CN109822894B - 多功能3d打印机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多功能3D打印机。该打印机包括：固定架、多个水平运动机构及垂直运动机构，多个所述水平运动机构由上而下且等间距设置在所述固定架上，所述垂直运动机构和所述固定架活动连接；还包括：水平驱动装置和垂直驱动装置，所述水平驱动装置和多个所述水平运动机构连接，所述垂直驱动装置和所述垂直运动机构连接。本申请解决了由于受限于设备本身结构造成的打印效率低，打印行程不兼容的技术问题。

Description

多功能3D打印机

技术领域

本申请涉及3D打印机领域，具体而言，涉及一种多功能3D打印机。

背景技术

3D打印机，应用于艺术创意、教育、珠宝、医疗等行业。

发明人发现，目前3D打印机普遍效率比较低，单件打印耗时长，另外受设备本身结构影响，大行程的设备很多时候都是打印小零件，比较浪费资源，小行程的设备当偶尔需要打印大零件时，又无法实现。

针对相关技术中受限于设备本身结构造成的打印效率低，打印行程不兼容的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种多功能3D打印机，以解决受限于设备本身结构造成的打印效率低，打印行程不兼容的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种多功能3D打印机。

根据本申请的多功能3D打印机包括：固定架、多个水平运动机构及垂直运动机构，多个所述水平运动机构由上而下且等间距设置在所述固定架上，所述垂直运动机构和所述固定架活动连接；还包括：水平驱动装置和垂直驱动装置，所述水平驱动装置和多个所述水平运动机构连接，所述垂直驱动装置和所述垂直运动机构连接。

进一步的，所述水平运动机构包括：滑轨、滑动件和进料装置，所述滑轨固定于所述固定架，所述滑动件和所述滑轨连接，所述进料装置和所述滑动件连接。

进一步的，所述滑动件包括：第一杆件、第二杆件、第一滑块和第二滑块，两个所述第一滑块、两个所述第二滑块均相对设置在滑轨上，第一滑块和第一杆件连接，第二滑块和第二杆件连接，所述第一杆件、第二杆件和所述进料装置连接。

进一步的，所述水平驱动装置包括：一个纵向驱动电机和一个横向驱动电机。

进一步的，所述水平驱动装置包括：三个纵向驱动电机和三个横向驱动电机。

进一步的，所述水平运动机构为三个。

进一步的，所述垂直运动机构包括：升降装置和打印平台，三个所述打印平台由上而下设置于所述升降装置上，所述打印平台位于两个所述水平运动机构之间。

进一步的，所述升降装置包括：若干与所述打印平台相连的升降杆件。

进一步的，所述垂直驱动装置包括：一个垂直驱动电机。

在本申请实施例中，采用多功能打印的方式，通过固定架、多个水平运动机构、垂直运动机构、水平驱动装置和垂直驱动装置的配合，达到了变化设备机构以同时打印多个零件，且调整打印行程的目的，从而实现了提升打印效率，且打印行程相兼容的技术效果，进而解决了由于受限于设备本身结构造成的打印效率低，打印行程不兼容的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的多功能3D打印机结构示意图；

图2是根据本申请实施例的多功能3D打印机侧面示意图；

图3是根据本申请实施例的多功能3D打印机正面示意图；

图4是根据本申请实施例的多功能3D打印机俯视图。

附图标记

1、固定架；2、水平运动机构；3、垂直运动机构；4、水平驱动装置；5、垂直驱动装置；21、滑轨；22、滑动件；23、进料装置；221、第一杆件；222、第二杆件；223、第一滑块；224、第二滑块；31、升降装置；32、打印平台；33、传动件；311、升降杆件；41、纵向驱动电机；42、横向驱动电机；51、垂直驱动电机。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1-4所示，本申请涉及一种多功能3D打印机，该打印机包括：固定架1、多个水平运动机构2及垂直运动机构3，多个所述水平运动机构2由上而下且等间距设置在所述固定架1上，所述垂直运动机构3和所述固定架1活动连接；还包括：水平驱动装置4和垂直驱动装置5，所述水平驱动装置4和多个所述水平运动机构2连接，所述垂直驱动装置5和所述垂直运动机构3连接。

具体的，固定架1由横向、纵向杆件拼接成打印机的立体框架结构，横向杆件为多层结构，从而可以在其上布置多个水平运动机构2。水平运动机构2具有在水平方向运动的作用，本实施例中，主要指横向、纵向运动，从而能够通过移动完成打印；作为本实施例中优选的，所述水平运动机构2包括：滑轨21、滑动件22和进料装置23，所述滑轨21固定于所述固定架1，所述滑动件22和所述滑轨21连接，所述进料装置23和所述滑动件22连接；滑轨21设置在固定架1的横向杆件上，可以是一体成型，也可以是为独立结构，通过滑轨21实现滑动件22的滑动，进而带动进料装置23的滑动，完成打印；滑动件22在提供一个动力之后，可以在滑轨21上横向或纵向滑动，保证打印正常完成；进料装置23具有盛装打印所需材料的作用，固定在滑动件22上，随着滑动的运动而运动，与喷洒系统结合，能够完成材料喷出，最终完成3D打印。水平运动机构2为多个，由上而下布置，从而与水平驱动装置4配合，能够给每个水平运动机构2提供一个同向的动力，达到同时同向运动的目的，进而可以同时打印多个零件，提高了打印效率；作为本实施例中优选的，所述水平运动机构2为三个；能够实现三个零件的同时打印，是正常3D打印机的三倍速度。垂直运动机构3具有在垂直方向运动的作用，作为本实施例中优选的，所述垂直运动机构3包括：升降装置23和打印平台32，三个所述打印平台32由上而下设置于所述升降装置23上，所述打印平台32位于两个所述水平运动机构2之间；通过升降装置23和垂直驱动装置5的配合，垂直驱动装置5提供一垂直方向的动力，能够实现打印平台32同时上或下运动，由于打印平台32设置在两个所述水平运动机构2之间，能够保证一个打印平台32对应一个水平运动机构2；还能保证当打印平台32同时向上移动时，缩小了和水平运动机构2之间的距离，进而能够打印小型零件，当打印平台32同时向下移动时，增大了和水平运动机构2之间的距离，进而能够打印大型零件；如此，能够调节打印行程，解决了打印行程不兼容问题。

在本实施例中，优选的，所述垂直驱动装置5包括：一个垂直驱动电机51；仅需要一个垂直驱动电机51可以驱动整个升降装置23的升或降，达到同时缩小、扩大打印平台32和水平运动机构2的间距，进而能够同时提高打印小型零件的效率，也可以同时提高打印大型零件的效率。

在本实施例中，驱动垂直运动机构3运动的轨迹可以预先设置，并转化为控制指令控制垂直驱动装置5的启停，进而达到控制水平运动机构2完成运动；也可以是通过与开关的配合，人为控制驱水平驱动装置4的启停，进而达到控制水平运动机构2完成运动。

优选的，可以通过预设软件，在电脑端根据零件大小类型计算出打印机需要的行程(水平运动机构2和打印平台32的间距)，再根据行程信息转换得到驱垂直驱动电机51的控制指令，完成控制。

在本实施例中，驱动水平运动机构2运动的轨迹可以预先设置，并转化为控制指令控制水平驱动装置4的启停，进而达到控制水平运动机构2完成运动；也可以是通过与开关的配合，人为控制驱水平驱动装置4的启停，进而达到控制水平运动机构2完成运动。

从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：

在本申请实施例中，采用多功能打印的方式，通过固定架1、多个水平运动机构2、垂直运动机构3、水平驱动装置4和垂直驱动装置5的配合，达到了变化设备机构以同时打印多个零件，且调整打印行程的目的，从而实现了提升打印效率，且打印行程相兼容的技术效果，进而解决了由于受限于设备本身结构造成的打印效率低，打印行程不兼容的技术问题。

作为本实施例中优选的，所述滑动件22包括：第一杆件221、第二杆件222、第一滑块223和第二滑块224，两个所述第一滑块223、两个所述第二滑块224均相对设置在滑轨21上，第一滑块223和第一杆件221连接，第二滑块224和第二杆件222连接，所述第一杆件221、第二杆件222和所述进料装置23连接。第一杆件221为横向布置的杆件，第二杆件222为纵向布置的杆件，第一杆件221和第二杆件222均穿过进料装置23，当第一杆件221被驱动时，进料装置23可以在第二杆件222上纵向运动，反之，进料装置23可以在第一杆件221上横向运动，如此，保证进料装置23的横向、纵向运动。

作为本实施例中优选的，所述水平驱动装置4包括：一个纵向驱动电机41和一个横向驱动电机42。横向驱动电机42通过传动机构和三个滑动件22上的第一滑块223相连，纵向驱动电机41通过传动机构和三个滑动件22上的第二滑块224相连，通过一个电机能够同时驱动三个进料装置23的横向或纵向运动，达到了三个进料装置23同时运动、喷洒材料的目的，进而实现了同时打印三个相同类型的零件，提升了打印效率。

作为本实施例中优选的，所述水平驱动装置4包括：三个纵向驱动电机41和三个横向驱动电机42。三个横向驱动电机42通过传动机构分别和三个滑动件22上的第一滑块223相连，三个纵向驱动电机41通过传动机构和分别三个滑动件22上的第二滑块224相连，可以给三个纵向驱动电机41和三个横向驱动电机42配置不同的控制指令，能够按不同运动轨迹分别驱动三个进料装置23的横向或纵向运动，达到了三个进料装置23独立的目的，进而能实现打印三个不同类型的零件，也能提升打印的效率。在本实施例中，也可以给三个纵向驱动电机41和三个横向驱动电机42配置相同的控制指令，实现同时打印三个相同类型的零件。

作为本实施例中优选的，所述升降装置23包括：若干与所述打印平台32相连的升降杆件311。升降杆件311作为打印平台32的传动轴，在固定架1上相对设置，优选为一侧设置三个，保证打印平台32上、下运动的稳定性。

作为一种优选的方案，首先将第一套进料装置23与第一套水平于东机构安装在一起、第二套进料装置23与第二套水平于东机构安装在一起、第三套进料装置23与第三套水平于东机构安装在一起，然后将第三套打印平台32固定在第三套传动件33上，组装好的第三套进料装置23与第三套水平运动机构2固定在固定架1上，可以沿固定架1上下任意位置固定，最后依次将第二套打印平台32固定在第二套传动件33上，组装好的第二套进料装置23与第二套水平运动机构2固定在固定架1上，将第一套打印平台32固定在第一套传动件33上，组装好的第一套进料装置23与第一套水平运动固定在固定架1上，依此类推成N组打印系统，每一组均可以在固定架1上下调整位置，由垂直驱动装置5提供动力，也可以为第一套传动件33-第二套传动件33、1第三套传动件33单独提供动力，在升降装置23的运动导向下，实现各自的垂直上、下运动，在分别输入打印任务的时候，各轴同时开始做打印任务。

本领域的技术人员应当了解，本发明中涉及的电机可以和丝杆螺母相连实现旋转运动转换为横向、纵向及垂直运动。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种多功能3D打印机，其特征在于，包括：固定架、多个水平运动机构及垂直运动机构，多个所述水平运动机构由上而下且等间距设置在所述固定架上，所述垂直运动机构和所述固定架活动连接；还包括：水平驱动装置和垂直驱动装置，所述水平驱动装置和多个所述水平运动机构连接，所述垂直驱动装置和所述垂直运动机构连接；

所述水平运动机构包括：滑轨、滑动件和进料装置，所述滑轨固定于所述固定架，所述滑动件和所述滑轨连接，所述进料装置和所述滑动件连接；

所述滑动件包括：第一杆件、第二杆件、第一滑块和第二滑块，两个所述第一滑块、两个所述第二滑块均相对设置在滑轨上，第一滑块和第一杆件连接，第二滑块和第二杆件连接，所述第一杆件、第二杆件和所述进料装置连接；

所述水平驱动装置包括：三个纵向驱动电机和三个横向驱动电机；

所述垂直运动机构包括：升降装置和打印平台，三个所述打印平台由上而下设置于所述升降装置上，所述打印平台位于两个所述水平运动机构之间；

所述垂直驱动装置包括：一个垂直驱动电机；

所述升降装置包括：若干与所述打印平台相连的升降杆件，升降杆件作为打印平台的传动轴，在固定架上相对设置；

将第三套打印平台固定在第三套传动件上，组装好的第三套进料装置与第三套水平运动机构固定在固定架上，可以沿固定架上下任意位置固定，将第二套打印平台固定在第二套传动件上，组装好的第二套进料装置与第二套水平运动机构固定在固定架上，将第一套打印平台固定在第一套传动件上，组装好的第一套进料装置与第一套水平运动机构固定在固定架上，依此类推成N组打印系统，每一组均可以在固定架上下调整位置，由垂直驱动装置提供动力。

2.根据权利要求1所述的多功能3D打印机，其特征在于，所述水平运动机构为三个。