一种自主移动式智能广域3D打印机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种自主移动式智能广域3D打印机，包括打印组件、定位组件一和定位组件二，打印机架两侧安装用于使打印组件前进后退的滚轮，滚轮通过安装在打印机架内的驱动电机控制其转动；定位组件一和定位组件二呈90度布置，打印组件和定位组件二之间设置有用于保持两者之间间距不变的磁致伸缩位移传感器一，打印组件和定位组件一之间设置有保证打印组件直线运动精度的磁致伸缩位移传感器二；打印组件、定位组件一和定位组件二上分别安装有高度调整装置。本实用新型专利技术不受区域限制，可在各个不同环境的现场作业，具有体积小、重量轻、结构简单、加工范围广、效率高、现场制作效果好等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种自主移动式智能广域3D打印机
本技术属于快速成型
，特别是涉及一种自主移动式智能广域3D打印机。
技术介绍
大型立体雕塑、立体壁画等在大型商场、广场、展示厅等领域的需求量很大，大型工业品需求量也很大。目前的加工手段多为雕刻以后拼接完成，多块拼接技术失去了艺术的统一性，往往影响观瞻。将大块艺术品运输到现场，又往往会遇到运输路况、起吊限制等多种不方便因素。采用在现场3D打印，现场制作效果会更好，效率会更高，且可在各个不同的环境现场作业，实现捷径的运输和制造。但目前3D打印机技术的加工范围受到机械结构、控制精度等因素的制约，打印范围越大则打印机体积越大；此外，采用机械臂传动技术，机械手重量较大、结构复杂、且控制算法复杂。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供了一种便捷实用的自主移动式智能广域3D打印机，引领行业在广域3D打印技术和轻型雕刻技术的发展方向。与现有技术相比，本产品具有体积小、重量轻、结构简单、加工范围广、效率高、现场制作效果好等特点，克服了目前3D打印机存在的加工范围狭小等问题。本技术是这样实现的，一种自主移动式智能广域3D打印机，包括打印组件、定位组件一和定位组件二，所述打印组件包括打印机架、水平直线电机、垂直直线电机、打印机头和滚轮，所述打印机架的前侧安装水平直线电机，所述水平直线电机上安装垂直直线电机，所述垂直直线电机上安装打印机头，打印机架两侧安装用于使打印组件前进后退的滚轮，所述滚轮通过安装在打印机架内的驱动电机控制其转动；所述定位组件一和定位组件二呈90度布置，所述打印组件和定位组件二之间设置有用于保持两者之间间距不变的磁致伸缩位移传感器一，所述打印组件和定位组件一之间设置有保证打印组件直线运动精度的磁致伸缩位移传感器二；所述打印组件、定位组件一和定位组件二上分别安装有高度调整装置。在上述技术方案中，优选的，所述磁致伸缩位移传感器一安装于打印机架上，所述定位组件二包括定位机架二，所述磁致伸缩位移传感器一的测尺端穿过定位机架二上的条形孔，所述磁致伸缩位移传感器一的磁环位于条形孔处的间隙槽内。在上述技术方案中，优选的，所述定位组件一包括定位机架一，所述磁致伸缩位移传感器二安装于定位机架一上，所述磁致伸缩位移传感器二的测尺端穿过打印机架，所述磁致伸缩位移传感器二的磁环安装在打印机架上。在上述技术方案中，进一步优选的，所述磁致伸缩位移传感器二设置有两个，对称安装在定位机架一上。在上述技术方案中，优选的，所述打印组件、定位组件一和定位组件二上的高度调整装置的结构相同。在上述技术方案中，进一步优选的，每个所述高度调整装置包括：与对应机架固定连接的基座、竖直安装在基座上的伺服电机、和穿过对应机架底部的调整块，所述伺服电机的电机轴与调整块通过螺纹连接。在上述技术方案中，优选的，所述定位机架一和定位机架二通过连接柱连接固定。与现有技术相比，本技术具有的积极效果是：1、本技术的定位由磁致伸缩位移传感器和高度调整装置构成，使得驱动电机驱动滚轮实现自主前进后退，水平直线电机控制打印机头左右移动，垂直直线电机控制打印机头上下定位，三者共同完成X、Y、Z三坐标的定位和运动控制。2、本技术采用磁环非接触全闭环检测反馈技术，可准确的完成坐标的定位和运动控制。为了防止运动过程中扭偏，采用3组磁致伸缩位移传感器控制技术，在互相垂直的方向上，一个方向有2组磁致伸缩位移传感器，一个方向有1组磁致伸缩位移传感器，以打印机头为最终控制点，实现全系统全闭环控制和精准打印。3、本技术的打印机去除了传统的框架，部件独立，可进行拆卸组装，容易搬运，不受区域限制，可在各个不同环境的现场作业，实现最捷径的运输和制造，具有体积小、重量轻、结构简单、加工范围广、效率高、现场制作效果好等特点。附图说明图1是本技术的优选实施例提供的智能广域3D打印机的立体图；图2是本技术的优选实施例提供的打印组件的前视立体图；图3是本技术的优选实施例提供的打印组件的后视立体图；图4是本技术的优选实施例提供的定位组件一的立体图；图5是本技术的优选实施例提供的定位组件二的结构示意图。图中：1、打印组件；11、打印机架；12、水平直线电机；13、垂直直线电机；14、打印机头；15、滚轮；16、驱动电机；17、磁致伸缩位移传感器一；2、定位组件一；21、定位机架一；22、磁致伸缩位移传感器二；3、定位组件二；31、定位机架二；32、条形孔；33、间隙槽；4、高度调整装置；41、基座；42、伺服电机；43、调整块；5、连接柱。具体实施方式为能进一步了解本技术的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。实施例如图1～5所示，本实施例提供一种自主移动式智能广域3D打印机，包括打印组件1、定位组件一2和定位组件二3，所述打印组件1包括打印机架11、水平直线电机12、垂直直线电机13、打印机头14和滚轮15，所述打印机架11的前侧安装水平直线电机12，所述水平直线电机12上安装垂直直线电机13，所述垂直直线电机13上安装打印机头14，打印机架11两侧安装用于使打印组件前进后退的滚轮15，所述滚轮15通过安装在打印机架内的驱动电机16控制其转动；所述定位组件一2和定位组件二3呈90度布置，所述打印组件1和定位组件二3之间设置有用于保持两者之间间距不变的磁致伸缩位移传感器一17，所述打印组件1和定位组件一2之间设置有保证打印组件直线运动精度的磁致伸缩位移传感器二22；所述打印组件1、定位组件一2和定位组件二3上分别安装有高度调整装置4。通过对高度调整装置4进行调整，使整个设备一直处于水平状态，磁致伸缩位移传感器采用美国MTS磁致伸缩位移传感器，是运用独特的电路设计和筛选技术，利用块状检出原件制造出的高敏感性传感器，可准确的完成坐标的定位和运动控制。驱动电机16控制两侧的滚轮15前进后退，水平直线电机12控制打印机头14左右移动，垂直直线电机13控制打印机头14上下定位，三者共同完成X、Y、Z三坐标的定位和运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自主移动式智能广域3D打印机，其特征在于，包括打印组件、定位组件一和定位组件二，所述打印组件包括打印机架、水平直线电机、垂直直线电机、打印机头和滚轮，所述打印机架的前侧安装水平直线电机，所述水平直线电机上安装垂直直线电机，所述垂直直线电机上安装打印机头，打印机架两侧安装用于使打印组件前进后退的滚轮，所述滚轮通过安装在打印机架内的驱动电机控制其转动；所述定位组件一和定位组件二呈90度布置，所述打印组件和定位组件二之间设置有用于保持两者之间间距不变的磁致伸缩位移传感器一，所述打印组件和定位组件一之间设置有保证打印组件直线运动精度的磁致伸缩位移传感器二；所述打印组件、定位组件一和定位组件二上分别安装有高度调整装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种自主移动式智能广域3D打印机，其特征在于，包括打印组件、定位组件一和定位组件二，所述打印组件包括打印机架、水平直线电机、垂直直线电机、打印机头和滚轮，所述打印机架的前侧安装水平直线电机，所述水平直线电机上安装垂直直线电机，所述垂直直线电机上安装打印机头，打印机架两侧安装用于使打印组件前进后退的滚轮，所述滚轮通过安装在打印机架内的驱动电机控制其转动；所述定位组件一和定位组件二呈90度布置，所述打印组件和定位组件二之间设置有用于保持两者之间间距不变的磁致伸缩位移传感器一，所述打印组件和定位组件一之间设置有保证打印组件直线运动精度的磁致伸缩位移传感器二；所述打印组件、定位组件一和定位组件二上分别安装有高度调整装置。


2.根据权利要求1所述的自主移动式智能广域3D打印机，其特征在于，所述磁致伸缩位移传感器一安装于打印机架上，所述定位组件二包括定位机架二，所述磁致伸缩位移传感器一的测尺端穿过定位机架二上的条形孔，所述磁致伸缩位移传感器一的磁环位于条形孔处的间隙槽内。

【专利技术属性】
技术研发人员：范宝月，贾丽阳，张韶山，侯士栋，朱婉宁，毛新强，刘福聪，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学中国职业培训指导教师进修中心，
类型：新型
国别省市：天津;12