3D打印機制造技術

本申請公開了一種3D打印機，包括立柱組件、縱梁組件以及橫梁組件。由于縱梁組件和橫梁組件安裝在立柱組件上，且立柱組件上設有Z軸驅動裝置；打印頭安裝在橫梁上，打印頭的重心與橫梁組件的重心相距很近，打印頭在Z軸方向上只做短距離移動，使得縱梁組件和橫梁組件驅動打印頭高加速度打印時，打印頭幾乎不會振蕩，即穩定的打印頭可實現高精度打印，同時立柱組件驅動打印頭在Z軸方向運動，使得打印頭能夠打印很高的產品。

3D printer

The invention discloses a 3D printer, which comprises an upright post assembly, a longitudinal beam component and a beam assembly. Because the beam components and the crossbeam assembly components installed in the column, and the column component is provided with a Z shaft driving device; the print head is arranged on the crossbeam, the center and the crossbeam of the print head is close, the print head only short distances in the Z direction, the longitudinal component and the crossbeam assembly for driving the printing high acceleration when printing, the print head is almost no oscillation, the print head can realize high precision stable printing, and post assembly drives the print head in the direction of Z axis movement, the print head can print the product with very high.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種3D打印機設備，具體涉及3D打印機。
技術介紹
大型機床為了實現懸掛的加工頭在X、Y和Z軸三個方向運動，需要X、Y和Z軸三個方向的驅動裝置，現有的大型機床中主要包括兩大類結構，第一類為動梁式，Y軸驅動滑軌設置在下端，龍門式框架安裝在下端的Y軸驅動滑軌上，X和Z軸的驅動裝置安裝在龍門式框架上，龍門式框架沿Y軸方向移動，工作臺不動，這種結果由于龍門框架以及X軸和Z軸等驅動機構體積和重量都比較大，重心偏高，而這些機構是沿著Y軸移動，Y軸驅動軌道設置在靠近地面的下端，從而導致重心遠高于驅動平面，不適合高速運動。第二類動臺式，工作臺安裝在Y軸軌道上，龍門式框架固定地橫跨在工作臺的上方，X軸和Z軸安裝在龍門式框架的橫梁上，工作臺可沿Y軸移動，此機構的工作臺需要移動，而對于大型機床的工作臺而言，工作臺的體積和重量都非常大也不適合高速移動。因此現有技術的大型機床的驅動架無法滿足3D打印機的精度需求。
技術實現思路
本申請提供一種結構穩定且能夠滿足高速運動的3D打印機。一種實施例中提供一種3D打印機，包括驅動架和打印頭，驅動架包括：立柱組件，其包括立柱和對應安裝在立柱上的Z軸驅動裝置；縱梁組件，其包括縱梁和對應安裝在縱梁上的Y軸驅動裝置；縱梁可沿Z軸移動地安裝在立柱上，Z軸驅動裝置驅動縱梁沿Z軸方向移動；以及橫梁組件，其包括橫梁和對應安裝在橫梁上的X軸驅動裝置，橫梁可沿Y軸移動地安裝在縱梁上，Y軸驅動裝置驅動橫梁沿Y軸方向移動；打印頭可沿X軸移動地安裝在橫梁上，X軸驅動裝置驅動打印頭沿X軸方向移動。進一步地，3D打印機還包括控制器，控制器分別與X軸驅動裝置、Y軸驅動裝置和Z軸驅動裝置電連接，控制器用于控制X軸驅動裝置、Y軸驅動裝置和Z軸驅動裝置驅動打印頭移動打印。進一步地，3D打印機還包括配重裝置，縱梁上安裝有配重裝置，配重裝置為配重液壓缸，配重液壓缸與控制器電連接，控制器控制配重液壓缸實時配重，使得縱梁始終保持水平平衡。進一步地，3D打印機還包括壓力傳感器，壓力傳感器安裝在縱梁兩端，用于檢測縱梁兩端的壓力信號；壓力傳感器與控制器電連接，控制器用于獲取壓力信號，并根據壓力信號控制配重裝置實時配重。進一步地，X軸驅動裝置、Y軸驅動裝置和Z軸驅動裝置均包括電機、絲桿、滾珠螺母、導軌和滑塊，電機與滾珠螺母連接，滾珠螺母安裝在絲桿上，滑塊安裝在導軌上。進一步地，橫梁上還設有輔助Z軸組件，打印頭通過輔助Z軸組件安裝在X軸驅動裝置上，打印頭在橫梁還可沿Z軸移動。依據上述實施例的3D打印機，由于縱梁組件和橫梁組件安裝在立柱組件上，且立柱組件上設有Z軸驅動裝置；打印頭安裝在橫梁上，打印頭的重心與橫梁組件的重心相距很近，打印頭在Z軸方向上只做短距離移動，使得縱梁組件和橫梁組件驅動打印頭高加速度打印時，打印頭幾乎不會振蕩，即穩定的打印頭可實現高精度打印，同時立柱組件驅動打印頭在Z軸方向運動，使得打印頭能夠打印很高的產品。附圖說明圖1為一種實施例中的3D打印機結構示意圖；圖2為一種實施例中的3D打印機的結構框圖。具體實施方式下面通過具體實施方式結合附圖對本專利技術作進一步詳細說明。在本專利技術實施例中提供了一種3D打印機，本驅動架的Z軸方向可穩定緩慢移動，在X軸和Y軸可高速穩定移動，能夠滿足3D打印機的需求，本驅動架也可用于其他設備上。如圖1所示，3D打印機主要包括立柱組件1、縱梁組件2和橫梁組件3。立柱組件1可安裝在機床底盤上，縱梁組件2安裝在立柱組件1上，橫梁組件3安裝在縱梁組件2上。立柱組件1、縱梁組件2和橫梁組件3的具體結構和安裝關系如下:優選的，立柱組件1包括四個矩陣分布的立柱11和Z軸驅動裝置12，四個立柱11豎直設置，四個立柱11下端通過底盤固定在一起，四個立柱11形成一個方形分布，每個立柱11上安裝有一個Z軸驅動裝置12。Z軸驅動裝置12包括電機、絲桿、導軌和滑塊，電機通過安裝座安裝在立柱11的上端，電機的輸出軸向下豎直設置，絲桿固定在電機輸出軸上，絲桿與立柱平行。導軌通過螺釘固定在立柱11上，導軌與絲桿平行設置。縱梁21上設有螺紋孔，縱梁21通過螺紋孔與絲桿上的傳動螺母連接，滑塊與導軌滑動連接。四個立柱11上的Z軸驅動裝置12的滑塊同步沿Z軸方向移動。在其他實施例中，立柱組件1可包括6個或者多個矩陣分布的立柱11提高立柱組件1的承載能力或無限制的增加行程。縱梁組件2包括兩個平行的縱梁21和Y軸驅動裝置22，縱梁21的兩端分別固定安裝在Z軸驅動裝置12的滑塊上，兩個縱梁21分別安裝在四個Z軸驅動裝置12的滑塊上，且兩個縱梁21處于水平及平行位置。縱梁21也可以與Z軸驅動裝置12的滑塊為一體式結構，或者縱梁21通過安裝座固定安裝在Z軸驅動裝置12的滑塊上。Y軸驅動裝置22包括電機、絲桿、滾珠螺母、導軌和滑塊，絲桿和導軌固定安裝在縱梁21上，滾珠螺母可轉動地安裝在橫梁31上，滑塊固定安裝在橫梁31上，滾珠螺母可旋轉移動地安裝在絲桿上，滑塊可滑動地安裝在導軌上，電機安裝在橫梁31上，電機與滾珠螺母連接，電機驅動滾珠螺母轉動，從而滾珠螺母帶動橫梁31沿Y軸方向移動。橫梁組件3包括一個橫梁31和X軸驅動裝置32，橫梁31的兩端分別固定安裝在Y軸驅動裝置22的滑塊上，橫梁31與縱梁21垂直。X軸驅動裝置32包括電機、絲桿、滾珠螺母、導軌和滑塊，絲桿固定安裝在橫梁31上，絲桿與橫梁31平行，電機的輸出軸上安裝有一個小同步帶輪，絲桿上對應位置上的滾珠螺母上也固定有一個同心的大帶輪，該大帶輪可旋轉地安裝在橫梁31上，兩個帶輪通過同步皮帶連接，電機通過小帶輪驅動大帶輪轉動，大帶輪帶動打印頭4的安裝座沿X軸方向移動。打印頭4通過安裝座安裝在X軸驅動裝置32的滑塊上，打印頭4的位于橫梁31的一側或者在橫梁31兩側均設有打印頭4，打印頭4的重心與橫梁31重心在Z軸方向上在同一個高度，或者具有很小的高度差。在其他實施例中，在縱梁2上安裝有多個橫梁組件3，多個橫梁組件3上裝有相應的多個打印頭4，使得3D打印機可實現多個打印頭同時高效打印。在其他實施例中，X軸驅動裝置32、Y軸驅動裝置22和Z軸驅動裝置12的滑塊兩端均設有限位塊，限位塊對設備其保護作用，防止在移動過程中對兩端的固定件形成沖擊。為了實現自動化控制，如圖2所示，本3D打印機還包括控制器5，控制器5分別與X軸驅動裝置32、Y軸驅動裝置22和Z軸驅動裝置12電連接，控制器5用于控制X軸驅動裝置32、Y軸驅動裝置22和Z軸驅動裝置12驅動打印頭在X、Y和Z方向移動打印。由于Z軸方向的移動需驅動較大的負載，為了提高Z軸方向移動的平穩性，本3D打印機還包括四個配重裝置6，四個配重裝置6分別安裝在兩個縱梁21的兩端，兩個配重裝置6對一個縱梁21進行動態支撐力配置，使得縱梁21上橫梁組件3來回移動的情況下，還能夠一直保持在受力平衡和位置水平狀態，保證了打印的精度。配重裝置6為配重液壓缸，配重液壓缸與控制器5電連接，控制器5根據橫梁31和打印頭4的實時運動位置改變的信息來控制每一個配重液壓缸對縱梁21不同部位輸出相應的配重力進行配重，從而保證了在任何狀態下縱梁21保持受力平衡和位置水平。為了進一步提高配重裝置6的自動配置，在縱梁21兩端均設有壓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種3D打印機，包括驅動架和打印頭(4)，其特征在于，所述驅動架包括：立柱組件(1)，其包括立柱(11)和對應安裝在所述立柱(11)上的Z軸驅動裝置(12)；縱梁組件(2)，其包括縱梁(21)和對應安裝在所述縱梁?(21)?上的Y軸驅動裝置(22)；所述縱梁(21)可沿Z軸移動地安裝在所述立柱(11)上，所述Z軸驅動裝置(12)驅動所述縱梁(21)沿Z軸方向移動；以及橫梁組件(3)，其包括橫梁(31)和對應安裝在所述橫梁(31)上的X軸驅動裝置(32)，所述橫梁(31)可沿Y軸移動地安裝在所述縱梁(21)上，所述Y軸驅動裝置(22)驅動所述橫梁(31)沿Y軸方向移動；所述打印頭(4)可沿X軸移動地安裝在所述橫梁(31)上，所述X軸驅動裝置(32)驅動打印頭(4)沿X軸方向移動。

【技術特征摘要】
1.一種3D打印機，包括驅動架和打印頭(4)，其特征在于，所述驅動架包括：立柱組件(1)，其包括立柱(11)和對應安裝在所述立柱(11)上的Z軸驅動裝置(12)；縱梁組件(2)，其包括縱梁(21)和對應安裝在所述縱梁(21)上的Y軸驅動裝置(22)；所述縱梁(21)可沿Z軸移動地安裝在所述立柱(11)上，所述Z軸驅動裝置(12)驅動所述縱梁(21)沿Z軸方向移動；以及橫梁組件(3)，其包括橫梁(31)和對應安裝在所述橫梁(31)上的X軸驅動裝置(32)，所述橫梁(31)可沿Y軸移動地安裝在所述縱梁(21)上，所述Y軸驅動裝置(22)驅動所述橫梁(31)沿Y軸方向移動；所述打印頭(4)可沿X軸移動地安裝在所述橫梁(31)上，所述X軸驅動裝置(32)驅動打印頭(4)沿X軸方向移動。2.如權利要求1所述的3D打印機，其特征在于，還包括控制器(5)，所述控制器(5)分別與所述X軸驅動裝置(32)、Y軸驅動裝置(22)和Z軸驅動裝置(12)電連接，所述控制器(5)用于控制所述X軸驅動裝置(32)、Y軸驅動裝置(22)和Z軸驅動裝置(12)驅動打印頭(4)移動打印。3.如權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳名喬，
申請(專利權)人：深圳萬為智能制造科技有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44