台式快速成形机制造技术

一种台式快速成形机，包括：机架，支承成形件的工作台，加热、熔融、挤压丝料的成形头，运送丝料的送丝机构，存储丝料的料盘以及控制系统，其特征在于，　　　　所述机架为龙门式机架，龙门式机架包括一个做Ｚ向运动的横梁和驱动横梁运动的驱动装置；　　　　所述工作台做Ｘ方向运动，所述成形头做Ｙ方向运动。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种快速成形机，尤其涉及一种台式快速成形机。
技术介绍
近年来，国际上出现了一类称为“Low-Priced Concept Modeler”的快速成形机，即低价位概念式造型机，它主要用于概念设计(即初步设计)，能成形工件的边长一般在200～300mm左右，成形件的精度与强度不太高，可在办公室使用，因此制造成本较低，售价也较低，使用面广，成为各大成形机制造公司争先发展的方向。其中，最有代表性的是三维打印式(Three-DimensionalPrinting，简称TDP)快速成形机，这种快速成形机用某种成形头喷射(或涂覆)粘结剂(或熔融的热塑性丝料、蜡丝)等，成形头能作X-Y平面运动，工作台能作Z方向的垂直运动，因此可成形三维实体。由于现有技术中将成形运动分解为成形头与工作台两者的运动，其中，工作台及其上的工件必须沿Z方向垂直运动，因此，Z向运动惯性比较大，机器的下部高度相当大，只能做成落地的立式结构，无法做成适合办公室使用的台式结构。同时，由于成形头中的驱动压力与驱动功率都比较小，只能涂覆一般的熔融塑料(或蜡)，不能涂覆增强性塑料(例如玻璃纤维增强塑料)，图1与图2是现有的快速成形机的成形头的结构图与外观图。如图所示，该种成形机的成形头中，用微型电动机10通过送料辊11与12驱动丝料13在工作台14上成形。目前的各种快速成形机使用的丝料只能来自料盘，料盘由制造成形机的制造商一同提供，用户自己无法选择，因此会造成一些不便。且制造商提供的丝料直径很小，一般为1.27～1.78mm，成形效率较低，价格也比较昂贵(中国市场售价为2400元人民币/kg左右)。于是，就需要一种Z向运动惯性比较小，能够做成台式结构的快速成形机，采用压力和功率更大的成形头，而且能自己制备丝料。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种台式快速成形机，其Z向的惯性比较小。本技术的另一目的是提供一种采用压力和功率更大的成形头的台式快速成形机。本技术的又一目的是提供一种具有丝料制备系统的台式快速成形机，可以自行制备丝料。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案一种台式快速成形机，包括机架，支承成形件的工作台，加热、熔融、挤压丝料的成形头，运送丝料的送丝机构，存储丝料的料盘以及控制系统，其特征在于，所述机架为龙门式机架，龙门式机架包括一个做Z向运动的横梁和驱动横梁运动的驱动装置；所述工作台做X方向运动，所述成形头做Y方向运动。所述横梁安装在所述龙门式机架的两根竖直立柱上，所述横梁驱动装置安装在所述横梁上，包括步进电机和Z向导轨，所述Z向导轨在所述竖直立柱上，所述步进电机通过第三齿形皮带传动装置、第三精密滚珠丝杠、第三驱动螺母和连接板来驱动所述横梁，使横梁沿所述Z向导轨做Z向的上下运动。所述横梁上有第一滑动装置，包括第一滑块、第一滑块驱动伺服电机和Y向导轨，所述第一滑块驱动伺服电机通过第一齿形皮带传动装置、第一联轴节、第一精密滚珠丝杠和第一驱动螺母驱动与其相连的第一滑块沿着所述Y向导轨在所述横梁上做Y向的左右运动；所述第一滑块与所述成形头相连，所述成形头跟随所述第一滑块一起做Y向的左右运动。所述龙门式机架上有第二滑动装置，包括第二滑块、第二滑块驱动伺服电机和X向导轨，所述工作台通过一垫板安装在所述第二滑块上，所述第二滑块驱动伺服电机通过第二齿形皮带传动装置、第二联轴节、第二精密滚珠丝杠和第二驱动螺母驱动与其相连的第二滑块沿着所述X向导轨在所述龙门机架上做X向的前后运动；所述第二滑块通过一垫板与所述工作台相连，所述工作台跟随所述第二滑块一起做X向的前后运动。所述成形头为高压螺杆式成形头，所述成形头包括将丝料加热至熔融态的上电热棒和下电热棒、推挤丝料的螺杆、输出丝料的铜质喷嘴和检测温度的热电耦。所述成形机还包括丝料制备系统，包括芯料、料槽、导向辊和校正辊；所述芯料是热塑性塑料盘料，所述热塑性塑料由所述导向辊牵引至内设有加热器的所述料槽内加热至熔融态，再经过所述校正辊校正后由所述送丝机构送入所述成形头中。由于采用了上述技术方案，本技术的台式快速成行机采用敞开的精巧龙门式机架，横梁作垂直运动，Z向运动惯性小，其成形头为高压螺杆式成形头，成形效率高，能挤压成形增强型塑料。还可附带丝料制备系统，按成形件的要求，由用户自行配备丝料。附图说明图1是现有技术的快速成形机的成形头的结构图；图2是现有技术的快速成形机的成形头的外观图；图3是本技术的台式快速成形机的一个实施例的结构图；图4是图3所示实施例的成形头与送丝机构的结构图；图5是图3所示实施例的横梁部件的结构图；图6是图3所示实施例的横梁部件的Z向驱动机构的结构图。图7是图3所示实施例的工作台驱动机构的结构图；图8本技术的台式快速成形机的丝料制备系统的一个实施例的结构图。具体实施方式以下结合附图和实施例来进一步说明本技术的技术方案。本技术的台式快速成形机的主要改进是将原来由工作台完成的Z向运动放到一横梁上来完成，从而大大地减小了Z向的惯性。图3是本技术的台式快速成形机的一个实施例的结构图。如图3所示，该实施例由龙门式机架31、X向移动的工作台32、Z向移动横梁部件33、料盘34、送丝机构和控制系统(这两个图中未画出)几个部件组成，图3中的坐标轴35指示了X、Y、Z的方向。横梁33安装在龙门式机架31的两根竖直立柱311上，横梁驱动装置60安装在机架31上，横梁驱动装置60的结构如图6所示，结合图3和图6，该驱动装置60包括步进电机61和Z向导轨62，Z向导轨62在竖直立柱311上，步进电机61通过第三齿形皮带传动装置63、第三精密滚珠丝杠64、第三驱动螺母65和连接板66来驱动横梁33，使横梁33沿Z向导轨62做Z向的上下运动。回到图3，该实施例中，成形头与横梁33相连，图5是该实施例的横梁部件33的结构图。结合图3与图5，横梁33上有第一滑动装置，包括第一滑块51、第一滑块驱动伺服电机52和Y向导轨53，第一滑块驱动伺服电机52通过第一齿形皮带传动装置54、第一联轴节55、第一精密滚珠丝杠56和第一驱动螺母(图中未画出)驱动与其相连的第一滑块51沿着Y向导轨53在横梁33上做Y向的左右运动。折叠式防护罩57用于保护第一精密滚珠丝杠56和Y向导轨53。第一滑块51与成形头41相连，成形头41跟随第一滑块51一起做Y向的左右运动。再回到图3，分析一下该实施例的工作台32及其驱动装置。图7是该实施例的工作台驱动机构的结构图，结合图3和图7，龙门式机架31上有第二滑动装置，包括第二滑块71、第二滑块驱动伺服电机72和X向导轨73，平台74通过一垫板75安装在第二滑块71上，第二滑块驱动伺服电机72通过第二齿形皮带传动装置76、第二联轴节77、第二精密滚珠丝杠78和第二驱动螺母79(图中未画出)驱动与其相连的第二滑块71沿着所述X向导轨73在龙门机架31上做X向的前后运动；第二滑块71通过一垫板75与平台74相连，平台74跟随第二滑块71一起做X向的前后运动。图4是该实施例的成形头41与送丝机构412的结构图。如图4所示这2个部件用同一步进电机42驱动。此步进电机42通过联轴节43驱动螺杆44，同时，又通过齿形皮带传动45与46驱动主动送料辊47。在弹簧(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王运赣，
申请(专利权)人：王运赣，
类型：实用新型
国别省市：