一种3D打印机执行机构的制作方法

    专利2022-07-07  91


    本发明属于3d打印领域,具体涉及一种3d打印机执行机构。



    背景技术:

    现有常用的3d打印机执机构是由具有3个解耦自由度的串联机构组成,其由传动带、带轮驱动。从而导致打印误差积累,并且长时间使用后,传动带与带轮磨损,3d打印的零件产品的表面质量越来越差。现有3d打印机执行机构有一定的改进,采用并联构型的3d打印机执行机构,臂式3d打印机执行机构。

    如(申请号:201510961276.0)中公开了一种三角洲3d打印机,其采用并联构型的3d打印机执行机构,打印精度不会累积,但其打印空间小,并且控制复杂,维护成本高。在平面机械臂式3d打印机(申请号:201720758941.0)中公开了一种平面机械臂式3d打印机,其打印空间较大,但其本质是关节串联型3d打印机执行机构,打印存在误差积累。



    技术实现要素:

    本发明的目的是提供一种结构设计合理,操作简便,打印机精度高,能够进行快速并稳定打印的3d打印机执行机构。

    本发明的目的是通过以下技术方案实现的:

    一种3d打印机执行机构,包括支架、打印喷头、动平台、定平台以及连接动平台与定平台的第一分支和第二分支;连接定平台与支架之间的导轨与驱动杆;

    其特征在于:所述的第一分支分别依次包括转动副、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆以及第五连杆;所述的第二分支分别依次包括转动副、第一移动副杆以及第二移动副杆。

    优选地,上述技术方案中,所述的第一分支中:第二连杆与第三连杆的几何尺寸相同且安装时相互平行;第四连杆与第五连杆的几何尺寸相同且安装时相互平行。

    优选地,上述技术方案中,所述的打印喷头与动平台固接。

    优选地,上述技术方案中,所述的第一移动副杆与所述第二移动副杆之间构成的移动副驱动方式为由伺服电机带动滚珠丝杠驱动。

    优选地,上述技术方案中,所述的定平台与支架之间驱动杆驱动方式为由伺服电机带动滚珠丝杠驱动。

    本发明的有益效果是:

    本发明引入了平面平行四连杆机构,同时结合了控制简单的移动副,结构设计合理,操作简便,打印机精度高,能够进行快速并稳定打印的动作。

    附图说明

    图1为本发明的剖示图。

    图2为本发明的结构立体示意图。

    附图标记:1-支架,2-打印喷头,3、6、10、11、16、18、21、22-转动副,4-动平台,5-第一移动副杆,7-第一连杆,8-第二连杆,9-第三连杆,12、15-导轨,13-驱动杆,14-定平台,17-第二移动副杆,19-第四连杆,20-第五连杆。

    具体实施方式

    下面通过附图及具体实施例进一步说明本发明,以使本发明的优点和特征更易于被理解,应该理解的是,以下实施例仅仅是本发明的较佳方案,而不是对本发明的限制。

    一种3d打印机执行机构如图1所示,包括支架1、打印喷头2、动平台4、定平台14以及连接动平台4与定平台14的第一分支和第二分支;连接定平台4与支架1之间的导轨12、15与驱动13;所述的第一分支:第二连杆8与第五连杆20的一端通过转动副6与第一连杆7的一端铰接,第二连杆8与第五连杆20的另一端分别通过转动副10、转动副21与定平台14和动平台4铰接,第三连杆9与第四连杆19的一端通过转动副18与第一连杆7的一端铰接,第三连杆9与第四连杆19的另一端分别通过转动副11、转动副22与定平台14和动平台4铰接,第二连杆8与第三连杆9的几何尺寸相同且安装时相互平行,第四连杆19与第五连杆20的几何尺寸相同且安装时相互平行,从而保证了动平台4水平面在运动过程中始终与定平台水平面保持平行,从而可实现平稳的打印动作;所述的第二分支:第一移动副杆5通过转动副3与动平台4铰接,第二移动副杆17通过转动副16与定平台14铰接;所述的打印喷头2与动平台4固接。

    具体实施方式:所述的第一移动副杆5与所述第二移动副杆17之间构成的移动副驱动方式为由伺服电机带动滚珠丝杠驱动,所述的转动副10驱动方式由伺服电机驱动,从而可通过连杆间的相互作用动打印喷头2进行快速平稳的打印动作;所述的动平台14与支架之间驱动杆13驱动方式为由伺服电机带动滚珠丝杠驱动,从而可带动动平台4沿着导轨12、15滑动;从而带动打印喷头2在空间中三个平动方向进行快速平稳的打印动作。

    前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。


    技术特征:

    1.一种3d打印机执行机构,其特征在于:包括支架、打印喷头、动平台、定平台以及连接动平台与定平台的第一分支和第二分支;连接定平台与支架之间的导轨与驱动杆;

    第一分支分别依次包括转动副、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆以及第五连杆;

    第二分支分别依次包括转动副、第一移动副杆以及第二移动副杆。

    2.根据权利要求1所述的一种3d打印机执行机构,其特征在于:所述的打印喷头与动平台固接。

    3.根据权利要求1所述的一种3d打印机执行机构,其特征在于:所述的第一分支中:第二连杆与第三连杆的几何尺寸相同且安装时相互平行;第四连杆与第五连杆的几何尺寸相同且安装时相互平行。

    4.根据权利要求1所述的一种3d打印机执行机构,其特征在于:所述的第一移动副杆与所述第二移动副杆之间构成的移动副驱动方式为由伺服电机带动滚珠丝杠驱动。

    5.根据权利要求1所述的一种3d打印机执行机构,其特征在于:所述的定平台与支架之间驱动杆驱动方式为由伺服电机带动滚珠丝杠驱动。

    技术总结
    本发明公开了一种3D打印机执行机构,包括支架、打印喷头、动平台、定平台以及连接动平台与定平台的第一分支和第二分支;连接定平台与支架之间的导轨与驱动杆;本发明引入了平面平行四连杆机构,同时结合了控制简单的移动副,结构设计合理,操作简便,打印机精度高,能够进行快速并稳定打印动作。

    技术研发人员:孙腾
    受保护的技术使用者:北部湾大学
    技术研发日:2019.09.11
    技术公布日:2021.03.12

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