CN109878082A - 一种多维运动3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种多维运动3D打印机，包括底座、横梁、多个打印组件、第一驱动机构和第二驱动机构；横梁第一端与第一安装板滑动连接，横梁第二端与第二安装板滑动连接；第一驱动机构驱动横梁第一端在第一安装板上沿竖直方向上下移动；第二驱动机构驱动横梁第二端在第二安装板上沿竖直方向上下移动；多个打印组件并排安装在横梁底端。本发明多个同步轮带动同步带移动，同步带带动固定台环形移动，实现打印喷头的环形移动，再由第一驱动机构、第二驱动机构同时同速分别驱动第一滑块、第二滑块在竖直方向移动，实现打印喷头在竖直方向的上下移动，从而实现打印喷头多维运动，提高三维打印效果，提高模型打印质量，保证模型的品质。

Description

一种多维运动3D打印机

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种多维运动3D打印机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，是一种累积制造技术，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，其基本原理是通过把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来，而打印出的产品，并可以即时使用。3D打印机过去常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造，可用于珠宝，鞋类，工业设计，建筑，工程和施工，汽车，航空航天，牙科和医疗产业，教育，地理信息系统，土木工程，和许多其他领域。

现今市场上的三维打印机多是通过调整打印喷头的位置来调整打印位置的，由于打印喷头不容易移动造成打印效果不佳，尤其是当打印一些结构复杂，精度要求高的模型时，容易出现偏差，导致整个模型的报废，从而降低生产效率，提高生产成本。

发明内容

基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种多维运动3D打印机。

本发明提出的一种多维运动3D打印机，包括底座、横梁、多个打印组件、第一驱动机构和第二驱动机构；其中：

底座水平布置，底座上端设有多个打印台，底座两端设有竖直相对布置的第一安装板、第二安装板；

横梁位于底座上方并平行于底座，横梁第一端与第一安装板滑动连接，横梁第二端与第二安装板滑动连接；

第一驱动机构用于驱动横梁第一端在第一安装板上沿竖直方向上下移动；

第二驱动机构用于驱动横梁第二端在第二安装板上沿竖直方向上下移动；

多个打印组件并排安装在横梁底端且多个打印组件分别与多个打印台一一对应设置，打印组件包括环形板、同步带、多个同步轮、第一电机和打印喷头，环形板平行于底座且环形板两端通过连接杆与横梁连接，环形板外周环形布置有多个固定架，多个同步轮绕环形板外周环形布置且多个同步轮分别转动安装在多个固定架上，同步带围绕环形板外周环形布置且同步带安装在多个同步轮外部，同步带外部固定有固定台，第一电机与一同步轮传动连接并驱动该同步轮转动，打印喷头通过连接件与固定台连接。

优选的，环形板呈椭圆形，多个打印组件的环形板具有不同的长轴且多个打印组件的环形板具有不同的短轴。

优选的，连接件包括支撑杆、调节杆和驱动气缸，支撑杆竖直布置且其顶端与固定台固定连接，调节杆一端与支撑杆底端转动连接且其另一端与打印喷头连接，驱动气缸安装在支撑杆上并与调节杆连接用于驱动调节杆转动。

优选的，打印组件还包括气泵，环形板内设有环形气腔，环形板底端环形布置有多个与环形气腔连通的出气孔，气泵通过导气管与环形气腔连通。

优选的，第一安装板上设有竖直布置的第一导轨，第一导轨上设有可在第一导轨上滑动的第一滑块，横梁第一端与第一滑块固定连接，第一驱动机构与第一滑块连接并驱动第一滑块在第一导轨上滑动。

优选的，第一驱动机构包括第一传动轮、第二传动轮、第一传送带和第二电机，第一传动轮、第二传动轮上下布置且第一传动轮、第二传动轮均转动安装在第一安装板，第一传送带安装在第一传动轮、第二传动轮外部，第一滑块与第一传送带连接，第二电机与第一传动轮传动连接用于驱动第一传动轮转动。

优选的，第一安装板上设有上下布置的第一安装架、第二安装架，第一传动轮、第二传动轮分别转动安装在第一安装架、第二安装架上。

优选的，第二安装板上设有竖直布置的第二导轨，第二导轨上设有可在第二导轨上滑动的第二滑块，横梁第二端与第二滑块固定连接，第二驱动机构与第二滑块连接并驱动第二滑块在第二导轨上滑动。

优选的，第二驱动机构包括第三传动轮、第四传动轮、第二传送带和第三电机，第三传动轮、第四传动轮上下布置且第三传动轮、第四传动轮均转动安装在第二安装板，第二传送带安装在第三传动轮、第四传动轮外部，第二滑块与第二传送带连接，第三电机与第三传动轮传动连接用于驱动第三传动轮转动。

优选的，第二安装板上设有上下布置的第三安装架、第四安装架，第三传动轮、第四传动轮分别转动安装在第三安装架、第四安装架上。

本发明提出的一种多维运动3D打印机，通过第一电机带动一同步轮的转动，多个同步轮带动同步带移动，同步带带动固定台环形移动，从而实现打印喷头的环形移动，再由第一驱动机构、第二驱动机构同时同速分别驱动第一滑块、第二滑块在竖直方向移动，实现横梁在竖直方向的上下移动且移动过程中保持横梁处于水平状态，实现打印喷头在竖直方向的上下移动，从而实现打印喷头多维运动，提高三维打印效果，提高模型打印质量，保证模型的品质；而且本发明多个打印组件的环形板具有具有不同的长轴且多个打印组件的环形板6具有不同的短轴，可以满足不同尺寸的模型打印；更进一步的，通过气泵向环形气腔内引入冷空气，在打印的同时由多个出气孔出气对模型进行吹风冷却，冷却速度快，冷却均匀。

附图说明

图1为本发明提出的一种多维运动3D打印机的结构示意图；

图2为本发明提出的一种多维运动3D打印机中打印组件的结构示意图；

图3为本发明提出的一种多维运动3D打印机中第一驱动机构的结构示意图；

图4为本发明提出的一种多维运动3D打印机中第二驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

参照图1-图4，本发明提出一种多维运动3D打印机，包括底座1、横梁2、多个打印组件、第一驱动机构和第二驱动机构；其中：

底座1水平布置，底座1上端设有多个打印台3，底座1两端设有竖直相对布置的第一安装板4、第二安装板5。第一安装板4上设有竖直布置的第一导轨16，第一导轨16上设有可在第一导轨16上滑动的第一滑块17，第一安装板4上设有上下布置的第一安装架22、第二安装架23且第一安装架22、第二安装架23的连线平行于第一导轨16。第二安装板5上设有竖直布置的第二导轨24，第二导轨24上设有可在第二导轨24上滑动的第二滑块25，第二安装板5上设有上下布置的第三安装架19、第四安装架27且第三安装架19、第四安装架27的连线平行于第二导轨24。

横梁2位于底座1上方并平行于底座1，横梁2第一端与第一滑块17连接，横梁2第二端与第二滑块25连接。

第一驱动机构与第一滑块17连接并驱动第一滑块17在第一导轨16上滑动。

第二驱动机构与第二滑块25连接并驱动第二滑块25在第二导轨24上滑动。

多个打印组件并排安装在横梁2底端且多个打印组件分别与多个打印台3一一对应设置，打印组件包括环形板6、同步带7、多个同步轮8、第一电机、打印喷头9和气泵。环形板6平行于底座1且环形板6两端通过连接杆10与横梁2连接，环形板6呈椭圆形，多个打印组件的环形板6具有不同的长轴且多个打印组件的环形板6具有不同的短轴；环形板6外周环形布置有多个固定架11，环形板6内设有环形气腔15，环形板6底端环形布置有多个与环形气腔15连通的出气孔，气泵通过导气管与环形气腔15连通。多个同步轮8绕环形板6外周环形布置且多个同步轮8分别转动安装在多个固定架11上，同步带7围绕环形板6外周环形布置且同步带7安装在多个同步轮8外部，同步带7外部固定有固定台12。第一电机与一同步轮8传动连接并驱动该同步轮8转动。打印喷头9通过连接件与固定台12连接。

本发明工作时，通过第一电机带动一同步轮8的转动，多个同步轮8带动同步带7移动，同步带7带动固定台12环形移动，从而实现打印喷头9的环形移动，再由第一驱动机构、第二驱动机构同时同速分别驱动第一滑块17、第二滑块25在竖直方向移动，实现横梁2在竖直方向的上下移动且移动过程中保持横梁2处于水平状态，实现打印喷头9在竖直方向的上下移动，从而实现打印喷头9多维运动，提高三维打印效果，提高模型打印质量，保证模型的品质；而且本发明多个打印组件的环形板6具有具有不同的长轴且多个打印组件的环形板6具有不同的短轴，可以满足不同尺寸的模型打印；更进一步的，通过气泵向环形气腔15内引入冷空气，在打印的同时由多个出气孔出气对模型进行吹风冷却，冷却速度快，冷却均匀。

本实施例中，连接件包括支撑杆13、调节杆14和驱动气缸，支撑杆13竖直布置且其顶端与固定台12固定连接，调节杆14一端与支撑杆13底端转动连接且其另一端与打印喷头9连接，驱动气缸安装在支撑杆13上并与调节杆14连接用于驱动调节杆14转动。通过驱动气缸驱动调节杆14转动，实现打印喷头9的位置调节。

在具体实施例中，第一驱动机构包括第一传动轮18、第二传动轮、第一传送带20和第二电机21，第一传动轮18、第二传动轮上下布置且第一传动轮18、第二传动轮分别转动安装在第一安装架22、第二安装架23上，第一传送带20安装在第一传动轮18、第二传动轮外部，第一滑块17与第一传送带20连接，第二电机21与第一传动轮18传动连接用于驱动第一传动轮18转动。第二电机21驱动第一传动轮18转动，第一传动轮18、第二传动轮带动第一传送带20移动，第一传送带20带动第一滑块17在第一导轨16上滑动，从而实现横梁2第一端在竖直方向上的移动。

在具体实施例中，第二驱动机构包括第三传动轮26、第四传动轮、第二传送带28和第三电机29，第三传动轮26、第四传动轮上下布置且第三传动轮26、第四传动轮分别转动安装在第三安装架19、第四安装架27上，第二传送带28安装在第三传动轮26、第四传动轮外部，第二滑块25与第二传送带28连接，第三电机29与第三传动轮26传动连接用于驱动第三传动轮26转动。第三电机29驱动第三传动轮26转动，第三传动轮26、第四传动轮带动第二传送带28移动，第二传送带28带动第二滑块24在第二导轨25上滑动，从而实现横梁2第二端在竖直方向上的移动。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多维运动3D打印机，其特征在于，包括底座（1）、横梁（2）、多个打印组件、第一驱动机构和第二驱动机构；其中：

底座（1）水平布置，底座（1）上端设有多个打印台（3），底座（1）两端设有竖直相对布置的第一安装板（4）、第二安装板（5）；

横梁（2）位于底座（1）上方并平行于底座（1），横梁（2）第一端与第一安装板（4）滑动连接，横梁（2）第二端与第二安装板（5）滑动连接；

第一驱动机构用于驱动横梁（2）第一端在第一安装板（4）上沿竖直方向上下移动；

第二驱动机构用于驱动横梁（2）第二端在第二安装板（5）上沿竖直方向上下移动；

多个打印组件并排安装在横梁（2）底端且多个打印组件分别与多个打印台（3）一一对应设置，打印组件包括环形板（6）、同步带（7）、多个同步轮（8）、第一电机和打印喷头（9），环形板（6）平行于底座（1）且环形板（6）两端通过连接杆（10）与横梁（2）连接，环形板（6）外周环形布置有多个固定架（11），多个同步轮（8）绕环形板（6）外周环形布置且多个同步轮（8）分别转动安装在多个固定架（11）上，同步带（7）围绕环形板（6）外周环形布置且同步带（7）安装在多个同步轮（8）外部，同步带（7）外部固定有固定台（12），第一电机与一同步轮（8）传动连接并驱动该同步轮（8）转动，打印喷头（9）通过连接件与固定台（12）连接。

2.根据权利要求1所述的多维运动3D打印机，其特征在于，环形板（6）呈椭圆形，多个打印组件的环形板（6）具有不同的长轴且多个打印组件的环形板（6）具有不同的短轴。

3.根据权利要求1所述的多维运动3D打印机，其特征在于，连接件包括支撑杆（13）、调节杆（14）和驱动气缸，支撑杆（13）竖直布置且其顶端与固定台（12）固定连接，调节杆（14）一端与支撑杆（13）底端转动连接且其另一端与打印喷头（9）连接，驱动气缸安装在支撑杆（13）上并与调节杆（14）连接用于驱动调节杆（14）转动。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的多维运动3D打印机，其特征在于，打印组件还包括气泵，环形板（6）内设有环形气腔（15），环形板（6）底端环形布置有多个与环形气腔（15）连通的出气孔，气泵通过导气管与环形气腔（15）连通。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的多维运动3D打印机，其特征在于，第一安装板（4）上设有竖直布置的第一导轨（16），第一导轨（16）上设有可在第一导轨（16）上滑动的第一滑块（17），横梁（2）第一端与第一滑块（17）固定连接，第一驱动机构与第一滑块（17）连接并驱动第一滑块（17）在第一导轨（16）上滑动。

6.根据权利要求5所述的多维运动3D打印机，其特征在于，第一驱动机构包括第一传动轮（18）、第二传动轮、第一传送带（20）和第二电机（21），第一传动轮（18）、第二传动轮上下布置且第一传动轮（18）、第二传动轮均转动安装在第一安装板（4），第一传送带（20）安装在第一传动轮（18）、第二传动轮外部，第一滑块（17）与第一传送带（20）连接，第二电机（21）与第一传动轮（18）传动连接用于驱动第一传动轮（18）转动。

7.根据权利要求6所述的多维运动3D打印机，其特征在于，第一安装板（4）上设有上下布置的第一安装架（22）、第二安装架（23），第一传动轮（18）、第二传动轮分别转动安装在第一安装架（22）、第二安装架（23）上。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的多维运动3D打印机，其特征在于，第二安装板（5）上设有竖直布置的第二导轨（24），第二导轨（24）上设有可在第二导轨（24）上滑动的第二滑块（25），横梁（2）第二端与第二滑块（25）固定连接，第二驱动机构与第二滑块（25）连接并驱动第二滑块（25）在第二导轨（24）上滑动。

9.根据权利要求8所述的多维运动3D打印机，其特征在于，第二驱动机构包括第三传动轮（26）、第四传动轮、第二传送带（28）和第三电机（29），第三传动轮（26）、第四传动轮上下布置且第三传动轮（26）、第四传动轮均转动安装在第二安装板（5），第二传送带（28）安装在第三传动轮（26）、第四传动轮外部，第二滑块（25）与第二传送带（28）连接，第三电机（29）与第三传动轮（26）传动连接用于驱动第三传动轮（26）转动。

10.根据权利要求9所述的多维运动3D打印机，其特征在于，第二安装板（5）上设有上下布置的第三安装架（19）、第四安装架（27），第三传动轮（26）、第四传动轮分别转动安装在第三安装架（19）、第四安装架（27）上。