CN216267634U - 一种铝型材的covxy二维运动平台三维打印、雕刻一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械先进制造技术领域，具体为一种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机，包括热打印喷头和Z轴升降电机，打印平台铝型材基座横杆的左右两侧均固定连接有水平框架连接件，水平框架连接件的底部左侧固定连接有X轴系统驱动电机，水平框架连接件的底部右侧固定连接有Y轴系统驱动电机。该种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机，通过设置有采用2020铝材的轻巧Z轴移动系统和垂直龙门结构。具有结构紧凑、安装简便、成本低、调整容易、三个方向运动系统结构非常精简、安装较简易、便携性较强、运动过程观赏性较强的特点，本实用新型很大的丰富了教学用模型打印机的种类，具有比较好的应用前景。

Description

一种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机

技术领域

本实用新型涉及机械先进制造技术领域，具体为一种铝型材的 COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机。

背景技术

随着对逆向制造创新技术越来越受重视，3D打印技术越来越受到欢迎，桌面级的打印机的成本越来越低。渗透到制造业和研究领域的各个方面，三维打印机非常适合在教学上大学生的创新设计和科技活动的应用，可用在大学生科技创新的新产品的制造和科技竞赛的辅助制造设备，也可用于大学生创业的产品设计中，有着广阔的应用前景。整机精简型，成本低廉、安装简易的三维打印机可以改变高端 3D打印机过于昂贵的现实；3D打印机民用化的进程越来越快，市场需要结构更新颖、成本更低、运行速度更快、更加具有针对性的桌面级3D打印机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种铝型材的 COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机，包括热打印喷头和Z轴升降电机，打印平台铝型材基座横杆的左右两侧均固定连接有水平框架连接件，水平框架连接件的底部左侧固定连接有X轴系统驱动电机，水平框架连接件的底部右侧固定连接有Y轴系统驱动电机，两个水平框架连接件的顶部均固定连接有整机两侧铝型材定位件，两个水平框架连接件的背面均固定连接有二维平台框架竖杆，两个二维平台框架竖杆的背面均固定连接有二维平台框架远端固定件，两个整机两侧铝型材定位件的顶部均固定连接有整机立梁和横梁连接件，两个整机立梁和横梁连接件之间固定连接有整机上横梁，其中一个打印平台铝型材基座横杆右侧的整机两侧铝型材定位件的正面固定连接有材料挤出单元，打印平台铝型材基座横杆的顶部设置有滑轨，滑轨的顶部左右两侧均设置有同步带轮，滑轨的顶部滑动连接有二维平台滑动件，二维平台滑动件的顶部固定连接有二维打印平台，整机上横梁的正面固定连接有Z轴系统固定件，Z轴系统固定件的内部嵌入设置有Z轴系统升降滑轨，Z轴系统固定件的正面底部边缘处固定连接有Z轴系统升降驱动丝杆螺母，Z轴系统升降驱动丝杆螺母的内部嵌入设置有 Z轴系统升降丝杆，Z轴系统升降滑轨的底部固定连接有Z轴系统下端固定件，Z轴系统下端固定件的底部固定连接有Z轴升降电机，Z 轴升降电机的正面固定连接有热打印喷头。

优选的，所述打印机的打印平台采用COVXY平面运动系统，驱动方式采用同步带方式，同步带的齿宽可以是2的整数倍数，并采用双同步带控制。

优选的，所述Z轴升降系统采用轻便的2020铝型材作为导轨而不采用以往的光轴作为导轨，以减少Z轴的往复惯量大对打印零件尺寸的影响。

优选的，所述X轴系统和Y轴系统均采用2020铝材作为滑轨，采用铝材作为滑轨有效的降低了整机的成本，且铝材有较大的接触面积，可以是移动更稳定，2020铝材既是移动滑轨又是整机的框架。

优选的，所述该打印机Z轴系统只负责升降控制，打印平台为一个矩形，打印平台负责X方向和Y方向的联动运行，Z轴系统是被固定在整机上横梁上的，固定位置需要调整，即：当平台回到X方向和 Y方向的原点时，Z轴系统的喷头正好处于平台的一个角，一般情况选择打印平台的左下角。

优选的，所述打印机采用的双同步带控制，双同步带分为上下两层，同步带的设置多个导轮，导轮被安装在2020铝框架上，并分为上下两层，连接结构分别如示意图5和图6所示。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、该种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机，通过设置有采用2020铝材的轻巧Z轴移动系统和垂直龙门结构。具有结构紧凑、安装简便、成本低、调整容易、三个方向运动系统结构非常精简、安装较简易、便携性较强、运动过程观赏性较强的特点，本实用新型很大的丰富了教学用模型打印机的种类，具有比较好的应用前景。

2、其次，该种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机，通过设置有热打印喷头，热打印喷头可更换为小型电磨机，使整体具有三维打印和浮雕雕刻两种功能，实现了一机多用，雕刻功能为浮雕方式，所用材料为易加工的脆性材料，如泡沫，PVC，木板，有机玻璃、石膏等。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机的主视图；

图2为图1的右视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本实用新型提供的一种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机的无平台装配示意图；

图5为实用新型提供的一种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机的X驱动皮带连接方式图；

图6为实用新型提供的一种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机的Y驱动皮带连接方式图；

图7为实用新型提供的一种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机的电机同步齿连接方式图；

图8为实用新型提供的一种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机的电磨雕刻机连接方式图。

图中：X轴系统驱动电机1、Y轴系统驱动电机2、整机立梁和横梁连接件3、水平框架连接件4、整机上横梁5、材料挤出单元6、打印平台铝型材基座横杆7、Z轴系统固定件8、整机两侧铝型材定位件9、二维平台滑动件10、Z轴系统下端固定件11、Z轴升降电机12、热打印喷头13、Z轴系统升降滑轨14、Z轴系统升降丝杆15、Z轴系统升降驱动丝杆螺母16、二维平台框架竖杆17、二维平台框架远端固定件18、二维打印平台19、滑轨20、同步带轮21。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1-8，本实用新型提供一种技术方案：一种铝型材的 COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机，包括热打印喷头13和Z 轴升降电机12，打印平台铝型材基座横杆7的左右两侧均固定连接有水平框架连接件4，水平框架连接件4的底部左侧固定连接有X轴系统驱动电机1，水平框架连接件4的底部右侧固定连接有Y轴系统驱动电机2，两个水平框架连接件4的顶部均固定连接有整机两侧铝型材定位件9，两个水平框架连接件4的背面均固定连接有二维平台框架竖杆17，两个二维平台框架竖杆17的背面均固定连接有二维平台框架远端固定件18，两个整机两侧铝型材定位件9的顶部均固定连接有整机立梁和横梁连接件3，两个整机立梁和横梁连接件3之间固定连接有整机上横梁5，其中一个打印平台铝型材基座横杆7右侧的整机两侧铝型材定位件9的正面固定连接有材料挤出单元6，打印平台铝型材基座横杆7的顶部设置有滑轨20，滑轨20的顶部左右两侧均设置有同步带轮21，滑轨20的顶部滑动连接有二维平台滑动件 10，二维平台滑动件10的顶部固定连接有二维打印平台19，整机上横梁5的正面固定连接有Z轴系统固定件8，Z轴系统固定件8的内部嵌入设置有Z轴系统升降滑轨14，Z轴系统固定件8的正面底部边缘处固定连接有Z轴系统升降驱动丝杆螺母16，Z轴系统升降驱动丝杆螺母16的内部嵌入设置有Z轴系统升降丝杆15，Z轴系统升降滑轨14的底部固定连接有Z轴系统下端固定件11，Z轴系统下端固定件11的底部固定连接有Z轴升降电机12，Z轴升降电机12的正面固定连接有热打印喷头13。

进一步的，打印机的打印平台采用COVXY平面运动系统，驱动方式采用同步带方式，同步带的齿宽可以是2的整数倍数，并采用双同步带控制。

进一步的，Z轴升降系统采用轻便的2020铝型材作为导轨而不采用以往的光轴作为导轨，以减少Z轴的往复惯量大对打印零件尺寸的影响。

进一步的，X轴系统和Y轴系统均采用2020铝材作为滑轨，采用铝材作为滑轨有效的降低了整机的成本，且铝材有较大的接触面积，可以是移动更稳定，2020铝材既是移动滑轨又是整机的框架。

进一步的，该打印机Z轴系统只负责升降控制，打印平台为一个矩形，打印平台负责X方向和Y方向的联动运行，Z轴系统是被固定在整机上横梁5上的，固定位置需要调整，即：当平台回到X方向和 Y方向的原点时，Z轴系统的喷头正好处于平台的一个角，一般情况选择打印平台的左下角。

进一步的，打印机采用的双同步带控制，双同步带分为上下两层，同步带的设置多个导轮，导轮被安装在2020铝框架上，并分为上下两层，连接结构分别如示意图5和图6所示。

其中，热打印喷头13的垂直线正好经过X、Y二维运动平台在回到原点时的打印矩形的四个边角的其中一个。

其中，当13更换成小型电磨机时，且将打印平台的调平弹簧去掉后，可以实现浮雕的功能，雕刻时需要将被雕刻物体黏贴在打印平台上。

其中，滑轨20左侧的同步带轮21通过同步带与X轴系统驱动电机1传动连接，滑轨20右侧同步带轮21通过同步带与Y轴系统驱动电机2传动连接。

其中，热打印喷头13通过软管与材料挤出单元6相导通。

工作原理：

首先，通过X轴系统驱动电机1带动10移动至需要的位置，然后，通过Y轴系统驱动电机1带动10移动至需要的位置，接着，通过Z轴升降电机12带动Z轴系统升降丝杆15转动，使15与16产生相对运动，从而调节热打印喷头13的位置，紧接着，通过材料挤出单元6向热打印喷头13供料，开始打印，最后，打印完成之后，关闭电源，将成品取出。

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)

1.一种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机，包括热打印喷头(13)和Z轴升降电机(12)，其特征在于：打印平台铝型材基座横杆(7)的左右两侧均固定连接有水平框架连接件(4)，水平框架连接件(4)的底部左侧固定连接有X轴系统驱动电机(1)，水平框架连接件(4)的底部右侧固定连接有Y轴系统驱动电机(2)，两个水平框架连接件(4)的顶部均固定连接有整机两侧铝型材定位件(9)，两个水平框架连接件(4)的背面均固定连接有二维平台框架竖杆(17)，两个二维平台框架竖杆(17)的背面均固定连接有二维平台框架远端固定件(18)，两个整机两侧铝型材定位件(9)的顶部均固定连接有整机立梁和横梁连接件(3)，两个整机立梁和横梁连接件(3)之间固定连接有整机上横梁(5)，其中一个打印平台铝型材基座横杆(7)右侧的整机两侧铝型材定位件(9)的正面固定连接有材料挤出单元(6)，打印平台铝型材基座横杆(7)的顶部设置有滑轨(20)，滑轨(20)的顶部左右两侧均设置有同步带轮(21)，滑轨(20)的顶部滑动连接有二维平台滑动件(10)，二维平台滑动件(10)的顶部固定连接有二维打印平台(19)，整机上横梁(5)的正面固定连接有Z轴系统固定件(8)，Z轴系统固定件(8)的内部嵌入设置有Z轴系统升降滑轨(14)，Z轴系统固定件(8)的正面底部边缘处固定连接有Z轴系统升降驱动丝杆螺母(16)，Z轴系统升降驱动丝杆螺母(16)的内部嵌入设置有Z轴系统升降丝杆(15)，Z轴系统升降滑轨(14)的底部固定连接有Z轴系统下端固定件(11)，Z轴系统下端固定件(11)的底部固定连接有Z轴升降电机(12)，Z 轴升降电机(12)的正面固定连接有热打印喷头(13)。

2.根据权利要求1所述的一种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机，其特征在于：打印机的打印平台采用COVXY平面运动系统，驱动方式采用同步带方式，同步带的齿宽是2的整数倍数，并采用双同步带控制。

3.根据权利要求1所述的一种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机，其特征在于：所述Z轴升降系统采用轻便的2020铝型材作为导轨而不采用以往的光轴作为导轨，以减少Z轴的往复惯量大对打印零件尺寸的影响。

4.根据权利要求1所述的一种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机，其特征在于：所述X轴系统和Y轴系统均采用2020铝材作为滑轨，采用铝材作为滑轨有效的降低了整机的成本，且铝材有较大的接触面积，可以是移动更稳定，2020铝材既是移动滑轨又是整机的框架。

5.根据权利要求1所述的一种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机，其特征在于：该打印机Z轴系统只负责升降控制，打印平台为一个矩形，打印平台负责X方向和Y方向的联动运行，Z轴系统是被固定在整机上横梁(5)上的，固定位置需要调整，即：当平台回到X方向和Y方向的原点时，Z轴系统的喷头正好处于平台的一个角，一般情况选择打印平台的左下角。

6.根据权利要求1所述的一种铝型材的COVXY二维运动平台三维打印、雕刻一体机，其特征在于：打印机采用的双同步带控制，双同步带分为上下两层，同步带的设置多个导轮，导轮被安装在2020铝框架上，并分为上下两层。

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