一种基于UM结构设计的高速稳定线轨版3D打印机制造技术

本发明专利技术公开了一种基于UM结构设计的高速稳定线轨版3D打印机，包括用于外部支撑的外支撑机构和用于喷射原材打印的喷头机构以及用于调节所述喷头机构位置的X移动机构、Y移动机构，所述外支撑机构上端安装有X移动机构，所述X移动机构下端连接有所述Y移动机构，所述X移动机构、所述Y移动机构之间安装有所述喷头机构，所述喷头机构下侧设置有Z移动机构。本发明专利技术利用X、Y方向双直线导轨的高直线度来保证喷头移动时的平面度和重复定位精度，对直线光轴的直线度要求不高，解决传统UM结构光轴传动痛点问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于UM结构设计的高速稳定线轨版3D打印机


[0001]本专利技术涉及3D打印机领域，特别是涉及一种基于UM结构设计的高速稳定线轨版3D打印机。

技术介绍

[0002]三维立体打印机，也称三维打印机(3D Printer，简称3DP)是快速成型(Rapid Prototyping,RP)的一种工艺，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。
[0003]传统UM结构的3D打印机只采用直线光轴进行驱动打印，对光轴直线度要求非常高，常常因直线光轴直线度不高导致十字喷头在XY平面一动时出现跳动影响打印质量和速度，同时传统UM打印机因Z轴常采用丝杆加光轴的形式来进行热床平台移动，丝杆安装难度大，易出现丝杆转动不同心等问题，也会影响Z轴移动的直线度。
[0004]传统UM结构3D打印机没有各轴皮带涨紧机构，用户需要再组装机器时将皮带进行涨紧，操作十分繁琐，后期皮带松动涨紧过程十分麻烦。
[0005]传统UM结构3D打印机十字喷头采用轴承铜套来代替光轴轴承，虽然体积减小，但是长期使用中轴承铜套磨损严重，且由于铜套内表面与光轴为面接触，摩擦阻力大，易发热，也因传统十字喷头连接不稳导致喷头移动时的平面度不高，影响打印质量和速度。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于UM结构设计的高速稳定线轨版3D打印机。
[0007]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0008]一种基于UM结构设计的高速稳定线轨版3D打印机，包括用于外部支撑的外支撑机构和用于喷射原材打印的喷头机构以及用于调节所述喷头机构位置的X移动机构、Y移动机构，所述外支撑机构上端安装有X移动机构，所述X移动机构下端连接有所述Y移动机构，所述X移动机构、所述Y移动机构之间安装有所述喷头机构，所述喷头机构下侧设置有Z移动机构；
[0009]所述外支撑机构包括立柱、L连接块、横杆、纵杆，所述立柱、所述横杆、所述纵杆两两之间通过所述L连接块连接从而构成一个立方体框架；
[0010]所述X移动机构包括X轴立式支座、X轴内径同步轮、X轴直线导轨、X轴直线光轴，前后两端所述横杆上端两侧安装有所述X轴立式支座，所述X轴立式支座之间连接有X轴同步轴，所述X轴同步轴前后端均安装有所述X轴内径同步轮，所述X轴直线导轨安装在所述横杆内侧面，所述X轴直线导轨上连接有X轴同步块，所述X轴同步块通过X轴加长滑块配合所述X轴直线导轨，所述X轴同步块之间安装有所述X轴直线光轴，所述X轴直线光轴上套接有X轴
加长轴承，所述横杆外部连接有皮带涨紧器主体，所述皮带涨紧器主体内侧安装有拉架，所述拉架下端连接有X轴皮带涨紧调节轮，所述拉架上端通过涨紧调节螺栓连接所述皮带涨紧器主体，所述涨紧调节螺栓顶端连接有皮带涨紧器旋钮，同一侧所述X轴内径同步轮和所述X轴皮带涨紧调节轮之间通过X轴同步带连接，一侧所述X轴同步轴动力端通过同步带连接有X轴步进电机；
[0011]所述Y移动机构包括Y轴直线滑轨、Y轴立式轴承支座、Y轴内径同步轮、Y轴同步带，顶部两侧所述纵杆内侧安装有所述Y轴直线滑轨，所述Y轴直线滑轨通过Y轴加长滑块连接有Y轴同步块，所述Y轴同步块内侧设置有Y轴直线轴承，所述Y轴直线轴承上安装有Y轴加长轴承，所述Y轴直线轴承前后两侧均设置有Y轴同步轴，所述Y轴同步轴两端均设置有所述Y轴内径同步轮，所述Y轴内径同步轮外部设置有所述Y轴立式轴承支座，所述Y轴同步块下侧设置有Y轴向涨紧轮，所述Y轴向涨紧轮一端通过销轴连接所述立柱，所述Y轴内径同步轮、所述Y轴向涨紧轮外部连接有后所述Y轴同步带，后端所述Y轴同步轴上通过带轮组连接有Y轴电机；
[0012]所述喷头机构包括X轴向轴承盖、十字喷头主体、散热风扇架，所述Y轴加长轴承、所述X轴加长轴承交错设置在所述十字喷头主体内部，所述十字喷头主体和所述X轴加长轴承之间设置有X轴向轴承盖，所述十字喷头主体和所述Y轴加长轴承之间设置有Y轴向轴承盖，所述X轴向轴承盖内部安装有远程挤出喷头套件，所述远程挤出喷头套件前端设置有所述散热风扇架，所述散热风扇架上安装有涡轮散热风扇，所述涡轮散热风扇下端连接有模型风道架，所述远程挤出喷头套件侧面安装位于所述十字喷头主体上安装有散热风扇；
[0013]所述Z移动机构包括Z轴滑轨、Z轴丝杆、Z轴加长滑块、热床增高块，下端两侧所述立柱内侧安装有所述Z轴滑轨，所述Z轴滑轨上连接有导轨连接块，所述导轨连接块内侧通过所述Z轴加长滑块连接有型材连接块，所述型材连接块中心位置安装有丝杆消隙螺母，所述丝杆消隙螺母上贯穿连接有所述Z轴丝杆，所述型材连接块内侧连接有Z轴升降平台，所述Z轴升降平台上端均匀设置有四个硅胶垫片，所述硅胶垫片上端设置有所述热床增高块，所述热床增高块上端连接有加热铝基板，所述加热铝基板上端设置有磁性PEI钢板，所述Z轴丝杆下端通过Z轴联轴器连接有Z轴步进电机的输出端，所述Z轴步进电机外部通过Z轴电机支座连接所述立柱。
[0014]优选的：所述L连接块通过螺栓连接所述立柱、所述横杆、所述纵杆。
[0015]如此设置，所述L连接块用于连接和固定。
[0016]优选的：所述X轴同步轴键连接所述X轴内径同步轮，所述X轴同步轴通过轴承连接所述X轴立式支座，所述X轴立式支座通过螺栓连接所述横杆。
[0017]如此设置，所述X轴立式支座用于支撑所述X轴同步轴，保证所述X轴同步轴的稳定性。
[0018]优选的：所述皮带涨紧器主体通过螺栓连接所述横杆，所述皮带涨紧器旋钮通过螺纹连接所述涨紧调节螺栓，所述涨紧调节螺栓通过螺纹连接所述皮带涨紧器主体，所述拉架滑动连接所述皮带涨紧器主体。
[0019]如此设置，所述涨紧调节螺栓用于带动所述拉架和所述X轴皮带涨紧调节轮，从而调节起松紧度。
[0020]优选的：所述X轴同步块通过螺栓连接所述X轴直线光轴，所述X轴同步块通过螺钉
连接所述X轴加长滑块，所述X轴加长滑块滑动连接所述X轴直线导轨。
[0021]如此设置，所述X轴直线光轴用于支撑所述喷头机构。
[0022]优选的：所述Y轴直线滑轨通过螺栓连接所述纵杆，所述Y轴加长滑块滑动连接所述Y轴直线滑轨，所述Y轴加长滑块通过螺钉连接所述Y轴同步块，所述Y轴同步块通过螺栓连接所述Y轴直线轴承。
[0023]如此设置，所述Y轴同步块配合所述Y轴直线滑轨，从而保证Y轴方向移动的稳定性。
[0024]优选的：所述Y轴向涨紧轮通过销轴上的螺栓固定在所述立柱上。
[0025]如此设置，利用所述Y轴向涨紧轮配合所述立柱，从而调节所述Y轴同步带的稳定性。
[0026]优选的：所述Y轴同步轴键连接所述Y轴内径同步轮，所述Y轴同步轴通过轴承连接所述Y轴立式轴承支座。
[0027]如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于UM结构设计的高速稳定线轨版3D打印机，其特征在于：包括用于外部支撑的外支撑机构(1)和用于喷射原材打印的喷头机构(4)以及用于调节所述喷头机构(4)位置的X移动机构(2)、Y移动机构(3)，所述外支撑机构(1)上端安装有X移动机构(2)，所述X移动机构(2)下端连接有所述Y移动机构(3)，所述X移动机构(2)、所述Y移动机构(3)之间安装有所述喷头机构(4)，所述喷头机构(4)下侧设置有Z移动机构(5)；所述外支撑机构(1)包括立柱(11)、L连接块(12)、横杆(13)、纵杆(14)，所述立柱(11)、所述横杆(13)、所述纵杆(14)两两之间通过所述L连接块(12)连接从而构成一个立方体框架；所述X移动机构(2)包括X轴立式支座(21)、X轴内径同步轮(22)、X轴直线导轨(23)、X轴直线光轴(24)，前后两端所述横杆(13)上端两侧安装有所述X轴立式支座(21)，所述X轴立式支座(21)之间连接有X轴同步轴(25)，所述X轴同步轴(25)前后端均安装有所述X轴内径同步轮(22)，所述X轴直线导轨(23)安装在所述横杆(13)内侧面，所述X轴直线导轨(23)上连接有X轴同步块(210)，所述X轴同步块(210)通过X轴加长滑块(26)配合所述X轴直线导轨(23)，所述X轴同步块(210)之间安装有所述X轴直线光轴(24)，所述X轴直线光轴(24)上套接有X轴加长轴承(215)，所述横杆(13)外部连接有皮带涨紧器主体(27)，所述皮带涨紧器主体(27)内侧安装有拉架(214)，所述拉架(214)下端连接有X轴皮带涨紧调节轮(212)，所述拉架(214)上端通过涨紧调节螺栓(213)连接所述皮带涨紧器主体(27)，所述涨紧调节螺栓(213)顶端连接有皮带涨紧器旋钮(28)，同一侧所述X轴内径同步轮(22)和所述X轴皮带涨紧调节轮(212)之间通过X轴同步带(29)连接，一侧所述X轴同步轴(25)动力端通过同步带连接有X轴步进电机(211)；所述Y移动机构(3)包括Y轴直线滑轨(31)、Y轴立式轴承支座(32)、Y轴内径同步轮(33)、Y轴同步带(34)，顶部两侧所述纵杆(14)内侧安装有所述Y轴直线滑轨(31)，所述Y轴直线滑轨(31)通过Y轴加长滑块(310)连接有Y轴同步块(39)，所述Y轴同步块(39)内侧设置有Y轴直线轴承(36)，所述Y轴直线轴承(36)上安装有Y轴加长轴承(37)，所述Y轴直线轴承(36)前后两侧均设置有Y轴同步轴(38)，所述Y轴同步轴(38)两端均设置有所述Y轴内径同步轮(33)，所述Y轴内径同步轮(33)外部设置有所述Y轴立式轴承支座(32)，所述Y轴同步块(39)下侧设置有Y轴向涨紧轮(35)，所述Y轴向涨紧轮(35)一端通过销轴连接所述立柱(11)，所述Y轴内径同步轮(33)、所述Y轴向涨紧轮(35)外部连接有后所述Y轴同步带(34)，后端所述Y轴同步轴(38)上通过带轮组连接有Y轴电机(311)；所述喷头机构(4)包括X轴向轴承盖(41)、十字喷头主体(43)、散热风扇架(44)，所述Y轴加长轴承(37)、所述X轴加长轴承(215)交错设置在所述十字喷头主体(43)内部，所述十字喷头主体(43)和所述X轴加长轴承(215)之间设置有X轴向轴承盖(41)，所述十字喷头主体(43)和所述Y轴加长轴承(37)之间设置有Y轴向轴承盖(48)，所述X轴向轴承盖(41)内部安装有远程挤出喷头套件(45)，所述远程挤出喷头套件(45)前端设置有所述散热风扇架(44)，所述散热风扇架(44)上安装有涡轮散热风扇(46)，所述涡轮散热风扇(46)下端连接有模型风道架(47)，所述远程挤出...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱德荣，庞乾辰，刘博，刘选基，秦坤鹏，吕永奥，张卫东，王梦阳，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：