全文摘要
一种可调式3D打印平台，包括基架、Y向平移机构、X向平移机构、Z向平移机构、工作台，Y向平移机构对称安装于两根平行基架之间的两侧，X向平移机构安装于Y向平移机构上并随Y向平移机构在两根基架之间做Y向平移，工作台安装在X向平移机构上并随着X向平移机构做X向平移，基架通过固定板安装在Z向平移机构上，固定板带动基架做Z向平移。本实用新型具有结构简单、打印平面的平面度更稳定地保持、打印工作效率高、3D打印更精准等优点。本实用新型属于3D打印技术领域。
主设计要求
1.一种可调式3D打印平台，其特征在于：包括基架、Y向平移机构、X向平移机构、Z向平移机构、工作台，Y向平移机构对称安装于两根平行基架之间的两侧，X向平移机构安装于Y向平移机构上并随Y向平移机构在两根基架之间做Y向平移，工作台安装在X向平移机构上并随着X向平移机构做X向平移，基架通过固定板安装在Z向平移机构上，固定板带动基架做Z向平移。
设计方案
1.一种可调式3D打印平台，其特征在于：包括基架、Y向平移机构、X向平移机构、Z向平移机构、工作台，Y向平移机构对称安装于两根平行基架之间的两侧，X向平移机构安装于Y向平移机构上并随Y向平移机构在两根基架之间做Y向平移，工作台安装在X向平移机构上并随着X向平移机构做X向平移，基架通过固定板安装在Z向平移机构上，固定板带动基架做Z向平移。
2.根据权利要求1所述一种可调式3D打印平台，其特征在于：Y向平移机构包括直线导轨、Y轴电机、直线导轨滑块、Y轴皮带轮、皮带，直线导轨安装于两根基架之间并和两根基架连接，直线导轨的两端均安装Y轴皮带轮，直线导轨滑块安装于直线导轨上，Y轴电机安装于直线导轨滑块的外侧，Y轴电机输出轴、两端的Y轴皮带轮通过皮带连接。
3.根据权利要求1所述一种可调式3D打印平台，其特征在于：X向平移机构包括安装板、淬火传动轴、传动轴固定块、X轴皮带轮、X轴电机、直线轴承、皮带，在基架两侧的Y向平移机构上分别设置安装板，淬火传动轴两端分别通过传动轴固定块安装于安装板上，直线轴承套装于淬火传动轴上，工作台固定于直线轴承上端，X轴电机安装于直线轴承一侧，X轴皮带轮安装于两侧的安装板上，X轴电机输出轴、X轴皮带轮通过皮带连接。
4.根据权利要求3所述一种可调式3D打印平台，其特征在于：淬火传动轴为两根，两根淬火传动轴平行安装。
5.根据权利要求4所述一种可调式3D打印平台，其特征在于：还包括电机安装块，电机安装块两侧分别和两根淬火传动轴上的直线轴承连接，X轴电机通过电机安装块安装。
6.根据权利要求5所述一种可调式3D打印平台，其特征在于：电机安装块包括横板和竖板，两块竖板对称设于横板的两侧，竖板下端和横板连接；两竖板分别和直线轴承外侧连接，X轴电机安装在横板上。
7.根据权利要求1所述一种可调式3D打印平台，其特征在于：Z向平移机构包括Z轴电机、安装块、丝杆和导柱，基架安装于固定板上，固定板安装于安装块上，丝杆和导柱穿过安装块，Z轴电机和丝杆连接，安装块带动固定板、基架沿着导柱轴线方向做Z向平移。
8.根据权利要求1所述一种可调式3D打印平台，其特征在于：还包括防护外架，基架、Y向平移机构、X向平移机构、Z向平移机构、工作台均安装于防护外架内。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于3D打印技术领域，尤其涉及一种可调式3D打印平台。
背景技术
3D打印技术作为近30年发展起来的新型制造技术，是增材制造方法的典型代表。近年来3D打印技术得到了飞速发展，材料的多元化，产品应用领域的扩大和性能的提高，专业3D打印机与个人3D打印机的并行发展是3D打印技术主要的发展趋势。3D打印平台是指承载3D打印机打印物件的工作台，即对应的XY平面。
目前市场上3D打印机种类繁多，他们的工作平台大多为固定式或只能沿着做Z向方向的上下运动，工作时通过喷嘴沿X、Y、Z三轴运动以及打印平台沿着Z向上下运动配合来实现3D打印，由于工作平台的运动受限，只能通过喷嘴的运动来调节控制打印，因此打印工作范围受限，常常不能充分满足工作要求，从而一定程度上影响3D打印机的工作效率。另外，桌面型3D打印机由于制造和装配精度，以及使用过程中工作台平面度改变，导致XY平面误差，一般打印层厚小于0.5mm的桌面型3D打印机对打印平面的平面度要求高，如忽略XY平面误差则极易导致打印过程中翘曲、变形等现象，最终打印失败。目前对3D打印平面采取的补偿调平方法一般为机械法，即通过多个位于工作台底面旋钮调整打印平面的Z方向高度，提高平面度，此方法简单易操作，但也存在着补偿精度低，重复性差等问题，不利于机器的长期使用。并且现有3D打印平台使用一段时间后，XY平面误差较大，打印精度不高，需要经验丰富的操作者或维修人员及时调整，操作难度大，如不及时调整，则打印零件的精度受到影响。再者，现有3D打印平台的安装一般在机器内部进行，需要操作者具有一定的熟练程度，操作不当易使平台不平，从而影响打印精度。
实用新型内容
针对上述问题，本发明提供一种工作平台运动范围广、3D打印效率高的可调式3D打印平台，它还具有保持工作平台更稳定的平面度、操作简便、结构简单等优点。
一种可调式3D打印平台，包括基架、Y向平移机构、X向平移机构、Z向平移机构、工作台，Y向平移机构对称安装于两根平行基架之间的两侧，X向平移机构安装于Y向平移机构上并随Y向平移机构在两根基架之间做Y向平移，工作台安装在X向平移机构上并随着X向平移机构做X向平移，基架通过固定板安装在Z向平移机构上，固定板带动基架做Z向平移。
优选的，Y向平移机构包括直线导轨、Y轴电机、直线导轨滑块、Y轴皮带轮、皮带，直线导轨安装于两根基架之间并和两根基架连接，直线导轨的两端均安装Y轴皮带轮，直线导轨滑块安装于直线导轨上，Y轴电机安装于直线导轨滑块的外侧，Y轴电机输出轴、两端的Y轴皮带轮通过皮带连接。
优选的，X向平移机构包括安装板、淬火传动轴、传动轴固定块、X轴皮带轮、X轴电机、直线轴承、皮带，在基架两侧的Y向平移机构上分别设置安装板，淬火传动轴两端分别通过传动轴固定块安装于安装板上，直线轴承套装于淬火传动轴上，工作台固定于直线轴承上端，X轴电机安装于直线轴承一侧，X轴皮带轮安装于两侧的安装板上，X轴电机输出轴、X轴皮带轮通过皮带连接。
优选的，淬火传动轴为两根，两根淬火传动轴平行安装。
优选的，还包括电机安装块，电机安装块两侧分别和两根淬火传动轴上的直线轴承连接，X轴电机通过电机安装块安装。
优选的，电机安装块包括横板和竖板，两块竖板对称设于横板的两侧，竖板下端和横板连接；两竖板分别和直线轴承外侧连接，X轴电机安装在横板上。
优选的，Z向平移机构包括安装块、丝杆和导柱，基架安装于固定板上，固定板安装于安装块上，丝杆和导柱穿过安装块，Z轴电机和丝杆连接，安装块带动固定板、基架沿着导柱轴线方向做Z向平移。
优选的，还包括防护外架，基架、Y向平移机构、X向平移机构、Z向平移机构、工作台均安装于防护外架内。
本实用新型的优点：
1、本实用新型通过将工作台安装于X向平移机构，再将X向平移机构安装于Y向平移机构，Y向平移机构安装于Z向平移机构，通过Y向平移机构、X向平移机构、Z向平移机构配合运动，实现对工作台三个方向的位移调节，因此工作台的运动范围广泛，通过和喷嘴的运动配合，极大地增加了3D打印机的工作范围和灵活性，进而提高了3D打印的灵活性。
2、由于X向平移机构采用淬火传动轴、直线轴承，通过电机驱动直线轴承沿着淬火传动轴做直线运动，因此摩擦阻力小、精度高、运动快捷、稳定性好，提高了本3D打印平台X轴运动精度及可靠性；由于X向的运动稳定、精度高、磨损小，因此也保证了工作台稳定的平面度，提高了本3D打印平台的工作精度及使用寿命。
3、由于Y向平移机构采用直线导轨、直线导轨滑块，因此零件互换性好、刚性高，且实现本3D打印平台高精度及稳定的Y向平移运动；由于Y向的运动稳定及高精度，因此也保证了工作台稳定的平面度，提高了本3D打印平台的工作精度及使用寿命。
4、3D打印平台可以实现机外安装，提高了操作方便性，便于实现平台平稳安装，降低了对于操作者操作水平的要求。
5、本实用新型结构较为简单，操作简便。
附图说明
图1是本实用新型中Y向平移机构、X向平移机构装配后的俯视方向的示意图。
图2是本实用新型中Y向平移机构、X向平移机构装配后的侧仰视方向的示意图。
图3是本实用新型中Y向平移机构、X向平移机构装配后的结构示意图。
图4是本实用新型中X向平移机构的结构示意图。
图5是一种可调式3D打印平台的立体结构示意图。
其中，1-工作台，2-淬火传动轴，3-直线导轨，4-安装板，5-Y轴电机，6-传动轴固定块，7-Y轴皮带轮，8-安装块，9-固定板，10-X轴皮带轮，11-直线导轨滑块，12-直线轴承，13-X轴电机，14-电机安装块，15-导柱，16-喷嘴，17-丝杆，18-基架。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的具体说明。
一种可调式3D打印平台，包括基架、Y向平移机构、X向平移机构、Z向平移机构、工作台、防护外架。
防护外架呈矩形体状，防护外架内部中空，防护外架的前侧开口，并在前侧开口处安装小门；开口较大，打开小门，以便于操作者伸手进入调节本平台及取出打印件。
Z向平移机构包括安装块、丝杆和导柱。两根导柱平行安装于防护外架的后侧，导柱上端和防护外架的后侧上端连接，导柱下端和防护外架的后侧下端连接。丝杆设于两根平行导柱之间，且导柱和丝杆平行。安装块的上设有三个孔，丝杆、导柱穿过安装块上孔，从而将安装块安装。Z轴电机和丝杆连接。Z轴电机驱动丝杆转动时，从而安装块沿着丝杆做Z向平移运动，进而驱动基架、Y向平移机构、X向平移机构做Z向移动。安装块内侧安装有固定板，在本实施例中三根固定板平行安装于安装块上。两根基架平行安装于三根固定板上。
Y向平移机构包括直线导轨、Y轴电机、直线导轨滑块、Y轴皮带轮、皮带。基架的两端对称安装Y向平移机构。更为具体地，两根直线导轨分别安装于基架的两端，直线导轨两端分别和两根基架连接，且两根直线导轨平行。直线导轨的两端均安装Y轴皮带轮，直线导轨滑块安装于直线导轨上，Y轴电机安装于直线导轨滑块的外侧。Y轴电机输出轴、两端的Y轴皮带轮通过一根皮带连接，Y轴电机输出轴转动时，带动皮带转动，通过皮带转动从而驱动直线导轨滑块沿着直线导轨做Y向平移，进而驱动X向平移机构、工作台做Y向平移。
X向平移机构包括安装板、淬火传动轴、传动轴固定块、X轴皮带轮、X轴电机、直线轴承、皮带。在直线导轨滑块上分别设置安装板，安装板和直线导轨滑块上端固定连接。淬火传动轴两端分别通过传动轴固定块安装于安装板上，直线轴承套装于淬火传动轴上，工作台固定于直线轴承上端。淬火传动轴为两根，两根淬火传动轴平行安装。电机安装块两侧分别和两根淬火传动轴上的直线轴承连接，X轴电机通过电机安装块安装。X轴皮带轮安装于两侧的安装板上。X轴电机输出轴、X轴皮带轮通过皮带连接，X轴电机输出轴转动，带动皮带转动，皮带转动从而带动直线轴承沿着淬火传动轴做X向平移，进而驱动工作台做X向平移。
在本实施例中，电机安装块包括横板和竖板；两块竖板对称设于横板的两侧，竖板下端和横板连接；两竖板分别和直线轴承外侧连接，X轴电机安装在横板上。
实际使用时，使用者可以根据需要调整直线导轨和淬火传动轴的长度，定制符合工作要求的3D打印平台。
在本实施例中，X轴电机、Y轴电机、Z轴电机均采用步进电机。
工作台上方设置喷嘴，喷嘴为两个。喷嘴通过喷嘴安装机构安装于防护外加内部的上端。防护外架一侧安装料盘，料盘用于给喷嘴供料。喷嘴、喷嘴安装机构的具体结构以及喷嘴和喷嘴安装机构、喷嘴安装机构和防护外架的连接关系均属于现有技术，料盘及料盘和喷嘴的连接关系、工作原理也均属于现有技术，本实用新型不再做详细介绍。
本实用新型的工作过程：工作时，可同时启动X轴电机、Y轴电机、Z轴电机，通过Z轴电机驱动安装块沿着丝杆轴向做Z向运动，从而带动工作台做Z向平移，X轴电机驱动和X轴电机输出轴连接皮带转动，从而带动工作台做X向平移，Y轴电机驱动和Y轴电机输出轴连接的皮带转动，从而带动工作台做Y向平移，通过调整工作台的X向、Y向、Z向的位置并配合喷嘴XYZ向的运动，实现打印的范围广、打印灵活性高，进而提高了打印效率。并且，由于采用了淬火传动轴、直线轴承、直线导轨，因此X向和Y向的运动平稳、精度高、磨损小，工作台的XY平面的平面度能更好地保持，增加了3D打印平台的打印精度及安装精度，使得3D打印更精准。
上述实施例为实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920055933.9
申请日:2019-01-14
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:81(广州)
授权编号:CN209521268U
授权时间:20191022
主分类号:B29C 64/245
专利分类号:B29C64/245;B33Y30/00
范畴分类:17J;
申请人:广州城市职业学院
第一申请人:广州城市职业学院
申请人地址:510405 广东省广州市白云区广园中路248号
发明人:鲁霞;吴卓明;邱大佐
第一发明人:鲁霞
当前权利人:广州城市职业学院
代理人:梁睦宇
代理机构:44245
代理机构编号:广州市华学知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计