CN209239050U - 工作台可旋转的3d打印装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工作台可旋转的3D打印装置，包括长方体形框架、挤出头、平动机构、工作台以及旋转机构，所述的平动机构驱动所述的挤出头在所述的工作台上方平动，所述的旋转机构包括三个竖直地固定设置在所述的框架的水平底板上的立板，三个分别对应设置在所述的立板上且分别受控制沿所述的立板上下滑动的滑块，以及三个两端分别与所述的滑块和工作台铰接的支撑杆，所述的立板相对所述的工作台均布。本实用新型三个驱动工作台移动的支撑杆，受上下垂直移动的滑块驱动，可实现工作台的转动和移动。该装置能过实现任意立体模型的打印，降低了支撑材料的使用，增加了材料的使用率，提升产品质量，结构简单，成本低。

Description

工作台可旋转的3D打印装置

技术领域

本实用新型属于3D打印技术领域，具体涉及一种工作台可旋转的3D打印装置。

背景技术

经过多年的发展，3D打印技术已经实现了由原型件制作向功能件制作的转变，并且取得了***的成果。但是，受分层与成型方式的限制，依旧存在以下不足：根据3D打印的45°角的原则，当零件成型方向上具有悬臂、悬吊结构时，为保证零件能够成型，需在悬吊、悬臂结构处添加支撑结构。一方面去除支撑结构增加了后处理的工作量降低了成型效率，另一方面也造成了材料的浪费，这一点在金属件成型时体现的尤为明显。对于纤维增强型复合材料，纤维的取向与制件的性能关系十分密切，受3D打印平面分层成型方式所限，纤维取向通常在层内，复合材料在成型方向上的增强效果难以得到体现。

中国专利CN207449126U公开了一种工作台可旋转及3D打印装置，包括三个受驱动伸缩的支撑臂和工作台板，实用新型的工作平台可以实现±45度旋转，通过控制电机的运动满足挤出头的位置要求，实现立体模型的打印，解决了过渡性区域和悬臂结构的问题，减少了支撑材料的使用，避免了材料的浪费，增大了打印空间，但是该机构比较复杂，对底部转轴部分强度和精度要求比较高，不容易安装，对定位要求高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工作台可旋转的3D打印装置，该工作台可旋转的3D打印装置结构简单，成本低。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种工作台可旋转的3D打印装置，包括长方体形框架、挤出头、平动机构、工作台以及旋转机构，所述的平动机构驱动所述的挤出头在所述的工作台上方平动，所述的旋转机构包括三个竖直地固定设置在所述的框架的水平底板上的立板，三个分别对应设置在所述的立板上且分别受控制沿所述的立板上下滑动的滑块，以及三个两端分别与所述的滑块和工作台铰接的支撑杆，所述的立板相对所述的工作台均布。

在上述技术方案中，所述的立板上设置有滑轨，所述的滑块与所述的滑轨配合连接，所述的滑块由电机通过同步带驱动上下移动。

在上述技术方案中，所述的电机设置在立板底部内侧。

在上述技术方案中，电路控制机构设置在所述的水平底板底部。

在上述技术方案中，所述的支撑杆与滑块和工作台对应球形铰接。

在上述技术方案中，所述的立板上设置有滑轨，所述的滑块与所述的滑轨配合连接，所述的滑块由电机通过丝杠螺母机构驱动上下移动。

在上述技术方案中，所述的框架由铝型材杆和直角件构成以便隐藏电线。

在上述技术方案中，所述的立板的上端和下端对应设置有与所述的滑块对应的限位开关。

在上述技术方案中，所述的平动机构包括对应框架顶部的两根横杆以及受驱动可横向滑动地设置所述的横杆上的移动载板，所述的挤出头设置在所述的移动载板上且受驱动相对移动载板纵向移动。

在上述技术方案中，所述的移动载板和挤出头分别通过驱动电机及同步带驱动移动。

本实用新型的优点和有益效果为：

本实用新型三个驱动工作台移动的支撑杆，受上下垂直移动的滑块驱动，可实现工作台的转动和移动。该装置能过实现任意立体模型的打印，降低了支撑材料的使用，增加了材料的使用率，提升产品质量，结构简单，成本低。

附图说明

图1是本实用新型工作台可旋转的3D打印装置的结构示意图。

图2是图1所示的左视示意图。

图3所示为图1所示的俯视示意图。

图4所示为图1所示的侧视图。

图中：

1.铝型材2.直角件3.螺母4.螺钉5.底板6.工作台驱动电机7.立板8.滑轨滑块装置9. 转轴10.支撑杆11.球轴承12.工作台固定块13.工作台14.Y向光轴15.Y向驱动电机16.Y向带轮17.Y向同步带18.挤出装置19.光杆20.同步带21.X向移动块22.X向同步带23、25.X 向带轮24.X向光轴26.X向驱动电机。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

本实用新型的一种工作台可旋转的3D打印装置，包括长方体形框架、挤出头、平动机构、工作台以及旋转机构，所述的平动机构驱动所述的挤出头在所述的工作台上方平动，所述的旋转机构包括三个竖直地固定设置在所述的框架的水平底板上的立板7，三个分别对应设置在所述的立板上且受工作台驱动电机6驱动沿所述的立板上下滑动的滑块8，以及三个两端分别与所述的滑块和工作台13铰接，如通过转轴9和球轴承11及工作台固定块12实现连接的支撑杆10，所述的立板相对所述的工作台均布。

优选地，为了提高设备的稳定性和安全性，本实用新型采用铝型材1作为框架，用来支撑整体的打印机机构，直角件2通过螺母3和螺钉4连接在铝型材上，铝型材通过直角件相连接，形成整体框架，质量轻，受力强，充分利用铝型材的结构，可以隐藏电线，节省空间。

所述的平动机构包括对应框架顶部的两根横杆以及受驱动可横向滑动地设置所述的横杆上的移动载板，所述的挤出头设置在所述的移动载板上且受驱动纵向移动，所述的移动载板和挤出头分别通过工作台驱动电机及同步带驱动移动，所述的移动载架两端由导杆进行导向，所述的导杆固定在框架上。具体地，平动机构，用于负责承载挤出装置18和与之配套的驱动装置，具体包括：Y向同步带17和X向同步带22及Y向带轮16和X向同步带轮23、25， Y向驱动电机15，X向驱动电机26和X向同步带25、光杆19、X向移动块21。平动机构用于使挤出装置18沿规定的路径运动。具体地说，平动机构包括X向平动和Y向平动。挤出装置18安装在Y向光轴14上，Y向驱动电机15通过Y向带轮16以及Y向同步带17带动挤出装置18沿Y向光轴14平动；Y向光轴14安装在X向移动块21上，X向驱动电机25 通过X向带轮23、25和X向同步带2,2带动X向移动块21移动，从而带动Y向光轴14沿着X向移动，实现挤出装置18的X向和Y向的平动。

本实用新型三个驱动工作台移动的支撑杆受驱动上下垂直移动的滑块转轴连接，三个滑块分别控制，可实现工作台的转动和移动。该装置能过实现任意立体模型的打印，降低了支撑材料的使用，增加了材料的使用率，提升产品质量，结构简单，成本低。

实施例二

所述的立板上设置有滑轨，所述的滑块与所述的滑轨配合连接，所述的滑块由电机通过同步带驱动上下移动。具体地，立板上端固定一个带有同步带轮的轴，同滑块连接的同步带20与之配合，随着驱动电机的驱动同步带带动滑块沿着导轨移动，结构简单，安装容易。同时，所述的立板的上端和下端对应设置有与所述的滑块对应的限位开关以完善整体控制。

当然，所述的滑块还可以由电机通过丝杠螺母机构驱动上下移动。

三个立板呈120°均布在底板上，3个工作台驱动电机布置格局相同。当3个工作台驱动电机转速相同时，滑块移动位移相同，工作台就沿着Z轴运动；反之，则工作台做绕A\B轴旋转运动。

实施例三

所述的水平底板用来安装工作台驱动电机以及立板，其与铝型材1通过螺钉4、螺母3 固定。相应的电路控制***也安装在底板5上，优选位于所述的底板底部，即所述的底板相对所述的框架底部悬空设置。该实用新型的效果是可以实现工作台的旋转，安装便捷容易，增大了打印空间，提高了产品的成型效率和质量。

在工作过程中，机器在开始工作的时候，进行初始化。初始化包括工作台的初始化以及挤出头的初始化。工作台的初始化是通过调节三个工作台驱动电机的旋转角度，使三个滑轨滑块装置中的滑块分别触碰到最上端的限位开关，使工作台的法向与Z轴重合；挤出装置初始化是是挤出头沿着X、Y轴方向分别达到限位开关的位置。初始化结束后，挤出装置和工作台根据事先规划好的打印路径进行运动，通过工作台的旋转与升降配合挤出装置运动，从而实现任意三维立体模型的打印，很好的解决悬臂结构的问题，可以实现复合材料沿任意纤维方向打印。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种工作台可旋转的3D打印装置，其特征在于：包括长方体形框架、挤出头、平动机构、工作台以及旋转机构，所述的平动机构驱动所述的挤出头在所述的工作台上方平动，所述的旋转机构包括三个竖直地固定设置在所述的框架的水平底板上的立板，三个分别对应设置在所述的立板上且分别受控制沿所述的立板上下滑动的滑块，以及三个两端分别与所述的滑块和工作台铰接的支撑杆，所述的立板相对所述的工作台均布。

2.根据权利要求1所述的一种工作台可旋转的3D打印装置，其特征在于：所述的立板上设置有滑轨，所述的滑块与所述的滑轨配合连接，所述的滑块由电机通过同步带驱动上下移动。

3.根据权利要求2所述的一种工作台可旋转的3D打印装置，其特征在于：所述的电机设置在立板底部内侧。

4.根据权利要求1所述的一种工作台可旋转的3D打印装置，其特征在于：电路控制机构设置在所述的水平底板底部。

5.根据权利要求1所述的一种工作台可旋转的3D打印装置，其特征在于：所述的支撑杆与滑块和工作台对应球形铰接。

6.根据权利要求1所述的一种工作台可旋转的3D打印装置，其特征在于：所述的立板上设置有滑轨，所述的滑块与所述的滑轨配合连接，所述的滑块由电机通过丝杠螺母机构驱动上下移动。

7.根据权利要求1所述的一种工作台可旋转的3D打印装置，其特征在于：所述的框架由铝型材杆和直角件构成以便隐藏电线。

8.根据权利要求1所述的一种工作台可旋转的3D打印装置，其特征在于：所述的立板的上端和下端对应设置有与所述的滑块对应的限位开关。

9.根据权利要求1所述的一种工作台可旋转的3D打印装置，其特征在于：所述的平动机构包括对应框架顶部的两根横杆以及受驱动可横向滑动地设置所述的横杆上的移动载板，所述的挤出头设置在所述的移动载板上且受驱动相对移动载板纵向移动。

10.根据权利要求9所述的一种工作台可旋转的3D打印装置，其特征在于：所述的移动载板和挤出头分别通过驱动电机及同步带驱动移动。