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