CN107081910A - 工作平台双翻转的3d打印机 - Google Patents
工作平台双翻转的3d打印机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107081910A CN107081910A CN201710498601.3A CN201710498601A CN107081910A CN 107081910 A CN107081910 A CN 107081910A CN 201710498601 A CN201710498601 A CN 201710498601A CN 107081910 A CN107081910 A CN 107081910A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- workbench
- support frame
- printer
- motor
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 241001466460 Alveolata Species 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
Abstract
本发明公开了一种工作平台双翻转的3D打印机，属于数字化加工技术领域。本发明解决了工件设计工程中悬臂以及空心结构造成的重力限制问题，其结构包括固定框架，工作平台，并联杆移动喷头，步进电机，同步带。工作平台通过平台翻转电机X和平台翻转电机Y实现倾斜。本发明的3D打印机通过机座平台倾斜，以及3D打印机主体上喷嘴的移动，对工件悬臂和空腔曲面打印件进行无需支撑物的打印，对于中空多面体和多层蜂窝结构工件，本发明可以进行直接打印，提高了3D打印的效率。
Description
技术领域
本发明属于数字化加工技术领域。
背景技术
3D打印是一种以数字化模型为基础，通过对数字模型进行切片处理，利用熔融挤出技术、激光烧结技术或者光固化烧结技术逐层打印的方式来完成物体的制作。
当前现有的3D打印机，为了克服重力影响，在对有悬臂和空腔的部件进行打印时都需要用光敏树脂材料或特殊材质进行支撑处理，所以目前一些既有悬臂和空腔的结构又不允许添加内部支撑结构的打印件就无法采用3D打印技术制作。
发明内容
本发明提出一种工作平台双翻转的3D打印机，以解决工件设计工程中悬臂以及空心结构造成的重力限制问题。
本发明所采用的技术方案如下：
一种工作平台双翻转的3D打印机，主要包括底座1、顶板、支撑架4、平台翻转电机X5、工作平台6、工作平台支撑架7、支架8、光杠9、支撑杆10、夹具块11、滑块12、平台翻转电机Y13、同步带14、步进电机15、电机固定板16、行程挡块17以及喷头结构；
底座1和顶板为三角形，所述底座1、顶板与支架8组成三棱柱形框架；六条光杠9分别固定于底座1和顶板之间；
所述的步进电机15数量为三个，分别固定在一个电机固定板16上，所述电机固定板16分别固定在三棱柱形框架上三个顶点所对应的顶板上；
夹具块11的数量为三个，分别位于三棱柱形框架的每一侧的上部；每一侧的夹具块11分别固定在一个滑块12上，滑块12在同一侧的步进电机15和同步带14的带动下在两条光杠9之间上下运动；
所述的行程挡块17固定在滑块12上，滑块12固定在光杠上11，行程挡块17上有个固定轴，并且限制夹具块11的运动轨迹，确定夹具块11的运动行程；
工作平台6与平台翻转电机Y13连接，工作平台6轴向固定在工作平台支撑架7上，可通过平台翻转电机Y13的转动带动工作平台6围绕Y轴转动不同的角度；工作平台支撑架7与平台翻转电机X连接，工作平台支撑架7轴向固定在支撑架4上，可通过平台翻转电机X5的转动带动其围绕X轴转动；支撑架4固定在底座1上。这样工作平台6便通过两电机的并联实现X,Y轴的转动，形成2自由度并联机构。
所述喷头结构为三角洲式打印机喷头结构，喷头结构通过球头与六条支撑杆10一端连接，支撑杆10的另外一端插入夹具块11的凹槽中，六条支撑杆10中每两条并联组成三杆并联机构。
本发明优选方式中还包括控制装置2，所述控制装置2通过控制步进电机15工作状态实现对打印机位置的控制；并且通过对喷头结构控制以控制打印进度与打印速度的控制。
本发明优选方式中还包括液晶显示屏3，所述液晶显示屏3与控制装置2连接，用于在打印机工作时显示打印进度与打印速度。
本发明优选方式中所述行程挡块17上固定轴外表面有对于同步带14的定位结构，可防止同步带14在工作过程中从正面脱出。
本发明优选方式中支撑架4通过焊接或者胶接固连在底座1的三角形底板上，所述轴向固定具体为滚动轴承固定，支撑架4上通过轴承固定工作平台支撑架7，工作平台支撑架7的绕X转动通过平台翻转电机X5实现；工作平台支撑架7上通过轴承固定工作平台6，工作平台6绕Y转动通过平台翻转电机Y13实现，从而使平台运动精准可靠。
本发明的有益效果：
1、当打印工件结构设计过程中出现悬臂、空腔以及蜂窝结构时，打印过程中可以通过控制平台倾斜从而达到减少或消除某些设计工件内对于加工过程中不利于后期处理的支撑材料或者支撑结构，提高了打印精度和打印效率。
2、本发明中的工作平台双翻转3D打印机可以通过改变工作平台倾斜角度一次性打印具有曲面结构，中空、蜂窝状结构的打印件，并且在打印部分具有弧度顶端打印件时，可以避免顶端拉丝不均匀或者发丝失败的现象。
3、本发明中的工作平台双翻转3D打印机采用双轴X，Y并联机构链接工作平台，巧妙的利用和回避了并联机构在精度和刚性方面存在的不足。
4、本发明中的工作平台双翻转3D打印机，工作平台的移动依赖于平台翻转电机的转动，把平台的运动分解为两轴方向的运动，使平台控制更加精准无误。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图。
图2是本发明的喷头的带传动结构示意图(a为主视图，b为侧视图)。
图3是本发明的运动平台结构示意图。
具体实施方式
下面以具体实施例的方式对本发明技术方案做进一步解释和说明。
实施例1
一种工作平台双翻转的3D打印机，主要包括底座1、顶板、支撑架4、平台翻转电机X5、工作平台6、工作平台支撑架7、支架8、光杠9、支撑杆10、夹具块11、滑块12、平台翻转电机Y13、同步带14、步进电机15、电机固定板16、行程挡块17以及喷头结构；
底座1和顶板为三角形，所述底座1、顶板与支架8组成三棱柱形框架；六条光杠9分别固定于底座1和顶板之间；
所述的步进电机15数量为三个，分别固定在一个电机固定板16上，所述电机固定板16分别固定在三棱柱形框架上三个顶点所对应的顶板上；
夹具块11的数量为三个，分别位于三棱柱形框架的每一侧的上部；每一侧的夹具块11分别固定在一个滑块12上，滑块12在同一侧的步进电机15和同步带14的带动下在两条光杠9之间上下运动；
所述的行程挡块17固定在滑块12上，滑块12固定在光杠上11，行程挡块17上有个固定轴，并且限制夹具块11的运动轨迹，确定夹具块11的运动行程；
工作平台6与平台翻转电机Y13连接，工作平台6轴向固定在工作平台支撑架7上，可通过平台翻转电机Y13的转动带动工作平台6围绕Y轴转动不同的角度；工作平台支撑架7与平台翻转电机X连接，工作平台支撑架7轴向固定在支撑架4上，可通过平台翻转电机X5的转动带动其围绕X轴转动；支撑架4固定在底座1上。这样工作平台6便通过两电机的并联实现X,Y轴的转动，形成2自由度并联机构，
所述喷头结构为三角洲式打印机喷头结构，喷头结构通过球头与六条支撑杆10一端连接，支撑杆10的另外一端插入夹具块11的凹槽中，六条支撑杆10中每两条并联组成三杆并联机构。
控制装置2通过控制步进电机15工作状态实现对打印机位置的控制；并且通过对喷头结构控制以控制打印进度与打印速度的控制；液晶显示屏3与控制装置2连接，并且液晶显示屏3安装在与底座1平齐的控制装置2上，用来在打印机工作时显示打印进度与打印速度。
喷头结构的X、Y、Z三个方向的运动由支撑杆10、夹具块11、滑块12、同步带14和喷头结构共同实现。
其具体的实施原理是：步进电机15带动同步带14旋转，同步带14绕在夹具块11上，将同步带14的旋转运动转化为夹具块11的直线往复运动，夹具块11再带动支撑杆10运动，支撑杆10最终带动喷头结构实现X、Y、Z三个方向的运动。
本发明的带传动结构如图2所示，即喷头结构的带传动结构，包括步进电机15、电机固定板16、光杠9、同步带14、滑块12、夹具块11和行程挡块17。电机固定板16固定在底座1上，步进电机15的电机轴末端装有带齿的圆盘，同步带14上也有齿，安装时将同步带14剪断，安装方式如图2所示，步进电机15带动同步带14旋转，同步带14另一端固定在行程挡块17上，可以带动夹具块11与滑块12整体上下往复直线运动，从而实现喷头的移动。
本发明的运动平台结构如图3所示，使工作平台6实现XY轴方向上倾斜翻转。整个翻转倾斜动作被分为XY轴两部分，平台翻转电机Y与工作平台6同轴，平台翻转电机Y的旋转可以传递给工作平台6，使其绕Y转动一定角度；工作平台支撑架7在支撑架4上，工作平台支撑架7与平台翻转电机X同轴，平台翻转电机X的旋转可以传递给工作平台支撑架7,使其绕X转动一定角度.两个方向结合实现工作平台6的倾斜翻转。
Claims (6)
1.一种工作平台双翻转的3D打印机，其特征在于，该3D打印机主要包括底座(1)、顶板、支撑架(4)、平台翻转电机X(5)、工作平台(6)、工作平台支撑架(7)、支架(8)、光杠(9)、支撑杆(10)、夹具块(11)、滑块(12)、平台翻转电机Y(13)、同步带(14)、步进电机(15)、电机固定板(16)、行程挡块(17)以及喷头结构；
底座(1)和顶板为三角形，所述底座(1)、顶板与支架(8)组成三棱柱形框架；六条光杠(9)分别固定于底座(1)和顶板之间；
所述的步进电机(15)数量为三个，分别固定在一个电机固定板(16)上，所述电机固定板(16)分别固定在三棱柱形框架上三个顶点所对应的顶板上；
夹具块(11)的数量为三个，分别位于三棱柱形框架的每一侧的上部；每一侧的夹具块(11)分别固定在一个滑块(12)上，滑块(12)在同一侧的步进电机(15)和同步带(14)的带动下在两条光杠(9)之间上下运动；
所述的行程挡块(17)固定在滑块(12)上，滑块(12)固定在光杠上(11)，行程挡块(17)上有个固定轴，并且限制夹具块(11)的运动轨迹，确定夹具块(11)的运动行程；
工作平台(6)与平台翻转电机Y(13)连接，工作平台(6)轴向固定在工作平台支撑架(7)上，可通过平台翻转电机Y(13)的转动带动工作平台(6)围绕Y轴转动不同的角度；工作平台支撑架(7)与平台翻转电机X连接，工作平台支撑架(7)轴向固定在支撑架(4)上，可通过平台翻转电机X(5)的转动带动其围绕X轴转动；支撑架(4)固定在底座(1)上；
所述喷头结构为三角洲式打印机喷头结构，喷头结构通过球头与六条支撑杆(10)一端连接，支撑杆(10)的另外一端插入夹具块(11)的凹槽中，六条支撑杆(10)中每两条并联组成三杆并联机构。
2.根据权利要求1所述的工作平台双翻转的3D打印机，其特征在于，所述喷头结构为三角洲式打印机喷头结构。
3.根据权利要求1所述的工作平台双翻转的3D打印机，其特征在于，所述行程挡块(17)上固定轴外表面有对于同步带(14)的定位结构。
4.根据权利要求1所述的工作平台双翻转的3D打印机，其特征在于支撑架(4)通过焊接或者胶接固连在底座(1)的三角形底板上，支撑架(4)上通过轴承固定工作平台支撑架(7)，工作平台支撑架(7)的绕X转动通过平台翻转电机X(5)实现；工作平台支撑架(7)上固定着工作平台(6)，工作平台(6)的绕Y转动通过平台翻转电机Y(13)实现。
5.根据权利要求1所述的工作平台双翻转的3D打印机，其特征在于，其还包括控制装置(2)，所述控制装置(2)通过控制步进电机(15)工作状态实现对打印机位置的控制；并且通过对喷头结构控制以控制打印进度与打印速度的控制。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的工作平台双翻转的3D打印机，其特征在于，其还包括液晶显示屏(3)，所述液晶显示屏(3)与控制装置(2)连接，用于在打印机工作时显示打印进度与打印速度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710498601.3A CN107081910A (zh) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | 工作平台双翻转的3d打印机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710498601.3A CN107081910A (zh) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | 工作平台双翻转的3d打印机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107081910A true CN107081910A (zh) | 2017-08-22 |
Family
ID=59607164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710498601.3A Pending CN107081910A (zh) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | 工作平台双翻转的3d打印机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107081910A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107756789A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-03-06 | 广东石油化工学院 | 3d打印机、3d打印机的连续打印方法及控制方法 |
| CN108262967A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-07-10 | 吉林大学 | 反式并连杆工作平台可动3d打印机 |
| CN108284593A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-07-17 | 吉林大学 | 并连杆滑块式平台可动3d打印机 |
| CN108973123A (zh) * | 2018-10-12 | 2018-12-11 | 吉林大学 | 一种框架式五自由度3d打印机 |
| CN108973124A (zh) * | 2018-10-12 | 2018-12-11 | 吉林大学 | 一种三角洲式五自由度3d打印机 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN207256892U (zh) * | 2017-06-27 | 2018-04-20 | 吉林大学 | 工作平台双翻转的3d打印机 |
-
2017
- 2017-06-27 CN CN201710498601.3A patent/CN107081910A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN207256892U (zh) * | 2017-06-27 | 2018-04-20 | 吉林大学 | 工作平台双翻转的3d打印机 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 孙慧超等: "打印平台可翻转的3D打印机研发" * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107756789A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-03-06 | 广东石油化工学院 | 3d打印机、3d打印机的连续打印方法及控制方法 |
| CN107756789B (zh) * | 2017-11-23 | 2024-03-29 | 广东石油化工学院 | 3d打印机、3d打印机的连续打印方法及控制方法 |
| CN108262967A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-07-10 | 吉林大学 | 反式并连杆工作平台可动3d打印机 |
| CN108284593A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-07-17 | 吉林大学 | 并连杆滑块式平台可动3d打印机 |
| CN108284593B (zh) * | 2018-03-28 | 2023-09-12 | 吉林大学 | 并连杆滑块式平台可动3d打印机 |
| CN108262967B (zh) * | 2018-03-28 | 2023-09-12 | 吉林大学 | 反式并连杆工作平台可动3d打印机 |
| CN108973123A (zh) * | 2018-10-12 | 2018-12-11 | 吉林大学 | 一种框架式五自由度3d打印机 |
| CN108973124A (zh) * | 2018-10-12 | 2018-12-11 | 吉林大学 | 一种三角洲式五自由度3d打印机 |
| CN108973123B (zh) * | 2018-10-12 | 2023-09-15 | 吉林大学 | 一种框架式五自由度3d打印机 |
| CN108973124B (zh) * | 2018-10-12 | 2024-03-08 | 吉林大学 | 一种三角洲式五自由度3d打印机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107081910A (zh) | 工作平台双翻转的3d打印机 | |
| CN105773984B (zh) | 一种具有曲面加工特性的3d打印机 | |
| CN105818393A (zh) | 一种工作平台可倾斜3d打印机 | |
| CN108973124B (zh) | 一种三角洲式五自由度3d打印机 | |
| CN106738919A (zh) | 一种基于Delta结构双转轴复合3D打印机 | |
| CN207256892U (zh) | 工作平台双翻转的3d打印机 | |
| CN205767569U (zh) | 一种工作平台可倾斜3d打印机 | |
| CN106994783A (zh) | 一种3d打印机及打印方法 | |
| CN114131769A (zh) | 一种切割装置及方法 | |
| CN105081544A (zh) | 一种双点式点焊机 | |
| CN108973123B (zh) | 一种框架式五自由度3d打印机 | |
| CN109277661A (zh) | 一种正反面焊接装置 | |
| CN101200021A (zh) | 双螺旋环行搅拌摩擦无匙孔点焊方法及装置 | |
| JP2002172429A (ja) | 円筒形状の被加工材料に対する成形加工方法及びその装置 | |
| CN110356004A (zh) | 适用于单材料或多材料同时打印的3d打印机及其打印方法 | |
| CN108262967B (zh) | 反式并连杆工作平台可动3d打印机 | |
| CN108284593B (zh) | 并连杆滑块式平台可动3d打印机 | |
| CN205674491U (zh) | 一种具有曲面加工特性的3d打印机 | |
| CN207449127U (zh) | 工作台可回转的3d打印装置 | |
| JP2010115724A (ja) | 形鋼用穿孔装置 | |
| CN207105632U (zh) | 一种桌面级3d打印机 | |
| CN202448451U (zh) | 相机和清洗装置x轴方向移动的锡膏印刷机 | |
| CN108973109A (zh) | 工作台可回转的3d打印装置及控制方法 | |
| CN210553030U (zh) | 一种基于多级坐标系统的嵌套式3d打印机 | |
| CN207496021U (zh) | 一种3d打印机z轴控制调平结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170822 |