CN212860469U - 一种多轴3d微纳加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种多轴3D微纳加工设备，属于3D加工装置领域，它包括支撑底座，支撑底座上设置有可拆卸的容器，支撑底座位于容器内设置有透镜，透镜连接在悬臂一端，悬臂另一端连接在立柱上，立柱底端连接在支撑底座上，透镜下方设置有工作台；立柱上设置有Z轴导向槽，Z轴导向槽内活动设置有Z轴底座，Z轴底座由Z轴直线电机带动进行Z轴方向的移动，Z轴直线电机设置在Z轴导向槽内，Z轴底座上设置有X轴移动装置，X轴移动装置上设置有Y轴移动装置，Y轴移动装置内设置有a轴旋转装置，a轴旋转装置上连接有b轴旋转装置，b轴旋转装置上连接有工作台，从而实现工作台Z轴、X轴、Y轴方向的移动及a轴和b轴方向的旋转运动。

Description

一种多轴3D微纳加工设备

技术领域

本实用新型涉及3D加工装置领域，尤其涉及一种多轴3D微纳加工设备。

背景技术

近年来3D打印技术和微纳科技得到迅猛发展，为了满足不同领域和行业的需求，近年国内外研究人员已经开发出多种类型微纳尺度3D打印工艺和打印材料，并应用于多种领域和行业。3D打印即快速成型(rapid prototyping,RP)技术，是一种基于离散堆积思想的增材制造技术,也是一种“自下而上”的材料累加制造方法。其通过计算机技术,根据零件的三维数字模型把材料逐层连接累加,从而制造出实体零件。将制造过程由复杂的三维加工降低为一系列简单的二维层片的加工,由于二维层片的加工难度与零件实体结构的复杂程度基本无关,因此大大降低了零件实体的加工难度,从而能够以一种统一的、自动的方法来完成形状结构各异的三维实体模型。

光固化快速成型技术是发展最早、现阶段最成熟、应用最广泛的一种3D打印技术。该技术以光敏树脂液体为原材料，树脂的光敏特性使得材料在受到特殊波段的光(多为紫外波段)照射后，会发生聚合反应出现固化。光固化技术可以通过掩模版技术控制光照区域使树脂在可控的光照区域内聚合固化，通过逐层固化叠加后生成三维实体模型。当前大多微纳3D打印技术是基于数字微镜器件( digital micro- mirror device,DMD)芯片，该技术具有造价高，扫描面积小等缺陷。针对此情况我们提供一款多轴3D微纳加工设备，该设备加工尺寸精度高，能快速地制作处在研发阶段的新产品样机，且能满足内部结构复杂的三维实体快速制作的需求，缩短产品研发的周期，具有造价低，扫描面积大等优点。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种多轴3D微纳加工设备，本实用新型采用的技术方案是：

一种多轴3D微纳加工设备，包括支撑底座，所述支撑底座上设置有可拆卸的容器，支撑底座位于容器内设置有透镜，透镜连接在悬臂一端，悬臂另一端连接在立柱上，立柱底端连接在支撑底座上，透镜下方设置有工作台；所述立柱上设置有Z轴导向槽，Z轴导向槽内活动设置有Z轴底座，Z轴底座由Z轴直线电机带动进行Z轴方向的移动，Z轴直线电机设置在Z轴导向槽内，Z轴底座上设置有X轴移动装置，X轴移动装置上设置有Y轴移动装置，Y轴移动装置内设置有第一旋转装置，第一旋转装置上连接有第二旋转装置，第二旋转装置上连接有工作台，从而实现工作台Z轴、X轴、Y轴方向的移动及两个方向的旋转运动。

进一步的，所述支撑底座上开设有容器底槽，所述容器的壁板与容器底槽过盈配合将容器进行安装，以便容器拆卸。

进一步的，所述X轴移动装置包括X轴导轨和X轴直线电机，X轴导轨和X轴直线电机横向连接在Z轴底座上，X轴导轨上通过间隙配合活动设置有X轴底座，X轴直线电机驱动X轴底座进行X轴方向的移动；所述X轴导轨两端设置有有限位板将X轴底座进行限位。

进一步的，所述Y轴移动装置包括Y轴导轨与Y轴直线电机，Y轴导轨与Y轴直线电机纵向连接在X轴底座上，Y轴导轨上通过间隙配合活动设置有Y轴底座，Y轴底座为U形框结构，Y轴直线电机驱动Y轴底座进行Y轴方向的移动；所述Y轴导轨两端设置有有限位板将Y轴底座进行限位。

进一步的，所述第一旋转装置包括第一伺服电机和第一底座，所述第一伺服电机连接在U形框结构的Y轴底座侧壁上，所述第一底座设置在Y轴底座内，第一底座由第一伺服电机带动进行旋转。

进一步的，所述第一底座两端连接在Y轴底座侧壁内的轴承孔内的轴承上，第一底座通过第一联轴器与第一伺服电机相连接，从而实现第一伺服电机带动第一底座进行旋转。

进一步的，所述第二旋转装置包括第二伺服电机，第二伺服电机连接在第一底座上，第二伺服电机通过第二联轴器与工作台相连接，第二伺服电机带动工作台进行旋转。

本设备中X轴导轨、Y轴导轨为T形结构；所述Z轴导槽为T形槽；所述限位板上装有限位安全开关。

本实用新型的有益效果：

1.本设备采用高传动精度的直线电机，可达到微米级控制，保证设备加工尺寸高精度水平；同时本设备的造价成本能够做到相对更低，更具产品竞争力，有利于产品的推广应用。

2.本设备具有多个方向的移动装置，满足工作台的X轴、Y轴、Z轴方向的移动和两个方向的旋转运动，能够实现大面积扫描操作，从而确保快速制作新产品样机，同时满足对于内部结构复杂的三维实体的快件制作需求，因此大大缩短了产品研发的周期，能够有效提高企业的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的主视示意图。

图3为本实用新型的容器安装的示意图。

图中所述文字标注表示为： 1、透镜；2、悬臂；3、立柱；4、Y轴直线电机；5、Z轴直线电机；6、Z轴底座；7、容器底槽；8、支撑底座；9、限位板；10、X轴直线电机；11、X轴导轨；12、第一伺服电机；13、X轴底座；14、Y轴导轨；15、工作台；16、Z轴导槽；17、第二联轴器；18、第二伺服电机；19、Y轴底座；20、第一联轴器；21、第一底座；22、容器。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

请参阅图1，是本实用新型提供的一种多轴3D微纳加工设备一较佳实施例的结构示意图。

一种多轴3D微纳加工设备，包括支撑底座8，所述支撑底座8上设置有可拆卸的容器22，支撑底座8位于容器22内设置有透镜1，透镜1连接在悬臂2一端，悬臂2另一端连接在立柱3上，立柱3底端连接在支撑底座8上，透镜1下方设置有工作台15；所述立柱3上设置有Z轴导槽16，Z轴导槽16内活动设置有Z轴底座6，Z轴底座6由Z轴直线电机5带动进行Z轴方向的移动，Z轴直线电机5设置在Z轴导槽16内，Z轴底座6上设置有X轴移动装置，X轴移动装置上设置有Y轴移动装置，Y轴移动装置内设置有第一旋转装置，第一旋转装置上连接有第二旋转装置，第二旋转装置上连接有工作台15，从而实现工作台15Z轴、X轴、Y轴方向的移动及两个方向的旋转运动。

优选的，请参照图1和图3所示，所述支撑底座8上开设有容器底槽7，所述容器22的壁板与容器底槽7过盈配合将容器22进行安装，以便容器22拆卸。

优选的，请参照图1所示，所述X轴移动装置包括X轴导轨11和X轴直线电机10，X轴导轨11和X轴直线电机10横向连接在Z轴底座6上，X轴导轨11上通过间隙配合活动设置有X轴底座13，X轴直线电机10驱动X轴底座13进行X轴方向的移动；所述X轴导轨11两端设置有有限位板9将X轴底座13进行限位。

优选的，请参照图1所示，所述Y轴移动装置包括Y轴导轨14与Y轴直线电机4，Y轴导轨14与Y轴直线电机4纵向连接在X轴底座13上，Y轴导轨14上通过间隙配合活动设置有Y轴底座19，Y轴底座19为U形框结构，Y轴直线电机4驱动Y轴底座19进行Y轴方向的移动；所述Y轴导轨14两端设置有有限位板9将Y轴底座19进行限位。

优选的，请参照图2所示，所述第一旋转装置包括第一伺服电机12和第一底座21，所述第一伺服电机12连接在U形框结构的Y轴底座19侧壁上，所述第一底座21设置在Y轴底座19内，第一底座21由第一伺服电机12带动进行旋转。

优选的，请参照图2所示，所述第一底座21两端连接在Y轴底座19侧壁内的轴承孔内的轴承上，第一底座21通过第一联轴器20与第一伺服电机12相连接，从而实现第一伺服电机12带动第一底座21进行旋转。

优选的，请参照图2所示，所述第二旋转装置包括第二伺服电机18，第二伺服电机18连接在第一底座21上，第二伺服电机18通过第二联轴器17与工作台15相连接，第二伺服电机18带动工作台15进行旋转。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护。

Claims (7)

1.一种多轴3D微纳加工设备，它包括支撑底座（8），其特征在于，所述支撑底座（8）上设置有可拆卸的容器（22），支撑底座（8）位于容器（22）内设置有透镜（1），透镜（1）连接在悬臂（2）一端，悬臂（2）另一端连接在立柱（3）上，立柱（3）底端连接在支撑底座（8）上，透镜（1）下方设置有工作台（15）；所述立柱（3）上设置有Z轴导槽（16），Z轴导槽（16）内活动设置有Z轴底座（6），Z轴底座（6）由Z轴直线电机（5）带动进行Z轴方向的移动，Z轴直线电机（5）设置在Z轴导槽（16）内，Z轴底座（6）上设置有X轴移动装置，X轴移动装置上设置有Y轴移动装置，Y轴移动装置内设置有第一旋转装置，第一旋转装置上连接有第二旋转装置，第二旋转装置上连接有工作台（15）。

2.根据权利要求1所述的一种多轴3D微纳加工设备，其特征在于，所述支撑底座（8）上开设有容器底槽（7），所述容器（22）的壁板与容器底槽（7）过盈配合将容器（22）进行安装。

3.根据权利要求1所述的一种多轴3D微纳加工设备，其特征在于，所述X轴移动装置包括X轴导轨（11）和X轴直线电机（10），X轴导轨（11）和X轴直线电机（10）横向连接在Z轴底座（6）上，X轴导轨（11）上通过间隙配合活动设置有X轴底座（13），X轴直线电机（10）驱动X轴底座（13）进行X轴方向的移动；所述X轴导轨（11）两端设置有限位板（9）将X轴底座（13）进行限位。

4.根据权利要求1所述的一种多轴3D微纳加工设备，其特征在于，所述Y轴移动装置包括Y轴导轨（14）与Y轴直线电机（4），Y轴导轨（14）与Y轴直线电机（4）纵向连接在X轴底座（13）上，Y轴导轨（14）上通过间隙配合活动设置有Y轴底座（19），Y轴底座（19）为U形框结构，Y轴直线电机（4）驱动Y轴底座（19）进行Y轴方向的移动；所述Y轴导轨（14）两端设置有有限位板（9）将Y轴底座（19）进行限位。

5.根据权利要求1所述的一种多轴3D微纳加工设备，其特征在于，所述第一旋转装置包括第一伺服电机（12）和第一底座（21），所述第一伺服电机（12）连接在U形框结构的Y轴底座（19）侧壁上，所述第一底座（21）设置在Y轴底座（19）内，第一底座（21）由第一伺服电机（12）带动进行旋转。

6.根据权利要求5所述的一种多轴3D微纳加工设备，其特征在于，所述第一底座（21）两端连接在Y轴底座（19）侧壁内的轴承孔内的轴承上，第一底座（21）通过第一联轴器（20）与第一伺服电机（12）相连接。

7.根据权利要求1所述的一种多轴3D微纳加工设备，其特征在于，所述第二旋转装置包括第二伺服电机（18），第二伺服电机（18）连接在第一底座（21）上，第二伺服电机（18）通过第二联轴器（17）与工作台（15）相连接。

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