CN110421847A - 一种3d打印设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种3D打印设备，其包括：机架；料缸组件；料缸组件包括装配支架、料缸、料缸托架、驱动料缸托架升降的升降机构；装配支架固定于地面；料缸托架从料缸的底部和至少两个侧面托住料缸；升降机构包括滑动装置、多个连杆、和与连杆的一端固定连接的支座，支座与料缸支架固定连接；滑动装置固定于装配支架上，连杆的另一端与滑动装置铰接，滑动装置带动连杆的另一端在水平方向上滑动；激光模组；激光模组固定于机架上方。本发明对料缸的安装方式进行了改进，方便推出料缸，完成料缸的清洗；保障打印材料的清洁、对提高3D打印设备的打印质量、打印效果有非常重大的进步；同时减轻了机架的承重，降低机架变形几率。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D打印设备。
背景技术
3D打印是一种快速打印成型技术，目前，3D打印技术已普及于工业化生产制造中。3D打印设备通常包括料缸，用于存储打印三维物体的原材料；铺液装置，位于料缸上方且可在工作平面上进行水平运动；激光模组，用于发射激光，通常设置于料缸上方，对料缸内的原材料进行激光加工。基于打印物体的大小，料缸大小通常为600*600，大的可为600*1200；并且料缸内存储了大量原材料，因此其通常难以搬动，均为固定设置于机架上；从而导致料缸很难清洗；但是长期不清洗，容易影响原材料的清洁和质量，影响3D打印设备的打印效果。
因此，如何提供一种便于清洗料缸的3D打印设备成为了业界需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种3D打印设备，其料缸可升降，方便推出、清洗，保障原材料清洁。
为了实现上述目的，本发明提供了一种3D打印设备，其包括：
机架；
料缸组件；料缸组件包括装配支架、料缸、料缸托架、驱动料缸托架升降的升降机构；装配支架固定于地面；料缸托架从料缸的底部和至少两个侧面托住料缸；升降机构包括滑动装置、多个连杆、和与连杆的一端固定连接的支座，支座与料缸支架固定连接；滑动装置固定于装配支架上，连杆的另一端与滑动装置铰接，滑动装置带动连杆的另一端在水平方向上滑动；
激光模组；激光模组固定于机架上方。
本发明中，通过料缸托架固定并拖住料缸，并且升降机构与料缸托架连接，实现料缸的升降，使得需要清洗料缸时，将料缸降下，可方便地推出料缸，便于对料缸进行清洗。
本发明的3D打印设备，相对于现有技术，对料缸的安装方式进行了改进，不影响打印的前提下，方便推出料缸，完成料缸的清洗；保障打印材料的清洁、对提高3D打印设备的打印质量、打印效果有非常重大的进步。
本发明的3D打印设备，料缸设置于装配支架上，与机架为分离式设计可有效减轻机架的承重，降低机架变形的几率，提高3D打印设备的使用寿命。
根据本发明另一具体实施方式，滑动装置包括滑移机构，滑移机构包括：滑轨、滑块、滑块连接座；滑轨固定于装配支架上，滑块在滑轨上滑移式连接，滑块连接座与滑块固定连接，滑块带动滑块连接座滑移；滑块连接座与连杆的另一端铰接。
根据本发明另一具体实施方式，滑动装置还包括控制滑块滑动距离的位移机构，位移机构包括支承座、丝杆、驱动丝杆转动的蜗轮蜗杆电机组件；支承座包括两个，两个支承座固定于装配支架的两端，丝杆穿过滑块连接座、并架设于两个支承座上；蜗轮蜗杆电机组件固定于装配支架的一侧。
根据本发明另一具体实施方式，3D打印设备包括两个滑动装置，分别设置于料缸的两侧。
根据本发明另一具体实施方式，滑块连接座包括两个，一个滑块连接座连接两个连杆。
根据本发明另一具体实施方式，丝杆为正反牙梯形丝杆。
根据本发明另一具体实施方式，机架的前侧面设有第一活动板；装配支架的前侧面设有第二活动板，料缸托架的前侧面设有第三活动板；料缸上设有拉手。
3D打印设备还包括大理石工作台、激光模组、丝网和驱动丝网移动的驱动装置；激光模组设置于机架的上方。
根据本发明另一具体实施方式，3D打印设备还包括功率计，功率计设置于料缸的上方，功率计可移动设置。现有技术的功率计通常设置于料缸上或者液位测量装置上，其距离激光出口较远，并且，功率计安装于料缸上，使得料缸不便于推出进行清洗。
根据本发明另一具体实施方式，激光模组包括负透镜、正透镜聚焦镜筒、振镜装置，负透镜在其轴向方向上可移动，振镜装置内设有X振镜和Y振镜。
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1是实施例1的3D打印设备的结构示意图；
图2是实施例1的3D打印设备的料缸组件示意图；
图3是实施例1的3D打印设备的料缸组件爆炸示意图；
图4是图2的料缸组件局部示意图；
图5是实施例1的3D打印设备的机架上方部件示意图；
图6是实施例1的3D打印设备的功率计装置示意图；
图7是实施例1的3D打印设备的激光模组示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种3D打印设备，如图1-7所示，其包括机架1、料缸组件2、激光模组3；机架1上设有大理石工作台4，料缸组件2设置于大理石工作台4的下方，大理石工作台4中央为穿孔，用于丝网由上至下移动至料缸22；激光模组3设置于大理石工作台4的上方，激光模组3发射激光光束，对料缸22内的原材料进行打印加工。
料缸组件2包括装配支架21、料缸22、料缸托架23、驱动料缸托架23升降的升降机构；装配支架21固定于地面；料缸托架23从料缸22的底部和至少两个侧面托住料缸22；升降机构包括滑动装置、多个连杆242、和与连杆242的一端固定连接的支座243，支座243与料缸托架23固定连接；滑动装置固定于装配支架21上，滑动装置包括滑移机构和控制滑块247滑动距离的位移机构；滑移机构包括：滑轨244、滑块247、滑块连接座248；滑轨244通过连接板246固定于装配支架21上，滑块247在滑轨244上滑移式连接，滑块连接座248与滑块247固定连接，滑块247带动滑块连接座248滑移；滑块连接座248与连杆242的另一端铰接；滑动装置带动连杆242的另一端在水平方向上滑动；其通过料缸托架23固定并拖住料缸22，并且升降机构与料缸托架23连接，实现料缸22的升降；位移机构包括支承座250、丝杆245、驱动丝杆245转动的蜗轮蜗杆电机组件241；支承座250包括两个，丝杆245为正反牙梯形丝杆245，两个支承座250分别在丝杆245的两端支撑；丝杆245穿过滑块连接座248、并架设于两个支承座250上，滑块连接座248和支承座250上均设有防护丝杆245的衬套249；蜗轮蜗杆电机组件241固定于装配支架21的一侧，带动丝杆245转动。本实施例的3D打印设备包括两个滑动装置，分别设置于料缸22的两侧，实现升降平衡；滑块连接座248包括两个，分别设置于丝杆245的两端，两个滑块连接座248同步运动；一个滑块连接座248连接两个连杆242实现稳定地升降过程。清洗料缸22时，将料缸22降下，可方便地推出料缸22，便于对料缸22进行清洗。为了便于料缸22的推出，机架1的前侧面设有第一活动板11；装配支架21的前侧面设有第二活动板211，料缸托架23的前侧面设有第三活动板231；料缸22上设有拉手221，用于拉出料缸22；料缸22降至地面后，依次拉开第一活动板11、第二活动板211、第三活动板231，即可拉出料缸22。第一活动板11与机架1、第二活动板211与装配支架21、第三活动板231与料缸托架23均为螺纹连接，拧松螺纹后，打开活动板，其也可以为任意其他能够活动连接、方便拆装的方式。为了进一步方便料缸22推出，料缸22的底部设有万向轮，232分别设置于料缸22的四个角。本实施例的3D打印设备，相对于现有技术，对料缸22的安装方式进行了改进，不影响打印的前提下，方便推出料缸22，完成料缸22的清洗；保障打印材料的清洁、对提高3D打印设备的打印质量、打印效果有非常重大的进步；同时，料缸22设置于装配支架21上，与机架1为分离式设计，可有效减轻机架1的承重，降低机架1变形几率。
3D打印设备还包括功率计装置5，功率计装置5设置于料缸的上方，功率计511可移动设置；功率计511用于检测激光功率；开始打印前，首先将功率计511移动至激光出口的光路上，检测激光的功率，检测完成合格后，将功率计511移开，激光器以校准过的功率进行打印。
机架1上设有固定激光模组3的基板31；基板31固定于机架1的上方；基板31上设有用于激光器发射的激光通过的发射通孔311；功率计511可移动地移动至发射通孔311的正下方。为实现功率计511的移动，将移动至需要检测激光功率的位置；功率计装置5包括：功率计511固定机构，功率计511固定机构包括功率计安装盒512和移动臂513；功率计511固定于功率计安装盒512内；功率计安装盒512与移动臂513的一端固定连接；通过摆动移动臂513，带动功率计安装盒512转动，带动功率计511移动至反射通孔下方检测；驱动移动臂513移动的驱动机构为直流电机521驱动；同时通过转动机构带动移动臂513转动，实现功率计511的移动；转动机构包括转动轴532、移动基座531；移动基座531固定安装于基板31的侧壁，用于固定功率计装置5；转动轴532与直流电机521的输出轴固定连接；转动轴532的底部与移动臂513的另一端固定连接，使得直流电机521带动转动轴532转动，转动轴532带动移动臂513摆动，从而实现功率计511的移动；其还包括固定架522，固定架522固定于移动基座531的上侧面；用于固定直流电机521；固定架522包括固定板和固定螺柱，固定板通过固定螺柱固定于移动基座531上，直流电机521的输出轴穿过固定板与转动轴532连接。移动基座531的上下两侧固定有轴承座533，稳定转动轴532的转动。功率计装置5还包括接近感应开关534。接近感应开关534的数目为两个；两个接近感应开关534固定于移动基座531上相邻的两侧面，用于感应功率计511的移动位置。功率计装置5还包括用于固定接近感应开关534的安装板535，接近感应开关534固定于安装板535的一端，安装板535另一端设有条形孔536，安装板535通过螺钉穿过条形孔536螺接于移动基座531的侧面，通过条形孔536，调节接近感应开关534的安装位置。功率计511与基板31在上下方向的距离为10-35cm；例如15cm，使得功率计511接近激光出口检测；并且功率计511的可移动，使得功率计511可以移动至激光光束的中心进行检测，检测结果更精确。
激光模组3固定于机架1上方。激光模组3设置于激光外壳内，激光外壳包括底板333，激光外壳的前侧壁设有激光入射孔3(图中未示出)，底板333上设有激光出射孔，激光出射孔与基板31上的发射通孔311同轴；激光模组包括负透镜(图中未示出)、聚焦镜筒、振镜装置，负透镜在其轴向方向上可移动；聚焦镜筒36内设有正透镜(图中未示出)；激光入射孔322、负透镜(图中未示出)、聚焦镜筒36同轴，负透镜(图中未示出)在其轴向方向上可移动；驱动负透镜(图中未示出)移动的驱动装置为音圈电机33，其定子固定于底板321上，负透镜(图中未示出)固定于音圈电机33的动子(设于定子内，图中未示出)上；音圈电机33带动动子移动，通过动子的移动带动负透镜(图中未示出)移动，控制方便，轴向位置精确。本实施例的音圈电机33通过光栅装置34控制其移动距离，光栅装置34与音圈电机33电性连接，光栅装置34通过光栅安装板341固定于底板321上；通过光栅装置34检测和反馈音圈电机33的动子移动距离，精确控制负透镜的轴向位移，提高打印质量和精度。聚焦镜筒36通过镜筒座35固定，镜筒座35的轴向为中空，镜筒座35固定于音圈电机33的定子上；聚焦镜筒36的一端与镜筒座35固定连接，聚焦镜筒36的另一端连接准直器37，准直器37套入聚焦镜筒36固定。
音圈电机33的定子设有入光孔和出光孔；其入光孔与激光入射孔322同轴，其出光孔与镜筒座35同轴；激光从激光入射孔322穿过入光孔，传播至负透镜(图中未示出)，穿过负透镜(图中未示出)至出光孔，再至聚焦镜筒36，到达聚焦镜片实现聚焦；负透镜(图中未示出)的移动引导激光光束的Z轴移动，聚焦镜筒36的型号为OPEX DS7.5-355-800。
振镜装置39内设有X振镜和Y振镜，振镜装置39设置于激光出射孔的上方。振镜装置39通过振镜座31固定安装，振镜装置39固定于振镜座38的一侧，准直器37固定于振镜座38的另一侧；振镜座38上设有通光孔，使得准直器37的激光传播至振镜装置39内。X振镜、Y振镜引导激光光束的X轴、Y轴方向的移动；与负透镜(图中未示出)引导激光光束的Z轴移动，共同形成引导激光光束在一个三维坐标下的移动，因此，其在每一个位置(工件表面需要打印的位置)均为小光斑，不会形成椭圆光斑。
虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。
Claims (9)
1.一种3D打印设备，其特征在于，所述3D打印设备包括：
机架；
料缸组件；所述料缸组件包括装配支架、料缸、料缸托架、驱动所述料缸托架升降的升降机构；所述装配支架固定于地面；所述料缸托架从所述料缸的底部和至少两个侧面托住所述料缸；所述升降机构包括滑动装置、多个连杆、和与所述连杆的一端固定连接的支座，所述支座与所述料缸支架固定连接；所述滑动装置固定于所述装配支架上，所述连杆的另一端与所述滑动装置铰接，所述滑动装置带动所述连杆的另一端在水平方向上滑动；
激光模组；所述激光模组固定于所述机架上方。
2.如权利要求1所述的3D打印设备，其特征在于，所述滑动装置包括滑移机构，所述滑移机构包括：滑轨、滑块、滑块连接座；所述滑轨固定于所述装配支架上，所述滑块在所述滑轨上滑移式连接，所述滑块连接座与所述滑块固定连接，所述滑块带动所述滑块连接座滑移；所述滑块连接座与所述连杆的另一端铰接。
3.如权利要求2所述的3D打印设备，其特征在于，所述滑动装置还包括控制所述滑块滑动距离的位移机构，所述位移机构包括支承座、丝杆、驱动所述丝杆转动的蜗轮蜗杆电机组件；所述支承座包括两个，两个所述支承座固定于所述装配支架的两端，所述丝杆穿过所述滑块连接座、并架设于两个所述支承座上；所述蜗轮蜗杆电机组件固定于所述装配支架的一侧。
4.如权利要求3所述的3D打印设备，其特征在于，所述3D打印设备包括两个所述滑动装置，分别设置于所述料缸的两侧。
5.如权利要求3所述的3D打印设备，其特征在于，所述滑块连接座包括两个，一个所述滑块连接座连接两个所述连杆。
6.如权利要求3所述的3D打印设备，其特征在于，所述丝杆为正反牙梯形丝杆。
7.如权利要求1所述的3D打印设备，其特征在于，所述机架的前侧面设有第一活动板；所述装配支架的前侧面设有第二活动板，所述料缸托架的前侧面设有第三活动板；所述料缸上设有拉手。
8.如权利要求1所述的3D打印设备，其特征在于，所述3D打印设备还包括功率计，所述功率计设置于所述料缸的上方，所述功率计可移动设置。
9.如权利要求1所述的3D打印设备，其特征在于，所述激光模组包括负透镜、聚焦镜筒、振镜装置，所述负透镜在其轴向方向上可移动，所述振镜装置内设有X振镜和Y振镜。
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