一種高精度的3D打印機的制作方法

本發明涉及3d打印機領域，特別涉及一種高精度的3d打印機。

背景技術：

3d打印機是一種累積制造技術，即快速成形技術的一種機器，它是一種數字模型文件為基礎，運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。

現有的3d打印機一般通過調整噴頭的位置來進行3d打印，其噴頭結構復雜，需要垂直三個方向的位移，調整位置復雜，從而導致精確度不高，修理困難，成本較高，特別在處理圓形工件的時候，噴頭在移動時位移比較困難。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：為了克服現有技術的不足，提供一種高精度的3d打印機。

本發明解決問題所采用的技術方案是：一種高精度的3d打印機，包括輸料組件、驅動機構、噴頭、外殼和plc，所述驅動機構包括第一驅動機構和第二驅動機構；

所述第二驅動機構包括底座、第一電機、第一圓齒輪、第一齒條、轉盤、第二電機、絲桿、滑塊、連接塊和托盤，所述第二驅動機構設置在外殼的下方，所述第一電機驅動第一圓齒輪旋轉，所述第一電機和第一圓齒輪均有兩個，兩個第一電機分別設置在底座的兩側，所述第一齒條為環形，兩個第一圓齒輪均與第一齒條嚙合，所述齒條固定設置在轉盤的下方，所述轉盤水平設置，所述第二電機固定設置在轉盤上，所述第二電機的輸出軸豎直向上設置，所述第二電機驅動絲桿旋轉，所述絲桿豎直設置，所述滑塊內設有與絲桿匹配的內螺紋，所述絲桿的上端穿過滑塊，所述滑塊的滑動方向為上下豎直方向，所述托盤通過連接塊連接在滑塊的上方，所述托盤和滑塊均水平設置；

所述第一驅動機構包括固定塊、第二齒條、第三電機、第二圓齒輪、第四電機、第三圓齒輪、第三齒條、驅動塊，所述第一驅動機構位移第二驅動機構的上方，所述固定塊有兩個，兩個固定塊分別設置在外殼內的兩側，所述第二齒條有兩個，兩個第二圓齒輪分別設置在兩個固定塊上，所述第三電機驅動第二圓齒輪旋轉，所述第二圓齒輪和第三電機均有兩個，所述第三電機分別位移第三齒條的兩側，兩個第二圓齒輪分別和兩個第二齒條嚙合，所述第三齒條與第二齒條豎直設置，所述驅動塊位與第三齒條上，所述驅動塊與第三齒條滑動連接，所述第四電機設置在驅動塊內，所述第四電機驅動第三圓齒輪旋轉，所述第三圓齒輪和第三齒條嚙合，所述噴頭位于驅動塊的下方；

所述第一電機、第二電機、第三電機和第四電機均與plc電連接；

所述第一驅動機構和第二驅動機構中均設有工作電源，所述工作電源內設有工作電源電路，所述工作電源模塊包括工作電源電路，所述工作電源電路包括集成電路、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、可調電阻、第一三極管和第二三極管，所述集成電路的型號為m5230l，所述集成電路的第七端通過第一電容接地，所述集成電路的第一端接地，所述集成電路的第四端通過第二電容接地，所述集成電路的第七端與第一三極管的集電極連接，所述第一三極管的基極與集成電路的第六端連接，所述第一三極管的基極通過第三電容接地，所述第一三極管的發射極通過第五電容與集成電路的第五端連接，所述第一三極管的發射極通過可調電阻和第一電阻組成的串聯電路接地，所述集成電路的第五端分別與可調電阻和第一電阻連接，所述第一三極管的發射極通過第六電容接地，所述集成電路的第三端與第二三極管的基極連接，所述第二三極管的基極通過第四電容接地，所述第二三極管的發射極通過第三電阻和第二電阻組成的串聯電路與第一三極管的發射極連接，所述集成電路的第二端分別與第二電阻和第三電阻連接，所述第二三極管的發射極通過第七電容接地。

工作原理：在工作電源電路中，集成電路的型號為m5230l，其具有兩路直流電壓輸出，一路為固定5v電壓，另一路為5-14v電壓步進可調，通過可調電阻能夠進行電壓調節，從而提高了工作電源電路的適用范圍，提高了系統的實用性。

作為優選，為了在噴頭不需要移動時內噴頭的位置定位，所述驅動塊內還設有定位組件，所述定位組件包括電磁鐵、彈簧和鐵塊，所述電磁鐵與plc電連接，所述鐵塊通過彈簧與電磁鐵連接，所述鐵塊位移第三齒條的一側。

在噴頭需要移動時，plc控制電磁鐵開啟，吸引鐵塊使鐵塊向上移動，從而使鐵塊脫離第三齒條，是驅動塊能順利移動，在噴頭不需要移動時，plc關閉電磁鐵，彈簧的彈力使鐵塊與第三齒條抵靠，從而阻止驅動塊的滑動。

作為優選，為了增加鐵塊與齒條之間的摩擦系數，使噴頭固定得更牢，所述鐵塊上還設有橡膠塊，所述鐵塊通過橡膠塊與第三齒條抵靠。

作為優選，為了方便轉盤旋轉，所述轉盤下方還設有轉軸和軸承，所述軸承分別套設在轉軸的兩端，所述軸承的外圈分別于轉盤和底座固定。

作為優選，為了給轉盤限位，所述轉盤上還設有限位桿，所述限位桿的一端穿過滑塊，所述限位桿的另一端連接在轉盤上，所述限位桿豎直設置。

作為優選，為了給轉盤限位得更好，是轉盤轉動時更平穩，所述限位桿有兩個。

作為優選，為了方便控制，所述第一電機、第二電機、第三電機、第四電機均為伺服電機。

作為優選，為了方便調整轉數，所述第一電機、第二電機、第三電機、第四電機均設有減速機。

作為優選，為了增加轉軸和軸承的牢固度，所述轉軸和軸承的制作材料為鋼材。

作為優選，為了增加托盤的耐腐蝕性、牢固度和美觀性，所述托盤位于外殼內，所述托盤的制作材料為玻璃鋼復合材料。

本發明的有益效果是，該高精度的3d打印機設計巧妙，穩定度高，通過第二電機驅動絲桿旋轉，是托盤和托盤上的工件上下移動，通過第二圓齒輪和第二齒條的嚙合，是噴頭能構前后移動，通過第三圓齒輪和第三齒條的嚙合使噴頭能夠左右移動，從而使噴頭能打印出3d工件，通過第一圓齒輪和環形的第一齒條嚙合，使工件能做圓周運動，通過定位組件可以在噴頭不需要移動時固定噴頭，機構穩定，便于修理，有效的減少了打印難度，特別適合打印圓形工件，在工作電源電路中，集成電路的型號為m5230l，其具有兩路直流電壓輸出，提高了工作電源電路的適用范圍，提高了系統的實用性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的一種高精度的3d打印機的結構示意圖。

圖2是本發明的一種高精度的3d打印機的第一驅動機構的結構示意圖。

圖3是本發明的一種高精度的3d打印機的下驅動就機構的結構示意圖。

圖4是本發明的一種高精度的3d打印機的下驅動就機構的工作電源電路的電路原理圖。

圖中：1.輸料組件，2.外殼，3.第一驅動機構，4.第二驅動機構，5.托盤，6.連接塊，7.滑塊，8.絲桿，9.限位桿，10.第二電機，11.轉盤，12.第一齒條，13.第一圓齒輪，14.第一電機，15.底座，16.驅動塊，17.第四電機，18.第三圓齒輪，19.電磁鐵，20.彈簧，21.鐵塊，22.第三電機，23.第二圓齒輪，24.第二齒條，25.固定塊，26.噴頭，27.第三齒條。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

如圖1-4所示，一種高精度的3d打印機，包括輸料組件1、驅動機構、噴頭26、外殼2和plc，所述驅動機構包括第一驅動機構3和第二驅動機構4；

所述第二驅動機構4包括底座15、第一電機14、第一圓齒輪13、第一齒條12、轉盤11、第二電機10、絲桿8、滑塊7、連接塊6和托盤5，所述第二驅動機構4設置在外殼2的下方，所述第一電機14驅動第一圓齒輪13旋轉，所述第一電機14和第一圓齒輪13均有兩個，兩個第一電機14分別設置在底座15的兩側，所述第一齒條12為環形，兩個第一圓齒輪13均與第一齒條12嚙合，所述齒條固定設置在轉盤11的下方，所述轉盤11水平設置，所述第二電機10固定設置在轉盤11上，所述第二電機10的輸出軸豎直向上設置，所述第二電機10驅動絲桿8旋轉，所述絲桿8豎直設置，所述滑塊7內設有與絲桿8匹配的內螺紋，所述絲桿8的上端穿過滑塊7，所述滑塊7的滑動方向為上下豎直方向，所述托盤5通過連接塊6連接在滑塊7的上方，所述托盤5和滑塊7均水平設置；

所述第一驅動機構3包括固定塊25、第二齒條24、第三電機22、第二圓齒輪23、第四電機17、第三圓齒輪18、第三齒條27、驅動塊16，所述第一驅動機構3位移第二驅動機構4的上方，所述固定塊25有兩個，兩個固定塊25分別設置在外殼2內的兩側，所述第二齒條24有兩個，兩個第二圓齒輪23分別設置在兩個固定塊25上，所述第三電機22驅動第二圓齒輪23旋轉，所述第二圓齒輪23和第三電機22均有兩個，所述第三電機22分別位移第三齒條27的兩側，兩個第二圓齒輪23分別和兩個第二齒條24嚙合，所述第三齒條27與第二齒條24豎直設置，所述驅動塊16位與第三齒條27上，所述驅動塊16與第三齒條27滑動連接，所述第四電機17設置在驅動塊16內，所述第四電機17驅動第三圓齒輪18旋轉，所述第三圓齒輪18和第三齒條27嚙合，所述噴頭26位于驅動塊16的下方；

所述第一電機14、第二電機10、第三電機22和第四電機17均與plc電連接；

所述第一驅動機構和第二驅動機構中均設有工作電源，所述工作電源內設有工作電源電路，所述工作電源模塊包括工作電源電路，所述工作電源電路包括集成電路、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、可調電阻、第一三極管和第二三極管，所述集成電路的型號為m5230l，所述集成電路的第七端通過第一電容接地，所述集成電路的第一端接地，所述集成電路的第四端通過第二電容接地，所述集成電路的第七端與第一三極管的集電極連接，所述第一三極管的基極與集成電路的第六端連接，所述第一三極管的基極通過第三電容接地，所述第一三極管的發射極通過第五電容與集成電路的第五端連接，所述第一三極管的發射極通過可調電阻和第一電阻組成的串聯電路接地，所述集成電路的第五端分別與可調電阻和第一電阻連接，所述第一三極管的發射極通過第六電容接地，所述集成電路的第三端與第二三極管的基極連接，所述第二三極管的基極通過第四電容接地，所述第二三極管的發射極通過第三電阻和第二電阻組成的串聯電路與第一三極管的發射極連接，所述集成電路的第二端分別與第二電阻和第三電阻連接，所述第二三極管的發射極通過第七電容接地。

工作原理：在工作電源電路中，集成電路的型號為m5230l，其具有兩路直流電壓輸出，一路為固定5v電壓，另一路為5-14v電壓步進可調，通過可調電阻能夠進行電壓調節，從而提高了工作電源電路的適用范圍，提高了系統的實用性。

作為優選，為了在噴頭26不需要移動時內噴頭26的位置定位，所述驅動塊16內還設有定位組件，所述定位組件包括電磁鐵19、彈簧20和鐵塊21，所述電磁鐵19與plc電連接，所述鐵塊21通過彈簧20與電磁鐵19連接，所述鐵塊21位移第三齒條27的一側。

在噴頭26需要移動時，plc控制電磁鐵19開啟，吸引鐵塊21使鐵塊21向上移動，從而使鐵塊21脫離第三齒條27，是驅動塊16能順利移動，在噴頭26不需要移動時，plc關閉電磁鐵19，彈簧20的彈力使鐵塊21與第三齒條27抵靠，從而阻止驅動塊16的滑動。

作為優選，為了增加鐵塊21與齒條之間的摩擦系數，使噴頭26固定得更牢，所述鐵塊21上還設有橡膠塊，所述鐵塊21通過橡膠塊與第三齒條27抵靠。

作為優選，為了方便轉盤11旋轉，所述轉盤11下方還設有轉軸和軸承，所述軸承分別套設在轉軸的兩端，所述軸承的外圈分別于轉盤11和底座15固定。

作為優選，為了給轉盤11限位，所述轉盤11上還設有限位桿9，所述限位桿9的一端穿過滑塊7，所述限位桿9的另一端連接在轉盤11上，所述限位桿9豎直設置。

作為優選，為了給轉盤11限位得更好，是轉盤11轉動時更平穩，所述限位桿9有兩個。

作為優選，為了方便控制，所述第一電機14、第二電機10、第三電機22、第四電機17均為伺服電機。

作為優選，為了方便調整轉數，所述第一電機14、第二電機10、第三電機22、第四電機17均設有減速機。

作為優選，為了增加轉軸和軸承的牢固度，所述轉軸和軸承的制作材料為鋼材。

作為優選，為了增加托盤5的耐腐蝕性、牢固度和美觀性，所述托盤5位于外殼2內，所述托盤5的制作材料為玻璃鋼復合材料。

在工作時，通過第一電機14驅動第一圓齒輪13旋轉，因第一圓齒輪13與環形第一齒條12嚙合，可以使托盤5旋轉，從而使托盤5相對與噴頭26做圓周運動，使噴頭26方便打印環形工件，通過第二電機10驅動絲桿8旋轉，因絲桿8的外螺紋和滑塊7的內螺紋匹配，是滑塊7能上下移動，從而使托盤5相對與噴頭26做上下位移，通過第三電機22驅動第二圓齒輪23旋轉，因第二圓齒輪23和齒條嚙合，是第三齒條27和固定在第三齒條27上的噴頭26做前后運動。

與現有技術相比，該高精度的3d打印機設計巧妙，穩定度高，通過第二電機10驅動絲桿8旋轉，是托盤5和托盤5上的工件上下移動，通過第二圓齒輪23和第二齒條24的嚙合，是噴頭26能構前后移動，通過第三圓齒輪18和第三齒條27的嚙合使噴頭26能夠左右移動，從而使噴頭26能打印出3d工件，通過第一圓齒輪13和環形的第一齒條12嚙合，使工件能做圓周運動，通過定位組件可以在噴頭26不需要移動時固定噴頭26，機構穩定，便于修理，有效的減少了打印難度，特別適合打印圓形工件，工作電源電路中，集成電路的型號為m5230l，其具有兩路直流電壓輸出，提高了工作電源電路的適用范圍，提高了系統的實用性。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。