CN211467488U - 一种大尺寸高速高精五轴联动3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大尺寸高速高精五轴联动3D打印机，包括底座，底座的上端固定有第一支撑架，第一支撑架的后端固定有第一伺服电机，第一伺服电机的输出轴端部固定有第一减速器，第一减速器的输出轴固定有第一转轴，第一滑块的上端固定有第三支撑架，第三支撑架的上端固定有第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴固定有第三减速器，第三减速器的输出轴端部固定有第二转轴，第二转轴的一端固定有第四减速器，第四减速器的下侧固定有第四支撑架，第三支撑架和第四支撑架之间设有横移机构，横移机构上设有喷头，喷头的下方设有载物台，载物台的下侧设置有旋转机构，实现五轴联动，结构简单，制造成本低。

Description

一种大尺寸高速高精五轴联动3D打印机

技术领域

本实用新型属于打印机技术领域，具体涉及一种大尺寸高速高精五轴联动3D打印机。

背景技术

3D打印即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

现在的3D打印机大多是三轴联动，对于一些复杂零件无法加工，市场上也有少数五轴联动的3D打印机，但是结构复杂，制造成本高，后期维护费用高，有鉴于此设计一种大尺寸高速高精五轴联动3D打印机很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大尺寸高速高精五轴联动打印机，以解决上述背景技术中提出现在的3D打印机大多是三轴联动，对于一些复杂零件无法加工，市场上也有少数五轴联动的3D打印机，但是结构复杂，制造成本高，后期维护费用高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种大尺寸高速高精五轴联动3D打印机，包括底座，所述底座的右侧上端固定有第一支撑架，所述第一支撑架的后端上侧通过螺栓固定有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴端部固定连接有第一减速器，所述第一减速器的输出轴端部固定有第一转轴，所述第一转轴远离第一减速器的一端固定有第二减速器，所述第二减速器的下端固定有第二支撑架，所述第二支撑架固定在底座的左侧上端，所述第一减速器和第二减速器的前端均传动连接有输送带，输送带分别与第一支撑架和第二支撑架滑动连接，所述第一支撑架内的输送带上固定有第一滑块；

所述第一滑块的上端固定有第三支撑架，所述第三支撑架的上端端部固定有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴端部固定有第三减速器，所述第三减速器的输出轴端部固定有第二转轴，所述第二转轴远离第三减速器的一端固定有第四减速器，所述第四减速器的下侧固定有第四支撑架，所述第四支撑架的下端也固定有第一滑块，所述第一滑块与第二支撑架内的输送带固定连接，所述第三支撑架和第四支撑架之间设置有横移机构，所述横移机构上设置有喷头，所述喷头的下方设置有载物台，所述载物台的下侧设置有旋转机构。

优选的，所述横移机构包括横臂，所述横臂的两端均固定有第二滑块，所述第二滑块与第三支撑架和第四支撑架通过输送带滑动连接，所述横臂的右端端部固定有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出轴端部固定有第五减速器，所述第五减速器传动连接有输送带，输送带与横臂滑动连接，输送带上固定有第三滑块，所述喷头固定在第三滑块上。

优选的，所述旋转机构包括安装架和安装板，所述安装架通过螺栓固定在底座的上端中间，所述安装架的一侧通过螺栓固定有第四伺服电机，所述第四伺服电机的输出轴端部固定有第一同步轮，所述第一同步轮的上方通过同步带传动连接有第二同步轮，所述第二同步轮通过轴承座安装在安装板上，所述安装板与安装架转动连接。

优选的，所述安装板的下端面中间通过螺栓固定有第五伺服电机，所述第五伺服电机的输出轴端部与载物台固定连接，所述载物台位于安装板的上方。

优选的，所述第一同步轮和第二同步轮的外侧设置有保护罩，所述保护罩通过螺钉固定在安装架的侧面。

优选的，所述底座的前端一侧通过螺栓固定有储料辊，所述储料辊上缠绕有打印线材。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过第一伺服电机驱动输送带带动第一滑块在第一支撑架和第二支撑架上前后滑动，进而第一滑块带动第三支撑架和第四支撑架前后运动，进而带动横臂前后运动，进而横臂带动喷头前后运动，第二伺服电机驱动输送带带动第二滑块在第三支撑架和第四支撑架上上下滑动，进而带动横臂上下滑动，进而让横臂带动喷头上下滑动，第三伺服电机驱动输送带带动第三滑块沿横臂左右滑动，进而带动喷头左右滑动，第四伺服电机带动第一同步轮旋转，进而第一同步轮通过同步带带动第二同步轮旋转，进而第二同步轮带动安装板绕第二同步轮的轴心线旋转，进而带动载物台旋转，第五伺服电机带动载物台绕第五伺服电机的输出轴轴心线旋转，进而实现载物台的自转，在各部件的配合下实现五轴联动，结构简单，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构图；

图2为本实用新型的A处放大图；

图3为本实用新型的B处放大图；

图4为本实用新型的内部结构图；

图5为本实用新型的C处放大图；

图6为本实用新型的旋转机构结构图；

图7为本实用新型的喷头结构图。

附图标记：1、底座；2、第一支撑架；3、第一伺服电机；4、第一减速器；5、第一转轴；6、第二减速器；7、第二支撑架；8、第一滑块；9、第三支撑架；10、第二伺服电机；11、第三减速器；12、第二转轴；13、第四减速器；14、第四支撑架；15、横移机构；151、横臂；152、第二滑块；153、第三伺服电机；154、第五减速器；155、第三滑块；16、喷头；17、载物台；18、旋转机构；181、安装架；182、第四伺服电机；183、第一同步轮；184、第二同步轮；185、安装板；186、第五伺服电机；187、保护罩；19、储料辊。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种技术方案：如图1-7所示，一种大尺寸高速高精五轴联动3D打印机，包括底座1，底座1的右侧上端固定有第一支撑架2，第一支撑架2的后端上侧通过螺栓固定有第一伺服电机3，第一伺服电机3的输出轴端部固定连接有第一减速器4，第一减速器4的输出轴端部固定有第一转轴5，第一转轴5远离第一减速器4的一端固定有第二减速器6，第二减速器6的下端固定有第二支撑架7，第二支撑架7固定在底座1的左侧上端，第一减速器4和第二减速器6的前端均传动连接有输送带，输送带分别与第一支撑架2和第二支撑架7滑动连接，第一支撑架2内的输送带上固定有第一滑块8；

如图1-7所示，第一滑块8的上端固定有第三支撑架9，第三支撑架9的上端端部固定有第二伺服电机10，第二伺服电机10的输出轴端部固定有第三减速器11，第三减速器11的输出轴端部固定有第二转轴12，第二转轴12远离第三减速器11的一端固定有第四减速器13，第四减速器13的下侧固定有第四支撑架14，第四支撑架14的下端也固定有第一滑块8，第一滑块8与第二支撑架7内的输送带固定连接，第三支撑架9和第四支撑架14之间设置有横移机构15；

如图1-7所示，横移机构15包括横臂151，横臂151的两端均固定有第二滑块152，第二滑块152与第三支撑架9和第四支撑架14通过输送带滑动连接，横臂151的右端端部固定有第三伺服电机153，第三伺服电机153的输出轴端部固定有第五减速器154，第五减速器154传动连接有输送带，输送带与横臂151滑动连接，输送带上固定有第三滑块155，喷头16固定在第三滑块155上，实现喷头16的左右移动，喷头16的喷嘴口径大于1.2mm小于3.0mm，喷头加长距离大于50mm，可加热部分大于55mm，加热铝块体积比常规大5倍，打印速度块，喷头16的下方设置有载物台17，底座1的前端一侧通过螺栓固定有储料辊19，储料辊19上缠绕有打印线材，储料辊19给喷头16提供打印原料；

如图1-7所示，载物台17的下侧设置有旋转机构18，旋转机构18包括安装架181和安装板185，安装架181通过螺栓固定在底座1的上端中间，安装架181的一侧通过螺栓固定有第四伺服电机182，第四伺服电机182的输出轴端部固定有第一同步轮183，第一同步轮183的上方通过同步带传动连接有第二同步轮184，第二同步轮184通过轴承座安装在安装板185上，安装板185与安装架181转动连接，安装板185的下端面中间通过螺栓固定有第五伺服电机186，第五伺服电机186的输出轴端部与载物台17固定连接，载物台17位于安装板185的上方，为了隔离第一同步轮183和第二同步轮184，避免外界异物与它们接触缠绕在一起影响正常工作，在第一同步轮183和第二同步轮184的外侧设置有保护罩187，保护罩187通过螺钉固定在安装架181的侧面，实现载物台17的自转和上下旋转，载物台17的旋转角度为±90°。

工作原理：该装置用电部件皆由外接电源进行供电，通过第一伺服电机3驱动第一减速器4工作，第一减速器4带动第一转轴5旋转，进而第一转轴5带动第二减速器6工作，进而第一减速器4和第二减速器6驱动输送带带动第一滑块8在第一支撑架2和第二支撑架7上前后滑动，进而第一滑块8带动第三支撑架9和第四支撑架14前后运动，进而带动横臂151前后运动，进而横臂151带动喷头16前后运动；

第二伺服电机10带动第三减速器11工作，进而第三减速器11带动第二转轴12旋转，进而第二转轴12带动第四减速器13工作，进而第三减速器11和第四减速器13驱动输送带带动第二滑块152在第三支撑架9和第四支撑架14上上下滑动，进而第二滑块152带动横臂151上下滑动，进而让横臂151带动喷头16上下滑动，第三伺服电机153驱动输送带带动第三滑块155沿横臂151左右滑动，进而第三滑块155带动喷头16左右滑动；

第四伺服电机182带动第一同步轮183旋转，进而第一同步轮183通过同步带带动第二同步轮184旋转，进而第二同步轮184带动安装板185绕第二同步轮184的轴心线旋转，进而带动载物台17旋转，第五伺服电机186带动载物台17绕第五伺服电机186的输出轴的轴心线旋转，进而实现载物台17的自转，在各部件的配合下实现五轴联动。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种大尺寸高速高精五轴联动3D打印机，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的右侧上端固定有第一支撑架(2)，所述第一支撑架(2)的后端上侧通过螺栓固定有第一伺服电机(3)，所述第一伺服电机(3)的输出轴端部固定连接有第一减速器(4)，所述第一减速器(4)的输出轴端部固定有第一转轴(5)，所述第一转轴(5)远离第一减速器(4)的一端固定有第二减速器(6)，所述第二减速器(6)的下端固定有第二支撑架(7)，所述第二支撑架(7)固定在底座(1)的左侧上端，所述第一减速器(4)和第二减速器(6)的前端均传动连接有输送带，输送带分别与第一支撑架(2)和第二支撑架(7)滑动连接，所述第一支撑架(2)内的输送带上固定有第一滑块(8)；所述第一滑块(8)的上端固定有第三支撑架(9)，所述第三支撑架(9)的上端端部固定有第二伺服电机(10)，所述第二伺服电机(10)的输出轴端部固定有第三减速器(11)，所述第三减速器(11)的输出轴端部固定有第二转轴(12)，所述第二转轴(12)远离第三减速器(11)的一端固定有第四减速器(13)，所述第四减速器(13)的下侧固定有第四支撑架(14)，所述第四支撑架(14)的下端也固定有第一滑块(8)，所述第一滑块(8)与第二支撑架(7)内的输送带固定连接，所述第三支撑架(9)和第四支撑架(14)之间设置有横移机构(15)，所述横移机构(15)上设置有喷头(16)，所述喷头(16)的下方设置有载物台(17)，所述载物台(17)的下侧设置有旋转机构(18)。

2.根据权利要求1所述的一种大尺寸高速高精五轴联动3D打印机，其特征在于：所述横移机构(15)包括横臂(151)，所述横臂(151)的两端均固定有第二滑块(152)，所述第二滑块(152)与第三支撑架(9)和第四支撑架(14)通过输送带滑动连接，所述横臂(151)的右端端部固定有第三伺服电机(153)，所述第三伺服电机(153)的输出轴端部固定有第五减速器(154)，所述第五减速器(154)传动连接有输送带，输送带与横臂(151)滑动连接，输送带上固定有第三滑块(155)，所述喷头(16)固定在第三滑块(155)上。

3.根据权利要求1所述的一种大尺寸高速高精五轴联动3D打印机，其特征在于：所述旋转机构(18)包括安装架(181)和安装板(185)，所述安装架(181)通过螺栓固定在底座(1)的上端中间，所述安装架(181)的一侧通过螺栓固定有第四伺服电机(182)，所述第四伺服电机(182)的输出轴端部固定有第一同步轮(183)，所述第一同步轮(183)的上方通过同步带传动连接有第二同步轮(184)，所述第二同步轮(184)通过轴承座安装在安装板(185)上，所述安装板(185)与安装架(181)转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种大尺寸高速高精五轴联动3D打印机，其特征在于：所述安装板(185)的下端面中间通过螺栓固定有第五伺服电机(186)，所述第五伺服电机(186)的输出轴端部与载物台(17)固定连接，所述载物台(17)位于安装板(185)的上方。

5.根据权利要求3所述的一种大尺寸高速高精五轴联动3D打印机，其特征在于：所述第一同步轮(183)和第二同步轮(184)的外侧设置有保护罩(187)，所述保护罩(187)通过螺钉固定在安装架(181)的侧面。

6.根据权利要求1所述的一种大尺寸高速高精五轴联动3D打印机，其特征在于：所述底座(1)的前端一侧通过螺栓固定有储料辊(19)，所述储料辊(19)上缠绕有打印线材。

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