CN103552386A - 一种3d打印机万向运动机构 - Google Patents

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李真清
罗腾飞
韩振峰
张蕾蕾
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Abstract

本发明公开了一种3D打印机万向运动机构，包括机构顶部、机构底部、挤出物料装置以及工作台，所述工作台设置机构顶部和机构底部之间，所述挤出物料装置位于工作台上表面的上方，还包括三组万向转动部件和三组传动部件，在所述传动部件上套设有上下滑动的滑块；所述三组传动部件间隔的安装在机构顶部和机构底部之间；所述滑块通过万向转动部件与所述挤出物料装置相连接。本发明将只有Z轴一个方向，这样的方案可以大幅度提高打印速度。并且由于减少了两个轴向运动，从而解决了共振和噪音问题。

Description

一种3D打印机万向运动机构
技术领域
本发明涉及一种3D打印机，尤其涉及一种3D打印机万向运动机构。
背景技术
随着3D打印技术的不断进步，人们对3D打印机的功能、性能及可靠性都提出了更高的要求。对于桌面3D打印机来说，打印出实物的精细程度还有许多有待改进的地方。
现有的3D打印机在打印之前，是采用传统的XYZ三轴运动方案，存在打印速度慢，容易产生共振噪音大，三轴稳定度差的缺点，打印的实物会有一定误差，导致打印精度下降。
而且3D打印机在打印之前，工作台面需要调节其位置。在调节工作台的同时会导致工作台的台面倾斜，不够水平。因此对工作台上打印出的实物会有一定误差，而这样的误差很难避免，更容易影响打印出实物的精密度。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中的问题，提供一种打印速度快、噪声小、稳定性好而且无需调节工作台位置的3D打印机万向运动机构。
本发明的技术方案是：一种3D打印机万向运动机构，包括机构顶部、机构底部、挤出物料装置以及工作台，所述工作台设置机构顶部和机构底部之间，所述挤出物料装置位于工作台上表面的上方；还包括三组万向转动部件和三组传动部件，在所述传动部件上套设有上下滑动的滑块；所述三组传动部件间隔的安装在机构顶部和机构底部之间；所述滑块通过万向转动部件与所述挤出物料装置相连接。
所述万向转动部件包括一对连杆，在所述连杆的两端设置有与其一体成型的第一万向头和第二万向头；在所述滑块与挤出物料装置的相对侧分别开设有第一敞口通槽和第二敞口通槽；所述第一万向头***至第一敞口通槽内，所述第二万向头***至第二敞口通槽内并可实现转动。
所述三组传动部件等距间隔的以正三角设置于机构顶部和机构底部之间。
所述传动部件包括传动电机、滚珠丝杠和滑杆，所述传动电机设置于滚珠丝杠的顶部，所述滚珠丝杠和滑杆并列设置于机构顶部和机构底部之间，所述滑块套设在滚珠丝杠和滑杆上。
所述工作台通过若干个支撑体固定设置于机构底部。
所述支撑体为三个，焊接在机构底部的上表面。
所述挤出物料装置的底部正对工作台处设置有物料挤出头。
本发明将代替现有3D打印机按XYZ三轴方案打印的方式，变更为硬件上只有Z轴一个运动方向，XY方向的运动转换至Z轴上，其实质是挤出头是XY两轴运动的，而机械臂只有Z轴一个方向，这样的方案可以大幅度提高打印速度。并且由于减少了两个轴向运动，从而解决了共振和噪音问题。
而且本发明在结构上相对于其它打印机的结构来说，本发明的工作台是固定不动的，挤出头可以在XYZ三个方向上***。这样的运动方式避免了调节工作台或者长期重力产生的水平误差所导致打印出的实物不够精细甚至倾斜的问题。
附图说明
图1为本发明的万向运动机构整体结构示意图；
图2为本发明中滑块的结构示意图；
图3为本发明中万向转动部件的结构示意图；
图4为本发明中挤出物料装置的机构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示，为本发明的一种3D打印机万向运动机构，包括机构顶部100、机构底部200、挤出物料装置300以及工作台400，本发明的机构顶部10和机构顶部200均与3D打印机的机体相连接，用于将本运动机构固定安装在3D打印机上。
本发明中的工作台400安装在机构顶部100和机构底部200之间，该工作台400距机构顶部100的高度大于机构底部200的高度。本发明的挤出物料装置300位于工作台400的上表面401的上方，并且具有一定的间距，便于打印。
参考图2、图3以及图4所示，本发明还包括三组万向转动部件501、502、503和三组传动部件601、602、603，在相应的传动部件601、602、603上均套设有上下滑动的滑块701、702、703；所述三组传动部件601、602、603间隔的安装在机构顶部100和机构底部200之间；所述三组传动部件601、602、603等距间隔的以正三角设置于机构顶部100和机构底部200之间。滑块701、702、703通过万向转动部件501、502、503与所述挤出物料装置300相连接。
本发明的传动部件包括传动电机604、滚珠丝杠605和滑杆606，当然本发明中的滚珠丝杠605和滑杆606也可以由导轨代替，并将滑块设置在导轨上，使其实现上下运动的效果，不限于滚珠丝杠一种滑动方式。本发明的传动电机604设置于滚珠丝杠605的顶部，滚珠丝杠605和滑杆606并列设置于机构顶部100和机构底部200之间，滑块套设在滚珠丝杠605和滑杆606上。
万向转动部件包括一对连杆504，在连杆504的两端设置有与其一体成型的第一万向头505和第二万向头506；在每个滑块701、702、703与挤出物料装置300的相对侧分别开设有第一敞口通槽801和第二敞口通槽802；所述第一万向头505***至第一敞口通槽801内，第二万向头506***至第二敞口通槽802，并是第一万向头505、第二万向头506能够在第一敞口通槽801、第二敞口通槽802实现转动，即使滑块在传动电机604的驱动下带动挤出物料装置300运动；挤出物料装置300的底部正对工作台处设置有物料挤出头301，通过控制挤出物料装置300的运动姿态从而使物料挤出头301挤出物料，实现3D打印。
本发明的工作台400通过三个支撑体401固定设置在机构底部200的上表面，最好是通过焊接在机构底部200的上表面。这样的运动方式避免了调节工作台或者长期重力产生的水平误差所导致打印出的实物不够精细甚至倾斜的问题。
本发明将代替现有3D打印机按XYZ三轴方案打印的方式，变更为硬件上只有Z轴一个运动方向，XY方向的运动转换至Z轴上，其实质是挤出头是XY两轴运动的，而机械臂只有Z轴一个方向，这样的方案可以大幅度提高打印速度。并且由于减少了两个轴向运动，从而解决了共振和噪音问题。
而且本发明在结构上相对于其它打印机的结构来说，本发明的工作台是固定不动的，挤出头可以在XYZ三个方向上***。
综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (7)

1.一种3D打印机万向运动机构，包括机构顶部、机构底部、挤出物料装置以及工作台，所述工作台设置机构顶部和机构底部之间，所述挤出物料装置位于工作台上表面的上方，其特征在于：还包括三组万向转动部件和三组传动部件，在所述传动部件上套设有上下滑动的滑块；所述三组传动部件间隔的安装在机构顶部和机构底部之间；所述滑块通过万向转动部件与所述挤出物料装置相连接。
2.根据权利要求1所述的3D打印机万向运动机构，其特征在于：所述万向转动部件包括一对连杆，在所述连杆的两端设置有与其一体成型的第一万向头和第二万向头；在所述滑块与挤出物料装置的相对侧分别开设有第一敞口通槽和第二敞口通槽；所述第一万向头***至第一敞口通槽内，所述第二万向头***至第二敞口通槽内并可实现转动。
3.根据权利要求1所述的3D打印机万向运动机构，其特征在于：所述三组传动部件等距间隔的以正三角设置于机构顶部和机构底部之间。
4.根据权利要求1或3所述的3D打印机万向运动机构，其特征在于：所述传动部件包括传动电机、滚珠丝杠和滑杆，所述传动电机设置于滚珠丝杠的顶部，所述滚珠丝杠和滑杆并列设置于机构顶部和机构底部之间，所述滑块套设在滚珠丝杠和滑杆上。
5.根据权利要求1所述的3D打印机万向运动机构，其特征在于：所述工作台通过若干个支撑体固定设置于机构底部。
6.根据权利要求5所述的3D打印机万向运动机构，其特征在于：所述支撑体为三个，焊接在机构底部的上表面。
7.根据权利要求1所述的3D打印机万向运动机构，其特征在于：所述挤出物料装置的底部正对工作台处设置有物料挤出头。
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