CN204171798U - 一种一体成型制造设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一体成型制造设备，包括机架；设置于机架六个面中4~6个面上的移动定位机构；以及设置于每个移动定位机构上的制造头，用于将整块材料去掉多余部分形成所需形状；制造头通过移动定位机构能够在X、Y、Z三个轴的方向移动定位。本实用新型采用电火花技术、铣床技术与3D打印技术相结合，对整块材料在六个面同时进行切削、雕刻，一体成型得到所需模型，而不是采用3D打印逐层堆积的方式，成品强度更高、成本更低、能耗更低。

Description

一种一体成型制造设备

技术领域

本实用新型属于制造技术领域，具体涉及一种一体成型制造设备。

背景技术

 现有的3D打印采用激光烧结，层层堆积的方式制造模型，尤其对于打印金属材料来说，金属熔点高、能耗高、成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型一体成型制造设备，采用新的制造方式，成本低、能耗低。

本实用新型的一体成型制造设备，包括机架；设置于机架六个面中4~6个面上的移动定位机构；以及设置于每个移动定位机构上的制造头，用于将整块材料去掉多余部分形成所需形状；制造头通过移动定位机构能够在X、Y、Z三个轴的方向移动定位。

所述制造头为电火花机电极或铣头。

所述移动定位机构包括XY平面移动定位机构和Z轴移动定位机构，所述制造头设置在滑动座上，滑动座设置在XY平面移动定位机构上。

所述XY平面移动定位机构包括X轴移动组件、Y轴移动组件及XY平面驱动组件，Z轴移动定位机构包括Z轴移动组件和Z轴驱动组件。

    一个优选的实施方式中，X轴移动组件包括左、右固定座，前、后导向杆和传动链条；Y轴移动组件包括左、右导向杆，前、后固定杆和左、右传动带；XY平面驱动组件包括X轴电机和Y轴电机；左、右传动带设于前、后固定杆之间，用于在Y轴方向传动；左、右传动带上分别设有左、右固定座，左、右固定座分别与左、右导向杆滑动连接；左右、固定座之间设有前、后导向杆和传动链条；滑动座与前、后导向杆滑动连接，并与传动链条固定连接。

一个优选的实施方式中，Z轴驱动组件为Z轴电机；Z轴移动组件包括Z轴导轨和丝杆；XY平面移动定位机构整体与Z轴导轨滑动连接，并与丝杆相连接。

该设备还包括夹持机构，用于固定整块材料，所述夹持机构为从机架四角伸向中央的四根丝杆。

本实用新型采用电火花技术、铣床技术与3D打印技术相结合，对整块材料在六个面同时进行切削、雕刻，一体成型得到所需模型，而不是采用3D打印逐层堆积的方式，成品强度更高、成本更低、能耗更低。

附图说明

附图1为本实用新型一个具体实施方式正面结构示意图（仅画出上面的电火花装置，未画其他五个面）。

附图2为图1的俯视图。

具体实施方式

    如图1所示，本实用新型的一体成型制造设备，包括机架1；设置于机架六个面中上的移动定位机构3；以及设置于每个移动定位机构3上的制造头，用于将整块材料去掉多余部分形成所需形状；制造头通过移动定位机3构能够在X、Y、Z三个轴的方向移动定位。

    制造头可以为电火花机电极、铣头等，用来制造金属、木材、塑料、玉石等材料的制品。以下以电火花机电极为例进行说明。

本实用新型在上下左右前后六个面装有六个相同的电火花装置（包括电火花机电极、滑动座和三轴移动定位机构）。为便于说明，附图仅画出上面的电火花装置。为便于描述，本实用新型采用的坐标系为局域坐标系，即在上下左右前后六个面上分别建六个坐标系，均用XYZ表示，六个面所在平面为XY轴平面，垂直于此面为Z轴，XYZ轴符合右手定则。

本实用新型的移动定位机构3可在现有3D打印机基础上进行改装实现。移动定位机构3包括XY平面移动定位机构和Z轴移动定位机构。

电火花机电极设置在滑动座31上，滑动座31设置在XY平面移动定位机构上，以在XY平面内移动定位。XY平面移动定位机构包括X轴移动组件、Y轴移动组件及XY平面驱动组件。

X轴移动组件包括左右两个固定座32、设于机架1上的两条前后导向杆33和传动链条34。Y轴移动组件包括两条左右导向杆35、两条前后固定杆36和左右两条传动带37。XY平面驱动组件包括X轴电机和Y轴电机。

前后固定杆36设于机架1上，X轴电机的转轴与后固定杆36相连接。前、后固定杆36之间通过左右传动带37传动。左、右传动带37上分别设有左、右固定座32，左右固定座32与设于机架1上的左右导向杆35滑动连接。左、右固定座32之间设有前后导向杆33和传动链条34。滑动座31与前后导向杆33滑动连接，并与传动链条34固定连接。Y轴电机位于右固定座32上，其转轴与传动链条34相连接。

采用Z轴移动定位机构使XY平面移动定位机构整体能够沿Z轴方向移动定位。Z轴移动定位机构包括Z轴移动组件和Z轴驱动组件。Z轴驱动组件为Z轴电机。可以在前后设两个Z轴移动组件，以使移动更平稳。Z轴移动组件包括设于机架1上的左右两条Z轴导轨39和丝杆38。XY平面移动定位机构整体与Z轴导轨39滑动连接，并与设于机架1上的丝杆38相连接。丝杆38下端与Z轴电机的转轴相连接。

采用夹持机构2固定整块材料，可以为从机架1四角伸向中央的四根丝杆。

还可以将电火花机电极设置在机械手臂上，机械手臂连接在滑动座31上，进行更灵活、精准的定位。

移动定位机构（包括各电机）分别与控制单元连接。控制单元用于：对模型进行三维图像信息处理并建模；控制移动定位机构，使相应部件在水平和/或垂直方向移动及定位；控制电火花机电极进行加工。

Claims (7)

1.一种一体成型制造设备，包括机架，其特征在于该设备还包括：

设置于机架六个面中4~6个面上的移动定位机构；以及

设置于每个移动定位机构上的制造头，用于将整块材料去掉多余部分形成所需形状；

制造头通过移动定位机构能够在X、Y、Z三个轴的方向移动定位。

2.根据权利要求1所述的一体成型制造设备，其特征在于所述制造头为电火花机电极或铣头。

3.根据权利要求1或2所述的一体成型制造设备，其特征在于所述移动定位机构包括XY平面移动定位机构和Z轴移动定位机构，所述制造头设置在滑动座上，滑动座设置在XY平面移动定位机构上。

4.根据权利要求3所述的一体成型制造设备，其特征在于XY平面移动定位机构包括X轴移动组件、Y轴移动组件及XY平面驱动组件，Z轴移动定位机构包括Z轴移动组件和Z轴驱动组件。

5.根据权利要求4所述的一体成型制造设备，其特征在于：

X轴移动组件包括左、右固定座，前、后导向杆和传动链条；

Y轴移动组件包括左、右导向杆，前、后固定杆和左、右传动带；

XY平面驱动组件包括X轴电机和Y轴电机；

左、右传动带设于前、后固定杆之间，用于在Y轴方向传动；左、右传动带上分别设有左、右固定座，左、右固定座分别与左、右导向杆滑动连接；左右、固定座之间设有前、后导向杆和传动链条；滑动座与前、后导向杆滑动连接，并与传动链条固定连接。

6.根据权利要求4或5所述的一体成型制造设备，其特征在于Z轴驱动组件为Z轴电机；Z轴移动组件包括Z轴导轨和丝杆；XY平面移动定位机构整体与Z轴导轨滑动连接，并与丝杆相连接。

7.根据权利要求1或2所述的一体成型制造设备，其特征在于该设备还包括夹持机构，用于固定整块材料，所述夹持机构为从机架四角伸向中央的四根丝杆。