CN213383020U - 一种新型大尺寸3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及3D打印技术领域，特别涉及一种新型大尺寸3D打印机；包括龙门机架、固定工作台、X轴运动机构、Y轴传送机构以及Z轴运动机构，所述固定工作台包括矩形的底架和沿长度方向设置于底架的打印平台，所述底架短边的一侧设置Y轴传送机构，所述龙门机架的两立柱之间滑动连接有X轴导轨，所述Z轴运动机构的输出端带动X轴导轨在所述龙门机架上升降运动，所述X轴导轨的两端固接X轴运动机构，所述X轴导轨上安装有挤出机构，所述X轴运动机构通过皮带传动带动挤出机构在X轴导轨上移动。本实用新型的目的在于提供一种新型大尺寸3D打印机，具有结构稳定以及打印精度高的优点。

Description

一种新型大尺寸3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，特别涉及一种新型大尺寸3D 打印机。

背景技术

3D打印自由成形是一种具有代表性的基于加成制造原理的自由成形技术之一，实现这种成形技术的设备称为3D打印机。3D打印机利用喷头操控和配送成形用的原料，使其按照预定的模型，一层层地沉积于工作台上，逐步堆积成3D工件。

目前，现有的大尺寸3D打印设备存在不稳定、打印精度较差以及制造成本高的问题。

为此，提出一种新型大尺寸3D打印机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型大尺寸3D打印机，具有结构稳定以及打印精度高的优点。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种新型大尺寸3D打印机，包括龙门机架、固定工作台、X轴运动机构、Y轴传送机构以及Z轴运动机构，所述固定工作台包括矩形的底架和沿长度方向设置于底架的打印平台，所述底架短边的一侧设置Y轴传送机构，所述Y轴传送机构包括Y轴电机、减速装置、Y 传动轴、两个Y轴传动轮、两个Y轴被动轮和两个Y轴皮带，所述Y 轴电机、减速装置、Y传动轴和两个Y轴传动轮均设置于底架短边的一侧，所述底架短边的另一侧设置有两个Y轴被动轮，所述Y传动轴的两端均设置Y轴传动轮，所述Y轴传动轮与位于同一侧的Y轴被动轮之间通过Y轴皮带连接，所述Y轴电机固接于底架上，所述减速装置固接于Y传动轴上，所述Y轴电机与减速装置传动连接，所述Y轴传动轮和Y轴被动轮均与底架之间转动连接，所述底架长边的两侧均设有Y轴导轨，所述龙门机架的两立柱底端均设置有限位块，每个所述限位块与Y轴皮带固接，所述Y轴电机通过Y轴皮带传动带动限位块在Y轴导轨上移动，每个所述限位块上固接Z轴运动机构，所述龙门机架的两立柱之间滑动连接有X轴导轨，所述Z轴运动机构的输出端带动X轴导轨在所述龙门机架上升降运动，所述X轴导轨的两端固接X轴运动机构，所述X轴导轨上安装有挤出机构，所述X轴运动机构通过皮带传动带动挤出机构在X轴导轨上移动。

具体的，所述打印平台短边的一侧还设置有显示器、控制主板和电源开关，所述挤出机构、Y轴电机、减速装置、显示器、X轴运动机构、Z轴运动机构分别与控制主板连接，所述挤出机构、Y轴电机、减速装置、显示器、X轴运动机构、Z轴运动机构、控制主板分别与电源开关连接。

具体的，所述X轴导轨的两端均设置螺母座，所述螺母座套接在龙门机架的立柱外侧，所述螺母座上固接X轴运动机构。

具体的，所述X轴运动机构为X轴电机。

具体的，所述Z轴运动机构包括Z轴电机和Z轴丝杆，所述Z轴电机固接于限位块上，所述Z轴丝杆的一端与Z轴电机输出端连接，另一端与螺母座螺纹连接。

具体的，所述挤出机构包括支撑座、送料装置、挤出壳和挤出头，所述支撑座的上部安装送料装置，所述支撑座的下部设置挤出壳，所述挤出壳的下方设置挤出头，所述送料装置通过导料管与挤出头连接，所述挤出壳内部设置有加热装置，且加热装置设置于挤出头上方。

具体的，所述送料装置包括EO电机、EO主动轮、EO被动轮、E1 电机、E1主动轮、E1被动轮、E2电机、E2主动轮、E2被动轮、E3 电机、E3主动轮和E3被动轮，所述EO电机和E1电机以支撑座的竖向轴线所在铅垂面为对称面呈镜像对称设置，所述E2电机和E3电机以支撑座的竖向轴线所在铅垂面为对称面呈镜像对称设置，所述EO 主动轮与EO电机连接，所述EO被动轮设置于EO主动轮一侧，且EO 主动轮与EO被动轮之间形成用于耗材通过的通道，所述E1主动轮与 E1电机连接，所述E1被动轮设置于E1主动轮一侧，且E1主动轮与 E1被动轮之间形成用于不同耗材通过的通道，所述E2主动轮与E2 电机连接，所述E2被动轮设置于E2主动轮一侧，且E2主动轮与E2 被动轮之间形成用于耗材通过的通道，所述E3主动轮与E3电机连接，所述E3被动轮设置于E3主动轮一侧，且E3主动轮与E3被动轮之间形成用于耗材通过的通道。

具体的，所述挤出壳上开有对称的散热孔，所述加热装置的侧壁设有散热鳍片。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过设置龙门机架、限位块和Y轴传送机构，实现Y轴电机通过Y轴皮带传动带动龙门机架在 Y轴导轨上运动，配合减速装置的使用，能够有效减降低龙门机架的运动速率，使得龙门机架在Y轴导轨上运动更加稳定；通过在每个限位块上固接Z轴运动机构以及Z轴运动机构的输出端带动X轴导轨在龙门机架上升降运动，利用双电机双限位设计，保证了3D打印机中 X轴导轨在龙门机架上升降过程中的水平稳定性，避免了传统龙门式 3D打印机采用双Z轴单限位方式，在大尺寸情况下易出现X轴导轨两侧一边高一边低现象，保证了Z轴左右更加平衡，使得打印精度更高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的后视图；

图3为本实用新型实施例挤出机构的结构示意图。

附图标记：龙门机架1、挤出机构2、Y传动轴3、减速装置4、X轴导轨5、打印平台6、Y轴被动轮7、Y轴传动轮9、Z轴电机10、限位块11、Y轴导轨12、Y轴皮带13、电源开关14、控制主板15、显示器16、底架17、EO电机18、EO主动轮19、EO被动轮20、E2主动轮21、E2被动轮22、支撑座23、导料管24、Y传动轴25、挤出壳26、散热孔27、加热装置28、E2电机29、Z轴丝杆30、挤出头 31、E1电机32、E3电机33、X轴电机34。

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。

参考附图1-2，一种新型大尺寸3D打印机，包括龙门机架1、固定工作台、X轴运动机构、Y轴传送机构以及Z轴运动机构，所述固定工作台包括矩形的底架17和沿长度方向设置于底架17的打印平台 6，所述底架17短边的一侧设置Y轴传送机构，所述Y轴传送机构包括Y轴电机、减速装置4、Y传动轴253、两个Y轴传动轮9、两个Y 轴被动轮7和两个Y轴皮带13，所述Y轴电机、减速装置4、Y传动轴253和两个Y轴传动轮9均设置于底架17短边的一侧，所述底架 17短边的另一侧设置有两个Y轴被动轮7，所述Y传动轴253的两端均设置Y轴传动轮9，所述Y轴传动轮9与位于同一侧的Y轴被动轮 7之间通过Y轴皮带13连接，所述Y轴电机固接于底架17上，所述减速装置4固接于Y传动轴253上，所述Y轴电机与减速装置4传动连接，所述Y轴传动轮9和Y轴被动轮7均与底架17之间转动连接，所述底架17长边的两侧均设有Y轴导轨12，所述龙门机架1的两立柱底端均设置有限位块11，每个所述限位块11与Y轴皮带13固接，所述Y轴电机通过Y轴皮带13传动带动限位块11在Y轴导轨12上移动，每个所述限位块11上固接Z轴运动机构，所述龙门机架1的两立柱之间滑动连接有X轴导轨5，所述Z轴运动机构的输出端带动 X轴导轨5在所述龙门机架1上升降运动，所述X轴导轨5的一端固接X轴运动机构，所述X轴导轨5上安装有挤出机构2，所述X轴运动机构通过皮带传动带动挤出机构2在X轴导轨5上移动；本实用新型通过设置龙门机架1、限位块11和Y轴传送机构，实现Y轴电机通过Y轴皮带13传动带动龙门机架1在Y轴导轨12上运动，配合减速装置4的使用，能够有效减降低龙门机架1的运动速率，使得龙门机架1在Y轴导轨12上运动更加稳定；通过在每个限位块11上固接 Z轴运动机构以及Z轴运动机构的输出端带动X轴导轨5在龙门机架 1上升降运动，利用双电机双限位设计，保证了3D打印机中X轴导轨5在龙门机架1上升降过程中的水平稳定性，避免了传统龙门式 3D打印机采用双Z轴单限位方式，在大尺寸情况下易出现X轴导轨5 两侧一边高一边低现象，保证了Z轴左右更加平衡，使得打印精度更高。

具体的，所述打印平台6短边的一侧还设置有显示器16、控制主板15和电源开关14，所述挤出机构2、Y轴电机、减速装置4、显示器16、X轴运动机构、Z轴运动机构分别与控制主板15连接，所述挤出机构2、Y轴电机、减速装置4、显示器16、X轴运动机构、Z 轴运动机构、控制主板15分别与电源开关14连接；通过设置控制主板15，能够对挤出机构2、Y轴电机、减速装置4、显示器16、X轴运动机构、Z轴运动机构进行控制，通过设置电源开关14，用于开启以及关闭本实用新型涉及的大尺寸3D打印机。

具体的，所述X轴导轨5的两端均设置螺母座，所述螺母座套接在龙门机架1的立柱外侧，所述螺母座上固接X轴运动机构，所述X 轴运动机构为X轴电机34，通过设置X轴电机34，X轴电机34通过皮带传动带动挤出机构2在X轴导轨5上移动，其中X轴电机34驱动X轴皮带运动，X轴皮带与挤出机机构固定连接，X轴皮带带动挤出机构2沿X轴导轨5运动，实现挤出机构2在X向的运动，具体的 X轴电机34通过皮带传动带动挤出机构2在X轴导轨5上移动中涉及的结构参考公开号为CN105835369B的一种轻型龙门的大型3D打印机结构中说明书附图2中的X轴电机34通过皮带传动带动挤出机构 2在X轴导轨5上移动中涉及的结构。

具体的，所述Z轴运动机构包括Z轴电机10和Z轴丝杆30，所述Z轴电机10固接于限位块11上，所述Z轴丝杆30的一端与Z轴电机10输出端连接，另一端与螺母座螺纹连接，此处的Z轴运动机构有两组，利用双电机双限位设计，保证了3D打印机中X轴导轨5 在龙门机架1上升降过程中的水平稳定性，避免了传统龙门式3D打印机采用双Z轴单限位方式，在大尺寸情况下易出现X轴导轨5两侧一边高一边低现象，保证了Z轴左右更加平衡，使得打印精度更高。

具体的，参考附图3，所述挤出机构2包括支撑座23、送料装置、挤出壳26和挤出头31，所述支撑座23的上部安装送料装置，所述支撑座23的下部设置挤出壳26，所述挤出壳26的下方设置挤出头 31，所述送料装置通过导料管24与挤出头31连接，所述挤出壳26 内部设置有加热装置28，且加热装置28设置于挤出头31上方；所述送料装置包括EO电机18、EO主动轮19、EO被动轮20、E1电机 32、E1主动轮、E1被动轮、E2电机29、E2主动轮21、E2被动轮22、E3电机33、E3主动轮和E3被动轮，所述EO电机18和E1电机3219 以支撑座的竖向轴线所在铅垂面为对称面呈镜像对称设置，所述E2 电机29和E3电机33以支撑座的竖向轴线所在铅垂面为对称面呈镜像对称设置，所述EO主动轮19与EO电机18连接，所述EO被动轮 20设置于EO主动轮19一侧，且EO主动轮19与EO被动轮20之间形成用于耗材通过的通道，所述E1主动轮与E1电机32连接，所述 E1被动轮设置于E1主动轮一侧，且E1主动轮与E1被动轮之间形成用于不同耗材通过的通道，所述E3主动轮与E3电机33连接，所述 E3被动轮设置于E3主动轮一侧，且E3主动轮与E3被动轮之间形成用于耗材通过的通道，通过设置EO电机18、E1电机32、E2电机29 以及E3电机33，所述挤出壳26上开有对称的散热孔27，所述加热装置28的侧壁设有散热鳍片；通过设置送料装置，能够用于装纳输送不同耗材，实用性强；通过在加热装置28的侧壁设有散热鳍片，能够加快散热；通过在挤出壳26上开有对称的散热孔27，能够实现加快加热装置28散热，延长加热装置28和加热装置28的使用寿命。

进一步的，本实用新型涉及的EO电机18、E1电机32、E2电机 29和E3电机33均为挤出机电机；其中EO电机18和E1电机32通过左侧的X轴电机34作为主传动实现X轴运动，E2电机29和E3电机33通过右侧的X轴电机34作为主传动实现X轴运动，具体在于左侧的X轴电机34和右侧的X轴电机34公用Y轴导轨，两个X轴电机 34各自独立运动，可以实现四色打印，平台作为对称面复制打印，镜像打印。

进一步的，本实用新型涉及的显示器16、控制主板15、电源开关14、Y轴电机、减速装置4、X轴电机34、Y传动轴253、Y轴传动轮9、Y轴被动轮7、Y轴皮带13、Z轴电机10、Z轴丝杆30、加热装置28、EO电机18、EO主动轮19、EO被动轮20、E1电机32、E1 主动轮和E1被动轮均为现有技术，本实用新型旨在一种新型大尺寸 3D打印机的结构特征。

本实用新型的工作流程：控制主板15控制Y轴电机带动Y传动轴253进行转动，Y传动轴253带动Y轴传动轮9、Y轴被动轮7以及Y轴皮带13进行传动，由于限位块11固定在Y轴皮带13上，进一步限位块11带动龙门机架1在Y轴方向上移动，当龙门机架1在 Y轴方向上移动至预设的位置时，控制主板15通过控制Z轴电机10 带动Z轴丝杆30、螺母座和X轴导轨5在龙门机架1的立柱上升降移动，当X轴导轨5移动至预设的位置时，控制主板15控制X轴电机34通过皮带传动带动挤出机构2在X轴导轨5上移动，进而进行 3D打印操作，通过送料装置将不同耗材输送至加热装置28，能够实现对耗材的加热，使其加热至熔融状态后由挤出头31喷出。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种新型大尺寸3D打印机，包括龙门机架、固定工作台、X轴运动机构、Y轴传送机构以及Z轴运动机构，其特征在于，所述固定工作台包括矩形的底架和沿长度方向设置于底架的打印平台，所述底架短边的一侧设置Y轴传送机构，所述Y轴传送机构包括Y轴电机、减速装置、Y传动轴、两个Y轴传动轮、两个Y轴被动轮和两个Y轴皮带，所述Y轴电机、减速装置、Y传动轴和两个Y轴传动轮均设置于底架短边的一侧，所述底架短边的另一侧设置有两个Y轴被动轮，所述Y传动轴的两端均设置Y轴传动轮，所述Y轴传动轮与位于同一侧的Y轴被动轮之间通过Y轴皮带连接，所述Y轴电机固接于底架上，所述减速装置固接于Y传动轴上，所述Y轴电机与减速装置传动连接，所述Y轴传动轮和Y轴被动轮均与底架之间转动连接，所述底架长边的两侧均设有Y轴导轨，所述龙门机架的两立柱底端均设置有限位块，每个所述限位块与Y轴皮带固接，所述Y轴电机通过Y轴皮带传动带动限位块在Y轴导轨上移动，每个所述限位块上固接Z轴运动机构，所述龙门机架的两立柱之间滑动连接有X轴导轨，所述Z轴运动机构的输出端带动X轴导轨在所述龙门机架上升降运动，所述X轴导轨的两端固接X轴运动机构，所述X轴导轨上安装有挤出机构，所述X轴运动机构通过皮带传动带动挤出机构在X轴导轨上移动。

2.根据权利要求1所述的一种新型大尺寸3D打印机，其特征在于，所述打印平台短边的一侧还设置有显示器、控制主板和电源开关，所述挤出机构、Y轴电机、减速装置、显示器、X轴运动机构、Z轴运动机构分别与控制主板连接，所述挤出机构、Y轴电机、减速装置、显示器、X轴运动机构、Z轴运动机构、控制主板分别与电源开关连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型大尺寸3D打印机，其特征在于，所述X轴导轨的两端均设置螺母座，所述螺母座套接在龙门机架的立柱外侧，所述螺母座上固接X轴运动机构。

4.根据权利要求3所述的一种新型大尺寸3D打印机，其特征在于，所述X轴运动机构为X轴电机。

5.根据权利要求3所述的一种新型大尺寸3D打印机，其特征在于，所述Z轴运动机构包括Z轴电机和Z轴丝杆，所述Z轴电机固接于限位块上，所述Z轴丝杆的一端与Z轴电机输出端连接，另一端与螺母座螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种新型大尺寸3D打印机，其特征在于，所述挤出机构包括支撑座、送料装置、挤出壳和挤出头，所述支撑座的上部安装送料装置，所述支撑座的下部设置挤出壳，所述挤出壳的下方设置挤出头，所述送料装置通过导料管与挤出头连接，所述挤出壳内部设置有加热装置，且加热装置设置于挤出头上方。

7.根据权利要求6所述的一种新型大尺寸3D打印机，其特征在于，所述送料装置包括EO电机、EO主动轮、EO被动轮、E1电机、E1主动轮、E1被动轮、E2电机、E2主动轮、E2被动轮、E3电机、E3主动轮和E3被动轮，所述EO电机和E1电机以支撑座的竖向轴线所在铅垂面为对称面呈镜像对称设置，所述E2电机和E3电机以支撑座的竖向轴线所在铅垂面为对称面呈镜像对称设置，所述EO主动轮与EO电机连接，所述EO被动轮设置于EO主动轮一侧，且EO主动轮与EO被动轮之间形成用于耗材通过的通道，所述E1主动轮与E1电机连接，所述E1被动轮设置于E1主动轮一侧，且E1主动轮与E1被动轮之间形成用于不同耗材通过的通道，所述E2主动轮与E2电机连接，所述E2被动轮设置于E2主动轮一侧，且E2主动轮与E2被动轮之间形成用于耗材通过的通道，所述E3主动轮与E3电机连接，所述E3被动轮设置于E3主动轮一侧，且E3主动轮与E3被动轮之间形成用于耗材通过的通道。

8.根据权利要求6所述的一种新型大尺寸3D打印机，其特征在于，所述挤出壳上开有对称的散热孔，所述加热装置的侧壁设有散热鳍片。

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