CN204488046U - 一种3d打印平移台装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印平移台装置，包括主台面单元（1）、X轴移动单元（2）、Y轴移动单元（3）和Z轴移动单元（4），所述Y轴移动单元（3）设于X轴移动单元（2）上，所述主台面单元（1）、Z轴移动单元（4）设于Y轴移动单元（3）上，所述主台面单元（1）与Z轴移动单元（4）相适配，所述主台面单元（1）包括台面（5）、绕XY二维角度调整台（6）和底座（7）；所述XY二维角度调整台（6）设于底座（7）上，所述台面（5）设于绕XY二维角度调整台（6）上，所述X轴移动单元（2）上设有定位螺栓（8）。本实用新型具有平移台平面度达标、定位精度好的优点。

Description

一种3D打印平移台装置

技术领域

本实用新型涉及一种平移台装置，尤其涉及一种3D打印机平移台装置，用于进行3D打印工作，属于机械制造领域。

背景技术

现代社会在不断发展，人们的生活节奏不断加快，而与人们生活息息相关的制造业也在飞速的发展。随着人们对物质生活追求的不断增长，原有的制造方法渐渐不能满足现代社会对效率的要求，新的制造方法应运而生。

快速成型技术 (Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。利用快速成型技术，可以在很短的时间内加工出精密的模具甚至是可以直接投入使用的零件，航空航天工业已经大规模采用快速成型技术来进行生产制造。

根据快速成型技术的生产特点，快速成型技术通俗的称为3D打印技术，而完成这一工作的机械装备就称为3D打印机。根据3D打印的工作过程，无论具体采用哪一种成型方式，都需要有一个平移台按预定的程序移动以完成整个成型过程。由于3D打印机是新兴装备，现在并没有专业的3D打印机位移平台，大多数3D打印机采用的还是现有的电动位移平台，稍加改造之后即投入使用，普遍存在平面度、垂直度等指标达不到要求，定位精度差等一系列问题。所以，设计一种3D打印平移台装置意义重大。

发明内容

本实用新型的目的是提供解决目前平移台平面度不达标、定位精度差的问题的3D打印平移台装置。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是，一种3D打印平移台装置，包括主台面单元、X轴移动单元、Y轴移动单元和Z轴移动单元，所述Y轴移动单元设于X轴移动单元上，所述主台面单元、Z轴移动单元设于Y轴移动单元上，所述主台面单元与Z轴移动单元相适配，所述主台面单元包括台面、绕XY二维角度调整台和底座；所述XY二维角度调整台设于底座上，所述台面设于绕XY二维角度调整台上，所述X轴移动单元上设有定位螺栓。通过绕XY二维角度调整台可以调节台面的平行度，

作为本实用新型的进一步改进，所述X轴移动单元包括X轴伺服电机、X轴导轨、X轴导轨保护罩、X轴滚珠丝杠系统和X轴导轨滑块；所述X轴导轨固定于X轴导轨保护罩上，所述X轴伺服电机设于X轴导轨上，所述X轴导轨为中空腔体结构，X轴滚珠丝杠系统设于X轴导轨的中空腔体结构内，所述X轴伺服电机与X轴滚珠丝杠系统相适配，所述X轴滚珠丝杠系统与X轴导轨滑块相适配；通过X轴伺服电机提供动力，X轴滚珠丝杠系统的滚珠移动并带动X轴导轨滑块在X轴导轨上移动；所述定位螺栓设于X轴导轨上。

作为本实用新型的进一步改进，所述Y轴移动单元包括Y轴伺服电机、Y轴导轨、Y轴滚珠丝杠系统、Y轴导轨保护罩和Y轴导轨滑块；所述Y轴导轨保护罩固定设于X轴导轨滑块上，通过X轴导轨滑块带动Y轴移动单元在X方向上运动，所述Y轴导轨设于Y轴导轨保护罩上，所述Y轴伺服电机设于Y轴导轨上，所述Y轴导轨为中空腔体结构，Y轴滚珠丝杠系统设于Y轴导轨的中空腔体结构内，所述Y轴伺服电机与Y轴滚珠丝杠系统相适配，所述Y轴滚珠丝杠系统与Y轴导轨滑块相适配，通过Y轴伺服电机提供动力，Y轴滚珠丝杠系统的滚珠移动并带动Y轴导轨滑块在Y轴导轨上移动。

作为本实用新型的进一步改进，所述Z轴移动单元包括Z轴伺服电机、Z轴导轨、Z轴滚珠丝杠系统、Z轴导轨保护罩和Z轴导轨滑块；所述Z轴导轨保护罩固定设于Y轴导轨滑块上，通过Y轴导轨滑块带动Z轴移动单元在Y方向上运动，所述Z轴导轨设于Z轴导轨保护罩上，所述Z轴导轨为中空腔体结构，Z轴滚珠丝杠系统设于Z轴导轨的中空腔体结构内，所述Z轴伺服电机设于Z轴导轨上，所述Z轴伺服电机与Z轴滚珠丝杠系统相适配，所述Z轴滚珠丝杠系统与Z轴导轨滑块相适配，通过Z轴伺服电机提供动力，Z轴滚珠丝杠系统的滚珠移动并带动Z轴导轨滑块在Z轴导轨上移动。

作为本实用新型的进一步改进，所述底座与Z轴导轨滑块固定连接，通过Z轴导轨滑块带动主台面单元在Z方向上运动。所述底座与Z轴导轨滑块通过螺栓固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述台面下设有加热盘，所述加热盘设于绕XY二维角度调整台上，所述台面与加热盘之间设有隔热层。所述X轴移动单元的运动轨迹和Y轴移动单元的运动轨迹相互垂直，所述Y轴移动单元的运动轨迹和Z轴移动单元的运动轨迹相互垂直，所述X轴移动单元的运动轨迹和Z轴移动单元的运动轨迹相互垂直，本实用新型中所述Z轴移动单元的运动轨迹为相对于X轴移动单元的运动轨迹和Y轴移动单元的运动轨迹竖直的轨迹。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点。

（1）本实用新型的整体各个单元的相互配合，其工作精度、定位精度高，本实用新型的整体结构刚性好，工作变形小。台面经过精密加工后平面度可达0.005mm。由于主台面单元设有绕XY二维角度调整台可以方便的调整工作台的平行度，满足工作要求。

（2）本实用新型由于采用伺服电机驱动，进一步的绝对定位精度可达0.005mm，运动精度可达0.01mm。。

（3）本实用新型由于台面下设有加热盘，可以工作台面进行加热，满足多种工作要求。

附图说明

图1为本实用新型的3D打印平移台装置的结构示意图。

图2为本实用新型的3D打印平移台装置的左视图。

图3为本实用新型的3D打印平移台装置的俯视图。

图中：1-主台面单元，2- X轴移动单元，3- Y轴移动单元，4-Z轴移动单元，5-台面，6-绕XY二维角度调整台，7-底座，8-定位螺栓，9-加热盘， 21-X轴伺服电机，22- X轴导轨，23- X轴导轨保护罩，24-X轴导轨滑块，31-Y轴伺服电机，32- Y轴导轨，33- Y轴导轨保护罩，34-Y轴导轨滑块，41-Z轴伺服电机，42- Z轴导轨，43-Z轴导轨保护罩，44-Z轴导轨滑块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的解释说明。

如图1-3所示，一种3D打印平移台装置，包括主台面单元1、X轴移动单元2、Y轴移动单元3和Z轴移动单元4。

主台面单元1包括台面5、绕XY二维角度调整台6和底座7；XY二维角度调整台6设于底座7上，台面5设于绕XY二维角度调整台6上，X轴移动单元2上设有定位螺栓8。台面5下设有加热盘9，加热盘9设于绕XY二维角度调整台6上，台面5与加热盘9之间设有隔热层。

X轴移动单元2包括X轴伺服电机21、X轴导轨22、X轴导轨保护罩23、X轴滚珠丝杠系统和X轴导轨滑块24；X轴导轨22固定于X轴导轨保护罩23上，X轴伺服电机21设于X轴导轨22上，X轴导轨22为中空腔体结构，X轴滚珠丝杠系统设于X轴导轨22的中空腔体结构内，X轴伺服电机21与X轴滚珠丝杠系统相适配，X轴滚珠丝杠系统与X轴导轨滑块24相适配；通过X轴伺服电机21提供动力，X轴滚珠丝杠系统的滚珠移动并带动X轴导轨滑块24在X轴导轨22上移动；定位螺栓8设于X轴导轨22上。

Y轴移动单元3包括Y轴伺服电机31、Y轴导轨32、Y轴滚珠丝杠系统、Y轴导轨保护罩33和Y轴导轨滑块34；Y轴导轨保护罩33固定设于X轴导轨滑块24上，通过X轴导轨滑块24带动Y轴移动单元3在X方向上运动，Y轴导轨32设于Y轴导轨保护罩33上，Y轴伺服电机31设于Y轴导轨32上，Y轴导轨32为中空腔体结构，Y轴滚珠丝杠系统设于Y轴导轨32的中空腔体结构内，Y轴伺服电机31与Y轴滚珠丝杠系统相适配，Y轴滚珠丝杠系统与Y轴导轨滑块34相适配，通过Y轴伺服电机31提供动力，Y轴滚珠丝杠系统的滚珠移动并带动Y轴导轨滑块34在Y轴导轨32上移动。

Z轴移动单元4包括Z轴伺服电机41、Z轴导轨42、Z轴滚珠丝杠系统、Z轴导轨保护罩43和Z轴导轨滑块44；Z轴导轨保护罩43固定设于Y轴导轨滑块34上，通过Y轴导轨滑块34带动Z轴移动单元4在Y方向上运动，Z轴导轨42设于Z轴导轨保护罩43上，Z轴导轨42为中空腔体结构，Z轴滚珠丝杠系统设于Z轴导轨42的中空腔体结构内，Z轴伺服电机41设于Z轴导轨42上，Z轴伺服电机41与Z轴滚珠丝杠系统相适配，Z轴滚珠丝杠系统与Z轴导轨滑块44相适配，通过Z轴伺服电机41提供动力，Z轴滚珠丝杠系统的滚珠移动并带动Z轴导轨滑块44在Z轴导轨42上移动。底座7与Z轴导轨滑块43通过螺栓固定连接。通过Z轴导轨滑块带动主台面单元在Z方向上运动。

首先将本实用新型的平移台装置放入3D打印机内部并通过定位螺栓8将平移台装置可靠固定，固定之后调节绕XY二维角度调整台6来保证台面相对于基准的平行度，调整完毕之后接通电路通电运行。

本实用新型的平移台装置是通过运动控制器控制的，通过编程可实现复杂的运动，可分别控制单轴运动或是同时控制多轴运动，以控制单轴运动为例：通过可编程控制器向Z轴伺服电机41发出信号,Z轴伺服电机41接收信号之后转动，通过Z轴导轨42中的滚珠丝杠传动带动底座7运动，从而实现工作台台面5的Z方向的运动；通过可编程控制器向Y轴伺服电机31发出信号,Y轴伺服电机31接收信号之后转动，通过Y轴导轨32中的滚珠丝杠系统传动带动Y轴导轨滑块34运动，从而实现工作台台面5的Y方向的运动；通过可编程控制器向X轴伺服电机21发出信号,X轴伺服电机21接收信号之后转动，通过X轴导轨中的滚珠丝杠传动带动X轴导轨滑块24运动，从而实现工作台台面5的X方向的运动。同时对多轴发出信号原理相同，可实现更为复杂的运动。

另本实用新型若需要对工作台面进行加热，将台面5下面的加热盘9通电即可，台面5上附有温度传感器，可实时对温度进行监测。

Claims (7)

1.一种3D打印平移台装置，其特征在于：包括主台面单元（1）、X轴移动单元（2）、Y轴移动单元（3）和Z轴移动单元（4），所述Y轴移动单元（3）设于X轴移动单元（2）上，所述主台面单元（1）、Z轴移动单元（4）设于Y轴移动单元（3）上，所述主台面单元（1）与Z轴移动单元（4）相适配，所述主台面单元（1）包括台面（5）、绕XY二维角度调整台（6）和底座（7）；所述XY二维角度调整台（6）设于底座（7）上，所述台面（5）设于绕XY二维角度调整台（6）上，所述X轴移动单元（2）上设有定位螺栓（8）。

2.根据权利要求1所述的3D打印平移台装置，其特征在于：所述X轴移动单元（2）包括X轴伺服电机（21）、X轴导轨（22）、X轴导轨保护罩（23）、X轴滚珠丝杠系统和X轴导轨滑块（24）；所述X轴导轨（22）固定于X轴导轨保护罩（23）上，所述X轴伺服电机（21）设于X轴导轨（22）上，所述X轴导轨（22）为中空腔体结构，X轴滚珠丝杠系统设于X轴导轨（22）的中空腔体结构内，所述X轴伺服电机（21）与X轴滚珠丝杠系统相适配，所述X轴滚珠丝杠系统与X轴导轨滑块（24）相适配；通过X轴伺服电机（21）提供动力，X轴滚珠丝杠系统的滚珠移动并带动X轴导轨滑块（24）在X轴导轨（22）上移动；所述定位螺栓（8）设于X轴导轨（22）上。

3.根据权利要求2所述的3D打印平移台装置，其特征在于：所述Y轴移动单元（3）包括Y轴伺服电机（31）、Y轴导轨（32）、Y轴滚珠丝杠系统、Y轴导轨保护罩（33）和Y轴导轨滑块（34）；所述Y轴导轨保护罩（33）固定设于X轴导轨滑块（24）上，通过X轴导轨滑块（24）带动Y轴移动单元（3）在X方向上运动，所述Y轴导轨（32）设于Y轴导轨保护罩（33）上，所述Y轴伺服电机（31）设于Y轴导轨（32）上，所述Y轴导轨（32）为中空腔体结构，Y轴滚珠丝杠系统设于Y轴导轨（32）的中空腔体结构内，所述Y轴伺服电机（31）与Y轴滚珠丝杠系统相适配，所述Y轴滚珠丝杠系统与Y轴导轨滑块（34）相适配，通过Y轴伺服电机（31）提供动力，Y轴滚珠丝杠系统的滚珠移动并带动Y轴导轨滑块（34）在Y轴导轨（32）上移动。

4.根据权利要求3所述的3D打印平移台装置，其特征在于：所述Z轴移动单元（4）包括Z轴伺服电机（41）、Z轴导轨（42）、Z轴滚珠丝杠系统、Z轴导轨保护罩（43）和Z轴导轨滑块（44）；所述Z轴导轨保护罩（43）固定设于Y轴导轨滑块（34）上，通过Y轴导轨滑块（34）带动Z轴移动单元（4）在Y方向上运动，所述Z轴导轨（42）设于Z轴导轨保护罩（43）上，所述Z轴导轨（42）为中空腔体结构，Z轴滚珠丝杠系统设于Z轴导轨（42）的中空腔体结构内，所述Z轴伺服电机（41）设于Z轴导轨（42）上，所述Z轴伺服电机（41）与Z轴滚珠丝杠系统相适配，所述Z轴滚珠丝杠系统与Z轴导轨滑块（44）相适配，通过Z轴伺服电机（41）提供动力，Z轴滚珠丝杠系统的滚珠移动并带动Z轴导轨滑块（44）在Z轴导轨（42）上移动。

5.根据权利要求4所述的3D打印平移台装置，其特征在于：所述底座（7）与Z轴导轨滑块（43）固定连接，通过Z轴导轨滑块（43）带动主台面单元（1）在Z方向上运动。

6.根据权利要求5所述的3D打印平移台装置，其特征在于：所述底座（7）与Z轴导轨滑块（43）通过螺栓固定连接。

7.根据权利要求1所述的3D打印平移台装置，其特征在于：所述台面（5）下设有加热盘（9），所述加热盘（9）设于绕XY二维角度调整台（6）上，所述台面（5）与加热盘（9）之间设有隔热层。