CN106079452A - 一种四轴3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四轴3D打印机，包括底板、辅助移动轴、三维直角坐标控制系统、光固化机构；直角坐标控制系统包括X轴、Y轴、Z轴，Y轴固定在底板上，在底板上设置有X轴，X轴横跨Y轴，与Y轴垂直，X轴与Z轴固定连接，Z轴竖直方向设置，在Z轴上固定有连接板，光固化机构固定在连接板上；辅助移动轴固定在Y轴上，辅助移动轴水平设置，与Y轴垂直；光固化机构包括UV光源、UV胶水喷射装置，UV光源呈环带状固定在光固化机构外侧，UV胶水喷射装置竖直固定在Z轴上。本发明提供了的四轴3D打印机，其结构设计合理，通过辅助移动轴在纵向大幅度提高系统精度，提高产品质量，环形UV光源保证固化效率和质量。

Description

一种四轴3D打印机

技术领域

本发明涉及一种3D打印设备，具体涉及一种四轴3D打印机，属于工业自动化领域。

背景技术

3D打印机又称三维打印机(3DP)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器。3D打印机的工作原理与普通打印机基本相同，是通过电脑控制把“打印材料”一层一层地叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。这项技术常常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型或者用于一些产品的直接制造。目前存在多种3D打印技术，常用的技术包括粘结材料三维打印、光固化三维打印以及熔融材料三维打印等。在3D打印领域采用的技术，最具有通用性的就是光固化3D打印技术，由于UV光固化机构结构简单，成本低廉，具有明显的普及潜力，常规的3D打印设备大多通过三维指教坐标系统配合UV喷射固化设备来完成3D打印，实际中由于UV喷射具有不均匀性，UV喷射会在移动中完成，由于精度的缺失，造成打印的产品表面不平整，不够美观，而如果提高喷射速率，降低喷射量，又会造成效率的下降。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种四轴3D打印机，其结构设计合理，通过辅助移动轴在纵向大幅度提高系统精度，提高产品质量，环形UV光源保证固化效率和质量。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种四轴3D打印机，包括底板，包括辅助移动轴、三维直角坐标控制系统、光固化机构；所述直角坐标控制系统包括X轴、Y轴、Z轴，所述Y轴固定在所述底板上，在所述底板上设置有X轴，所述X轴横跨所述Y轴，与所述Y轴垂直，所述X轴与所述Z轴固定连接，所述Z轴竖直方向设置，在所述Z轴上固定有连接板，所述光固化机构固定在所述连接板上；所述辅助移动轴固定在所述Y轴上，所述辅助移动轴水平设置，与所述X轴平行；

所述光固化机构包括UV光源、UV胶水喷射装置，所述UV光源呈环带状固定在光固化机构外侧，所述UV胶水喷射装置竖直固定在所述Z轴上。

优选的，所述UV光源为环形UV灯阵列。、

优选的，所述辅助移动轴为高精度步进电机驱动轴。

优选的，所述UV灯管外设置有反光杯，所述反光杯与所述UV灯管相配合，所述反光杯朝向UV胶喷头。

优选的，所述反光杯为平行光光杯。

优选的，还包括按钮盒，所述按钮盒至少具有两个，分别设置在所述Y轴两侧靠近底板侧边位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是:

1.由于采用三轴直角坐标系统配合辅助移动轴来完成打印，在横向打印过程中，小范围采用辅助移动轴来完成移动，大大提高打印精度，同时提高系统灵活性。

2.由于采用环形UV灯带作为固化光源，固化效率大大提升，且固化品质优良。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图

图2为UV光源结构示意图

其中，1为Z轴，2为连接板，3为X轴，4为光固化机构，5为辅助移动轴，6为按钮盒，7为Y轴，8为底板，9为UV灯珠，10为反光杯；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1-2所示，本实施例中公开了一种四轴3D打印机，包括底板8、辅助移动轴5、三维直角坐标控制系统、光固化机构4；所述直角坐标控制系统包括X轴3、Y轴7、Z轴1，所述Y轴7固定在所述底板8上，在所述底板8上设置有X轴3，所述X轴3横跨所述Y轴7，与所述Y轴7垂直，所述X轴3与所述Z轴1固定连接，所述Z轴1竖直方向设置，在所述Z轴1上固定有连接板2，所述光固化机构4固定在所述连接板2上；所述辅助移动轴5固定在所述Y轴7上，所述辅助移动轴5水平设置，与所述Y轴7垂直；辅助移动轴5为高精度步进电机驱动，X轴3带动光固化机构4运动中，设备整体会产生震颤，这个不稳定因素大大降低3D打印的精度，辅助移动轴5是作为横向打印过程中，可替代X轴3的位移，使得打印正常进行，同时提供比X轴3更加高的精度，从减少震颤和提高精度两方面着手提高设备运行精度；

所述光固化机构包括UV灯珠6、UV胶水喷射装置，所述UV灯珠6呈环带状固定在光固化机构外侧，所述UV胶水喷射装置竖直固定在所述Z轴上

UV灯珠6UV灯珠6光固化机构4包括UV喷射机构和UV灯珠6，其中UV灯珠6为环形UV灯阵列，UV灯珠外设置有平行反光杯10，反光杯10与UV灯珠6相配合，反光杯10朝向UV胶喷头，环形的平行UV光直射UV胶喷头，可提高UV胶的照射均匀度，提高固化质量。

在设备前方对称设置两个按钮盒6，按钮盒6设置在Y轴7两侧靠近底板8侧边位置，按钮盒6提供设备的启动停止和复位功能，启动按钮在同时按下后，设备才会按照预定程序运行，停止和复位为单边即可触发。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种四轴3D打印机，包括底板，其特征在于：包括辅助移动轴、三维直角坐标控制系统、光固化机构；

所述直角坐标控制系统包括X轴、Y轴、Z轴，所述Y轴固定在所述底板上，在所述底板上设置有X轴，所述X轴横跨所述Y轴，与所述Y轴垂直，所述X轴与所述Z轴固定连接，所述Z轴竖直方向设置，在所述Z轴上固定有连接板，所述光固化机构固定在所述连接板上；

所述辅助移动轴固定在所述Y轴上，所述辅助移动轴水平设置，与所述X轴平行；

所述光固化机构包括UV光源、UV胶水喷射装置，所述UV光源呈环带状固定在光固化机构外侧，所述UV胶水喷射装置竖直固定在所述Z轴上。

2.根据权利要求1所述的一种四轴3D打印机，其特征在于：所述UV光源为环形UV灯珠阵列。

3.根据权利要求1所述的一种四轴3D打印机，其特征在于：所述辅助移动轴为高精度步进电机驱动轴。

4.根据权利要求3所述的一种四轴3D打印机，其特征在于：所述UV灯管外设置有反光杯，所述反光杯与所述UV灯珠相配合，所述反光杯朝向UV胶喷头。

5.根据权利要求4所述的一种四轴3D打印机，其特征在于：所述反光杯为平行光光杯。

6.根据权利要求1所述的一种四轴3D打印机，其特征在于：还包括按钮盒，所述按钮盒至少具有两个，分别设置在所述Y轴两侧靠近底板侧边位置。