CN205416382U - 自动切换主轴的多功能3d打印设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动切换主轴的多功能3D打印设备，包括：3D打印机底座；3D打印机支架；X轴模组，X轴模组由设置在3D打印机支架顶部的第一电机驱动在3D打印机支架上上下运动；刀盘电机座，刀盘电机座内安装刀盘电机，刀盘电机座由设置在X轴模组一侧的第二电机驱动沿水平方向运动；打印物体支撑平台，打印物体支撑平台由设置在3D打印机底座上的第三电机驱动沿水平方向运动；安装在刀盘电机输出轴上并且随刀盘电机输出轴的转动而转动的刀盘，刀盘用于安装3d打印主轴或者机床主轴。有益效果是：本申请设置自动更换主轴的多功能3D打印设备，可自动切换主轴，实现3D打印、激光切割、激光雕刻、铣削加工、铆接加工、超声波辅助加工等多种功能。

Description

自动切换主轴的多功能3D打印设备

技术领域

本实用新型涉及一种自动切换主轴的多功能3D打印设备。

背景技术

工业级3D打印设备成本偏高，设备利用率偏低，工作效率低下，设备使用成本高昂，无法适应于快速生产和多功能集约化生产，特别是对于3D打印的工件需要钻、铣、铆或者激光加工等其他工艺加工时，往往需要重新切换机床和装夹，工作效率极低。而现有的解决方案是采购更多的设备，增加设备数量，这样会增加设备成本，降低生产效益，非常不适应快速生产和多功能集约化生产模式。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种自动切换主轴的多功能3D打印设备，解决现有技术中设备利用率低下、生产成本高、无法适应快速生产和多功能集约化生产模式的技术缺陷。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种自动切换主轴的多功能3D打印设备，包括：

3D打印机底座；

固定在3D打印机底座两侧的3D打印机支架；

设置在3D打印机支架上并且与3D打印机支架构成垂直移动副的X轴模组，X轴模组由设置在3D打印机支架顶部的第一电机驱动在3D打印机支架上上下运动；

设置在X轴模组上与X轴模组构成水平移动副的刀盘电机座，刀盘电机座内安装刀盘电机，刀盘电机座由设置在X轴模组一侧的第二电机驱动沿水平方向运动；

设置在3D打印机底座上与3D打印机底座构成水平移动副的打印物体支撑平台，打印物体支撑平台由设置在3D打印机底座上的第三电机驱动沿水平方向运动，并且刀盘电机座与打印物体支撑平台运动的方向垂直；

安装在刀盘电机输出轴上并且随刀盘电机输出轴的转动而转动的刀盘，刀盘用于安装3D打印主轴或者机床主轴。

本实用新型设置随刀盘电机输出轴转动而转动的刀盘，在刀盘上可安装诸如3D打印主轴或者其他诸如钻、铣、铆以及激光和超声波加工工作头，实现3D打印与其他加工工艺方法同步使用等多种功能，3D打印主轴与其他加工工艺主轴之间的切换，只需转动刀盘电机即可，本申请集约化生产，一机多用，提高设备的利用率，节约生产成本，适应快速生产和多功能集约化生产模式。

作为本实用新型的进一步改进，所述的刀盘呈十字形，刀盘的四个端部各设置有一个与刀盘垂直的翻边，且翻边的方向朝向远离刀盘电机的一侧，翻边上开有安装孔。

刀盘呈十字形并且3D打印主轴和其他加工工艺主轴安装在刀盘端部的翻边上，实现3D打印与其他机加工的切换，刀盘电机驱动刀盘转动90度即可，翻边上开安装孔，便于3D打印主轴与其他机床主轴的安装。

作为本实用新型的进一步改进，刀盘电机座上设置位置感应器。

刀盘电机座上设置感应器，用于感应刀盘转动的角度，刀盘转动至预定位置，刀盘电机停止转动。

作为本实用新型的进一步改进，刀盘电机座上设置有超声波安装支架，超声波安装支架上安装超声波发生器。

设置超声波发生器，实现超声波辅助加工，超声波辅助加工为选择性加工功能，实际加工中根据需要决定是不是使用。

作为本实用新型的进一步改进，四个翻边上分别安装铆接机主轴、激光器主轴、铣床主轴和3D打印主轴。

铆接机主轴、激光器主轴、铣床主轴和3D打印主轴，实现3D打印、激光切割、激光雕刻、铣削加工、铆接加工等多种工艺切换加工。

作为本实用新型的进一步改进，3D打印机底座底部设置万向轮。设置万向轮，便于设备的搬运和移动。

作为本实用新型的进一步改进，3D打印机底座上设置有两根平行的第一导轨，打印物体支撑平台底部设置有与第一导轨相配合的第一滑块，第一导轨与第一滑块相配合，实现打印物体支撑平台在3D打印机底座上的水平滑动；3D打印机支架上设置有两根平行的第二导轨，X轴模组上设置有与第二导轨相配合的第二滑块，第二导轨与第二滑块相配合，实现X轴模组在3D大运机支架上竖直滑动；X轴模组上平行的设置有两根第三导轨，刀盘电机座上设置有与第三导轨相配合的第三滑块，第三导轨与第三滑块相配合，实现刀盘电机座在X轴模组上的水平滑动。

作为本实用新型的更进一步改进，第三电机的输出轴连接第三丝杆，第三丝杆与打印物体支撑平台螺纹连接，第三丝杆与打印物体支撑平台之间构成螺纹副，第三电机转动，驱动第三丝杆，由于第三电机安装在3D打印机底座上，其位置相对打印机底座固定，因此打印物体支撑平台在丝杆转动时沿丝杆的长度方向运动；第二电机的输出轴连接第二丝杆，第二丝杆与刀盘电机座螺纹连接，刀盘电机座的运动原理与打印物体支撑平台的运动原理相同，此处不予详述；第一电机的输出轴连接第一丝杆，第一丝杆与X轴模组螺纹连接，X轴模组的运动原理与打印物体支撑平台的运动原理相同，此处亦不予详述。

综上所述，本实用新型的有益效果是：本申请设置自动更换主轴的多功能3D打印设备，可自动切换主轴，实现3D打印、激光切割、激光雕刻、铣削加工、铆接加工、超声波辅助加工等多种功能，集约化生产，一机多用，提高设备利用率，节约生产成本，提高工作效率，适应快速生产和多功能集约化生产模式。

附图说明

图1是本发明的轴测图。

图2是反应本发明设置在X轴模组内的刀盘电机、刀盘位置感应器和超声波安装支架、超声波发生器的结构示意图。

图3是反应本发明设置在X轴模组上的刀盘和设置在刀盘上的主轴安装孔的结构示意图。

其中：1、3D打印机底座；2、3D打印机支架；3、X轴模组；4、第一电机；5、刀盘电机座；6、刀盘电机；7、第二电机；8、打印物体支撑平台；9、第三电机；10、刀盘；11、翻边；12、安装孔；13、位置感应器；14、超声波安装支架；15、超声波发生器；16、铆接机主轴、17、激光器主轴；18、铣床主轴；19、3D打印主轴；20、万向轮；21、第一导轨；22、第一滑块；23、第二导轨；24、第二滑块；25、第三导轨；26、第三滑块；27、第三丝杆；28、第二丝杆；29、第一丝杆；30、斜支架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

实施例一：

如图1至图3所示的自动切换主轴的多功能3D打印设备，包括以下的构成部分：

①.3D打印机底座1。

②.固定在3D打印机底座1两侧的3D打印机支架2。

③.设置在3D打印机支架1上并且与3D打印机支架2构成垂直移动副的X轴模组3，X轴模组3由设置在3D打印机支架2顶部的第一电机4驱动在3D打印机支架2上上下运动，实现上述运动的具体机构是：3D打印机支架2由一根水平支架和两根竖直支架构成，两根竖直支架的底端分别固定在3D打印机底座1的两侧，水平支架的两端分别固定在两根竖直支架的顶端，每根竖直支架上分别沿竖直方向设置有一根第二导轨23，X轴模组3的两端各设置有一个与第二导轨23相配合的第二滑块24，每根竖直支架的顶部设置一个第一电机4，每根第一电机4的输出轴连接一根第一丝杆29，两根第一丝杆29与均与X轴模组3螺纹连接，本实施例中连个第一丝杆29螺纹的旋向、螺距均相同，并且两个第一电机4同步转动。

④.设置在X轴模组3上与X轴模组3构成水平移动副的刀盘电机座5，刀盘电机座5内安装刀盘电机6，刀盘电机座5由设置在X轴模组3一侧的第二电机7驱动沿水平方向运动；实现上述运动的结构为：X轴模组3上平行的设置有两根第三导轨25，刀盘电机座5上设置有与第三导轨25相配合的第三滑块26，第二电机7固定在X轴模组3的端部，其输出轴连接第二丝杆28，第二丝杆28与刀盘电机座5螺纹连接。

⑤.设置在3D打印机底座1上与3D打印机底座1构成水平移动副的打印物体支撑平台8，打印物体支撑平台8由设置在3D打印机底座1上的第三电机9驱动沿水平方向运动，并且刀盘电机座5与打印物体支撑平台8运动的方向垂直；3D打印机底座1上设置有两根平行的第一导轨21，打印物体支撑平台8底部设置有与第一导轨21相配合的第一滑块22，第三电机9的输出轴连接第三丝杆27，第三丝杆27与打印物体支撑平台8螺纹连接。

⑥.安装在刀盘电机6输出轴上并且随刀盘电机6输出轴的转动而转动的刀盘10，所述的刀盘10呈十字形，刀盘10的四个端部各设置有一个与刀盘10垂直的翻边11，且翻边11的方向朝向远离刀盘电机6的一侧，翻边11上开有安装孔12，四个翻边11上分别安装用于安装铆头的铆接机主轴16、用于安装激光器的激光器主轴17、用于安装铣刀的铣床主轴18和用于安装打印头的3D打印主轴19，具体为安装在四个安装孔12内。

⑦.安装在刀盘电机座5上的位置感应器13。

⑧.刀盘电机座5上设置有超声波安装支架14，超声波安装支架14上安装超声波发生器15。

⑨.设置在3D打印机底座1底部的多个万向轮20。

⑩.两根斜支架30，每根斜支架30的底端与3D打印机底座1固定，顶端与3D打印机支架2的顶部相固定，斜支架30、3D打印机底座1和3D打印机支架2构成三角结构，从而使3D打印机支架2更稳定，防止在工作中3D打印机支架2发生晃动。

实施例二：

本实施例与实施例一相比，结构大体上相似，区别是本实施例中第一电机4和第一丝杆29的数量均只有一个，第一电机4安装在水平支架上，第一丝杆29与X轴模组3中部螺纹连接，其余的结构均与实施例一相同。

本申请中3d打印或者机加工支架的切换，只需启动刀盘电机6，驱动刀盘10转动一定的角度即可，如上述实施例一和实施例二中刀盘为十字形，所以刀盘10转动90度，如果刀盘10是其他的形状，比如翻边成60度均匀分布，则刀盘转动60度即实现切换。

本申请上述实施例中的螺纹连接的方式有多种，比如可以是在与丝杆螺纹连接的部件上直接钻螺纹孔，丝杆安装在螺纹孔内，也可以是在与丝杆螺纹连接的部件上设置螺母，丝杆穿过螺母等。

本实用新型说明书中为作特别说明的均为现有技术或者通过现有的技术能够实现，应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种自动切换主轴的多功能3D打印设备，其特征在于：包括：

3D打印机底座(1)；

固定在3D打印机底座(1)两侧的3D打印机支架(2)；

设置在3D打印机支架(1)上并且与3D打印机支架(2)构成垂直移动副的X轴模组(3)，X轴模组(3)由设置在3D打印机支架(2)顶部的第一电机(4)驱动在3D打印机支架(2)上上下运动；

设置在X轴模组(3)上与X轴模组(3)构成水平移动副的刀盘电机座(5)，刀盘电机座(5)内安装刀盘电机(6)，刀盘电机座(5)由设置在X轴模组(3)一侧的第二电机(7)驱动沿水平方向运动；

设置在3D打印机底座(1)上与3D打印机底座(1)构成水平移动副的打印物体支撑平台(8)，打印物体支撑平台(8)由设置在3D打印机底座(1)上的第三电机(9)驱动沿水平方向运动，并且刀盘电机座(5)与打印物体支撑平台(8)运动的方向垂直；

安装在刀盘电机(6)输出轴上并且随刀盘电机(6)输出轴的转动而转动的刀盘(10)，刀盘(10)用于安装3d打印主轴或者机床主轴。

2.根据权利要求1所述的自动切换主轴的多功能3D打印设备，其特征在于：所述的刀盘(10)呈十字形，刀盘(10)的四个端部各设置有一个与刀盘(10)垂直的翻边(11)，且翻边(11)的方向朝向远离刀盘电机(6)的一侧，翻边(11)上开有安装孔(12)。

3.根据权利要求2所述的自动切换主轴的多功能3D打印设备，其特征在于：刀盘电机座(5)上设置位置感应器(13)。

4.根据权利要求2所述的自动切换主轴的多功能3D打印设备，其特征在于：刀盘电机座(5)上设置有超声波安装支架(14)，超声波安装支架(14)上安装超声波发生器(15)。

5.根据权利要求2所述的自动切换主轴的多功能3D打印设备，其特征在于：四个翻边(11)上分别安装铆接机主轴(16)、激光器主轴(17)、铣床主轴(18)和3D打印主轴(19)。

6.根据权利要求2所述的自动给料多头熔融挤出成型3D打印设备，其特征在于：3D打印机底座(1)底部设置万向轮(20)。

7.根据权利要求1至6任一项所述的自动给料多头熔融挤出成型3D打印设备，其特征在于：3D打印机底座(1)上设置有两根平行的第一导轨(21)，打印物体支撑平台(8)底部设置有与第一导轨(21)相配合的第一滑块(22)；3D打印机支架(2)上设置有两根平行的第二导轨(23)，X轴模组(3)上设置有与第二导轨(23)相配合的第二滑块(24)；X轴模组(3)上平行的设置有两根第三导轨(25)，刀盘电机座(5)上设置有与第三导轨(25)相配合的第三滑块(26)。

8.根据权利要求7所述的自动给料多头熔融挤出成型3D打印设备，其特征在于：第三电机(9)的输出轴连接第三丝杆(27)，第三丝杆(27)与打印物体支撑平台(8)螺纹连接；第二电机(7)的输出轴连接第二丝杆(28)，第二丝杆(28)与刀盘电机座(5)螺纹连接；第一电机(4)的输出轴连接第一丝杆(29)，第一丝杆(29)与X轴模组(3)螺纹连接。