CN106313536A - 一种喷头能够进行多方位移动的3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷头能够进行多方位移动的3D打印机，包括支架(1)、基座(2)、X/Y向水平进给装置(3)、第一支撑平台(4)、第二支撑平台(5)、原料单元和多个喷头(6)；所述的喷头(6)固定安装在第二支撑平台(5)上，第二支撑平台(5)安装于X/Y向水平进给装置(3)的下侧，X/Y向水平进给装置安装在第一支撑平台(4)的下侧，第一支撑平台(4)沿着支架(1)内壁上的导轨上下滑动，喷头(6)分别与原料单元相连。本发明通过X/Y向水平进给装置实现X和Y方向上的移动，通过第一支撑平台的上下滑动实现Z方向上的移动，能够实现喷头的多方位移动而不会因为喷头的频繁移动而导致连接件的疲劳损耗，能够提高打印的精度。

Description

一种喷头能够进行多方位移动的3D打印机

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，特别涉及一种喷头能够进行多方位移动的3D打印机。

背景技术

3D打印是快速成型技术的一种，是一种以数字文件为基础，使用粉末或者可固化材料，通过逐层打印的方式来制造产品的技术，与传统制造业采用的减材制造技术形成鲜明的对比，3D打印是一种增材制造技术，是通过一层层材料的叠加形成最终的产品。

3D打印技术中较为主流的技术包括：熔融沉积成型技术(Fused deposition modeling，FDM)，光固化立体成型技术(Stereolithography，SLA)，选择性激光烧结技术(Selective lasersintering，SLS)，三维打印技术(3D pringting，3DP)等。

FDM打印机是斯科特·克伦普于上世纪80年代发明的，这类打印机通过打印头打印出某种软质的材料，这类材料包括热塑性的材料以及一些生物类来源的材料，可以打印塑料制件、食物、生物材料等。此类打印机较难打印多种材料，并且所打印的材料都需要通过打印头挤出，且打印精度较差。

SLA打印机是最早商用的打印机之一，这类打印机利用紫外光固化光敏树脂形成打印层，打印完一层后支撑平台向下(或者向上)移动一定距离让光敏树脂层重新覆盖在前一层打印面上，然后继续进行固化。由于支撑平台在装光敏树脂的容器中，所以使用此类打印机一次只能打印一种材料。但是SLA打印机打印精度可以到达10微米级别，打印精度高。

SLS打印机的出现结束了3D打印不能打印金属的历史，当然利用SLS技术也可以打印塑料、陶瓷等粉末材料。SLS技术与SLA技术比较类似，但使用的原料为粉末，通过激光加热融合形成打印层。SLS打印机的打印精度较差，打印某些材料时需要保护气体，打印完成后一般需要一定时间的冷却。

3DP技术是通过打印头将粘合剂或者某种胶挤出到原材料粉末上，从而实现一层层打印的效果。3DP技术能实现彩色打印，并且能使用多种原材料，但其制作的产品一般表面较为粗糙，精度相对较差。

在3D打印技术中，为了使打印出来的物品具有更好的用户体验，往往需要移动喷头进行多方位的打印，但是喷头的频繁移动会导致连接件的疲劳损耗，如果不能及时保养，会形成打印的精度误差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通第二支撑平台通过X/Y向水平进给装置实现X和Y方向上的移动，通过第一支撑平台的上下滑动实现Z方向上的移动，能够实现喷头的多方位移动而不会因为喷头的频繁移动而导致连接件的疲劳损耗，能够提高打印的精度的喷头能够进行多方位移动的3D打印机。

一种喷头能够进行多方位移动的3D打印机，包括支架及安装在支架底部的基座、X/Y向水平进给装置、第一支撑平台、第二支撑平台、原料单元和多个喷头；所述的喷头固定安装在第二支撑平台上，第二支撑平台安装于X/Y向水平进给装置的下侧，X/Y向水平进给装置安装在第一支撑平台的下侧，第一支撑平台通过滑块沿着支架内壁上的导轨上下滑动，滑块通过Z向伺服电机驱动，喷头分别与原料单元相连。

进一步地，所述的X/Y向水平进给装置包括第三支撑平台、X向滚珠丝杆驱动装置和Y向滚珠丝杆驱动装置，所述的X向滚珠丝杆驱动装置由X向滚珠丝杆、X向滚珠丝杆螺母座、X向轴承座、X向轴承、X向联轴器和X向步进电机组成，Y向滚珠丝杆驱动装置由Y向滚珠丝杆、Y向滚珠丝杆螺母座、Y向轴承座、Y向轴承、Y向联轴器和Y向步进电机组成；

第三支撑平台安装在X向滚珠丝杆螺母座下方，X向滚珠丝杆通过X向轴承安装在X向轴承座之间，X向滚珠丝杆通过X向联轴器与X向步进电机连接；Y向滚珠丝杆通过Y向轴承安装在Y向轴承座之间，Y向滚珠丝杆的末端通过Y向联轴器与Y向步进电机连接。

进一步地，所述的X向步进电机、Y向步进电机分别与PLC控制器连接。

进一步地，所述的喷头的喷口向下，喷头的顶部通过输料管道与原料单元连接。

本发明的有益效果是：本发明将喷头固定在第二支撑平台上，第二支撑平台通过X/Y向水平进给装置实现X和Y方向上的移动，X/Y向水平进给装置则通过第一支撑平台的上下滑动实现Z方向上的移动，能够实现喷头的多方位移动而不会因为喷头的频繁移动而导致连接件的疲劳损耗，能够提高打印的精度。

附图说明

图1为本发明的3D打印机结构示意图；

附图标记说明：1-支架，2-基座，3-X/Y向水平进给装置，4-第一支撑平台，5-第二支撑平台，6-喷头，31-X向滚珠丝杆，32-X向滚珠丝杆螺母座，33-X向轴承座，34-X向轴承，35-X向联轴器，36-X向步进电机，37-Y向滚珠丝杆，38-第三支撑平台。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案，但本发明所保护的内容不局限于以下所述。

如图1所示，一种喷头能够进行多方位移动的3D打印机，包括支架1及安装在支架1底部的基座2、X/Y向水平进给装置3、第一支撑平台4、第二支撑平台5、原料单元和多个喷头6；所述的喷头6固定安装在第二支撑平台5上，第二支撑平台5安装于X/Y向水平进给装置3的下侧，X/Y向水平进给装置3安装在第一支撑平台4的下侧，第一支撑平台4通过滑块沿着支架1内壁上的导轨上下滑动，滑块通过Z向伺服电机驱动，喷头6分别与原料单元相连。

进一步地，所述的X/Y向水平进给装置3包括第三支撑平台38、X向滚珠丝杆驱动装置和Y向滚珠丝杆驱动装置，所述的X向滚珠丝杆驱动装置由X向滚珠丝杆31、X向滚珠丝杆螺母座32、X向轴承座33、X向轴承34、X向联轴器35和X向步进电机36组成，Y向滚珠丝杆驱动装置由Y向滚珠丝杆37、Y向滚珠丝杆螺母座、Y向轴承座、Y向轴承、Y向联轴器和Y向步进电机组成；

第三支撑平台38安装在X向滚珠丝杆螺母座32下方，X向滚珠丝杆31通过X向轴承34安装在X向轴承座33之间，X向滚珠丝杆31通过X向联轴器35与X向步进电机36连接；Y向滚珠丝杆37通过Y向轴承安装在Y向轴承座之间，Y向滚珠丝杆的末端通过Y向联轴器与Y向步进电机连接。

进一步地，所述的X向步进电机36、Y向步进电机和Z向伺服电机分别与PLC控制器连接。

进一步地，所述的喷头6的喷口向下，喷头6的顶部通过输料管道与原料单元连接。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种喷头能够进行多方位移动的3D打印机，其特征在于，包括支架(1)及安装在支架(1)底部的基座(2)、X/Y向水平进给装置(3)、第一支撑平台(4)、第二支撑平台(5)、原料单元和多个喷头(6)；所述的喷头(6)固定安装在第二支撑平台(5)上，第二支撑平台(5)安装于X/Y向水平进给装置(3)的下侧，X/Y向水平进给装置(3)安装在第一支撑平台(4)的下侧，第一支撑平台(4)通过滑块沿着支架(1)内壁上的导轨上下滑动，滑块通过Z向伺服电机驱动，喷头(6)分别与原料单元相连。

2.根据权利要求1所述的喷头能够进行多方位移动的3D打印机，其特征在于，所述的X/Y向水平进给装置(3)包括第三支撑平台(38)、X向滚珠丝杆驱动装置和Y向滚珠丝杆驱动装置，所述的X向滚珠丝杆驱动装置由X向滚珠丝杆(31)、X向滚珠丝杆螺母座(32)、X向轴承座(33)、X向轴承(34)、X向联轴器(35)和X向步进电机(36)组成，Y向滚珠丝杆驱动装置由Y向滚珠丝杆(37)、Y向滚珠丝杆螺母座、Y向轴承座、Y向轴承、Y向联轴器和Y向步进电机组成；

第三支撑平台(38)安装在X向滚珠丝杆螺母座(32)下方，X向滚珠丝杆(31)通过X向轴承(34)安装在X向轴承座(33)之间，X向滚珠丝杆(31)通过X向联轴器(35)与X向步进电机(36)连接；Y向滚珠丝杆(37)通过Y向轴承安装在Y向轴承座之间，Y向滚珠丝杆的末端通过Y向联轴器与Y向步进电机连接。

3.根据权利要求2所述的喷头能够进行多方位移动的3D打印机，其特征在于，所述的X向步进电机(36)、Y向步进电机和Z向伺服电机分别与PLC控制器连接。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的喷头能够进行多方位移动的3D打印机，其特征在于，所述的喷头(6)的喷口向下，喷头(6)的顶部通过输料管道与原料单元连接。