CN108058381A - 一种高精度高效率的3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度高效率的3D打印机，包括用于安装主体结构的地基和主体结构，其特征在于：所述主体结构为3D打印机的所有组成结构，主要包括：锁扣结构、丝杠活动组件、齿啮合结构、打印喷头组件；所述地基通过所述锁扣结构与机体座固定联接，所述机体座顶端设置有丝杠活动组件内腔，所述丝杠活动组件内腔固定设置有丝杠活动组件，所述丝杠活动组件一侧固定设置有齿啮合结构，此设备采用环形可伸缩喷头式打印，多组喷头混合使用，将精度与效率提高了一个档次。

Description

一种高精度高效率的3D打印机

技术领域

本发明涉及3D打印领域，具体涉及一种高精度高效率的3D打印机。

背景技术

随着工业4.0的到来，越来越多的人将目光投入到了3D打印领域，3D打印是现有的工业发展历程中最为耀眼灿烂的一个成果，目前的3D打印技术已经相当成熟，在涉及到实际投产时，需要满足高节奏，高精度，高效率的要求。在效率不高的情况下，一般采用多组3D打印机一起使用，此设备采用环形可伸缩喷头式打印，多组喷头混合使用，将精度与效率提高了一个档次。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度高效率的3D打印机，能够克服现有技术的上述缺陷。

根据本发明，本发明装置的一种高精度高效率的3D打印机，包括用于安装主体结构的地基和主体结构，所述主体结构为3D打印机的所有组成结构，主要包括：锁扣结构、丝杠活动组件、齿啮合结构、打印喷头组件；所述地基通过所述锁扣结构与机体座固定联接，所述机体座顶端设置有丝杠活动组件内腔，所述丝杠活动组件内腔固定设置有丝杠活动组件，所述丝杠活动组件一侧固定设置有齿啮合结构，所述齿啮合结构中的齿轮电机一侧可回转的设置有机轴，所述机轴通过平行键与主动轮联接配合，所述主动轮与从动圈型轮齿形配合，所述箱壳内设置有型腔，所述型腔中部固定设置有打印粘附杆，所述型腔与所述箱壳接触部位设置有三组所述丝杠活动组件，所述丝杠活动组件上均设置有同样的所述齿啮合结构，所述从动圈型轮内圈固定设置有打印喷头固座，所述打印喷头固座一侧均布设置有六组打印喷头组件，所述打印喷头组件均朝向所述打印粘附杆，从而使所述打印喷头组件可以围绕所述打印粘附杆进行喷塑，实现在空间中高精度打印。

进一步的技术方案，所述锁扣结构包括设置在所述地基中且断口向上的竖向收缩伸展槽以及可上下活动地安装在所述竖向收缩伸展槽中的止动柱，所述底座中设置有与所述止动柱相配合且断口向下的止动槽，所述止动槽侧壁中设置有固定槽，所述止动柱中设置有断口朝外的活动槽，所述活动槽中活动安装有与所述固定槽相配合的固定销，所述活动槽侧壁中固定安装有驱动马达，所述固定销中设置有断口朝向所述驱动马达的螺线槽，所述螺线槽中螺线配合安装有螺线杆，所述螺线杆与所述驱动马达配合联接，所述竖向收缩伸展槽作用侧壁中设置有止动活动槽，所述止动活动槽中可上下活动地安装有与所述止动柱固定联接的止动活动块，所述竖向收缩伸展槽底壁上固定安装有压紧弹簧，所述压紧弹簧上端与所述止动柱固定联接，所述止动柱上端设置有导正倾面，从而方便所述止动柱与所述止动槽相配合。

进一步的技术方案，所述丝杠活动组件包括固定设置于丝杠活动组件底座上的丝杠电机，所述丝杠电机一侧可回转的设置有丝杠，所述丝杠末端可回转的穿过丝杠轴承，所述丝杠轴承固定设置于丝杠轴承腔，所述丝杠轴承腔设置于丝杠轴承座，所述丝杠活动组件底座上端固定设置有四个导杆座，所述导杆座两个为一组的固定设置有导杆，所述导杆杆身可活动的透过丝杠活动组件固板，所述丝杠与所述丝杠活动组件固板螺形配合联接，从而使所述丝杠活动组件固板可精确的前后活动，使3D打印机可以前后活动工作。

进一步的技术方案，所述齿啮合结构包括固定设置于所述丝杠活动组件固板上端的齿轮电机，所述齿轮电机的机轴通过平行键与主动轮固定配合联接，所述机轴前端与花型锁帽螺形配合联接，从而将所述主动轮限制往外活动，所述主动轮与所述从动圈型轮外圈齿形配合，所述从动圈型轮内固定设置有打印喷头固座，所述打印喷头固座朝向打印工作内腔，从而使所述主动轮带动所述从动圈型轮回转，使3D打印机具有环形打印的功能。

进一步的技术方案，所述打印喷头组件包括固定设置于所述打印喷头固座上端的打印喷头底座，所述打印喷头底座上端左侧设置有外接出气管路，所述外接出气管路左侧出口固定设置有出气阀，所述出气阀左侧固定设置有外接出气管路，所述打印喷头底座上端右侧设置有进气管路，所述进气管路右侧固定设置有进气阀，所述进气阀右侧固定设置有外接入气管，所述打印喷头底座上端中部固定设置有气缸，所述气缸左右侧通过出气孔、进气孔分别与所述进气管路、外接出气管路配合连接，所述气缸内设置有活塞活动腔，所述活塞活动腔内可活动的设置有活塞杆，所述活塞杆上端固定设置有打印喷头，从而使所述打印喷头组件通入空气与放出空气来实现所述活塞杆上下活动，从而使喷头可以根据物体形状改变喷头与中间线的距离，实现3D打印。

进一步的技术方案，所述外接入气管与所述进气阀固定连接，从而控制装置进气，所述外接出气管与所述出气阀固定连接，所述进气阀与所述进气管路固定连接，所述进气管路与所述气缸固定连接，所述出气阀与所述外接出气管路固定连接，所述外接出气管路与所述气缸固定连接，从而控制装置出气，形成一个闭合回路。

本发明的有益效果是：

由于本发明装置中的机体座在初始状态时，所述机体座通过所述锁扣结构固定安装于地基，具体表现为将所述机体座放置到所述地基上，当所述限制杆与所述限制槽未对准时，所述止动柱会被向下顶压，而当所述限制杆与所述限制槽对准时，所述限制杆会在压力弹圈的作用下伸入到所述限制槽与所述限制槽相配合；当所述限制杆与所述限制槽相配合后，启动所述锁紧电机所述锁紧电机可驱动所述锁扣杆向外伸出并伸入到所述固定槽中，由此，可将所述机体座固定在所述地基上，所述机体座、箱壳中均固定设置有四组所述丝杠活动组件，所述丝杠活动组件使打印机可以前后活动打印，所述箱壳内设置有型腔，所述型腔容纳整个打印机构，所述丝杠活动组件均固定设置有齿啮合结构，所述齿啮合结构将所述从动圈型轮支撑起来，且所述从动圈型轮可以在所述型腔内回转，所述从动圈型轮内固定设置的打印喷头固座朝向所述打印粘附杆方向环形设置有六组打印喷头组件，所述打印喷头组件可控制所述打印喷头伸缩，根据物体形状改变高度进行精确打印。

使用时，根据导入3D打印机的物体的三维建模，控制所述所述丝杠活动组件中的所述丝杠电机，从而带动丝杠活动组件固板活动，进而带动整个打印结构进行前后活动。

当开始工作时，控制所述齿啮合结构中的齿轮电机，带动所述主动轮回转，从而使所述从动圈型轮回转，所述打印喷头组件也进行回转。

当进行工作时，控制所述打印喷头组件中进气阀、出气阀，从而控制所述活塞杆上下活动，进而使所述打印喷头根据物体形状围绕所述打印粘附杆进行打印。

当需要3D打印机进行连续高效工作时，需要同时控制所述丝杠活动组件、齿啮合结构、打印喷头组件，进行协同运转，即可实现这一功能。

本发明装置结构简单，使用方便，此设备采用环形可伸缩喷头式打印，多组喷头混合使用，将精度与效率提高了一个档次。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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为本发明的一种高精度高效率的3D打印机的整体结构示意图；

图2为图1中锁紧结构的示意图；

图3是图1中丝杠活动组件的示意图；

图4是图1中齿啮合结构的示意图；

图5是图1中打印喷头组件的示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1-5所示，本发明的一种高精度高效率的3D打印机，包括用于安装主体结构的地基51和主体结构，所述主体结构为3D打印机的所有组成结构，主要包括：锁扣结构50、丝杠活动组件17、齿啮合结构12、打印喷头组件19；所述地基51通过所述锁扣结构50与机体座30固定联接，所述机体座30顶端设置有丝杠活动组件内腔2，所述丝杠活动组件内腔2固定设置有丝杠活动组件17，所述丝杠活动组件17一侧固定设置有齿啮合结构12，所述齿啮合结构12中的齿轮电机121一侧可回转的设置有机轴122，所述机轴122通过平行键127与主动轮126联接配合，所述主动轮126与从动圈型轮129齿形配合，所述箱壳1内设置有型腔16，所述型腔16中部固定设置有打印粘附杆14，所述型腔16与所述箱壳1接触部位设置有三组所述丝杠活动组件17，所述丝杠活动组件17上均设置有同样的所述齿啮合结构12，所述从动圈型轮129内圈固定设置有打印喷头固座130，所述打印喷头固座130一侧均布设置有六组打印喷头组件19，所述打印喷头组件19均朝向所述打印粘附杆14，从而使所述打印喷头组件19可以围绕所述打印粘附杆14进行喷塑，实现在空间中高精度打印。

有益地，其中，所述锁扣结构50包括设置在所述地基51中且断口向上的竖向收缩伸展槽328以及可上下活动地安装在所述竖向收缩伸展槽328中的止动柱32，所述底座30中设置有与所述止动柱32相配合且断口向下的止动槽31，所述止动槽31侧壁中设置有固定槽，所述止动柱32中设置有断口朝外的活动槽322，所述活动槽322中活动安装有与所述固定槽相配合的固定销325，所述活动槽322侧壁中固定安装有驱动马达321，所述固定销325中设置有断口朝向所述驱动马达321的螺线槽324，所述螺线槽324中螺线配合安装有螺线杆323，所述螺线杆323与所述驱动马达321配合联接，所述竖向收缩伸展槽328作用侧壁中设置有止动活动槽327，所述止动活动槽327中可上下活动地安装有与所述止动柱32固定联接的止动活动块326，所述竖向收缩伸展槽328底壁上固定安装有压紧弹簧329，所述压紧弹簧329上端与所述止动柱32固定联接，所述止动柱32上端设置有导正倾面330，从而方便所述止动柱32与所述止动槽31相配合。

有益地，其中，所述丝杠活动组件17包括固定设置于丝杠活动组件底座179上的丝杠电机180，所述丝杠电机180一侧可回转的设置有丝杠184，所述丝杠184末端可回转的穿过丝杠轴承183，所述丝杠轴承183固定设置于丝杠轴承腔182，所述丝杠轴承腔182设置于丝杠轴承座181，所述丝杠活动组件底座179上端固定设置有四个导杆座171，所述导杆座171两个为一组的固定设置有导杆176，所述导杆176杆身可活动的透过丝杠活动组件固板185，所述丝杠184与所述丝杠活动组件固板185螺形配合联接，从而使所述丝杠活动组件固板185可精确的前后活动，使3D打印机可以前后活动工作。

有益地，其中，所述齿啮合结构12包括固定设置于所述丝杠活动组件固板185上端的齿轮电机121，所述齿轮电机121的机轴122通过平行键127与主动轮126固定配合联接，所述机轴122前端与花型锁帽123螺形配合联接，从而将所述主动轮126限制往外活动，所述主动轮126与所述从动圈型轮129外圈齿形配合，所述从动圈型轮129内固定设置有打印喷头固座130，所述打印喷头固座130朝向打印工作内腔15，从而使所述主动轮126带动所述从动圈型轮129回转，使3D打印机具有环形打印的功能。

有益地，其中，所述打印喷头组件19包括固定设置于所述打印喷头固座130上端的打印喷头底座191，所述打印喷头底座191上端左侧设置有外接出气管路197，所述外接出气管路197左侧出口固定设置有出气阀196，所述出气阀196左侧固定设置有外接出气管路197，所述打印喷头底座191上端右侧设置有进气管路194，所述进气管路194右侧固定设置有进气阀193，所述进气阀193右侧固定设置有外接入气管192，所述打印喷头底座191上端中部固定设置有气缸200，所述气缸200左右侧通过出气孔198、进气孔199分别与所述进气管路194、外接出气管路197配合连接，所述气缸200内设置有活塞活动腔201，所述活塞活动腔201内可活动的设置有活塞杆202，所述活塞杆202上端固定设置有打印喷头203，从而使所述打印喷头组件19通入空气与放出空气来实现所述活塞杆202上下活动，从而使喷头可以根据物体形状改变喷头与中间线的距离，实现3D打印。

有益地，其中，所述外接入气管192与所述进气阀193固定连接，从而控制装置进气，所述外接出气管195与所述出气阀196固定连接，所述进气阀193与所述进气管路194固定连接，所述进气管路194与所述气缸200固定连接，所述出气阀196与所述外接出气管路197固定连接，所述外接出气管路197与所述气缸200固定连接，从而控制装置出气，形成一个闭合回路。

本发明装置中的机体座30在初始状态时，所述机体座30通过所述锁扣结构50固定安装于地基51，具体表现为将所述机体座30放置到所述地基51，当所述限制杆32与所述限制槽31未对准时，所述止动柱会32被向下顶压，而当所述限制杆32与所述限制槽31对准时，所述限制杆32会在压力弹圈329的作用下伸入到所述限制槽31与所述限制槽31相配合；当所述限制杆32与所述限制槽31相配合后，启动所述锁紧电机321所述锁紧电机321可驱动所述锁扣杆325向外伸出并伸入到所述固定槽中，由此，可将所述机体座30固定在所述地基51上，所述机体座30、箱壳1中均固定设置有四组所述丝杠活动组件17，所述丝杠活动组件17使打印机可以前后活动打印，所述箱壳1内设置有型腔16，所述型腔16容纳整个打印机构，所述丝杠活动组件17均固定设置有齿啮合结构12，所述齿啮合结构12将所述从动圈型轮129支撑起来，且所述从动圈型轮129可以在所述型腔16内回转，所述从动圈型轮129内固定设置的打印喷头固座130朝向所述打印粘附杆14方向环形设置有六组打印喷头组件19，所述打印喷头组件19可控制所述打印喷头203伸缩，根据物体形状改变高度进行精确打印。

使用时，根据导入3D打印机的物体的三维建模，控制所述所述丝杠活动组件17中的所述丝杠电机180，从而带动丝杠活动组件固板185活动，进而带动整个打印结构进行前后活动。

当开始工作时，控制所述齿啮合结构12中的齿轮电机121，带动所述主动轮126回转，从而使所述从动圈型轮129回转，所述打印喷头组件19也进行回转。

当进行工作时，控制所述打印喷头组件19中进气阀193、出气阀196，从而控制所述活塞杆202上下活动，进而使所述打印喷头203根据物体形状围绕所述打印粘附杆14进行打印。

当需要3D打印机进行连续高效工作时，需要同时控制所述丝杠活动组件17、齿啮合结构12、打印喷头组件19，进行协同运转，即可实现这一功能。

本发明的有益效果是：由于本发明装置中的机体座在初始状态时，所述机体座通过所述锁扣结构固定安装于地基，具体表现为将所述机体座放置到所述地基上，当所述限制杆与所述限制槽未对准时，所述止动柱会被向下顶压，而当所述限制杆与所述限制槽对准时，所述限制杆会在压力弹圈的作用下伸入到所述限制槽与所述限制槽相配合；当所述限制杆与所述限制槽相配合后，启动所述锁紧电机所述锁紧电机可驱动所述锁扣杆向外伸出并伸入到所述固定槽中，由此，可将所述机体座固定在所述地基上，所述机体座、箱壳中均固定设置有四组所述丝杠活动组件，所述丝杠活动组件使打印机可以前后活动打印，所述箱壳内设置有型腔，所述型腔容纳整个打印机构，所述丝杠活动组件均固定设置有齿啮合结构，所述齿啮合结构将所述从动圈型轮支撑起来，且所述从动圈型轮可以在所述型腔内回转，所述从动圈型轮内固定设置的打印喷头固座朝向所述打印粘附杆方向环形设置有六组打印喷头组件，所述打印喷头组件可控制所述打印喷头伸缩，根据物体形状改变高度进行精确打印。

使用时，根据导入3D打印机的物体的三维建模，控制所述所述丝杠活动组件中的所述丝杠电机，从而带动丝杠活动组件固板活动，进而带动整个打印结构进行前后活动。

当开始工作时，控制所述齿啮合结构中的齿轮电机，带动所述主动轮回转，从而使所述从动圈型轮回转，所述打印喷头组件也进行回转。

当进行工作时，控制所述打印喷头组件中进气阀、出气阀，从而控制所述活塞杆上下活动，进而使所述打印喷头根据物体形状围绕所述打印粘附杆进行打印。

当需要3D打印机进行连续高效工作时，需要同时控制所述丝杠活动组件、齿啮合结构、打印喷头组件，进行协同运转，即可实现这一功能。

本发明装置结构简单，使用方便，此设备采用环形可伸缩喷头式打印，多组喷头混合使用，将精度与效率提高了一个档次。

以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。因此，发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种高精度高效率的3D打印机，包括用于安装主体结构的地基和主体结构，其特征在于：所述主体结构为3D打印机的所有组成结构，主要包括：锁扣结构、丝杠活动组件、齿啮合结构、打印喷头组件；所述地基通过所述锁扣结构与机体座固定联接，所述机体座顶端设置有丝杠活动组件内腔，所述丝杠活动组件内腔固定设置有丝杠活动组件，所述丝杠活动组件一侧固定设置有齿啮合结构，所述齿啮合结构中的齿轮电机一侧可回转的设置有机轴，所述机轴通过平行键与主动轮联接配合，所述主动轮与从动圈型轮齿形配合，所述箱壳内设置有型腔，所述型腔中部固定设置有打印粘附杆，所述型腔与所述箱壳接触部位设置有三组所述丝杠活动组件，所述丝杠活动组件上均设置有同样的所述齿啮合结构，所述从动圈型轮内圈固定设置有打印喷头固座，所述打印喷头固座一侧均布设置有六组打印喷头组件，所述打印喷头组件均朝向所述打印粘附杆。

2.如权利要求1所述的一种高精度高效率的3D打印机，其特征在于：所述锁扣结构包括设置在所述地基中且断口向上的竖向收缩伸展槽以及可上下活动地安装在所述竖向收缩伸展槽中的止动柱，所述底座中设置有与所述止动柱相配合且断口向下的止动槽，所述止动槽侧壁中设置有固定槽，所述止动柱中设置有断口朝外的活动槽，所述活动槽中活动安装有与所述固定槽相配合的固定销，所述活动槽侧壁中固定安装有驱动马达，所述固定销中设置有断口朝向所述驱动马达的螺线槽，所述螺线槽中螺线配合安装有螺线杆，所述螺线杆与所述驱动马达配合联接，所述竖向收缩伸展槽作用侧壁中设置有止动活动槽，所述止动活动槽中可上下活动地安装有与所述止动柱固定联接的止动活动块，所述竖向收缩伸展槽底壁上固定安装有压紧弹簧，所述压紧弹簧上端与所述止动柱固定联接，所述止动柱上端设置有导正倾面。

3.如权利要求1所述的一种高精度高效率的3D打印机，其特征在于：所述丝杠活动组件包括固定设置于丝杠活动组件底座上的丝杠电机，所述丝杠电机一侧可回转的设置有丝杠，所述丝杠末端可回转的穿过丝杠轴承，所述丝杠轴承固定设置于丝杠轴承腔，所述丝杠轴承腔设置于丝杠轴承座，所述丝杠活动组件底座上端固定设置有四个导杆座，所述导杆座两个为一组的固定设置有导杆，所述导杆杆身可活动的透过丝杠活动组件固板，所述丝杠与所述丝杠活动组件固板螺形配合联接。

4.如权利要求1所述的一种高精度高效率的3D打印机，其特征在于：所述齿啮合结构包括固定设置于所述丝杠活动组件固板上端的齿轮电机，所述齿轮电机的机轴通过平行键与主动轮固定配合联接，所述机轴前端与花型锁帽螺形配合联接，从而将所述主动轮限制往外活动，所述主动轮与所述从动圈型轮外圈齿形配合，所述从动圈型轮内固定设置有打印喷头固座，所述打印喷头固座朝向打印工作内腔。

5.如权利要求1所述的一种高精度高效率的3D打印机，其特征在于：，所述打印喷头组件包括固定设置于所述打印喷头固座上端的打印喷头底座，所述打印喷头底座上端左侧设置有外接出气管路，所述外接出气管路左侧出口固定设置有出气阀，所述出气阀左侧固定设置有外接出气管路，所述打印喷头底座上端右侧设置有进气管路，所述进气管路右侧固定设置有进气阀，所述进气阀右侧固定设置有外接入气管，所述打印喷头底座上端中部固定设置有气缸，所述气缸左右侧通过出气孔、进气孔分别与所述进气管路、外接出气管路配合连接，所述气缸内设置有活塞活动腔，所述活塞活动腔内可活动的设置有活塞杆，所述活塞杆上端固定设置有打印喷头，从而使所述打印喷头组件通入空气与放出空气来实现所述活塞杆上下活动。

6.如权利要求1所述的一种高精度高效率的3D打印机，其特征在于：所述外接入气管与所述进气阀固定连接，从而控制装置进气，所述外接出气管与所述出气阀固定连接，所述进气阀与所述进气管路固定连接，所述进气管路与所述气缸固定连接，所述出气阀与所述外接出气管路固定连接，所述外接出气管路与所述气缸固定连接。