，所述环形齿形带的一条边穿过所述移动座，所述移动座上设置有供所述环形齿形带穿过的齿形带孔，所述X方向支架上通过挡板连接有位于所述环形齿形带下方且穿过所述移动座的X方向导向光杆，所述移动座上设置有供所述X方向导向光杆穿过的导向孔。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明将激光头组件，刮板组件和喷料头集成在了同一个移动座上，简化了打印头组件的结构，也简化了整个3D打印机的结构，使得结构简单，体积小，设计合理，实现方便。

2、本发明X方向驱动机构采用了环形齿形带驱动的方式，Y方向驱动机构采用了丝杠传动的方式，打印头组件中激光头组件，刮板组件和喷料头在Z轴方向上的升降又通过气缸驱动，在X轴、Y轴和Z轴三维方向上的运动控制方便，使用操作便捷。

3、本发明的工作可靠性和稳定性高，故障率低，3D打印效果好。

4、本发明的实用性强，能够方便地实现金属粉末的3D打印，便于推广使用。

综上所述，本发明结构简单，体积小，设计合理，实现方便，在X轴、Y轴和Z轴三维方向上的运动控制方便，使用操作便捷，工作可靠性和稳定性高，故障率低，3D打印效果好，实用性强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明打印头组件的结构示意图。

附图标记说明:

1—储料箱；           2—供料泵；           3—供料管；

4—框架；             5—底座；             6—升降机构；

7—成型平台；         801—第一Y方向支架；  802—第二Y方向支架；

803—Y方向电机；      804—Y方向丝杠；      805—Y方向丝杠螺母；

806—Y方向导向光杆；  807—Y方向滑套；      9—打印头组件；

901—移动座；         902—齿形带孔；       903—导向孔；

904—气缸；           905—活塞杆；         906—连杆；

907—升降杆；         908—激光头组件；     909—刮板组件；

910—喷料头组件；     911—上延伸板；       912—下延伸板；

1001—X方向支架；  1002—X方向支架；      1003—X方向支架；

1004—X方向支架；  1005—X方向支架；      1006—X方向支架；

1007—挡板；       1008—X方向导向光杆。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明包括底座5、安装在所述底座5顶部几何中心位置处的升降机构6和安装在所述底座5上且围成立方体的框架4，所述升降机构6的顶部安装有成型平台7，所述框架4上安装有Y方向驱动机构，所述Y方向驱动机构上安装有X方向驱动机构，所述X方向驱动机构上安装有打印头组件9；所述打印头组件9包括移动座901和三个结构相同的升降组件，所述移动座901的上端一体成型有水平延伸出的上延伸板911，所述移动座901的下端一体成型有水平延伸出的下延伸板912，三个所述升降组件均包括固定连接在所述上延伸板911上的气缸904，所述气缸904的活塞杆905竖直向下设置，所述活塞杆905的底部安装有水平设置的连杆906，所述连杆906的底部两端对称安装有两个竖直向下设置的升降杆907，所述升降杆907穿过所述下延伸板912，三个所述升降组件的升降杆907的底部分别安装有激光头组件908，刮板组件909和喷料头组件910。

本实施例中，本发明还包括为所述喷料头组件910供料的供料机构，所述供料机构包括储料箱1，所述储料箱1上连接有连接至所述喷料头组件910的供料管3，所述供料管3上连接有供料泵2。

本实施例中，所述升降机构6为电动撑杆。所述Y方向驱动机构包括安装在所述框架4上一侧的第一Y方向支架801和安装在所述框架4上另一侧的第二Y方向支架802，所述第一Y方向支架801上安装有Y方向电机803和与所述Y方向电机803的输出轴相接的Y方向丝杠804，所述Y方向丝杠804上螺纹连接有Y方向丝杠螺母805，所述第二Y方向支架802上安装有与所述Y方向丝杠804平行的Y方向导向光杆806，所述Y方向导向光杆806上套装有能够在所述Y方向导向光杆806上滑动的Y方向滑套807。所述X方向驱动机构包括安装在所述Y方向丝杠螺母805和Y方向滑套807顶部的X方向支架1001，以及安装在所述X方向支架1001上的X方向电机1002和X方向转轴1003，所述X方向电机1002的输出轴上连接有第一齿轮1004，所述X方向转轴1003上连接有第二齿轮1005，所述第一齿轮1004和第二齿轮1005上连接有环形齿形带1006，所述环形齿形带1006的一条边穿过所述移动座901，所述移动座901上设置有供所述环形齿形带1006穿过的齿形带孔902，所述X方向支架1001上通过挡板1007连接有位于所述环形齿形带1006下方且穿过所述移动座901的X方向导向光杆1008，所述移动座901上设置有供所述X方向导向光杆1008穿过的导向孔903。

本发明使用时，当需要所述打印头组件9在X轴方向上移动时，启动X方向电机1002，X方向电机1002带动第一齿轮1004旋转，第一齿轮1004带动环形齿形带1006运动，第二齿轮1005从动，环形齿形带1006带动所述移动座901在X轴方向上移动，实现了打印头组件9在X轴方向上的移动；当需要所述打印头组件9在Y轴方向上移动时，启动Y方向电机803，Y方向电机803带动Y方向丝杠804旋转，Y方向丝杠螺母805在Y方向丝杠804上沿Y轴方向移动，带动所述X方向支架1001在Y轴方向上移动，X方向支架1001带动所述打印头组件9在Y轴方向上移动；当需要所述激光头组件908，刮板组件909和喷料头组件910在Z轴方向上升降时，启动三个所述升降组件中的气缸904，气缸904的活塞杆905带动连杆906在Z轴方向上升降，进而实现了所述激光头组件908，刮板组件909和喷料头组件910在Z轴方向上的升降。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种以金属粉末为原料的3D打印机，其特征在于：包括底座（5）、安装在所述底座（5）顶部几何中心位置处的升降机构（6）和安装在所述底座（5）上且围成立方体的框架（4），所述升降机构（6）的顶部安装有成型平台（7），所述框架（4）上安装有Y方向驱动机构，所述Y方向驱动机构上安装有X方向驱动机构，所述X方向驱动机构上安装有打印头组件（9）；所述打印头组件（9）包括移动座（901）和三个结构相同的升降组件，所述移动座（901）的上端一体成型有水平延伸出的上延伸板（911），所述移动座（901）的下端一体成型有水平延伸出的下延伸板（912），三个所述升降组件均包括固定连接在所述上延伸板（911）上的气缸（904），所述气缸（904）的活塞杆（905）竖直向下设置，所述活塞杆（905）的底部安装有水平设置的连杆（906），所述连杆（906）的底部两端对称安装有两个竖直向下设置的升降杆（907），所述升降杆（907）穿过所述下延伸板（912），三个所述升降组件的升降杆（907）的底部分别安装有激光头组件（908），刮板组件（909）和喷料头组件（910）。

2.按照权利要求1所述的以金属粉末为原料的3D打印机，其特征在于：包括为所述喷料头组件（910）供料的供料机构，所述供料机构包括储料箱（1），所述储料箱（1）上连接有连接至所述喷料头组件（910）的供料管（3），所述供料管（3）上连接有供料泵（2）。

3.按照权利要求1或2所述的以金属粉末为原料的3D打印机，其特征在于：所述升降机构（6）为电动撑杆。

4.按照权利要求1或2所述的以金属粉末为原料的3D打印机，其特征在于：所述Y方向驱动机构包括安装在所述框架（4）上一侧的第一Y方向支架（801）和安装在所述框架（4）上另一侧的第二Y方向支架（802），所述第一Y方向支架（801）上安装有Y方向电机（803）和与所述Y方向电机（803）的输出轴相接的Y方向丝杠（804），所述Y方向丝杠（804）上螺纹连接有Y方向丝杠螺母（805），所述第二Y方向支架（802）上安装有与所述Y方向丝杠（804）平行的Y方向导向光杆（806），所述Y方向导向光杆（806）上套装有能够在所述Y方向导向光杆（806）上滑动的Y方向滑套（807）。

5.按照权利要求4所述的以金属粉末为原料的3D打印机，其特征在于：所述X方向驱动机构包括安装在所述Y方向丝杠螺母（805）和Y方向滑套（807）顶部的X方向支架（1001），以及安装在所述X方向支架（1001）上的X方向电机（1002）和X方向转轴（1003），所述X方向电机（1002）的输出轴上连接有第一齿轮（1004），所述X方向转轴（1003）上连接有第二齿轮（1005），所述第一齿轮（1004）和第二齿轮（1005）上连接有环形齿形带（1006），所述环形齿形带（1006）的一条边穿过所述移动座（901），所述移动座（901）上设置有供所述环形齿形带（1006）穿过的齿形带孔（902），所述X方向支架（1001）上通过挡板（1007）连接有位于所述环形齿形带（1006）下方且穿过所述移动座（901）的X方向导向光杆（1008），所述移动座（901）上设置有供所述X方向导向光杆（1008）穿过的导向孔（903）。