一种3D打印机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种3D打印机，涉及3D打印技术领域，包括底座和z轴动作机构，底座上设置立柱，立柱之间设置x轴动作机构，x轴动作机构上设置挤出装置，z轴动作机构包括双轴伺服电机，双轴伺服电机的输出轴分别连接第一转轴和第二转轴，z轴动作机构还包括第一丝杠和第二丝杠，第一丝杠和第二丝杠的直径和螺距相同且螺纹方向相反，第一丝杠底部插入底座内且与第一转轴通过锥齿轮连接，第二丝杠的底部插入底座内且与第二转轴通过锥齿轮连接，第一丝杠和第二丝杠的螺母副均与x轴动作机构连接。本实用新型专利技术能够解决现有的3D打印机的x轴动作机构和挤出装置沿竖直方向运动的稳定性较差、3D打印机成本较高和调平易失败的问题。打印机成本较高和调平易失败的问题。打印机成本较高和调平易失败的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印机


[0001]本技术涉及3D打印
，尤其是一种3D打印机。

技术介绍

[0002]3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。
[0003]现有的3D打印机存在以下不足：
[0004]1.3D打印机的底座上左右对称竖直设置两根立柱，两根立柱之间水平设置与两根立柱均滑动连接的x轴动作机构，3D打印机的挤出装置设置在x轴动作机构上，挤出装置的底部设置喷嘴，z轴动作机构带动x轴动作机构实现挤出装置在竖直方向上的运动。现有的3D打印机的z轴动作机构大多设置在x轴动作机构的一侧，这样就导致x轴动作机构和挤出装置沿竖直方向运动的稳定性较差，例如出现x轴动作机构倾斜和卡顿的情况；有的3D打印机在x轴动作机构的左右两侧分别设置一套z轴动作机构，再通过同步器实现两套z轴动作机构的同步，这样就导致3D打印机成本大大增加，而且通过同步器仍然无法精确实现两侧z轴动作机构的同步，仍然会出现x轴动作机构倾斜和卡顿的情况。
[0005]2.3D打印机的底座上设置有y轴动作机构，y轴动作机构上设置打印平台且带动打印平台前后运动，打印平台的底部设置调平装置。由于上一次打印的产品对打印平台的压力分布不均匀以及取下上一次打印的产品导致打印平台的表面变形和热胀冷缩等因素，打印前需要使用调平装置对打印平台进行调平。现有的3D打印机大多能够自动调平，但是自动调平过于依赖调平程序，其实际调平效果一直深为使用者诟病，因此大多数使用者还是手动进行调平。手动调平时，使用者在水平面内改变挤出装置的位置，使喷嘴的下缘与打印平台在各处的间距均为0.1mm（约为1张A4纸的厚度）左右。使用者通过在喷嘴和打印平台之间插入A4纸并感受抽拉A4纸时的摩擦力来确定喷嘴和打印平台的间距。这种手动调平方法经常会由于使用者对摩擦力的主观感受的差异而导致调平失败。

技术实现思路

[0006]本技术所要解决的技术问题是提供一种3D打印机，解决现有的3D打印机的x轴动作机构和挤出装置沿竖直方向运动的稳定性较差、3D打印机成本较高和调平易失败的问题。
[0007]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种3D打印机，包括底座，所述底座的一侧设置控制器，底座上左右对称竖直设置两根立柱，两根立柱之间水平设置与两根立柱均滑动连接的x轴动作机构，所述x轴动作机构上设置由其驱动的能够沿左右方向运动的挤出装置，所述控制器与x轴动作机构电性连接，所述3D打印机还包括z轴动作机构，所
述z轴动作机构包括固设在底座内的双轴伺服电机，所述控制器通过继电器和接触器与双轴伺服电机电性连接，所述双轴伺服电机的左右两个输出轴分别连接水平设置的第一转轴和第二转轴，所述z轴动作机构还包括左右对称竖直设置的第一丝杠和第二丝杠，所述第一丝杠和第二丝杠的直径和螺距相同且螺纹方向相反，所述立柱的上部在与第一丝杠和第二丝杠对应处设置连接块，所述第一丝杠的顶部与对应的连接块轴承连接、底部插入底座内且与第一转轴通过锥齿轮连接，所述第二丝杠的顶部与对应的连接块轴承连接、底部插入底座内且与第二转轴通过锥齿轮连接，所述第一丝杠和第二丝杠的螺母副分别与x轴动作机构的左右两侧连接。
[0008]进一步地，所述第一转轴和第二转轴均通过对应的联轴器与双轴伺服电机对应的输出轴连接。
[0009]进一步地，所述底座内在与第一转轴和第二转轴对应位置设置多个第一轴承座，所述第一转轴和第二转轴与对应的第一轴承座轴承连接。
[0010]进一步地，所述3D打印机在连接块下方的立柱表面和底座内与第一丝杠和第二丝杠对应位置均设置第二轴承座，所述第一丝杠和第二丝杠与对应的第二轴承座轴承连接。
[0011]进一步地，所述挤出装置的底部设置喷嘴，挤出装置的侧面设置安装块和报警器，第一螺栓自上向下穿过安装块且与安装块螺纹连接，所述第一螺栓的螺杆的底部设置接触式位置传感器，当所述第一螺栓的螺杆运动至下限位时，所述接触式位置传感器的探头面高度比喷嘴下表面的高度小0.1mm，所述接触式位置传感器与报警器电性连接。
[0012]进一步地，所述底座的上表面中部设置y轴动作机构，所述控制器与y轴动作机构电性连接，所述y轴动作机构上设置由其驱动的能够沿前后方向运动的调平装置，所述调平装置上表面中心位置通过固定块固接打印平台。
[0013]进一步地，所述调平装置包括底板，所述y轴动作机构驱动底板沿前后方向运动，底板下表面设置与底板所在矩形同中心且长和宽均为底板所在矩形一半的虚拟矩形，多个第二螺栓沿底板所在矩形的顶点和边线中点以及虚拟矩形的顶点和边线中点自下向上穿过底板且与底板螺纹连接，所述第二螺栓的螺杆顶端转动连接顶块。
[0014]进一步地，所述x轴动作机构和y轴动作机构均为电机丝杠动作机构。
[0015]进一步地，两根立柱之间设置横梁，所述横梁上设置安装臂，所述安装臂上设置线盘。
[0016]本技术具有如下有益效果：
[0017]本技术的3D打印机设置了双轴伺服电机，双轴伺服电机的两个输出轴分别控制第一丝杠和第二丝杠。当需要调节x轴动作机构和挤出装置在竖直方向的位置时，双轴伺服电机工作，双轴伺服电机带动第一转轴和第二转轴同向转动，第一转轴和第二转轴分别带动第一丝杠和第二丝杠反向转动。由于第一丝杠和第二丝杠的直径和螺距相同且螺纹方向相反，并且第一丝杠和第二丝杠的螺母副分别与x轴动作机构的左右两侧连接，所以x轴动作机构的左右两侧能够同步上下运动，不会出现x轴动作机构倾斜和卡顿的情况；同时，由于仅需要设置一套z轴动作机构，所以3D打印机的成本大大降低。
[0018]本技术的3D打印机的挤出装置的侧面设置了安装块和报警器，第一螺栓自上向下穿过安装块且与安装块螺纹连接，第一螺栓的螺杆的底部设置接触式位置传感器，当第一螺栓的螺杆运动至下限位时，接触式位置传感器的探头面高度比喷嘴下表面的高度小
0.1mm，接触式位置传感器与报警器电性连接。使用者手动调平时，使用者先拧松所有第二螺栓，使打印平台的周缘在重力作用下自然下垂，再将挤出装置移动至对准打印平台中心位置，拧动第一螺栓使其螺杆运动至下限位，然后缓慢通过z轴动作机构升高打印平台，当打印平台与接触式位置传感器的探头面接触时，报警器报警，此时喷嘴与打印平台中心位置的间距为0.1mm，使用者再在水平面内改变挤出装置的位置，并调节挤出装置对应的第二螺栓，第二螺栓带动对应的顶块上升，使对应位置处的打印平台局部上升至报警器报警，则该对应位置调平成功。使用者逐个调节16个第二螺栓，完成打印平台的整体调平。
附图说明
[0019]图1为本技术正视状态下的结构示意图；
[0020]图2为底板与第二螺栓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机，包括底座（1），所述底座（1）的一侧设置控制器（11），底座（1）上左右对称竖直设置两根立柱（2），两根立柱（2）之间水平设置与两根立柱（2）均滑动连接的x轴动作机构（3），所述x轴动作机构（3）上设置由其驱动的能够沿左右方向运动的挤出装置（31），所述控制器（11）与x轴动作机构（3）电性连接，所述3D打印机还包括z轴动作机构（4），其特征在于，所述z轴动作机构（4）包括固设在底座（1）内的双轴伺服电机（41），所述控制器（11）通过继电器和接触器与双轴伺服电机（41）电性连接，所述双轴伺服电机（41）的左右两个输出轴分别连接水平设置的第一转轴（42）和第二转轴（43），所述z轴动作机构（4）还包括左右对称竖直设置的第一丝杠（44）和第二丝杠（45），所述第一丝杠（44）和第二丝杠（45）的直径和螺距相同且螺纹方向相反，所述立柱（2）的上部在与第一丝杠（44）和第二丝杠（45）对应处设置连接块（46），所述第一丝杠（44）的顶部与对应的连接块（46）轴承连接、底部插入底座（1）内且与第一转轴（42）通过锥齿轮连接，所述第二丝杠（45）的顶部与对应的连接块（46）轴承连接、底部插入底座（1）内且与第二转轴（43）通过锥齿轮连接，所述第一丝杠（44）和第二丝杠（45）的螺母副分别与x轴动作机构（3）的左右两侧连接。2.如权利要求1所述的一种3D打印机，其特征在于，所述第一转轴（42）和第二转轴（43）均通过对应的联轴器（47）与双轴伺服电机（41）对应的输出轴连接。3.如权利要求1所述的一种3D打印机，其特征在于，所述底座（1）内在与第一转轴（42）和第二转轴（43）对应位置设置多个第一轴承座（48），所述第一转轴（42）和第二转轴（43）与对应的第一轴承座（48）轴承连接。4.如权利要求1所述的一种3D打印机，其特征在于，所述3D打印机在连接块（46）下方的立柱（2）表面和底座（1）内与第一丝杠（4...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖学良，李鹏，张帆，曹少杰，
申请(专利权)人：苏州步态科技有限公司，
类型：新型
国别省市：