一种可旋转的悬臂式3D打印机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可旋转的悬臂式3D打印机，包括底座、纵向设置在底座上的直线电机座、设置在直线电机座上的直线电机，还包括内环套、外环套、旋转电机、悬臂、打印机构；所述悬臂的固定端固定连接外环套，所述内环套外设在直线电机座的外围且内环套固定连接在直线电机上，所述内环套的底部通过轴承与外环套连接，内环套的上部设置有齿轮；所述旋转电机固定设置在悬臂的固定端，所述旋转电机通过驱动齿轮盘与内环套的齿轮啮合进行驱动外环套旋转运动。本实用新型专利技术相比传统的打印机，打印空间开放，不再受到龙门结构的约束；本实用新型专利技术可以实现三维度打印，适用范围更广。

A revolving cantilever 3D printer

The utility model discloses a cantilever rotary 3D printer, which comprises a base, a longitudinal linear motor is arranged on the base seat, the seat of the linear motor is arranged in linear motor, including inner ring and outer ring sleeve and a rotary motor, a cantilever and a printing mechanism; the fixed end of the cantilever is fixedly connected with the outer ring set, the inner ring sleeve outside the linear motor seat and the inner sleeve is fixedly connected with the periphery of the linear motor, the inner sleeve bottom is connected with the outer ring sleeve bearing, upper inner sleeve is provided with a gear; the rotary motor is fixedly arranged on the fixed end of the cantilever, the rotating motor through the gear drive the disc and the inner ring gear meshing drive ring rotation. Compared with the traditional printer, the printing space is open and no longer restricted by the Longmen structure. The utility model can realize three-dimensional printing and has wider application scope.

【技术实现步骤摘要】
一种可旋转的悬臂式3D打印机
本技术属于打印机领域，具体涉及一种可旋转的悬臂式3D打印机。
技术介绍
3D打印作为一种增量制造技术，凭借其零技能生产、低成本的复杂多样化制造、个性化定制等优势，已逐步应用于制造、医疗、航空、设计等多个领域。3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸方面的前沿技术知识，使大规格的个性化生产成为可能并且引领着全球制造业经济的重大变革，因此广泛受到人们的关注。打印机是3D打印的核心设备，其是以数字模型文件为基础运用耗材（耗材如：粉末状金属材料、塑料、陶瓷、砂之类的可粘合材料）通过逐层打印的方式构建物体，即在计算机的控制下根据工件的三维模型直接成形三维实体，无需传统的加工机床之类的装备及其工装模具、工装夹具等。然而，面对各行各业对3D打印越来越多的需求，市面上的3D打印机结构过于单一，大多数都是龙门式的直角坐标结构或者并联结构，没有实现多自由度打印，无法克服传统打印机打印空间受限的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可旋转的悬臂式3D打印机，所述悬臂可以在直线电机的驱动下上下运动，所述悬臂可以在旋转电机的驱动下实现360°运动；所述打印机构可以在悬臂上实现水平运动，本技术的结构可以扩大打印机的打印空间，可以实现打印机360°空间打印，实现无死角打印。本技术主要通过以下技术方案实现，一种可旋转的悬臂式3D打印机，包括底座、纵向设置在底座上的直线电机座以及设置在直线电机座上的直线电机、打印臂，所述打印臂包括内环套、外环套、旋转电机、悬臂、打印机构；所述内环套、外环套同轴套接在直线电机座上，转动套接在外环套内的内环套高于外部的外环套；所述内环套的内壁与直线电机的输出端连接且内环套的外壁设置环形轮齿；所述旋转电机安装在外环套的外壁且旋转电机输出轴安装与环形轮齿啮合的驱动齿轮盘；所述悬臂的一端固定在外环套的外壁且悬臂伸出的自由端滑动连接打印机构。包括底座、纵向设置在底座上的直线电机座、设置在直线电机座上的直线电机，还包括内环套、外环套、旋转电机、悬臂、打印机构；所述悬臂的固定端固定连接外环套，且悬臂的自由端滑动连接打印机构；所述内环套外设在直线电机座的外围且内环套固定连接在直线电机上，所述内环套的底部通过轴承与外环套连接，所述内环套的高度大于外环套的高度，且内环套的上部设置有齿轮；所述旋转电机固定设置在悬臂的固定端，所述旋转电机上设置有驱动齿轮盘，所述驱动齿轮盘与内环套上的齿轮啮合，所述旋转电机通过驱动齿轮盘与内环套的齿轮啮合进行驱动外环套旋转运动。为了更好的支撑所述悬臂，所述内环套上设置有固定柱，所述直线电机座上设置有对应的滑动槽，所述内环套通过固定柱与直线电机座上的滑动槽滑动连接。在直线电机的驱动下，所述内环套可以在直线电机安装座上实现上下运动；从而带动固定连接在内环套上的悬臂。所述直线电机包括A滑动块、直线电机转子和从上至下设置在直线电机座上的直线电机定子；所述直线电机座上平行设置有两个与直线电机的A滑动块配合的A滑动导轨，所述A滑动导轨设置在直线电机定子的两侧。为了更好的实现本技术，进一步的，所述直线电机包括B滑动导轨、直线电机转子和从上至下设置在直线电机座上的直线电机定子；所述直线电机座上平行设置有两个与直线电机的B滑动导轨配合的B滑动块，所述B滑动块平行设置在直线电机定子的两侧。所述直线电机是一种通过将封闭式磁场展开为开放式磁场，将电能直接转化为直线运动的机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。其中电机定子相当于直线电机的初级，电机转子相当于直线电机的次级，当初级通入电流后，在初、次级之间的气隙中产生行波磁场，在行波磁场与次级永磁体的作用下产生驱动力，从而实现运动部件的直线运动。所述直线电机的结构已经在专利申请号为201410674487.1的专利中公开，且不是本专利技术的改进点，故不再赘述。所述打印机构包括打印头、水平移动电机；所述悬臂的自由端设置有C水平导轨；所述打印头通过打印头固定件与C滑动块连接，所述C滑动块通过滚珠丝杠螺母副与水平导轨连接在一起并由水平移动电机驱动，实现打印头在悬臂上水平移动。为了更好的实现本技术，进一步的，所述打印机构包括打印头、水平移动电机；所述水平移动电机设置在悬臂的自由端上，所述打印头设置在水平移动电机上。所述水平移动电机包括E滑动导轨、电机转子和设置在悬臂自由端的电机定子；所述悬臂的自由端设置有与E滑动导轨对应的E滑动块；所述E滑动块平行设置在电机定子的两侧。为了更好的实现本技术，进一步的，本技术可以设置多组直线电机座和直线电机进行驱动悬臂上下运动，可以实现更灵活的驱动悬臂进行3D打印。为了更好的实现本技术，进一步的，所述3D打印机还包括控制单元，所述控制单元包括控制器、红外摄像头、红外测距传感器、显示屏、通信模块、远程客户端；所述控制器电性连接水平移动电机、直线电机、旋转电机、红外摄像头、红外测距传感器、显示屏、通信模块；所述控制器通过通信模块连接远程客户端。本技术的有益效果：（1）本技术中3D打印机水平面内的材料成型依靠直线电机和旋转电机共同驱动实现，相比传统的打印机，打印空间开放，不再受到龙门结构的约束；（2）所述内环套固定连接在直线电机上，所述内环套的底部通过轴承与外环套连接，所述悬臂的固定端固定连接外环套，实现了直线电机驱动内环套上下运动，从而驱动悬臂上下运动；（3）所述内环套的高度大于外环套的高度，且内环套的上部设置有齿轮；所述旋转电机固定设置在悬臂的固定端，所述旋转电机上设置有与内环套齿轮啮合的驱动齿轮盘，从而旋转电机可以驱动悬臂360°旋转运动；（4）所述打印机构滑动设置在悬臂的自由端，所述打印机构中设置有水平移动电机，所述水平移动电机驱动打印机构在悬臂的自由端水平方运动。附图说明图1为本技术的机构示意图；图2为直线电机与直线电机座的连接结构示意图。图中：1-底座、2-打印机构、3-悬臂、4-直线电机座、5-内环套、6-旋转电机、7-直线电机定子、8-B滑动块、9-外环套、10-直线电机。具体实施方式实施例1：一种可旋转的悬臂式打印机，如图1所示，包括底座1、纵向设置在底座1上的直线电机座4以及设置在直线电机座4上的直线电机10、打印臂，所述打印臂包括内环套5、外环套9、旋转电机6、悬臂3、打印机构2；所述悬臂3的固定端固定连接外环套9，且悬臂3的自由端滑动连接打印机构2；所述内环套5外设在直线电机座4的外围且内环套5固定连接在直线电机10上，所述内环套5的底部通过轴承与外环套9连接，所述内环套5的高度大于外环套9的高度，且内环套5的上部设置有齿轮；所述旋转电机6固定设置在悬臂3的固定端，所述旋转电机6上设置有驱动齿轮盘，所述驱动齿轮盘与内环套5上的齿轮啮合，所述旋转电机6通过驱动齿轮盘与内环套5的齿轮啮合进行驱动外环套9旋转运动。如图2所示，所述直线电机10包括B滑动导轨、直线电机转子和从上至下设置在直线电机座4上的直线电机定子7；所述直线电机座4上平行设置有两个与直线电机10的B滑动导轨配合的B滑动块8，所述B滑动块8平行设置在直线电机定子7的两侧；所述打印机构2包括打印头、水平移动电机；所述悬臂3的自由端设置有C水平导轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可旋转的悬臂式3D打印机，包括底座（1）、纵向设置在底座（1）上的直线电机座（4）以及设置在直线电机座（4）上的直线电机（10）、打印臂，其特征在于，所述打印臂包括内环套（5）、外环套（9）、旋转电机（6）、悬臂（3）、打印机构（2）；所述内环套（5）、外环套（9）同轴套接在直线电机座（4）上，转动套接在外环套（9）内的内环套（5）高于外部的外环套（9）；所述内环套（5）的内壁与直线电机（10）的输出端连接且内环套（5）的外壁设置环形轮齿；所述旋转电机（6）安装在外环套（9）的外壁且旋转电机（6）输出轴安装与环形轮齿啮合的驱动齿轮盘；所述悬臂（3）的一端固定在外环套（9）的外壁且悬臂（3）伸出的自由端滑动连接打印机构（2）。

【技术特征摘要】
1.一种可旋转的悬臂式3D打印机，包括底座（1）、纵向设置在底座（1）上的直线电机座（4）以及设置在直线电机座（4）上的直线电机（10）、打印臂，其特征在于，所述打印臂包括内环套（5）、外环套（9）、旋转电机（6）、悬臂（3）、打印机构（2）；所述内环套（5）、外环套（9）同轴套接在直线电机座（4）上，转动套接在外环套（9）内的内环套（5）高于外部的外环套（9）；所述内环套（5）的内壁与直线电机（10）的输出端连接且内环套（5）的外壁设置环形轮齿；所述旋转电机（6）安装在外环套（9）的外壁且旋转电机（6）输出轴安装与环形轮齿啮合的驱动齿轮盘；所述悬臂（3）的一端固定在外环套（9）的外壁且悬臂（3）伸出的自由端滑动连接打印机构（2）。2.根据权利要求1所述的一种可旋转的悬臂式3D打印机，其特征在于，所述内环套（5）上设置有固定柱，所述直线电机座（4）上设置有对应的滑动槽，所述内环套（5）通过固定柱与直线电机座（4）上的滑动槽滑动连接。3.根据权利要求1所述的一种可旋转的悬臂式3D打印机，其特征在于，所述直线电机（10）包括A滑动块、直线电机转子和从上至下设置在直线电机座（4）上的直线电机定子（7）；所述直线电机座（4）上平行设置有两个与直线电机（10）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文宇，
申请(专利权)人：四川建筑职业技术学院，
类型：新型
国别省市：四川,51