3D打印传动机构的制作方法

文档序号:16038482发布日期:2018-11-24 10:16阅读:242来源:国知局

本发明涉及3d打印技术领域,具体涉及一种3d打印传动机构。

背景技术

3d打印(3dp)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3d打印通常是采用数字技术材料打印机来实现,常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(aec)、汽车等领域均由应用。

3d打印中喷头的稳定性,对打印有着重要的影响。在打印过程中,喷头会发生一定的振动而造成偏移,使得打印的产品的部件会发生错误。传统的调节方式是在打印之前使用自动找平装置来对喷头进行平衡,再通过传动机构稳定移动避免发生振动,从而使得喷头稳定。然而,实际上在打印过程中喷头始终会发生振动,自动找平装置需要一个平面支撑,才能找平,而在3d打印过程中无法对自动找平装置进行支撑,从而不能实现找平。



技术实现要素:

本发明意在提供一种3d打印传动机构,以解决现有的3d打印机构在打印过程中无法自动找平的问题。

为达到上述目的,本发明的技术方案是:一种3d打印传动机构,包括底座、水平台和固定在底座上的三根支撑轴,且三根支撑轴呈三角形分布,所述支撑轴上均套设有滑块,滑块下方分别设有一个固定在底座上的电机,电机的输出轴上设有转轴,转轴与滑块螺纹连接;

所述水平台与滑块之间设有铰接杆,铰接杆一端与水平台铰接,铰接杆另一端与滑块铰接,水平台的底部固定有用于输送材料的喷头,水平台内设有空腔,空腔内设有若干凹槽,凹槽的上部均设有用于封闭凹槽的薄膜,薄膜上放置有水,凹槽的底部均固定有压力传感器,底座上固定有微处理器,压力传感器均与微处理器电连接,微处理器与电机均电连接。

本发明的原理:三根支撑柱形成三角形,铰接杆铰接在水平台上也呈三角形对水平台形成三角支撑,从而将水平台稳定。电机带动转轴正向转动,转轴在螺纹的作用下会带动滑块向上滑动,此时喷头对材料进行输送并且喷头将材料喷出进行3d打印。电机带动转轴反向转动,转轴在螺纹的作用下会带动滑块向下滑动复位。

薄膜上所放置的水,水会通过薄膜挤压凹槽内的气体使得气压发生改变,压力传感器会检测到凹槽内的气压发生改变,从而压力传感器会将信号发送给微处理器,微处理器会通过信号判断,从而微处理器会将信号发送给电机,且微处理器会调节电机的转动速度,从而调节滑块的滑动速度,滑块带动铰接杆来调节水平台的位置,使得水平台找平。

本发明的有益效果:1.在喷头喷出材料时,水平台会因振动而发生位置偏移,无法水平,从而导致3d打印的效果变差,通过水通过薄膜挤压凹槽内的气压,根据凹槽内的气压不同来判定水平台是否水平,压力传感器会检测到凹槽内的压力变化,压力传感器会发送信号给微处理器,通过微处理器控制电机来带动滑块来对水平台进行微调。与现有技术相比,在3d打印的过程中便能够对水平台进行微调,使得水平台处于水平状态,使得喷头喷出的材料能够稳定的进行打印成型,不用在打印之间使用自动找平装置进行找平,提高工作效率,并且实时地对水平台进行调节,保证3d打印质量。

进一步,所述支撑轴上竖直设有滑道,滑块通滑道与支撑轴滑动连接,滑道内设有与滑块配合的滚珠。滑道方便滑块滑动,并且对滑块进行导向,而滚珠有利于滑块的滑动。

进一步,所述滑块远离铰接杆一侧的下方固定有推杆,支撑轴上设有位于推杆下方的回收腔,回收腔内滑动连接有滑板,滑板与推杆固定连接,回收腔设有与滑道连通的油孔,油孔内设有进油单向阀,进油单向阀的进液端朝向滑道,进油单向阀的出液端朝向回收腔。滑块向下滑动会带动推杆推动滑板,滑板会挤压回收腔的空间。滑板向上滑动时,滑块会带动推杆向上滑动,推杆会带动滑板向上滑动,从而使得回收腔类似打气筒工作,通过进油单向阀吸入油。

进一步,所述支撑轴上还固定有与滑道连通的油箱,所述回收腔的侧壁设有与油箱连通的出油单向阀,出油单向阀进油端朝向回收腔,出油单向阀的出油端朝向油箱。油箱内的油流入滑道内对滚珠进行润滑,而多余的油会被回收腔回收。并且多余的油会通过出油单向阀进入到油箱内,对油进行循环。

进一步,所述水平台上固定有海绵层。可在海绵层上洒入酒精,酒精能够对水平台和喷头散热。

附图说明

图1为本发明实施例3d打印传动机构的整体结构俯视图;

图2为本发明实施例支撑轴的侧视图;

图3为本发明实施例水平台的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明:

说明书附图中的附图标记包括:底座1、水平台2、凹槽21、薄膜22、压力传感器23、支撑轴3、油箱31、滚珠32、滑道33、滑块4、铰接杆5、转轴6、电机7、油孔8、回收腔9、出油单向阀10、油管11、滑板12、推杆13、喷头14。

实施例:

基本如附图1所示,一种3d打印传动机构,包括底座1、支撑轴3和水平台2。支撑轴3设置有三根,并且三根支撑轴3呈三角形分布,支撑轴3均设有滑块4,滑块4与水平台2之间设有铰接杆5,铰接杆5均为两根,铰接杆5的一端均与水平台2铰接,铰接杆5的另一端与对应的滑块4铰接。

如图2所示,支撑轴3的顶部固定有油箱31,支撑轴3上设有与油箱31连通的滑道33,滑块4与滑道33之间设有滚珠32,滚珠32与滑块4配合,方便滑块4在滑道33上滑动。滑块4下方均设有一个固定在底座1上的电机7,电机7通过螺栓固定在底座1上以稳定电机7,电机7为步进电机或伺服电机,本实施例选用伺服电机。电机7的输出轴上固定有转轴6,转轴6与滑块4螺纹连接。滑块4的右侧下部榫接有推杆13,推杆13的下端焊接有滑板12,支撑轴3上设有与滑道33连通的回收腔9,具体为回收腔9的左侧设有油孔8,且回收腔9通过油孔8与滑道33连通,油孔8内固定有进油单向阀,进油单向的进油端与滑道33连通,进油单向阀的出油端与回收腔9连通(图中未示出)。回收腔9的右侧固定有出油单向阀10,出油单向阀10的进油端朝向回收腔9,出油单向阀10的出油端连通有油管11,油管11的上端与油箱31连通。

如附图3所示,水平台2底部固定有喷头14,水平台2的底部固定有海绵层,且海绵层位于喷头14的外周(图中未示出),水平台2内还设有空腔,空腔内设有五个凹槽21,凹槽21上均设有封闭凹槽21的薄膜22,薄膜22上放置有水,凹槽21内的底部均固定有型号为:mik-p300的压力传感器23,底座1上固定有一个与压力传感器23均电连接的微处理器,电机7与微处理器均电连接(图中未示出),微处理器的型号为:stm32f429igt6。

具体的实施过程如下:

进行3d打印时,打开油箱31,并且启动电机7。油箱31内的油进入到滑道33内,油进入到滑道33内对滚珠32润滑,以便于滑块4通过滚珠32在滑道33内流畅的滑动,从而避免滑块4因摩擦过大产生较大的阻力使得滑块4振动。

电机7的输出轴会带动转轴6正向转动,转轴6会带动滑块4向上滑动,滑块4向上滑动会通过铰接杆5带着水平台2向上滑动,并且喷头14喷出材料进行打印。在打印时,难免水平台2在移动时,受到喷头14喷出材料的作用力而发生振动,振动会使得水平台2发生倾斜,此时薄膜22的水会朝向倾斜方向流动,如此会使得凹槽21内的压强发生改变。例如,水平台2向左侧倾斜,水会集中在左侧凹槽21内,左侧凹槽21的压力传感器23会检测凹槽21内的压力发生改变,压力传感器23会将压力信号传递给微处理器,如附图1所示,微处理器会控制左侧靠近支撑轴3的电机7,使得电机7的转速加快,从而使得滑块4向上滑动的速度加快,滑块4带着铰接杆5快速向上滑动,铰接杆5带着水平台2的左侧向上偏移,且使得水平台2的左侧和右侧处于同一水平面。当水平台2水平,左侧凹槽21内的压强变化为初始状态,压力传感器23会将压力信号传送给微处理器,微处理器会控制左侧的电机7转速恢复,使得电机7的转速相同,滑块4滑动的速度相同。如此,在3d打印的过程中,对水平台2进行微调使得水平台2保持水平。

在滑块4向上滑动时,滑块4会带动推杆13向上滑动,推杆13会带动滑板12向上滑动,回收腔9会类似打气筒工作,且回收腔9会通过进油单向阀将滑道33内多余的油吸入回收腔9内。当3d打印完成之后,启动电机7带动转轴6反向转动,转轴6带着滑块4向下滑动,滑块4带着推杆13向下滑动,并且推杆13向下推动滑板12,滑板12挤压回收腔9内的油通过出油单向阀10和油管11进入到油箱31内。需要对喷头14进行降温时,在海绵层上洒酒精,海绵层能将酒精吸附,而酒精在常温下会挥发,并且酒精挥发会带走大量的热,如此对喷头14进行降温。

以上的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

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