本發(fā)明涉及一種3d打印機(jī)裝置，尤其涉及一種氣動(dòng)3d打印機(jī)。

背景技術(shù)：

無(wú)論是在我們?nèi)粘Ｉ钪?，還是在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中，各種三維模型是不可缺少的一部分。而3d打印機(jī)則是將各種虛擬三維模型變成實(shí)物的轉(zhuǎn)換器，它的出現(xiàn)為很多工作提供了方便。在制造業(yè)，事先將產(chǎn)品模型用3d打印機(jī)打印出樣品，設(shè)計(jì)者就能根據(jù)樣品對(duì)設(shè)計(jì)方案做出改進(jìn)，以利于做出更好的產(chǎn)品，同時(shí)客戶能夠直觀地看到他所需要的產(chǎn)品。

由于制造業(yè)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求很高，所以對(duì)打印機(jī)的打印精度也很高。目前，現(xiàn)有3d打印機(jī)無(wú)法滿足要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的制造業(yè)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求很高，所以對(duì)打印機(jī)的打印精度也很高。目前，現(xiàn)有3d打印機(jī)無(wú)法滿足要求的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想是，提出一種新型氣動(dòng)3d打印機(jī)，該3d打印機(jī)采用氣動(dòng)控制系統(tǒng)控制打印，氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓力等級(jí)低，安全性高,工作介質(zhì)又不需成本，最重要的是輸出力及工作速度易于調(diào)節(jié)，可以提高3d打印機(jī)的打印精度。

本發(fā)明的目的是，為了提高打印精度，并且保持結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，本發(fā)明提供一種新型氣動(dòng)3d打印機(jī)，該打印機(jī)的打印頭由伸縮氣缸來(lái)控制其水平和垂直方向的運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，提高了其打印的精度。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種氣動(dòng)d打印機(jī)，包括底面固定板，在底面固定板中部豎直向上設(shè)置支撐導(dǎo)向外殼，在支撐導(dǎo)向外殼外部設(shè)置支架桿且支架桿固定在底面固定板上；在支架桿頂部設(shè)置橫桿，在橫桿的中間位置處向下懸吊設(shè)置承物軸板，承物軸板的下端設(shè)置氣動(dòng)打印頭；在支架桿上固定設(shè)置打印機(jī)材料盒和送料電機(jī)；在支撐導(dǎo)向外殼的頂部設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)打印頭進(jìn)行°打印的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；在底面固定板設(shè)置高度可調(diào)節(jié)的工作臺(tái)機(jī)構(gòu)，工作臺(tái)機(jī)構(gòu)位于支撐導(dǎo)向外殼內(nèi)部；

氣動(dòng)打印頭包括打印頭、至少兩節(jié)水平設(shè)置的水平伸縮氣缸和至少三節(jié)豎直設(shè)置的豎直伸縮氣缸；所有水平伸縮氣缸的氣管和所有豎直伸縮氣缸的氣管均單獨(dú)一一對(duì)應(yīng)連接蓄能器；

第一水平伸縮氣缸的殼體連接承物軸板，第一水平伸縮氣缸的活塞桿連接第二水平伸縮氣缸的殼體，第二水平伸縮氣缸的活塞桿連接第一豎直伸縮氣缸的殼體連接，第一豎直伸縮氣缸的活塞桿連接第二豎直伸縮氣缸的殼體，第二豎直伸縮氣缸的活塞桿連接第三豎直伸縮氣缸的殼體連接，第三豎直伸縮氣缸的活塞桿連接打印頭；

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在橫桿上馬達(dá)且馬達(dá)輸出軸豎直向下，在馬達(dá)輸出軸上設(shè)置輸出齒輪，與輸出齒輪外嚙合設(shè)置輸入齒輪盤且輸入齒輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在承物軸板上；在輸入齒輪盤的背板上固定設(shè)置水平連桿，水平連桿的一端連接氣動(dòng)打印頭，另一端設(shè)置導(dǎo)滑塊，導(dǎo)滑塊配合設(shè)置在支撐導(dǎo)向外殼的頂部的滑槽運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明技術(shù)方案中打印頭被安裝于伸縮氣缸一端，氣動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)氣管和蓄能器控制伸縮氣缸的運(yùn)動(dòng)。直接與打印頭接觸的伸縮氣缸有節(jié)，控制打印頭垂直方向上的運(yùn)動(dòng)。間接與打印頭構(gòu)成聯(lián)系的伸縮氣缸有兩節(jié)，控制打印頭水平方向上的運(yùn)動(dòng)。由于水平方向上的伸縮缸有長(zhǎng)度限制，從而使得打印頭橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)存在兩個(gè)極限點(diǎn)，即導(dǎo)滑塊在最左側(cè)時(shí)，打印頭只能在中心點(diǎn)和最右側(cè)的極點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)，因此將導(dǎo)滑塊設(shè)計(jì)在導(dǎo)向外殼頂端沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，這樣打印頭的運(yùn)動(dòng)區(qū)域就沒(méi)有盲點(diǎn)了。至于導(dǎo)滑塊的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)是由小馬達(dá)間接驅(qū)動(dòng)的。小馬達(dá)帶動(dòng)小齒輪，小齒輪嚙合大齒輪，導(dǎo)滑塊與大齒輪相連接，因而形成了整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)。

對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，在支撐導(dǎo)向外殼的外表面上豎直設(shè)置用于卡合并引導(dǎo)氣管的燕尾槽型支桿。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，氣管卡合在燕尾槽型支桿內(nèi)。

對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，工作臺(tái)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在底面固定板上的平衡載臺(tái)，在平衡載臺(tái)豎直設(shè)置鐵芯，在鐵芯上繞有電磁線圈且電磁線圈連通電路板，鐵芯和電磁線圈構(gòu)成電磁轉(zhuǎn)換器；在電磁轉(zhuǎn)換器外部套設(shè)彈簧，彈簧支撐打印臺(tái)，在打印臺(tái)的背面設(shè)置與電磁轉(zhuǎn)換器相配合的鐵塊。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，打印臺(tái)采用電絲網(wǎng)發(fā)熱打印臺(tái)，電絲網(wǎng)發(fā)熱打印臺(tái)連接電路板。

對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，工作臺(tái)機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在平衡載臺(tái)上的用于輔助支撐打印臺(tái)的兩個(gè)支撐導(dǎo)滑機(jī)構(gòu)，兩個(gè)支撐導(dǎo)滑機(jī)構(gòu)關(guān)于電磁轉(zhuǎn)換器對(duì)稱設(shè)置；

兩個(gè)支撐導(dǎo)滑機(jī)構(gòu)均包括豎直在平衡載臺(tái)上的支撐塊，與支撐塊相配合設(shè)置在打印臺(tái)背面上的夾塊，支撐塊與夾塊之間通過(guò)螺釘鎖緊起到支撐打印臺(tái)的作用。

對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，在支撐導(dǎo)向外殼上設(shè)置散熱通道。

對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，在支撐導(dǎo)向外殼的頂部的滑槽內(nèi)設(shè)置用于限定打印頭在中心點(diǎn)和最右側(cè)的限位傳感器。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：

1、本發(fā)明的氣動(dòng)3d打印機(jī)，氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓力等級(jí)低，安全性高,工作介質(zhì)又不需成本，最重要的是輸出力及工作速度易于調(diào)節(jié)，可以提高打印機(jī)的打印精度。

2、本發(fā)明的氣動(dòng)3d打印機(jī)，打印頭由伸縮氣缸來(lái)控制其水平和垂直方向的運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，提高了其打印的精度。

3、本發(fā)明的氣動(dòng)3d打印機(jī)，采用了獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全性高,工作介質(zhì)又不需成本，輸出力及工作速度易于調(diào)節(jié)，可以提高打印機(jī)的打印精度。

附圖說(shuō)明

圖1是氣動(dòng)3d打印機(jī)的外部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是支撐導(dǎo)向外殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖(示意圖出打印頭和工作臺(tái)機(jī)構(gòu))。

圖3是氣動(dòng)打印頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是工作臺(tái)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是電絲網(wǎng)發(fā)熱打印臺(tái)。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加明顯易懂，以下結(jié)合附圖1-圖5和具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的描述。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例：

如圖1所示，本氣動(dòng)3d打印機(jī)，包括底面固定板1-1，在底面固定板1-1中部豎直向上設(shè)置支撐導(dǎo)向外殼1-6，在支撐導(dǎo)向外殼1-6外部設(shè)置支架桿1-2且支架桿1-2固定在底面固定板1-1上；在支架桿1-2頂部設(shè)置橫桿，在橫桿的中間位置處向下懸吊設(shè)置承物軸板1-9，承物軸板1-9的下端設(shè)置氣動(dòng)打印頭；在支架桿1-2上固定設(shè)置打印機(jī)材料盒1-3和送料電機(jī)1-5；在支撐導(dǎo)向外殼1-6的頂部設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)打印頭進(jìn)行360°打印的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；在底面固定板1-1設(shè)置高度可調(diào)節(jié)的工作臺(tái)機(jī)構(gòu)，工作臺(tái)機(jī)構(gòu)位于支撐導(dǎo)向外殼1-6內(nèi)部。在支撐導(dǎo)向外殼1-6上設(shè)置散熱通道1-17。本實(shí)施例在實(shí)施時(shí)，在支撐導(dǎo)向外殼1-6上設(shè)置顯示屏1-18，顯示器1-18通過(guò)電線2-7和顯示器控制板2-8的控制來(lái)顯示相應(yīng)的參數(shù)信息。

如圖2和3所示，氣動(dòng)打印頭包括打印頭、至少兩節(jié)水平設(shè)置的水平伸縮氣缸和至少三節(jié)豎直設(shè)置的豎直伸縮氣缸；所有水平伸縮氣缸的氣管1-13和所有豎直伸縮氣缸的氣管均單獨(dú)一一對(duì)應(yīng)連接蓄能器1-14。第一水平伸縮氣缸3-1的殼體連接承物軸板1-9，第一水平伸縮氣缸的活塞桿連接第二水平伸縮氣缸3-2的殼體，第二水平伸縮氣缸的活塞桿連接第一豎直伸縮氣缸3-3的殼體連接，第一豎直伸縮氣缸的活塞桿連接第二豎直伸縮氣缸3-4的殼體，第二豎直伸縮氣缸的活塞桿連接第三豎直伸縮氣缸3-5的殼體連接，第三豎直伸縮氣缸的活塞桿連接打印頭；在支撐導(dǎo)向外殼1-6的外表面上豎直設(shè)置用于卡合并引導(dǎo)氣管1-13的燕尾槽型支桿1-4。氣管1-13卡合在燕尾槽型支桿1-4內(nèi)。

如圖3所示，當(dāng)壓縮氣體由氣管1-13通過(guò)氣孔進(jìn)入豎直伸縮氣缸時(shí)，第二豎直伸縮氣缸3-4能夠在第一豎直伸縮氣缸3-3中進(jìn)行豎直方向上的伸縮運(yùn)動(dòng)，同理當(dāng)壓縮氣體由氣管通過(guò)氣孔進(jìn)入水平方向的氣缸時(shí)，第二水平伸縮氣缸3-2能夠在第一水平伸縮氣缸3-1中進(jìn)行水平方向上的伸縮運(yùn)動(dòng)。通過(guò)上述運(yùn)動(dòng)，將3d打印機(jī)的打印頭安裝到此氣動(dòng)伸縮缸上，可以實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)控制3d打印機(jī)的打印頭，實(shí)現(xiàn)水平和豎直方向的運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行打印產(chǎn)品。本氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓力等級(jí)低，安全性高,工作介質(zhì)又不需成本，最重要的是輸出力及工作速度易于調(diào)節(jié)，可以提高打印機(jī)的打印精度。

在實(shí)施時(shí)，氣動(dòng)打印頭的氣動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)氣管1-13和蓄能器1-14控制伸縮氣缸的運(yùn)動(dòng)。直接與打印頭接觸的伸縮氣缸有3節(jié)，控制打印頭垂直方向上的運(yùn)動(dòng)。間接與打印頭構(gòu)成聯(lián)系的伸縮氣缸有兩節(jié)，控制打印頭水平方向上的運(yùn)動(dòng)。由于水平方向上的伸縮氣缸有長(zhǎng)度限制，從而使得打印頭橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)存在兩個(gè)極限點(diǎn)，即導(dǎo)滑塊1-7在最左側(cè)時(shí)，打印頭只能在中心點(diǎn)和最右側(cè)的限位傳感器1-12所確定的極點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)，因此將導(dǎo)滑塊設(shè)計(jì)在支撐導(dǎo)向外殼1-6頂端沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，這樣打印頭的運(yùn)動(dòng)區(qū)域就沒(méi)有盲點(diǎn)了。至于導(dǎo)滑塊的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)是由馬達(dá)1-10間接驅(qū)動(dòng)的。馬達(dá)帶動(dòng)輸出齒輪1-11，輸出齒輪1-11嚙合輸入齒輪盤1-8，輸入齒輪盤1-8安裝在承物軸板1-9上的軸上。導(dǎo)滑塊與輸入齒輪盤1-8相連接，因而形成了整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)。

如圖1所示，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在橫桿上馬達(dá)1-10且馬達(dá)輸出軸豎直向下，在馬達(dá)輸出軸上設(shè)置輸出齒輪1-11，與輸出齒輪1-11外嚙合設(shè)置輸入齒輪盤1-8且輸入齒輪盤1-8轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在承物軸板1-9上；在輸入齒輪盤1-8的背板上固定設(shè)置水平連桿，水平連桿的一端連接氣動(dòng)打印頭，另一端設(shè)置導(dǎo)滑塊1-7，導(dǎo)滑塊1-7配合設(shè)置在支撐導(dǎo)向外殼1-6的頂部的滑槽運(yùn)動(dòng)。

如圖2、4和5所示，工作臺(tái)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在底面固定板1-1上的平衡載臺(tái)2-2，在平衡載臺(tái)2-2豎直設(shè)置鐵芯，在鐵芯上繞有電磁線圈且電磁線圈連通電路板2-11，鐵芯和電磁線圈構(gòu)成電磁轉(zhuǎn)換器2-4；在電磁轉(zhuǎn)換器2-4外部套設(shè)彈簧2-3，彈簧2-3支撐打印臺(tái)2-5，在打印臺(tái)2-5的背面設(shè)置與電磁轉(zhuǎn)換器2-4相配合的鐵塊。

工作臺(tái)機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在平衡載臺(tái)2-2上的用于輔助支撐打印臺(tái)2-5的兩個(gè)支撐導(dǎo)滑機(jī)構(gòu)，兩個(gè)支撐導(dǎo)滑機(jī)構(gòu)關(guān)于電磁轉(zhuǎn)換器2-4對(duì)稱設(shè)置；兩個(gè)支撐導(dǎo)滑機(jī)構(gòu)均包括豎直在平衡載臺(tái)2-2上的支撐塊2-9，與支撐塊相配合設(shè)置在打印臺(tái)2-5背面上的夾塊，支撐塊與夾塊之間通過(guò)螺釘2-10鎖緊起到支撐打印臺(tái)2-5的作用。打印臺(tái)2-5采用電絲網(wǎng)發(fā)熱打印臺(tái)，電絲網(wǎng)發(fā)熱打印臺(tái)連接電路板2-11。

本實(shí)施例中的高度可調(diào)節(jié)的工作臺(tái)機(jī)構(gòu)中采用了磁感應(yīng)線圈，打印臺(tái)2-5和電路板2-11相連接。打印臺(tái)2-5下底面和平衡載臺(tái)2-2上頂面，分別固定著彈簧2-3的上端和下端，彈簧里面是磁感應(yīng)線圈和鐵芯，鐵芯和電磁線圈構(gòu)成電磁轉(zhuǎn)換器2-4；鐵芯豎直設(shè)置在平衡載臺(tái)2-2上，打印臺(tái)2-5下底面也固定著鐵塊，工作時(shí)鐵芯通電，打印臺(tái)下面的鐵塊被吸住，打印臺(tái)下移，電流越大，打印臺(tái)下移的距離就越大。此外，特地設(shè)計(jì)了兩個(gè)支撐導(dǎo)滑機(jī)構(gòu)由帶槽的支撐塊2-9和螺釘2-10組成，以保證打印臺(tái)平衡。本高度可調(diào)節(jié)的工作臺(tái)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、打印臺(tái)高度易于調(diào)節(jié)，可以提高3d打印機(jī)的打印精度。

本發(fā)明的氣動(dòng)3d打印機(jī)，氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓力等級(jí)低，安全性高,工作介質(zhì)又不需成本，最重要的是輸出力及工作速度易于調(diào)節(jié)，可以提高打印機(jī)的打印精度。

本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。

如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對(duì)本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對(duì)其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。