基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统技术方案

技术编号:21905639 阅读:21 留言:0更新日期:2019-08-21 10:02
基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统,基座顶面两侧分别设有一对对称的透槽,槽内分别设有一个竖杆座;竖杆座的左右两侧分别设有一个滚珠丝杠a和一个圆柱导轨b;滚珠丝杠a穿过连接座与滚珠丝杠座a相连;连接座下部设有三个水平通孔,两个连接座的两侧的通孔内各设有一个圆柱导轨a;两个连接座的中间的通孔内各设有一个滚珠丝杠b;两个连接座之间的四个圆柱导轨a的连接端、两个滚珠丝杠b的连接端同时与一喷嘴座相连;喷嘴座下部设有喷嘴;喷嘴下方的基座上设有可旋转平台,可旋转平台上部设有可伸缩打印平台。

Automatic 3D Printing System Based on Gantry Variable Size

【技术实现步骤摘要】
基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统
本专利技术属于3D打印
,具体涉及基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统。
技术介绍
目前,传统3D打印机的工作结构大多为空间正交型结构,且材料打印成型的形式比较单一,多采用平面分层的打印方式实现整个被打印件的打印工作。同时,传统3D打印机中喷嘴的运动形式为三个独立伺服电机驱动三维空间中正交的滚珠丝杠运动,由滚珠丝杠座的移动运动而实现喷嘴的打印运动,其主要的机械结构为三个相互正交的直线圆柱导轨,但是沿直线导轨直线运动结构的两端必有位移限制,以至于限制了传统3D打印机的打印范围,使传统3D打印机不能适应更多的打印状况。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足,本专利技术的目的是提供一种基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统,从扩大被打印件的打印范围以及适应更多实际情况的角度出发,该打印系统能根据被打印体的实际尺寸大小自动调整打印系统的结构尺寸,即对应的可伸缩打印平台的尺寸规格,分为一大一小两种平台直径的尺寸规格,使该打印系统既能以更高的效率完成被打印件的打印工作,也能完成更大尺寸被打印件的打印工作,同时还扩大了该基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统的实际应用范围。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统,包括有基座,基座顶面两侧分别设有一对对称的透槽,槽内设有一竖杆座;竖杆座顶部左右两侧分别设有一个滚珠丝杠a和一个圆柱导轨b;滚珠丝杠a穿过连接座与滚珠丝杠座a相连;连接座下部设有三个水平通孔,两个连接座的两侧的通孔内各设有一个圆柱导轨a;两个连接座的中间的通孔内各设有一个滚珠丝杠b;两个连接座之间的四个圆柱导轨a的连接端、两个滚珠丝杠b的连接端同时与一喷嘴座相连;每个连接座内设有一个分别与两个滚珠丝杠b相连的滚珠丝杠座b,两个滚珠丝杠座b分别与一个伺服电机五相连;喷嘴座下部设有喷嘴;喷嘴下方对应的基座上设有可旋转平台,可旋转平台上部设有可伸缩打印平台;所述的基座左右两侧的内壁上均设有一个滚珠丝杠b,滚珠丝杠b的外端与安装座相连;安装座外侧设有一个齿轮四;滚珠丝杠b两侧分别设有一个圆柱导轨c;齿轮四与齿轮三相啮合;两个齿轮三设在传动轴的两端;传动轴设在两个安装座之间;传动轴上设有齿轮二,齿轮二与伺服电机三动力端的齿轮一个啮合。所述的两个竖杆座上部的圆柱导轨b与滚珠丝杠a错位设置。所述的滚珠丝杠a与伺服电机四相连;伺服电机四驱动滚珠丝杠a上下移动。所述的连接座的三个水平通孔,其中间的通孔与滚珠丝杠座b通过圆柱滚子轴承连接,其中齿轮与滚珠丝杠座b通过键相连接,滚珠丝杠座b不能轴向移动只能转动,通过驱动齿轮转动使滚珠丝杠座b转动,从而使滚珠丝杠b在水平方向进行移动;滚珠丝杠b设在滚珠丝杠座b内,两者为固结连接关系,并由两个伺服电机五配合驱动齿轮,实现喷嘴沿径向方向上的移动打印工作。所述的可伸缩打印平台包括有圆筒形的可伸缩平台座,可伸缩平台座的内壁上固定有12组朝向圆心的圆柱导轨d;可伸缩平台座的中心设有旋转台,旋转台的中心孔内设有上升平台;间隔的圆柱导轨d下侧设有斜面导轨;传动杆设在可伸缩平台座内部底面和滑块板底部之间;夹块板在可伸缩打印平台张开时位于两个滑块板之间、滑块板在可伸缩打印平台收回时为可伸缩打印平台顶部平台面、夹块座位于夹块板下面;所述的旋转台底部与伺服电机二相连,伺服电机二驱动使旋转台顺时针旋转;旋转台上设有转台斜面导轨,转台斜面导轨作用是与上升平台上的斜面配合,能使转台斜面导轨在转到一定角度时使上升平台恰好升到指定高度。所述的可旋转平台包括轴向轴承、内齿轮、传动部、行星齿轮、行星齿轮架;传动部上部设有行星齿轮架,行星齿轮架;可旋转平台下面由轴向轴承与内齿轮相连接,而内齿轮与三个行星齿轮内啮合连接,三个行星齿轮间通过行星齿轮架进行定形连接,行星齿轮架与连结部直接固定连接,连结部将直接通过键与驱动可旋转平台转动的伺服电机一相连接;所述的伺服电机通过伺服电机座固定在基座的底板上。所述的圆柱导轨c与滚珠丝杠b平行设置。本专利技术的有益效果在于:本专利技术的基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统与传统3D打印机不同的是该打印系统具有以下几个创新点的应用:1)该打印系统能根据被打印件的实际尺寸大小自动调整该系统内部两个竖杆间的相对位置尺寸以及可伸缩打印平台的直径尺寸大小,使该打印系统能以更适合的结构进行打印工作,即使整个打印系统能以更高的打印效率完成被打印件的打印工作。2)该打印系统中可伸缩打印平台的使用使得放置被打印件的平台能做到两个不同大小尺寸的实际应用,完成更大尺寸的被打印件的打印工作,扩大了该基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统的实际应用范围3)该打印系统中起支撑作用的两个竖杆座能沿喷嘴的移动方向进行同向或反向的对称运动,扩大了喷嘴在径向的可移动位置的范围,使得该打印系统的被打印件的打印尺寸得到了较为明显的增大。4)该打印系统中连接座在实现喷嘴的上下移动以及沿直径方向上的移动运动上起到了重要作用,与传统滚珠丝杠由滚珠丝杠进行转动滚珠丝杠座进行移动的使用方法不同的是,本专利技术的喷嘴的径向运动是由伺服电机驱动,使滚珠丝杠座只进行转动运动,从而实现滚珠丝杠的直线运动,同时由于圆柱导轨的存在,使得与丝杠连接的喷嘴只能沿圆柱导轨的轴线移动。5)该打印系统中的基座上平面上有一可旋转平台,该可旋转平台可以进行360度连续旋转,带动可伸缩打印平台以及被打印件同时作旋转运动,使该打印系统打印回转体或者含有回转部位的零件时具有明显的优势,同时提高了该类零件的打印效率。本专利技术的全自动体现在三个方面,分别为放置被打印件的可伸缩打印平台的全自动运动、起支撑作用的竖杆张开和收回的全自动运动,以及喷嘴沿可伸缩打印平台径向移动的全自动运动,通过这三种全自动打印机构间的相互配合才组成了该实现基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统的机械结构。附图说明图1为本专利技术基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统的结构示意图一。图2为本专利技术基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统的结构示意图二。图3为本专利技术打印系统基座的刨视示意图。图4为本专利技术旋转平台的结构示意图。图5为本专利技术可伸缩打印平台内部的结构示意图。图6为本专利技术打印系统收缩后的结构示意图。图7为本专利技术打印系统收缩/张开过程中的结构示意图。图中:1-基座,2-竖杆座,3-滚珠丝杠a,4-滚珠丝杠座a,5-圆柱导轨a,6-滚珠丝杠b,7-连接座,8-滚珠丝杠座b,9-喷嘴座,10-喷嘴,11-齿轮,12-圆柱导轨b,13-被打印件,14-可伸缩打印平台,15-可旋转平台,16-滚珠丝杠c,17-齿轮4,18-齿轮3,19-齿轮2,20-齿轮1,21-电机座,22-伺服电机,23-传动轴,24-安装座,25-圆柱导轨c,26-轴向轴承,27-内齿轮,28-传动部,29-行星齿轮,30-行星齿轮架,31-斜面导轨,32-可伸缩平台座,33-圆柱导轨d,34-旋转台,35-传动杆,36-夹块板,37-滑块板,38-夹块座,39-上升平台,40-转台斜面导轨。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的结构原理和工作原理作进一步详细说明。参见图1-7,基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统,包括有基座1,其特征在于,基座1顶面两侧分别设有一对对称的透槽,槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统,包括有基座(1),其特征在于,基座(1)顶面两侧分别设有一对对称的透槽,槽内设有一竖杆座(2);竖杆座(2)顶部左右两侧分别设有一个滚珠丝杠a(3)和一个圆柱导轨b(12);滚珠丝杠a(3)穿过连接座(7)与滚珠丝杠座a(4)相连;连接座(7)下部设有三个水平通孔,两个连接座(7)的两侧的通孔内各设有一个圆柱导轨a(5);两个连接座(7)的中间的通孔内各设有一个滚珠丝杠b(6);两个连接座(7)之间的四个圆柱导轨a(5)的连接端、两个滚珠丝杠b(6)的连接端同时与一喷嘴座(9)相连;每个连接座(7)内设有一个分别与两个滚珠丝杠b(6)相连的滚珠丝杠座b(8),两个滚珠丝杠座b(8)分别与一个伺服电机五相连;喷嘴座(9)下部设有喷嘴(10);喷嘴(10)下方对应的基座(1)上设有可旋转平台(15),可旋转平台(15)上部设有可伸缩打印平台(14);所述的基座(1)左右两侧的内壁上均设有一个滚珠丝杠b(16),滚珠丝杠b(16)的外端与安装座(24)相连;安装座(24)外侧设有一个齿轮四(17);滚珠丝杠b(6)两侧分别设有一个圆柱导轨c(25);齿轮四(17)与齿轮三(18)相啮合;两个齿轮三(18)设在传动轴(23)的两端;传动轴(23)设在两个安装座(24)之间;传动轴(23)上设有齿轮二(19),齿轮二(19)与伺服电机三(22)动力端的齿轮一个(20)啮合。...

【技术特征摘要】
1.基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统,包括有基座(1),其特征在于,基座(1)顶面两侧分别设有一对对称的透槽,槽内设有一竖杆座(2);竖杆座(2)顶部左右两侧分别设有一个滚珠丝杠a(3)和一个圆柱导轨b(12);滚珠丝杠a(3)穿过连接座(7)与滚珠丝杠座a(4)相连;连接座(7)下部设有三个水平通孔,两个连接座(7)的两侧的通孔内各设有一个圆柱导轨a(5);两个连接座(7)的中间的通孔内各设有一个滚珠丝杠b(6);两个连接座(7)之间的四个圆柱导轨a(5)的连接端、两个滚珠丝杠b(6)的连接端同时与一喷嘴座(9)相连;每个连接座(7)内设有一个分别与两个滚珠丝杠b(6)相连的滚珠丝杠座b(8),两个滚珠丝杠座b(8)分别与一个伺服电机五相连;喷嘴座(9)下部设有喷嘴(10);喷嘴(10)下方对应的基座(1)上设有可旋转平台(15),可旋转平台(15)上部设有可伸缩打印平台(14);所述的基座(1)左右两侧的内壁上均设有一个滚珠丝杠b(16),滚珠丝杠b(16)的外端与安装座(24)相连;安装座(24)外侧设有一个齿轮四(17);滚珠丝杠b(6)两侧分别设有一个圆柱导轨c(25);齿轮四(17)与齿轮三(18)相啮合;两个齿轮三(18)设在传动轴(23)的两端;传动轴(23)设在两个安装座(24)之间;传动轴(23)上设有齿轮二(19),齿轮二(19)与伺服电机三(22)动力端的齿轮一个(20)啮合。2.根据权利要求1所述的基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统,其特征在于,所述的两个竖杆座(2)上部的圆柱导轨b(12)与滚珠丝杠a(3)错位设置。3.根据权利要求1所述的基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统,其特征在于,所述的滚珠丝杠a(3)与伺服电机四相连;伺服电机四驱动滚珠丝杠a(3)上下移动。4.根据权利要求1所述的基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统,其特征在于,所述的连接座(7)的三个水平通孔,其中间的通孔与滚珠丝杠座b(8)通过圆柱滚子轴承连接,其中齿轮(11)与滚珠丝杠座b...

【专利技术属性】
技术研发人员:王庚祥韦凯鹤刘超
申请(专利权)人:西安理工大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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