本發明屬于3D打印技術領域,特別涉及一種多方位3D打印機。
背景技術:
3D打印是快速成型技術的一種,是一種以數字文件為基礎,使用粉末或者可固化材料,通過逐層打印的方式來制造產品的技術,與傳統制造業采用的減材制造技術形成鮮明的對比,3D打印是一種增材制造技術,是通過一層層材料的疊加形成最終的產品。
3D打印技術中較為主流的技術包括:熔融沉積成型技術(Fused deposition mode1ing,FDM),光固化立體成型技術(Stereo1ithography,SLA),選擇性激光燒結技術(Se1ective laser sintering,SLS),三維打印技術(3D pringting,3DP)等。
FDM打印機是斯科特·克倫普于上世紀80年代發明的,這類打印機通過打印頭打印出某種軟質的材料,這類材料包括熱塑性的材料以及一些生物類來源的材料,可以打印塑料制件、食物、生物材料等。此類打印機較難打印多種材料,并且所打印的材料都需要通過打印頭擠出,且打印精度較差。
SLA打印機是最早商用的打印機之一,這類打印機利用紫外光固化光敏樹脂形成打印層,打印完一層后支撐平臺向下(或者向上)移動一定距離讓光敏樹脂層重新覆蓋在前一層打印面上,然后繼續進行固化。由于支撐平臺在裝光敏樹脂的容器中,所以使用此類打印機一次只能打印一種材料。但是SLA打印機打印精度可以到達10微米級別,打印精度高。
SLS打印機的出現結束了3D打印不能打印金屬的歷史,當然利用SLS技術也可以打印塑料、陶瓷等粉末材料。SLS技術與SLA技術比較類似,但使用的原料為粉末,通過激光加熱融合形成打印層,SLS打印機的打印精度較差,打印某些材料時需要保護氣體,打印完成后一般需要一定時間的冷卻。
3DP技術是通過打印頭將粘合劑或者某種膠擠出到原材料粉末上,從而實現一層層打印的效果。3DP技術能實現彩色打印,并且能使用多種原材料,但其制作的產品一般表面較為粗糙,精度相對較差。
在3D打印技術中,為了使打印出來的物品具有更好的用戶體驗,往往需要移動噴頭進行多方位的打印,但是噴頭的頻繁移動會導致連接件的疲勞損耗,如果不能及時保養,會形成打印的精度誤差。
技術實現要素:
本發明的目的在于克服現有技術的不足,提供一種通過X/Y向水平進給裝置實現基座的X 和Y方向上的移動,通過第一支撐平臺的上下滑動實現基座的Z方向移動,能夠實現打印物品的多方位移動,有效減少噴頭的頻繁移動而導致的連接件的疲勞損耗,提高打印精度的多方位3D打印機。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:一種多方位3D打印機,包括殼體、基座、X/Y向水平進給裝置、第一支撐平臺、第二支撐平臺、原料供給單元和多個噴頭;噴頭固定安裝在第二支撐平臺上,第二支撐平臺固定安裝在殼體內側面上靠近殼體頂部的位置,在與第二支撐平臺連接處下方的殼體內壁上設有用于第一支撐平臺上下滑動的導軌,X/Y向水平進給裝置安裝在第一支撐平臺上,基座安裝在X/Y向水平進給裝置上,噴頭與原料供給單元連接。
進一步地,所述的X/Y向水平進給裝置包括第三支撐平臺、X向滾珠絲桿驅動裝置和Y向滾珠絲桿驅動裝置,所述的X向滾珠絲桿驅動裝置由X向滾珠絲桿、X向滾珠絲桿螺母座、X向軸承座、X向軸承、X向聯軸器和X向步進電機組成,Y向滾珠絲桿驅動裝置由Y向滾珠絲桿、Y向滾珠絲桿螺母座、Y向軸承座、Y向軸承、Y向聯軸器和Y向步進電機組成;
第三支撐平臺安裝在X向滾珠絲桿螺母座下方,X向滾珠絲桿通過X向軸承安裝在X向軸承座之間,X向滾珠絲桿通過X向聯軸器與X向步進電機連接;Y向滾珠絲桿通過Y向軸承安裝在Y向軸承座之間,Y向滾珠絲桿的末端通過Y向聯軸器與Y向步進電機連接;
所述的X向步進電機、Y向步進電機分別與PLC控制器連接。
進一步地,所述的第一支撐平臺通過滑塊沿著殼體內部的導軌上下滑動,所述的滑塊通過Z向伺服電機驅動,所述的Z向伺服電機與PLC控制器連接。
進一步地,所述的原料供給單元安裝在殼體內側頂部,噴頭的噴口向下,噴頭的頂部通過輸料管道與原料供給單元連接。
本發明的有益效果是:本發明將噴頭固定,對基座進行多方位移動:將基座安裝在X/Y向水平進給裝置上,實現基座的X和Y方向上的移動,X/Y向水平進給裝置則通過第一支撐平臺的上下滑動實現Z方向上的移動,實現打印物品的多方位移動,能夠有效減少噴頭的頻繁移動而導致的連接件的疲勞損耗,從而提高了打印精度。
附圖說明
圖1為本發明的3D打印機結構示意圖;
附圖標記說明:1-殼體,2-基座,3-X/Y向水平進給裝置,4-第一支撐平臺,5-第二支撐平臺,6-噴頭,7-原料供給單元,8-輸料管道,31-X向滾珠絲桿,32-X向滾珠絲桿螺母座,33-X向軸承座,34-X向軸承,35-X向聯軸器,36-X向步進電機,37-Y向滾珠絲桿, 38-第三支撐平臺。
具體實施方式
下面結合附圖進一步說明本發明的技術方案。
如圖1所示,一種多方位3D打印機,包括殼體1、基座2、X/Y向水平進給裝置3、第一支撐平臺4、第二支撐平臺5、原料供給單元7和多個噴頭6;噴頭6固定安裝在第二支撐平臺5上,第二支撐平臺5固定安裝在殼體1內側面上靠近殼體1頂部的位置,在與第二支撐平臺5連接處下方的殼體1內壁上設有用于第一支撐平臺4上下滑動的導軌,X/Y向水平進給裝置3安裝在第一支撐平臺4上,基座2安裝在X/Y向水平進給裝置3上,噴頭6與原料供給單元7連接。
進一步地,所述的X/Y向水平進給裝置3包括第三支撐平臺38、X向滾珠絲桿驅動裝置和Y向滾珠絲桿驅動裝置,所述的X向滾珠絲桿驅動裝置由X向滾珠絲桿31、X向滾珠絲桿螺母座32、X向軸承座33、X向軸承34、X向聯軸器35和X向步進電機36組成,Y向滾珠絲桿驅動裝置由Y向滾珠絲桿37、Y向滾珠絲桿螺母座、Y向軸承座、Y向軸承、Y向聯軸器和Y向步進電機組成;
第三支撐平臺38安裝在X向滾珠絲桿螺母座32下方,X向滾珠絲桿31通過X向軸承34安裝在X向軸承座33之間,X向滾珠絲桿31通過X向聯軸器35與X向步進電機36連接;Y向滾珠絲桿37通過Y向軸承安裝在Y向軸承座之間,Y向滾珠絲桿的末端通過Y向聯軸器與Y向步進電機連接;
所述的X向步進電機36、Y向步進電機分別與PLC控制器連接。
進一步地,所述的第一支撐平臺4通過滑塊沿著殼體1內部的導軌上下滑動,所述的滑塊通過Z向伺服電機驅動,所述的Z向伺服電機與PLC控制器連接。
進一步地,所述的原料供給單元7安裝在殼體1內側頂部,噴頭6的噴口向下,噴頭6的頂部通過輸料管道8與原料供給單元7連接。
本領域的普通技術人員將會意識到,這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發明的原理,應被理解為本發明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據本發明公開的這些技術啟示做出各種不脫離本發明實質的其它各種具體變形和組合,這些變形和組合仍然在本發明的保護范圍內。