新型3d数控打印制造设备的制作方法
【专利摘要】新型3D数控打印制造设备，属于数控设备领域，包括机架、Z轴机构、Y轴机构、X轴机构、打印机头、叉架、底板、调平机构和控制系统，所述机架两侧安装有Z轴机构，两侧Z轴机构之间安装有X轴机构，Z轴机构下部安装有Y轴机构，Z轴机构、Y轴机构、X轴机构三者联动工作构成了三维立体打印的运动主体，机架下方通过调平机构安装有底板，X轴机构上安装有打印机头，打印机头下部安装有叉架。本设备可有效保护打印头和实现良好的打印效果，并支持中间停顿工作，而且工作起来更为稳定精度更高。
【专利说明】新型3D数控打印制造设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及新型3D数控打印制造设备，属于数控设备领域。
【背景技术】
[0002]3D数控技术使传统的制造业发生根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代数控制造技术进行研究开发，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。2012年3月，为重振美国经济和美国制造，奥巴马总统提出建设全美制造业创新网络计划，并将3D打印确定为方向之一。美国《时代》(--ΜΕ)周刊也将3D打印列为“美国十大增长最快的工业”。中国也于2012年10月成立了中国3D打印技术产业联盟。各国政府对于3D打印技术的认知使得在全球范围内迅速形成了 3D打印技术的发展热潮。但目前的3D打印设备的打印头都是固定式的，经常会因为误操作而遭到破坏性的损坏，而且其打印台的水平调平都需要人工，因此相当不方便而且耗时长，目前是一个急需解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供新型3D数控打印制造设备。
[0004]本发明要解决的是现有3D打印设备容易损坏打印头及调平麻烦的不足。
[0005]新型3D数控打印制造设备，包括机架、Z轴机构、Y轴机构、X轴机构、打印机头、叉架、底板、调平机构和控制系统，所述机架两侧安装有Z轴机构，两侧Z轴机构之间安装有X轴机构，Z轴机构下部安装有Y轴机构，Z轴机构、Y轴机构、X轴机构三者联动工作构成了三维立体打印的运动主体，机架下方通过调平机构安装有底板，X轴机构上安装有打印机头，打印机头下部安装有叉架。
[0006]所述控制系统与叉架、调平机构、Z轴机构、Y轴机构、X轴机构、打印机头上的电气元件相连接。
[0007]所述叉架的四个角上安装有激光测距模块。
[0008]所述打印机头为重力感应式，其能绕X轴机构上的X轴自由转动，打印机头下部设有挤出头，其头部呈圆弧形，打印机头旁设有半导体制冷加热片，半导体制冷加热片上设有记忆合金弹片，不工作时记忆合金弹片紧贴挤出头，起到一个保护的作用，一旦通过半导体制冷加热片加热记忆合金弹片会自动向右转动90度从而脱离挤出头。
[0009]所述调平机构由U型弹片 、减速电机和尼龙绳构成，U型弹片下部安装有减速电机，尼龙绳一端安装在U型弹片上部，另一端穿过U型弹片下部并与减速电机的转轴相连接，调平机构用于配合叉架实现对底板的水平调节。
[0010]所述机架呈长方体框架结构。
[0011]本发明的优点:采用本设备的结构特征，可有效保护打印头和实现良好的打印效果，并支持中间停顿工作，而且工作起来更为稳定精度更高，应具有广阔的市场空间。【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明新型3D数控打印制造设备的结构示意图；
图2是打印机头的放大不意图；
图3是调平机构的放大不意图；
图中:1、机架 2、Z轴机构 3、Y轴机构 4、Χ轴机构 5、打印机头 6、叉架 7、底板 8、调平机构 9、控制系统 10、半导体制冷加热片 11、记忆合金弹片12、挤出头 13、U型弹片 14、减速电机 15、尼龙绳。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
[0014]新型3D数控打印制造设备，包括机架1、Ζ轴机构2、Υ轴机构3、X轴机构4、打印机头5、叉架6、底板7、调平机构8和控制系统9，所述机架1两侧安装有Ζ轴机构2，两侧Ζ轴机构2之间安装有X轴机构4，Ζ轴机构2下部安装有Υ轴机构3，Ζ轴机构2、Υ轴机构
3、Χ轴机构4三者联动工作构成了三维立体打印的运动主体，均为光轴丝杠结构，机架1下方通过调平机构8安装有底板7，X轴机构4上安装有打印机头5，打印机头5下部安装有叉架6。
[0015]所述控制系统9为MEGA系列arduino控制器为主要控制元件，其与叉架6、调平机构8、Z轴机构2、Y轴机构3、X轴机构4、打印机头5上的电气元件相连接。
[0016]所述叉架6的四个角上安装有激光测距模块，用于测量与底板7是否相平行。
[0017]所述打印机头5为重力感应式，其能绕X轴机构4上的X轴自由转动，可有效防止打印机头5因误操作与底板7大扭矩接触而报废，打印机头5下部设有挤出头12，其头部呈圆弧形，打印机头5旁设有半导体制冷加热片10，半导体制冷加热片10上设有记忆合金弹片11，不工作时记忆合金弹片11紧贴挤出头12，起到一个保护的作用，一旦通过半导体制冷加热片10加热记忆合金弹片11会自动向右转动90度从而脱离挤出头12，而且在打印中途停止后可迅速封闭挤出头12，防止液体流出，从而保证后期的打印质量具有重要意义，记忆合金弹片11呈L型。
[0018]所述调平机构8由U型弹片13、减速电机14和尼龙绳15构成，U型弹片13下部安装有减速电机14，尼龙绳15 —端安装在U型弹片13上部，另一端穿过U型弹片13下部并与减速电机14的转轴相连接，调平机构8用于配合叉架6实现对底板7的水平调节；叉架6的四个角上安装有激光测距模块，如果测量到底板7的距离不相等，就会通过控制系统9驱动减速电机14转动，拉动尼龙绳15直到水平；采用尼龙绳15可有效保护减速电机14因意外而过载，过载时尼龙绳15会先断从而保护减速电机14。
[0019]所述机架1呈长方体框架结构，具有良好的结构强度。
[0020]本发明的使用方法:当需要打印零部件时，通过控制系统9驱动调平机构8配合叉架6实现对底板7的水平调节，然后半导体制冷加热片10就可以对记忆合金弹片11加热使其右转离开挤出头12就可以打印了，如碰到硬性障碍物打印机头5会因过载力大而自动转动，从而保护其不被损坏，而且在打印中途停止后可迅速封闭挤出头12，防止液体流出，从而保证后期的打印质量，因此打印效果好。
【权利要求】
1.新型3D数控打印制造设备，包括机架(1)、Z轴机构(2)、Y轴机构(3 )、X轴机构(4 )、打印机头(5)、叉架(6)、底板(7)、调平机构(8)和控制系统(9)，其特征是:所述机架(1)两侧安装有Z轴机构(2)，两侧Z轴机构(2)之间安装有X轴机构(4)，Z轴机构(2)下部安装有Y轴机构(3 )，Z轴机构(2 )、Y轴机构(3 )、X轴机构(4 )三者联动工作构成了三维立体打印的运动主体，机架(1)下方通过调平机构(8)安装有底板(7)，X轴机构(4)上安装有打印机头(5)，打印机头(5)下部安装有叉架(6)。
2.根据权利要求1所述的新型3D数控打印制造设备，其特征是:所述控制系统(9)与叉架(6 )、调平机构(8 )、Z轴机构(2 )、Y轴机构(3 )、X轴机构(4)、打印机头(5 )上的电气元件相连接。
3.根据权利要求1所述的新型3D数控打印制造设备，其特征是:所述叉架(6)的四个角上安装有激光测距模块。
4.根据权利要求1所述的新型3D数控打印制造设备，其特征是:所述打印机头(5)为重力感应式，其能绕X轴机构(4)上的X轴自由转动，打印机头(5)下部设有挤出头(12)，其头部呈圆弧形，打印机头(5)旁设有半导体制冷加热片(10)，半导体制冷加热片(10)上设有记忆合金弹片(11)，不工作时记忆合金弹片(11)紧贴挤出头(12)，起到一个保护的作用，一旦通过半导体制冷加热片(10)加热记忆合金弹片(11)会自动向右转动90度从而脱尚挤出头(12)。
5.根据权利要求1所述的新型3D数控打印制造设备，其特征是:所述调平机构(8)由U型弹片(13)、减速电机(14)和尼龙绳(15)构成，U型弹片(13)下部安装有减速电机(14)，尼龙绳(15) 一端安装在U型弹片(13)上部，另一端穿过U型弹片(13)下部并与减速电机(14)的转轴相连接，调平机构(8)用于配合叉架(6)实现对底板(7)的水平调节。
6.根据权利要求1所述的新型3D数控打印制造设备，其特征是:所述机架(1)呈长方体框架结构。
【文档编号】B29C67/00GK103640220SQ201310687507
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】薛莉莉, 方懂平 申请人:舟山市定海区巨洋技术开发有限公司