CN203357902U - 一种三维打印机 - Google Patents

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本实用新型公开一种三维打印机,该三维打印机包括支承装置、运动机构、挤出机、打印平台;所述运动机构安装于支承装置上,包括X轴运动机构、Y轴运动机构以及Z轴运动机构;所述挤出机安装在X轴运动机构上,且挤出机的喷头向下;所述打印平台水平安装在Z轴运动机构上,并且位于挤出机下方;所述X轴运动机构、Y轴运动机构驱使挤出机水平方向的移动,所述Z轴运动机构驱使打印平台竖直方向的移动。所述三维打印机通过选用多种合适的标准零件来减少非标准零件的使用,从而达到制造简单和成本低的目的。并且通过稳定的结构、轻巧的运动构件来达到打印精度高的目的。

Description

一种三维打印机
技术领域
[0001] 本实用新型涉及快速成型技术领域,具体涉及一种三维打印机。
背景技术
[0002]目前大多快速成型设备存在体积庞大、购机成本高及设备后期维护费用昂贵等问题,制约了快速成型机无法像传统打印机一样方便、实用、普及。而三维打印机是一种新型的快速成型设备,能自动、快速地将设计思想物化为具有一定结构和功能的原型或直接制造零部件,从而对产品设计进行快速评价、修改,以缩短产品开发周期与降低生产成本。按照输出物体的大小和材质不同,三维打印机有大、中、小型等不同类型。快速成型技术的发展方向主要有两个,一个方向是往高端发展,在精度、硬度、强度等方面可以完成取代批量制造的产品;另一个方向是往低端发展,在成本、易用性方面不断突破。目前,大多数公司专注于后一种发展方向。对于后一种发展方向,如何在不降低三维打印机的打印精度的前提下,降低其生产成本是目前迫切需要解决的问题。
实用新型内容
[0003] 本实用新型提供一种打印精度高、结构简单、生产成本低的三维打印机。
[0004] 本实用新型采用以下技术方案:
[0005] 一种三维打印机,包括支承装置、运动机构、挤出机、打印平台;所述运动机构安装于支承装置上,包括X轴运动机构、Y轴运动机构以及Z轴运动机构;所述挤出机安装在X轴运动机构上,且挤出机的喷头向下;所述打印平台水平安装在Z轴运动机构上,并且位于挤出机下方;所述X轴运动机构、Y轴运动机构驱使挤出机水平方向的移动,所述Z轴运动机构驱使打印平台竖直方向的移动;
[0006] 所述Z轴运动机构包括两根呈对角布置的Z轴导轨、两根呈对角布置的丝杠以及Z轴驱动装置;所述Z轴导轨、丝杠均竖直安装在支承装置上,并且丝杠通过设有轴承的轴承座固定在支承装置上;所述Z轴驱动装置包括Z轴动力装置、Z轴同步带,所述Z轴同步带安装在Z轴动力装置的主动带轮以及丝杠的轮齿上;所述打印平台包括套接于Z轴导轨的直线轴承,与丝杠配合的丝杠螺母。
[0007] 所述Z轴运动机构采用两根呈对角布置的Z轴导轨,两根呈对角布置丝杠;通过Z轴驱动装置驱动丝杠围绕其中心轴旋转,丝杠作用于打印平台的丝杠螺母,从而实现打印平台的平稳地升降。
[0008] 所述Y轴运动机构包括两根相互平行且水平布置Y轴导轨、Y轴驱动装置;所述Y轴导轨与支承装置固定相连;所述Y轴驱动装置包括Y轴动力装置、Y轴同步带、Y轴从动带轮,所述Y轴同步带安装在Y轴动力装置的主动带轮及Y轴从动带轮上;所述Y轴运动机构还包括分别安装在两根Y轴导轨上的两个安装座,所述安装座设有套接在Y轴导轨的直线轴承,并且其中一个安装座与Y轴同步带固定相连;
[0009] 所述X轴运动机构包括两根相互平行且水平布置X轴导轨、X轴驱动装置;所述X轴导轨总体上与Y轴导轨相垂直,并且两端分别与两安装座固定相连;所述X轴驱动装置包括X轴动力装置、X轴同步带、X轴从动带轮,其中X轴动力装置、X轴从动带轮分别安装在两安装座上,X轴从动带轮安装在X轴动力装置的主动带轮及X轴从动带轮上;
[0010] 所述三维打印机还包括挤出机支座,所述挤出机固定安装在挤出机支座上;所述挤出机支座设有套接于X轴导轨上的直线轴承;所述挤出机支座与X轴同步带固定相连。
[0011] 所述挤出机安装在安装座上,可减少挤出机沿X轴运动时,X轴动力装置的额定输出功率。
[0012] 相对现有技术,本实用新型结构简单、设计紧凑、结构稳定,通过选用多种合适的标准零件来减少非标准零件的使用,例如,直线轴承、轴承座、丝杠的使用,设计出不需要开模具等复杂加工只需要普通加工、简单加工的零件,从而达到制造简单和成本低的目的。通过稳定的结构、轻巧的运动构件来达到打印精度高的目的。
附图说明
[0013] 以下结合附图对本实用新型进行详细描述。
[0014] 图1为本实用新型优选实施例的立体图。
[0015] 图2为图1中支承装置的立体图。
[0016] 图3为图1中X轴运动机构及Y轴运动机构的立体图。
[0017] 图4为图1中Z轴运动机构及打印平台的立体图。
[0018] 图中:1_支承装置,2-挤出机,3-打印平台,4-挤出机支座,5-喷头,6-角钢,7-Y轴导轨,8-导轨支座,9-Y轴动力装置,11- Y轴同步带,12- Y轴从动带轮,13-主动带轮,14-从动带轮安装座,15-安装座,16-直线轴承,17-X轴导轨,18-X轴动力装置,19-X轴同步带,21-X轴从动带轮,22-Z轴导轨,23-丝杠,24-轴承座,25-Z轴动力装置,26- Z轴同步带,27-导热板,28-支撑板,29-丝杠螺母。
具体实施方式
[0019] 图1至4所示为本实用新型三维打印机的优选实施例。如图1所示,该三维打印机包括支承装置1、运动机构、挤出机2、打印平台3、挤出机支座4 ;所述运动机构安装于支承装置I上,包括X轴运动机构、Y轴运动机构以及Z轴运动机构;所述挤出机2通过挤出机支座4安装在X轴运动机构上,且挤出机2的喷头5向下;所述打印平台3水平安装在Z轴运动机构上,并且位于挤出机2下方;所述X轴运动机构、Y轴运动机构驱使挤出机2水平方向的移动,所述Z轴运动机构驱使打印平台3竖直方向的移动。
[0020] 如图2所示,所述支承装置I由角钢6架设而成,角钢6之间通过螺栓固定相连,角钢6平板部分为各零、部件的安装平面。应该理解,所述支承装置I还可以采用其它对运动机构、挤出机2、打印平台3起支承作用的结构。
[0021] 如图1所示,所述X轴运动机构、Y轴运动机构安装于支承装置I上部。如图3所示,所述Y轴运动机构包括两根相互平行且水平布置Y轴导轨7、Y轴驱动装置;所述Y轴导轨7通过两端的导轨支座8与支承装置I固定相连。所述Y轴驱动装置包括Y轴动力装置9、Y轴同步带11、Y轴从动带轮12。所述Y轴动力装置9为步进电机,并固定安装在支承装置I上。所述Y轴动力装置9设有主动带轮13,所述Y轴同步带11安装在Y轴动力装置9的主动带轮13及Y轴从动带轮12上。所述Y轴从动带轮12通过从动带轮安装座14固定在支承装置I上。
[0022] 如图3所示,所述Y轴运动机构还包括分别安装在两根Y轴导轨7上的两个安装座15,所述安装座15设有套接在Y轴导轨7的直线轴承16,并且位于左侧的安装座15与Y轴同步带11固定相连。
[0023] 所述Y轴动力装置9工作时,驱动Y轴同步带11,进而驱使位于左侧的安装座15沿Y轴导轨7移动。
[0024] 如图3所示,所述X轴运动机构包括两根相互平行且水平布置X轴导轨17、X轴驱动装置。所述X轴导轨17总体上与Y轴导轨7相垂直,并且两端分别通过导轨支座8与两安装座15固定相连。所述X轴驱动装置包括X轴动力装置18、X轴同步带19、X轴从动带轮21。其中,X轴动力装置18为步进电机,并且固定安装在左侧的安装座15上。所述X轴从动带轮21通过从动带轮安装座14固定安装在右侧的安装座15上。所述X轴动力装置18设有主动带轮13,所述X轴同步带19安装在X轴动力装置18的主动带轮13及X轴从动带轮21上。
[0025] 如图3所示,所述挤出机支座4设有套接于X轴导轨17上的直线轴承16,并且挤出机支座4与X轴同步带19固定相连。
[0026] 所述X轴动力装置18工作时,驱动X轴同步带19,进而驱使挤出机支座4沿X轴导轨17移动。通过控制X轴动力装置18、Y轴动力装置9可实现挤出机2在水平方向上的移动。而且,所述X轴运动机构、Y轴运动机构均采用同步带进行传动,传动精度高,从而可实现对挤出机2位置的准确控制。
[0027] 如图1所示,所述Z运动机构安装于支承装置I内部。如图4所示,所述Z轴运动机构包括两根呈对角布置的Z轴导轨22、两根呈对角布置丝杠23以及Z轴驱动装置。所述Z轴导轨22的两端通过导轨支座8竖直安装在支承装置I角位上。所述丝杠23的两端通过设有轴承的轴承座24竖直安装在支承装置I角位上。所述Z轴驱动装置包括Z轴动力装置25、Z轴同步带26。所述Z轴动力装置25为步进电机,与其中一个Z轴导轨22固定在同一个角位上。所述Z轴动力装置25设有主动带轮13,所述丝杠23设有轮齿。所述Z轴同步带26安装在Z轴动力装置25的主动带轮13以及丝杠23的轮齿上,形成三角形。所述丝杠23为滚珠丝杠23。
[0028] 如图4所示,所述打印平台3包括导热板27,与导热板27固定相连的支撑板28,以及固定于支撑板28外端的直线轴承16和丝杠螺母29。该直线轴承16套接于Z轴导轨22上,该丝杠螺母29与丝杠23相配合。
[0029] 所述Z轴动力装置25工作时,Z轴同步带26使丝杠23绕其轴线进行旋转,而丝杠螺母29将丝杠23的旋转运动转化自身竖直方向的移动,从而驱动打印平台3的升降。
[0030] 通过X轴运动机构、Y轴运动机构以及Z轴运动机构,可实现挤出机2相对打印平台3三维方向上的移动。
[0031] 所述三维打印机通过选用多种合适的标准零件来减少非标准零件的使用,例如,直线轴承、轴承座、丝杠的使用,设计出不需要开模具等复杂加工只需要普通加工、简单加工的零件,从而达到制造简单和成本低的目的。通过稳定的结构、轻巧的运动构件来达到打印精度高的目的。[0032] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种三维打印机,包括支承装置、运动机构、挤出机、打印平台;所述运动机构安装于支承装置上,包括X轴运动机构、Y轴运动机构以及Z轴运动机构;所述挤出机安装在X轴运动机构上,且挤出机的喷头向下;所述打印平台水平安装在Z轴运动机构上,并且位于挤出机下方;所述X轴运动机构、Y轴运动机构驱使挤出机水平方向的移动,所述Z轴运动机构驱使打印平台竖直方向的移动;其特征在于:所述Z轴运动机构包括两根呈对角布置的Z轴导轨、两根呈对角布置的丝杠以及Z轴驱动装置;所述Z轴导轨、丝杠均竖直安装在支承装置上,并且丝杠通过设有轴承的轴承座固定在支承装置上;所述Z轴驱动装置包括Z轴动力装置、Z轴同步带,所述Z轴同步带安装在Z轴动力装置的主动带轮以及丝杠的轮齿上;所述打印平台包括套接于Z轴导轨的直线轴承,与丝杠配合的丝杠螺母。
2.根据权利要求1所述的三维打印机,其特征在于:所述Y轴运动机构包括两根相互平行且水平布置Y轴导轨、Y轴驱动装置;所述Y轴导轨与支承装置固定相连;所述Y轴驱动装置包括Y轴动力装置、Y轴同步带、Y轴从动带轮,所述Y轴同步带安装在Y轴动力装置的主动带轮及Y轴从动带轮上;所述Y轴运动机构还包括分别安装在两根Y轴导轨上的两个安装座,所述安装座设有套接在Y轴导轨的直线轴承,并且其中一个安装座与Y轴同步带固定相连; 所述X轴运动机构包括两根相互平行且水平布置X轴导轨、X轴驱动装置;所述X轴导轨总体上与Y轴导轨相垂直,并且两端分别与两安装座固定相连;所述X轴驱动装置包括X轴动力装置、X轴同步带、X轴从动带轮,其中X轴动力装置、X轴从动带轮分别安装在两安装座上,X轴从动带轮安装在X轴动力装置的主动带轮及X轴从动带轮上; 所述三维打印机还包括挤出机支座,所述挤出机固定安装在挤出机支座上;所述挤出机支座设有套接于X轴导轨上的直线轴承;所述挤出机支座与X轴同步带固定相连。
3.根据权利要求1所述的三维打印机,其特征在于:所述支承装置由角钢架设而成,所述角钢之间通过螺栓固定相连。
4.根据权利要求1所述的三维打印机,其特征在于:所述打印平台还包括导热板,与导热板固定相连的支撑板;所述直线轴承、丝杠螺母均固定于支撑板外端。
5.根据权利要求2所述的三维打印机,其特征在于:所述X轴动力装置、Y轴动力装置、Z轴动力装置均为步进电机。
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