本发明属于3d打印技术领域，具体涉及一种成型3d打印机。
背景技术：
3d打印机是一种快速成型技术，又称增材制造，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的。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、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
但是，由于3d打印使用分层加工的方式进行工作，因此3d打印设备需要高的精度来实现打印出的产品品质，其中，打印头的驱动结构需要保证精度，为了方便且精确的使得打印头移动至固定位置处，相较于常见的驱动方式中，驱动结构往往常用高精度的丝杆驱动，从而使得驱动过程便于控制，而大型成型设备需要行程距离大的丝杆驱动结构，但是高精度大尺寸的丝杆驱动结构成本增大，从而使得制造出的3d打印机价格较贵，一般的用户难以承受这样的成本。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明提出的一种成型3d打印机。
本发明提供的一种成型3d打印机，包括：
成型驱动机构，其上设置有用于成型的打印头以及驱动所述打印头的水平驱动部；
承载机构，用于承放成型工件；
所述承载机构包括成型平台以及竖直驱动组件；
通过所述竖直驱动组件驱使所述成型平台朝向所述打印头的垂直方向往复运动以及所述水平驱动部驱使所述打印头在水平面方向上移动，以使得所述打印头在所述成型平台上成型工件。
优选地，所述成型驱动机构包括垂直驱动模组，通过所述垂直驱动模组驱动所述打印头沿所述成型平台运动方向移动，以使得所述打印头与所述成型平台朝相对的方向移动。
优选地，所述水平驱动部包括第一驱动组件以及第二驱动组件，所述第二驱动组件驱使所述第一驱动组件移动，所述第一驱动组件驱使所述打印头移动；
通过将所述第二驱动组件的驱动方向与所述第一驱动组件的驱动方向设置相互垂直，使得所述打印头沿水平面方向的移动。
优选地，所述第一驱动组件、第二驱动组件通过皮带传动；
所述水平驱动部包括位置传感器，所述位置传感器安装在传输皮带上，通过所述位置传感器，检测所述打印头的位置的水平方向上的位置，以将所述打印头限定在固定位置处。
优选地，所述水平驱动部还包括夹紧模组，通过所述夹紧模组夹紧传输皮带，以限制传输皮带运动，进而使得所述打印头限定在固定位置处。
优选地，所述竖直驱动组件包括驱动源、丝杆，所述成型平台上安装有螺母座；
通过所述丝杆与所述螺母座螺纹连接，使得所述驱动源驱使所述丝杆带动所述成型平台移动。
优选地，所述丝杆的数量为两个，所述丝杆设置在所述连接部的两侧；
所述竖直驱动组件还包括同步皮带轮，通过所述驱动源驱使所述同步皮带轮转动，进而由所述同步皮带轮带动两所述丝杆运动。
优选地，所述驱动源的数量为两个；所述承载机构还包括交替组件，所述交替组件包括用于承放两所述驱动源的安装基板以及驱使所述安装基板移动的驱动部；
其中一所述驱动源驱动所述丝杆运动，通过所述驱动部驱动所述安装基板运动，以使得两所述驱动源交替驱动所述丝杆运动。
优选地，所述驱动部包括气缸，所述气缸固定在基面上；
所述驱动源固定在所述安装基板的两侧，所述安装基板设置在两所述丝杆之间，所述驱动源与丝杆间通过齿轮传动
通过气缸的往复运动，以使得所述驱动源移动至所述齿轮耦合，进而驱动丝杆。
优选地，还包括支架，所述支架用于将3d打印机连接形成整体。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种成型3d打印机，通过竖直驱动组件驱使成型平台朝向打印头的垂直方向往复运动以及水平驱动部驱使打印头在水平面方向上移动，以使得打印头在成型平台上成型工件，便于快速成型工件，本发明结构可靠，使用方便。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明在一实施例中的立体结构示意图一；
图2为图1的局部放大示意图；
图3为本发明在一实施例中的立体结构示意图二；
图4为本发明在一实施例中的正视图；
图5为图4的局部放大示意图；
图6为本发明在一实施例中成型驱动机构的立体结构示意图一；
图7为图6的局部放大示意图；
图8为本发明在一实施例中成型驱动机构的立体结构示意图二；
图9为本发明在一实施例中垂直打印组件的立体结构示意图；
图10为本发明在一实施例中夹紧模组的立体结构示意图；
图11为本发明在一实施例中成型平台的立体结构示意图；
图12为本发明在一实施例中成型平台上调节模组的结构示意图。
图中所示：
1、成型驱动机构；11、垂直打印组件；111、打印头；112、滑动杆；113、垂直驱动模组；114、丝杆；115、螺母座；116、固定座；12、第一驱动组件；121、横梁；122、传动模组；123、位置传感器；124、连接块；13、第二驱动组件；132、驱动电机；133、皮带传输模组；134、夹紧模组；1341、手指气缸；1342、夹紧块；135、传动杆；2、承载机构；21、成型平台；211、承接板；212、调节模组；2121、导向滑槽；2122、调节杆；2123、第一楔块；2124、第二楔块；213、连接部；214、螺母座；215、导向模组；22、竖直驱动组件；221、驱动源；222、齿轮；223、同步皮带轮；225、丝杆；23、交替组件；231、气缸；232、安装基板；3、支架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸，“闭合”指代载具方便通过而操作人员无法通过，“环形”相当于循环形状。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1-4所示，一种3d打印机，包括成型驱动机构1以及承载机构2，其中，成型驱动机构1上设置有内置有成型的打印头111的垂直打印组件11以及驱动打印头111的水平驱动部；
承载机构2用于承放成型工件，承载机构2包括成型平台21以及竖直驱动组件22；
通过水平驱动部驱使垂直打印组件11在水平面方向上移动，调整打印头111相对于成型平台21的位置，方便打印头11成型产品；其中，
打印头111用于逐层成型产品；同时，为了方便打印头111实现逐层成型，在一具体实施例中，垂直打印组件11包括垂直驱动模组113，以通过垂直驱动模组113驱使打印头111沿垂直方向移动，使得调节打印头111与成型平台21垂直方向上的距离。
同时，通过垂直驱动组件22推动成型平台21，从而调整打印头111与成型平台21的间距，具体地，垂直驱动装置包括竖直驱动组件22，通过竖直驱动组件22驱动成型平台21在水平方向上移动，使得打印头111与成型平台21均可在垂直方向上移动；参考图5所示，其中，竖直驱动组件22包括驱动源221、丝杆225，连接部213上安装有螺母座214；通过丝杆225与螺母座214螺纹连接，使得驱动源221驱使丝杆225，从而使得成型平台21移动。
采用丝杆225驱动成型平台21驱动，由于丝杆225驱动的精度较高方便暂停，使得在成型平台21打印的产品精度高，同时，参考图9所示，垂直驱动模组113驱动一丝杆114，固定板116上安装有螺母座115，垂直驱动模组113与打印头111固定，通过丝杆114与螺母座115螺纹连接，垂直驱动模组113驱动丝杆114，使得打印头111沿垂直方向移动。
更进一步地，丝杆225的数量为两个，丝杆225设置在连接部213的两侧；由于成型平台21尺寸较大，同时上放承接有产品，因此，在成型平台21上的重量较重，通过两侧的两丝杆225同时驱动成型平台21，方便从两侧施力，减小了一侧的扭矩，从而保证了丝杆225的使用寿命。
竖直驱动组件22还包括同步皮带轮223，通过驱动源221驱使同步皮带轮223转动，进而由同步皮带轮223带动两丝杆225运动，利用一驱动源221驱动两丝杆225运动，减少了驱动源221，简化设备，同时，方便同步控制，简化了控制逻辑。
更近一步地，驱动源221数量为两个，承载机构2还包括交替组件23包括用于承放两驱动源221的安装基板232以及驱使安装基板232移动的驱动部；驱动源221与丝杆225间通过齿轮222传动；
目前，在3d成型技术方面，打印头111不断地喷出物料成型部分结构，这使得在成型过程中，成型平台21需要保证其工作正常，当成型平台21内的驱动升降的驱动源221以及传动机构因长期使用容易造成损坏，将被迫使整个成型流程停止工作，由于成型物料往往采用热熔的方式进行塑形，当设备出现故障时，需要将设备暂停维修，此时成型出的半产品温度下降，进而形成固化，若对半成品工件进行再次加工，需要重新定位至中断时的位置，容易在接口处出现偏移，同时，熔融的物料拼接到固化的半成品上，容易使得的接口处形状产生改变，因此，设备发生故障时成型出的半成品往往作报废处理，浪费材料，增加了成本。
为了解决上述的问题，利用交替组件23通过驱动部驱动安装基板232以使得一驱动源221移动至与对应传动模组耦合，从而实现两驱动源221交替驱动丝杆225运动；同步皮带轮223通过皮带连动，使得任一驱动源221与一传动模组耦合运动，皮带带动另一传动模组运动，进而采用一驱动源221同时驱动两丝杆225，使得另一驱动源221处于备用状态下，当驱使运动的驱动源221产生故障时，另一驱动源221可快速地替换出现故障的驱动源221，从而减少了应故障而暂停工作的时间，同时，仅仅只是替换了驱动源221，其他的位置并未发生改变，因此可直接开始继续工作，使得半成品继续成型；在成型完一整个产品后再进行维修，使得半成品合理利用，节约成本。
在一优选实施例中，驱动部包括气缸231，气缸231固定在基面上；驱动源221固定在安装基板232的两侧，安装基板232设置在两丝杆225之间，通过气缸231的往复运动，使得驱动源221上的齿轮22与对应丝杆225上的齿轮225间耦合，具体的，驱动源221上安装的齿轮222齿数小于丝杆225上连接的齿轮222齿数，从而减小驱动源221输出的转速，进而增加输出的扭矩，使得丝杆225运动更加稳定。
而在现有的3d打印设备中，为了提高加工工程中的精度，一般采用丝杠进行传动，方便实现对固定位置的精确定位，而对于大型产品而言，在3d成型过程，打印头111需要移动较大距离才可实现逐层成型，而一般而言丝杆尺寸越大其高度难度也越大，使得其成本更高，减小丝杆可有效地降低成本。
而通过采用两丝杆分别驱动打印头111与成型平台21在垂直方向上移动，从而减少单个丝杆所通过地运动行程，从而减小了单个丝杆，减小打印机的成本。
该3d打印机还包括支架3，支架3用于形成成型驱动机构1以及承载机构2的固定基座，从而将该3d打印机连接形成整体，便于稳定进行成型工作；
支架3上安装用于引导成型平台21运动方向的导向模组215，通过导向模组215与竖直驱动组件22共同限制成型平台21的运动轨迹。
如图6-8所示，水平驱动组件，用于驱使垂直打印组件11沿水平面方向上移动；其中，水平驱动组件通过皮带传动，使得垂直打印组件11移动，水平驱动组件内设置有位置传感器123，位置传感器123固定安装在皮带上，以及设置在靠近水平驱动组件内驱动源位置处的夹紧模组13，夹紧模组13的夹紧端设置在皮带两侧，当夹紧模组13工作时，夹紧模组13的夹紧端将皮带夹紧，从而限制皮带运动；
位置传感器123用于检测垂直打印组件11水平方向位置距离关系；通过位置传感器123控制夹紧模组134，使得夹紧模组134夹紧皮带，从而限制垂直打印组件11沿水平面方向的移动，以上述的方式，避免皮带暂停时，产生振荡，以保证垂直打印组件11精确定位。
在一优选实施例中，水平驱动组件包括第一驱动组件12以及第二驱动组件13，第二驱动组件13驱使第一驱动组件12移动，第一驱动组件12驱使垂直打印组件11移动；
通过将第二驱动组件13的驱动方向与第一驱动组件12的驱动方向设置相互垂直，使得垂直打印组件11沿水平面方向的移动。
第二驱动组件13包括固定第二驱动组件13的支架3；第一驱动组件12包括横梁121，横梁121搭接在支架3间，支架3上设置有导向横梁121运动的导向模组，通过传输皮带带动横梁121沿导向模组限定方向运动。
为了便于打印头111准确地固定在其需要的位置处，一般常采用丝杆传动；而一般的皮带传动、链条传动这类传动机构，本身传动过程中存在振荡，使得皮带传动、链条传动这类传动机构不容易如用丝杠传动般精确定位，而在打印设备中得不到广泛使用；而丝杆由于其高精度在精密的3d打印设备是常见的传动装置，但是高精度的丝杆其使用寿命较短且价格过高，使得3d打印设备的制造成本较高而价格难以下降，导致了3d打印设备难以在日常生产中普及。
具体地，第一驱动组件12、第二驱动组件13内分别包含有一驱动电机132，通过驱动电机132分别驱动第一驱动组件12、第二驱动组件13内的皮带，从而使得皮带运动。
第二驱动组件13还包括用于作为皮带传动结构的皮带传输模组133以及用于驱动所述皮带传输模组133的驱动电机132；进一步的，皮带传输模组133包括两皮带轮，通过两皮带轮张紧皮带，驱动电机132带动皮带轮转动，进而利用皮带轮与皮带间的摩擦带动皮带运动。
如图10所示，夹紧模组134包括手指气缸1341、夹紧块1342，夹紧块1342安装在手指气缸1341的可移动端处；通过手指气缸1341驱使夹紧块1342合拢，使得夹紧块1342将皮带夹紧，从而限制皮带传动。
进一步地，夹紧块1342上设置有齿形凸起和/或与齿形凸起对应的凹槽，使得夹紧块1342合拢时，从而齿形凸起与凹槽间相互咬合，以此增加夹紧块1342对皮带的摩擦力，便于限制皮带移动。
驱动电机132安装在一侧的支撑架131，两支撑架131上安装的皮带传输模组133通过一传动杆135连接；通过两皮带传输模组133驱动第二驱动组件13，且利用传动杆135使得驱动电机132驱动两皮带传输模组133运动。，使得第二驱动组件13移动更加稳定，同时，由于传动杆135连接两皮带传输模组133，通过一驱动电机132同步驱动两两皮带传输模组133，简化控制逻辑，便于实现同步移动。
如图9所示，垂直打印组件11包括用于固定的固定板116，固定板116安装在皮带上，使得垂直打印组件11随水平驱动组件移动；
固定板116与垂直驱动模组113之间安装有滑动杆112，滑动杆112沿垂直方向滑动，通过滑动杆112引导打印头111的移动方向。
该3d打印机还包括用于支撑垂直打印组件11、水平驱动组件、成型平台21的支架3，方便将垂直打印组件11、水平驱动组件、成型平台21固定在支架3上，从而形成3d打印机的主体工作结构。
在一优选实施例中，支架有槽钢拼接形成；其中，位置传感器123包括光栅传感器，光栅传感器的光栅尺安装在横梁121、支撑架131上，横梁121、支撑架131由槽钢制成，光栅传感器的感应端安装在皮带上，使得光栅传感器的感应端对应光栅尺，从而检测位置。
如图11、12所示，成型平台21包括用于承接物料的承接板211以及用于调节承接板211位置的调节模组212，调节模组212与承接板211连接，通过调整调节模组212在垂直方向上的高度，从而调整承接板211的水平度；
调节模组212的数量不少于三个，调节模组212分布设置在连接部213靠近边缘的位置处，以方便不同的调节模组212调整承接板211上不同的位置，从而达到调整承接板211水平方向的目的，在一优选实施例中，调节模组212的数量为四个，调节模组212设置在承接板211的四边角上，通过分别调节不同的调节模组212，进而调整承接板211的水平度；
竖直驱动组件22，用于驱动成型平台21沿垂直水平面方向移动，由于外部的成型组件在成型平台21逐层成型产品，产品由成型平台21的表面沿垂直方向逐渐成型，为了方便逐层成型，通过竖直驱动组件22驱动成型平台21沿垂直方向移动；
进一步的，调节模组212包括调节杆2122、楔块，通过调节杆2122调节楔块位置，进而带动承接板211在垂直水平面方向上的运动，从而调节承接板211的水平度；具体地，楔块包括第一楔块2123、第二楔块2124，第一楔块2123、第二楔块2124的斜面贴合，通过第一楔块2123、第二楔块2124相互之间的滑动，使得承接板211在垂直方向上产生位移；调节杆2122驱动第二楔块2124在水平方向上移动，第一楔块2123安装在承接板211，通过调节杆2122驱动第二楔块2124移动以使得第一楔块2123、第二楔块2124间接触的位置产生变化，进而使承接板211沿垂直方向的位置发生改变，以实现调整承接板211水平度的作用。
进一步地，调节模组212还包括导向滑槽2121，调节杆2122驱动第二楔块2124，使得第二楔块2124沿导向滑槽2121方向滑动，通过导向滑槽2121限制第二楔块2124的运动方向，使得第二楔块2124精确地推动第一楔块2123。
第一楔块2123与第二楔块2124贴合的斜面上设置导向件，通过导向件引导，使得第二楔块2124相对第一楔块2123沿斜面方向移动，从而保证第一楔块2123与第二楔块2124保持贴合的状态；具体地，导向件包括第二楔块2124上安装的滑块以及第一楔块2123上开设的滑轨，通过滑块与滑轨滑动连接，使得第二楔块2124相对第一楔块2123运动。
在一优选实施例中，成型平台21还包括连接部213，连接部213用于支撑调节模组212，连接部213作为该成型平台21的承接结构，调节模组212设置在连接部213与承接板211之间，从而使得成型平台21形成一稳定的整体结构；
通过竖直驱动组件22驱动连接部213，进而带动承接板211，使得成型平台21整体沿垂直方向移动，方便成型平台21靠近或远离3d打印头，以满足逐层打印的需要。
本发明提供的3d打印机，还应具有控制装置、供电装置，相应动作机构都应具有相应的动力机构等，同时具有总装箱体等，以方便位置传感器123对动力机构以及夹紧模组134的控制所产生的有益效果，不再赘述。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
1.一种成型3d打印机，其特征在于，包括：
成型驱动机构(1)，其上设置有用于成型的打印头(111)以及驱动所述打印头(111)的水平驱动部；
承载机构(2)，用于承放成型工件；
所述承载机构(2)包括成型平台(21)以及竖直驱动组件(22)；
通过所述竖直驱动组件(22)驱使所述成型平台(21)朝向所述打印头(111)的垂直方向往复运动以及所述水平驱动部驱使所述打印头(111)在水平面方向上移动，以使得所述打印头(111)在所述成型平台(21)上成型工件。
2.如权利要求1所述的一种成型3d打印机，其特征在于，所述成型驱动机构(1)包括垂直驱动模组(113)，通过所述垂直驱动模组(113)驱动所述打印头(111)沿所述成型平台(21)运动方向移动，以使得所述打印头(111)与所述成型平台(21)朝相对的方向移动。
3.如权利要求1所述的一种成型3d打印机，其特征在于，所述水平驱动部包括第一驱动组件(12)以及第二驱动组件(13)，所述第二驱动组件(13)驱使所述第一驱动组件(12)移动，所述第一驱动组件(12)驱使所述打印头(111)移动；
通过将所述第二驱动组件(13)的驱动方向与所述第一驱动组件(12)的驱动方向设置相互垂直，使得所述打印头(111)沿水平面方向的移动。
4.如权利要求3所述的一种成型3d打印机，其特征在于，所述第一驱动组件(12)、第二驱动组件(13)通过皮带传动；
所述水平驱动部包括位置传感器(123)，所述位置传感器(123)安装在传输皮带上，通过所述位置传感器(123)，检测所述打印头(111)的位置的水平方向上的位置，以将所述打印头(111)限定在固定位置处。
5.如权利要求4所述的一种成型3d打印机，其特征在于，所述水平驱动部还包括夹紧模组(134)，通过所述夹紧模组(134)夹紧传输皮带，以限制传输皮带运动，进而使得所述打印头(111)限定在固定位置处。
6.如权利要求1-5中任一项所述的一种成型3d打印机，其特征在于，所述竖直驱动组件(22)包括驱动源(221)、丝杆(225)，所述成型平台(21)上安装有螺母座(214)；
通过所述丝杆(225)与所述螺母座(214)螺纹连接，使得所述驱动源(221)驱使所述丝杆(225)带动所述成型平台(21)移动。
7.如权利要求6所述的一种成型3d打印机，其特征在于，所述丝杆(225)的数量为两个，所述丝杆(225)设置在所述连接部(213)的两侧；
所述竖直驱动组件(22)还包括同步皮带轮(223)，通过所述驱动源(221)驱使所述同步皮带轮(223)转动，进而由所述同步皮带轮(223)带动两所述丝杆(225)运动。
8.如权利要求7所述的一种成型3d打印机，其特征在于，所述驱动源(221)的数量为两个；所述承载机构(2)还包括交替组件(23)，所述交替组件(23)包括用于承放两所述驱动源(221)的安装基板(232)以及驱使所述安装基板(232)移动的驱动部；
其中一所述驱动源(221)驱动所述丝杆(225)运动，通过所述驱动部驱动所述安装基板(232)运动，以使得两所述驱动源(221)交替驱动所述丝杆(225)运动。
9.如权利要求8所述的一种成型3d打印机，其特征在于，所述驱动部包括气缸(231)，所述气缸(231)固定在基面上；
所述驱动源(221)固定在所述安装基板(232)的两侧，所述安装基板(232)设置在两所述丝杆(225)之间，所述驱动源(221)与丝杆(225)间通过齿轮(222)传动
通过气缸(231)的往复运动，以使得所述驱动源(221)移动至所述齿轮(222)耦合，进而驱动丝杆(225)。
10.如权利要求6所述的一种成型3d打印机，其特征在于，还包括支架(3)，所述支架(3)用于将3d打印机连接形成整体。
技术总结