专利名称：采用伸长臂连接造型头的熔融堆积快速造型机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种熔融堆积快速造型机。特别是涉及一种使数控运动平台脱离了高温造型区，从而提高了数控运动平台和造型喷头的寿命的采用伸长臂连接造型头的熔融堆积快速造型机。
背景技术：
目前，熔融堆积快速造型机的水平运动平台采用的是桥式桁架结构，造型头直接固定在桥式桁架上如图1所示，该结构的不足之处在于，熔融堆积快速造型技术需要80℃以上的造型环境，这样位于造型工作区的上方的桥式桁架结构，就要长期经受80℃以上的温度考验。目前解决的方案有两种，1是采用可耐高温的直线导轨，滚珠丝杠和伺服电机构成桥式桁架。2是采用普通的导轨，滚珠丝杠和伺服电机构成桥式桁架，同时在桥式桁架的下方加上可运动的隔热膜。以上两种方法的不足之处在于，第1方案制造成本高，同时工作区上方的桥式桁架结构使得操作者总感觉不方便。第2方案由于可运动的隔热膜的存在使得操作者更感觉不方便。同时由于隔热效果不好，热损失大。导轨，滚珠丝杠和伺服电机这些精密部件的寿命也受到影响。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种将数控运动平台脱离了高温造型区，从而提高数控运动平台和造型喷头寿命的采用伸长臂连接造型头的熔融堆积快速造型机。
本实用新型所采用的技术方案是一种采用伸长臂连接造型头的熔融堆积快速造型机，包括有机身、造型头；构成数控水平运动平台的X轴电机座和固定在电机座上的X轴伺服电机及与其相连的X轴丝杠和X轴直线导轨，Y轴电机座和固定在电机座上的Y轴伺服电机及与其相连的Y轴丝杠和Y轴直线导轨；构成数控垂直运动平台的Z轴电机座和固定在电机座上的Z轴步进电机及与其相连的Z轴丝杠和Z轴直线导轨，还设有机器外壳，其机器外壳内分布有设置机身、数控水平运动平台和数控垂直运动平台的第一区域、作为高温造型保温箱的第二区域；在第一区域内，数控水平运动平台固定在机身的上端，数控垂直运动平台固定在机身一侧的下部，第二区域位于数控垂直运动平台的上端，内设有造型头和位于其下部的工作台，其中造型头通过贯穿第一区域和第二区域的连接臂与数控水平运动平台相连，工作台通过贯穿第一区域和第二区域的工作台连接柱与数控垂直运动平台相连接。
本实用新型由于将水平运动平台彻底的脱离了高温区，极大有提高了导轨、滚珠丝杠和伺服电机这些精密部件的寿命。并使工作区变得开阔，视线清楚，操作起来方便，热损失小，保温效果良好。另外伸长臂采用了空心结构，既减轻了重量，又通过其空心部分送入冷风冷却造型头电机，还可穿过控制导线连接造型头。同时，本实用新型对熔融堆积快速造型机的垂直运动平台的放置也作了改进。将垂直运动平台由保温箱的一侧移到保温箱的底部，并通过工作台连接柱将垂直运动平台和工作台连接起来，这样做的目地是去掉垂直运动平台与工作台的连接造成的狭长缝隙，省去了运动的密封带，提高保温效果，降低了能源消耗。
图1是目前的熔融堆积快速造型机的结构示意图；图2本发明的侧视图；图3图2的右视图；图4图3的俯视图。
其中1机身2外壳3造型头 4空心连接臂5随动挡板6随动密封带7随动密封带导向轴8工作台连接座9工作台连接柱10工作台11造型头冷却风机 12保温箱后板13保温箱侧板 14保温箱前板15保温箱底板 16保温箱门17保温箱顶板 18X轴平台板
19Y轴平台板 20Z轴平台板21X轴丝杠连接板 22Y轴丝杠连接板23Z轴丝杠连接板 24电加热器25X轴丝杠母 26X轴丝杠前座27X轴丝杠后座28Y轴丝杠母29Y轴丝杠前座30Y轴丝杠后座31Z轴丝杠母 32Z轴丝杠前座33Z轴丝杠后座34X轴丝杠35X轴联轴节 36X轴电机座37Y轴丝杠38Y轴联轴节39Y轴电机座 40Z轴丝杠41Z轴联轴节 42Z轴电机座43X轴直线导轨44X轴滑块45X轴伺服电机46Y轴直线导轨47Y轴滑块48Y轴伺服电机49Z轴直线导轨50Z轴滑块51Z轴步进电机52密封套53紧固螺钉 54紧固螺钉55紧固螺钉 56紧固螺钉57紧固螺钉 58紧固螺钉59紧固螺钉 60紧固螺钉61紧固螺钉 62紧固螺钉63紧固螺钉 64紧固螺钉65紧固螺钉 66紧固螺钉67紧固螺钉 68紧固螺钉69紧固螺钉 70紧固螺钉71紧固螺钉 72紧固螺钉73紧固螺钉 74紧固螺钉75紧固螺钉 76紧固螺钉77第一区域 78第二区域
79随动保温膜具体实施方式
以下结合附图给出具体实施例，进一步说明本实用新型是如何实现的。
如图2、图3、图4所示，采用伸长臂连接造型头的熔融堆积快速造型机，包括有机身1、造型头3；构成数控水平运动平台的X轴电机座36和固定在电机座36上的X轴伺服电机45及与其相连的X轴丝杠34和X轴直线导轨43、Y轴电机座39和固定在电机座39上的Y轴伺服电机48及与其相连的Y轴丝杠37和Y轴直线导轨46；构成数控垂直运动平台的Z轴电机座42和固定在电机座42上的Z轴步进电机51及与其相连的Z轴丝杠40和Z轴直线导轨49。还设有机器外壳2，其机器外壳2内分布有设置机身1、数控水平运动平台和数控垂直运动平台的第一区域77、作为高温造型保温箱的第二区域78；在第一区域77内，数控水平运动平台固定在机身1的上端，数控垂直运动平台固定在机身1一侧的下部，第二区域78位于数控垂直运动平台的上端，内设有造型头3和位于其下部的工作台10，其中造型头3通过贯穿第一区域77、第二区域78的连接臂4与数控水平运动平台相连，工作台10通过贯穿第一区域77、第二区域78的工作台连接柱9与数控垂直运动平台相连接。所述的工作台连接柱9是通过固定在Z轴平台板20上的工作台连接座8与数控垂直运动平台相连接。
所述的连接臂4为空心管结构。在连接臂4上靠近数控水平运动平台的一侧固定设有与连接臂4相通的可通过管内向造型头3送冷风的造型头冷却风扇11。连接臂4内还可穿入与造型头3相连的控制导线。
所述的高温造型的第二区域78是由保温箱顶板17、保温箱侧板13、保温箱前板14，保温箱底板15、保温箱后板12及保温箱门16构成。所述的保温箱后板12开有可穿过连接臂4的通孔，并在第一区域77一侧设置有随动挡板5。所述的保温箱底板15开有可穿过工作台连接柱9的通孔，并设有密封套52。
在第一区域77内，且位于高温造型的第二区域78的保温箱后板12的后面还设有电加热器24，并在保温箱后板12上与电加热器24对应的位置处开有向保温箱内导入热源的开口。
在第一区域77的上部位于保温箱后板12上开有可穿过连接臂4的通孔的位置处设置有随动挡板5，随动挡板5与保温箱后板12对应也开有可穿过连接臂4的通孔，并固定在Y轴平台板19上；在第一区域77内且位于数控水平运动平台位置的四角固定设置有随动密封带导向轴7，其上套有由其导向的随动密封带6，此随动密封带6的两端固定在随动挡板5上。随动密封带6是随着水平运动平台的运动而转动。
权利要求1.一种采用伸长臂连接造型头的熔融堆积快速造型机，包括有机身(1)、造型头(3)；构成数控水平运动平台的X轴电机座(36)和固定在电机座(36)上的X轴伺服电机(45)及与其相连的X轴丝杠(34)和X轴直线导轨(43)，Y轴电机座(39)和固定在电机座(39)上的Y轴伺服电机(48)及与其相连的Y轴丝杠(37)和Y轴直线导轨(46)；构成数控垂直运动平台的Z轴电机座(42)和固定在电机座(42)上的Z轴步进电机(51)及与其相连的Z轴丝杠(40)和Z轴直线导轨(49)，其特征在于，还设有机器外壳(2)，其机器外壳(2)内分布有设置机身(1)、数控水平运动平台和数控垂直运动平台的第一区域(77)、作为高温造型保温箱的第二区域(78)；在第一区域(77)内，数控水平运动平台固定在机身(1)的上端，数控垂直运动平台固定在机身(1)一侧的下部，第二区域(78)位于数控垂直运动平台的上端，内设有造型头(3)和位于其下部的工作台(10)，其中造型头(3)通过贯穿第一区域(77)和第二区域(78)的连接臂(4)与数控水平运动平台相连，工作台(10)通过贯穿第一区域(77)和第二区域(78)的工作台连接柱(9)与数控垂直运动平台相连接。
2.根据权利要求1所述的采用伸长臂连接造型头的熔融堆积快速造型机，其特征在于，所述的连接臂(4)为空心管结构。
3.根据权利要求1所述的采用伸长臂连接造型头的熔融堆积快速造型机，其特征在于，所述的连接臂(4)内可穿入与造型头(3)相连的控制导线。
4.根据权利要求1所述的采用伸长臂连接造型头的熔融堆积快速造型机，其特征在于，在连接臂(4)上靠近数控水平运动平台的一侧固定设有与连接臂(4)相通的可通过管内向造型头(3)送冷风的造型头冷却风扇(11)。
5.根据权利要求1所述的采用伸长臂连接造型头的熔融堆积快速造型机，其特征在于，在保温箱后板(12)上开有可穿过连接臂(4)的通孔。
6.根据权利要求1所述的采用伸长臂连接造型头的熔融堆积快速造型机，其特征在于，在第一区域(77)内，且位于高温造型的第二区域(78)的保温箱后板(12)的后面还设有电加热器(24)，并在保温箱后板(12)上与电加热器(24)对应的位置处开有向保温箱内导入热源的开口。
7.根据权利要求1所述的采用伸长臂连接造型头的熔融堆积快速造型机，其特征在于，在第一区域(76)上部位于保温箱后板(12)开有可穿过连接臂(4)的通孔的位置处设置有随动挡板(5)，随动挡板(5)与保温箱后板(12)对应也开有可穿过连接臂(4)的通孔，并固定在Y轴平台板(19)上；在第一区域(76)内且位于数控水平运动平台位置的四角固定设置有随动密封带导向轴(7)，其上套有由其导向的随动密封带(6)，此随动密封带(6)的两端固定在随动挡板(5)上。
8.根据权利要求1或5所述的采用伸长臂连接造型头的熔融堆积快速造型机，其特征在于，所述的保温箱底板(15)开有可穿过工作台连接柱(9)的通孔，并设有密封套(75)。
9.根据权利要求1所述的采用伸长臂连接造型头的熔融堆积快速造型机，其特征在于，所述的工作台连接柱(9)是通过固定在Z轴平台板(20)上的工作台连接座(8)与数控垂直运动平台相连接。
专利摘要采用伸长臂连接造型头的熔融堆积快速造型机，有机身、造型头；水平运动平台、垂直运动平台，机器外壳，其内分布有设置机身、水平和垂直运动平台的第一区域、高温造型保温箱的第二区域；第一区域内水平运动平台固定在机身的上端，垂直运动平台固定在机身一侧的下部，第二区域位于垂直运动平台的上端，其内设有造型头和位于其下部的工作台，造型头通过贯穿第一区域、第二区域的连接臂与水平运动平台相连，工作台通过贯穿第一区域、第二区域的工作台连接柱与垂直运动平台相连接。本实用新型由于将水平运动平台彻底的脱离了高温区，提高了导轨、滚珠丝杠和伺服电机的寿命。工作区开阔，视线清楚，操作方便，保温效果好，降低了能源消耗。
文档编号B29C47/00GK2704471SQ20042002868
公开日2005年6月15日 申请日期2004年4月5日 优先权日2004年4月5日
发明者李淮, 李剑博, 王学明 申请人:李淮