CN207711380U - 用于3d打印与雕刻的一体装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于3D打印与雕刻的一体装置，包括底架、设于底架两侧的龙门立柱，其中一龙门支柱上设有一下料转盘，还包括Y轴滚珠丝杠、两Y轴直线滑轨、Y轴电机、X轴滚珠丝杠、两X轴直线滑轨、X轴电机、Z轴支撑板、Z轴滚珠丝杠、两Z轴直线滑轨、Z轴电机、打印雕刻支撑板、打印雕刻连接件、3D打印喷嘴或铣刀钻夹头、送料控制电机、雕刻电机、摇篮支撑板、摇篮、工作台，所述工作台的两侧均连接有驱动电机。本装置将3D打印与五轴机床融为一体，且体积小，便于搬运，用于教学中的演示设备，不仅能增加学生学习的积极性，也有利于学生更直观的观察设备的运行情况，便于理解工作原理，增加实践能力，本一体装置高精度打印和雕刻。

Description

用于3D打印与雕刻的一体装置

技术领域

本实用新型涉及一种教学设备，具体涉及一种用于3D打印与雕刻的一体装置。

背景技术

3D打印带来了世界性制造业革命，以前是部件设计完全依赖于生产工艺能否实现，而3D打印机的出现，将会颠覆这一生产思路，这使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题，任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现。而五轴数控机床集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工于一体，可高效、准确完成复杂曲面的加工，特别是在加工叶轮、叶片、船用螺旋桨及大型柴油机曲轴等方面具有独特的优势。它对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业有着举足轻重的影响力。

目前，3D打印设备与五轴机床雕刻设备是分开设置的，而且无论是 3D打印设备还是五轴机床雕刻设备，都是体积庞大、价格昂贵，在教学中无法实物展示，学生们无法直观、真切地观看激光雕刻切割机的运行，降低学生学习的积极性。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种用于3D打印与雕刻的一体装置，本一体装置将3D打印与五轴机床融为一体，且体积小，便于搬运，用于教学中的演示设备，不仅能增加学生学习的积极性，也有利于学生更直观的观察设备的运行情况，增加实践能力，本一体装置高精度打印和雕刻，加工质量好、使用简便。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案：

用于3D打印与雕刻的一体装置，包括底架，所述底架的左、右两侧均设有龙门立柱，其中一龙门立柱上设有一下料转盘，所述底架内设有一 Y轴滚珠丝杠，所述Y轴滚珠丝杠的两侧均设有一固定于底架上的Y轴直线滑轨，所述Y轴滚珠丝杠、两Y轴直线滑轨均与两龙门立柱连接，且所述Y轴滚珠丝杠的端部连接有一Y轴电机，所述下料转盘的圆周上缠绕着下料管，两龙门立柱之间横向设有X轴滚珠丝杠，所述X轴滚珠丝杠的上、下两侧均设有X轴直线滑轨，且所述X轴滚珠丝杠的端部连接有一X轴电机；所述X轴滚珠丝杠、两X轴直线滑轨均与一竖向设置的Z轴支撑板连接，所述Z轴支撑板上设有一Z轴滚珠丝杠，所述Z轴滚珠丝杠的左、右两侧均设有固定在Z轴支撑板上的Z轴直线滑轨，且所述Z轴滚珠丝杠的顶端连接一Z轴电机；所述Z轴滚珠丝杠、两Z轴直线滑轨均与打印雕刻支撑板连接，所述打印雕刻支撑板上设有一打印雕刻连接件，所述打印雕刻连接件可配合连接3D打印喷嘴或铣刀钻夹头，所述打印雕刻连接件的一侧设有送料控制电机、另一侧设有雕刻电机，所述打印雕刻连接件的顶端与下料管连接；所述底架上设有一摇篮支撑板，所述摇篮支撑板上设有呈U字形的摇篮，所述摇篮内设有一工作台，所述工作台的两侧均连接有驱动电机，所述Y轴电机、X轴电机、Z轴电机、两驱动电机均设置为步进电机或伺服电机。

作为有选技术方案，为了防止下料管工作时受力扯断，同时防止下料管受力弯曲变形，阻断下料，保证打印的正常进行，所述打印雕刻连接件的顶端设有一可嵌套下料管的防护支撑管。

作为优选技术方案，为了保证3D打印喷嘴或铣刀钻夹头移位精确，有利于提高打印或雕刻的效果，同时有效控制本一体装置的制造成本，所述Y轴电机、X轴电机、Z轴电机、两驱动电机均设置为步进电机。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：

1、本装置将3D打印与五轴机床融为一体，且体积小，便于搬运，用于教学中的演示设备，不仅能增加学生学习的积极性，也有利于学生更直观的观察设备的运行情况，便于理解工作原理，增加实践能力，本一体装置高精度打印和雕刻，加工质量好、使用简便。

2、设置可套设下料管的防护支撑管，防止下料管工作时受力扯断，同时防止下料管受力弯曲变形，阻断下料，保证打印的正常进行，确保高精度打印。

3、电机均设置为步进电机，保证3D打印喷嘴或铣刀钻夹头移位精确，有利于提高打印或雕刻的效果，同时有效控制本一体装置的制造成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地详细说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的仰视结构图；

图3为X轴、Z轴主轴结构图；

附图标号：1、底架，2、龙门立柱，3、Y轴滚珠丝杠，4、Y轴直线滑轨，5、滑块，6、Y轴电机，7、下料转盘，8、下料管，9、X轴滚珠丝杠，10、X轴直线滑轨，11、X轴电机，12、Z轴支撑板，13、Z轴滚珠丝杠，14、Z轴直线滑轨，15、Z轴电机，16、打印雕刻支撑板，17、打印雕刻连接件，18、铣刀钻夹头，19、3D打印喷嘴，20、送料控制电机，21、雕刻电机，22、摇篮支撑板，23、摇篮，24、工作台，25、驱动电机，26、防护支撑管。

具体实施方式

如图1所示提出本实用新型一种具体实施例，用于3D打印与雕刻的一体装置，包括呈方状的底架1、设于底架1四端下方的底架支撑杆，所述底架1的左、右两侧均竖向设有龙门立柱2，其中一龙门立柱2上设有一下料转盘7，本实施例设置在左侧的龙门立柱2上设下料转盘7，所述底架1内设有一Y轴滚珠丝杠3，所述Y轴滚珠丝杠3的两侧均设有一固定于底架1上的Y轴直线滑轨4，所述Y轴滚珠丝杠3、两Y轴直线滑轨 4均与两龙门立柱2连接，且所述Y轴滚珠丝杠3的端部连接有一Y轴电机6，如图2所示；所述下料转盘7的圆周上缠绕着下料管8，两龙门立柱2之间横向设有X轴滚珠丝杠9，所述X轴滚珠丝杠9的上、下两侧均设有X轴直线滑轨10，且所述X轴滚珠丝杠10的端部连接有一X轴电机11；所述X轴滚珠丝杠10、两X轴直线滑轨10均与一竖向设置的Z 轴支撑板12连接，所述Z轴支撑板12上设有一Z轴滚珠丝杠13，所述Z 轴滚珠丝杠13的左、右两侧均设有固定在Z轴支撑板12上的Z轴直线滑轨14，且所述Z轴滚珠丝杠13的顶端连接一Z轴电机15；所述Z轴滚珠丝杠13、两Z轴直线滑轨14均与打印雕刻支撑板16连接，本实施例设置滚珠丝杠通过丝杆螺母与对应连接件连接，直线滑轨通过滑块5与对应连接件连接，所述打印雕刻支撑板16上设有一打印雕刻连接件17，所述打印雕刻连接件17可配合连接铣刀钻夹头18或3D打印喷嘴19，所述打印雕刻连接件17的一侧设有送料控制电机20、另一侧设有雕刻电机21，所述雕刻电机21通过传动齿轮与铣刀钻夹头18连接，如图3所示，所述打印雕刻连接件17的顶端与下料管8连接；所述底架1上设有一摇篮支撑板22，所述摇篮支撑板22上设有呈U字形的摇篮23，所述摇篮23内设有一工作台24，所述工作台24的两侧均连接有驱动电机25，所述Y轴电机6、X轴电机11、Z轴电机15、两驱动电机25均设置为步进电机或伺服电机，所有电机均由一智能控制系统控制。

所述打印雕刻连接件17的顶端设有一可嵌套下料管8的防护支撑管 26，防护支撑管26可有效防止下料管8在下料时受力扯断，同时防止下料管8受力弯曲变形，阻断下料，保证打印的正常进行。

所述Y轴电机6、X轴电机11、Z轴电机15、两驱动电机25均设置为步进电机，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，可准确定位，还可调速，从而保证铣刀钻夹头18或3D打印喷嘴 19移位精确，有利于提高打印或雕刻的效果，同时有效控制本一体装置的制造成本，由于步进电机的功率不高，本一体装置主要是ABS和PLA材料进行3D打印，对铝和尼龙材料制成的加工件进行雕刻。

本实施例中的智能控制系统为现有成熟技术，编好程序，输入指令后，可启动相应地部件执行动作。

本实用新型使用时：若进行3D打印时，打印雕刻连接件17连接3D 打印喷嘴19，将ABS或PLA材料灌装在下料管8内后，缠绕在下料转盘 7的圆周上，启动装置，X轴电机11的旋转通过X轴滚珠丝杠10转为直线运动，进而实现打印雕刻连接件17X轴上的移动，同时实现Y轴、 Z轴上的移动，两驱动电机25对工作台24进行摇篮时的转动，从而实现五轴移动，完成ABS或PLA的3D打印；若进行雕刻时，将打印雕刻连接件17连接铣刀钻夹头18，加工件置于工作台24上，同理进行上述五轴转动，实现加工件的雕刻。

当然，上面只是结合附图对本实用新型优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本实用新型的实施范围，凡依本实用新型的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.用于3D打印与雕刻的一体装置，其特征在于：包括底架(1)，所述底架(1)的左、右两侧均设有龙门立柱(2)，其中一龙门立柱(2)上设有一下料转盘(7)，所述底架(1)内设有一Y轴滚珠丝杠(3)，所述Y轴滚珠丝杠(3)的两侧均设有一固定于底架(1)上的Y轴直线滑轨(4)，所述Y轴滚珠丝杠(3)、两Y轴直线滑轨(4)均与两龙门立柱(2)连接，且所述Y轴滚珠丝杠(3)的端部连接有一Y轴电机(6)，所述下料转盘(7)的圆周上缠绕着下料管(8)，两龙门立柱(2)之间横向设有X轴滚珠丝杠(9)，所述X轴滚珠丝杠(9)的上、下两侧均设有X轴直线滑轨(10)，且所述X轴滚珠丝杠(9)的端部连接有一X轴电机(11)；所述X轴滚珠丝杠(9)、两X轴直线滑轨(10)均与一竖向设置的Z轴支撑板(12)连接，所述Z轴支撑板(12)上设有一Z轴滚珠丝杠(13)，所述Z轴滚珠丝杠(13)的左、右两侧均设有固定在Z轴支撑板(12)上的Z轴直线滑轨(14)，且所述Z轴滚珠丝杠(13)的顶端连接一Z轴电机(15)；所述Z轴滚珠丝杠(13)、两Z轴直线滑轨(14)均与打印雕刻支撑板(16)连接，所述打印雕刻支撑板(16)上设有一打印雕刻连接件(17)，所述打印雕刻连接件(17)可配合连接3D打印喷嘴(19)或铣刀钻夹头(18)，所述打印雕刻连接件(17)的一侧设有送料控制电机(20)、另一侧设有雕刻电机(21)，所述打印雕刻连接件(17)的顶端与下料管(8)连接；所述底架(1)上设有一摇篮支撑板(22)，所述摇篮支撑板(22)上设有呈U字形的摇篮(23)，所述摇篮(23)内设有一工作台(24)，所述工作台(24)的两侧均连接有驱动电机(25)，所述Y轴电机(6)、X轴电机(11)、Z轴电机(15)、两驱动电机(25)均设置为步进电机或伺服电机。

2.根据权利要求1所述的用于3D打印与雕刻的一体装置，其特征在于：所述打印雕刻连接件(17)的顶端设有一可嵌套下料管(8)的防护支撑管(26)。

3.根据权利要求1或2所述的用于3D打印与雕刻的一体装置，其特征在于：所述Y轴电机(6)、X轴电机(11)、Z轴电机(15)、两驱动电机(25)均设置为步进电机。