本實(shí)用新型涉及的是一種領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種用于懸臂式3D打印機(jī)的三軸連接裝置。

背景技術(shù)：

目前常見的3D打印機(jī)采用笛卡爾坐標(biāo)系(X、Y、Z三軸，X軸表示左右，Y軸表示前后，Z軸表示上下)，沒有針對三軸的垂直度進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，而采用光軸導(dǎo)向的運(yùn)動(dòng)并不是很平穩(wěn)。然而3D打印機(jī)的精度可總結(jié)為由各個(gè)軸向的運(yùn)動(dòng)精度和三軸之間的垂直度共同體現(xiàn)，因此市面上現(xiàn)有的3D打印機(jī)的打印精度不高，導(dǎo)致產(chǎn)品效果差強(qiáng)人意。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)打印精度不高，特別是采用柱面坐標(biāo)系的懸臂式打印機(jī)其旋轉(zhuǎn)軸微小的角度偏差都會(huì)通過水平導(dǎo)軌進(jìn)行放大從而導(dǎo)致打印質(zhì)量低下，打印平臺(tái)和垂直導(dǎo)軌之間的垂直度，以及水平導(dǎo)軌和垂直導(dǎo)軌之間的垂直度等缺陷，提出一種用于懸臂式3D打印機(jī)的三軸連接裝置，在采用精密直線導(dǎo)軌保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的同時(shí)，通過XZ軸連接件、YZ軸連接件和導(dǎo)向件等特殊設(shè)計(jì)的零件以及另外一些標(biāo)準(zhǔn)件零件來保證三軸之間的相對垂直，從而提高打印精度和質(zhì)量。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型包括：XZ軸連接件、YZ軸連接件、導(dǎo)向件、角件、相互垂直的X軸導(dǎo)軌、Y軸鋁型材和Z軸導(dǎo)軌及Z軸鋁型材，其中：XZ軸連接件分別與X軸導(dǎo)軌和Z軸導(dǎo)軌相連，YZ軸連接件分別與Y軸鋁型材和Z軸鋁型材相連；角件分別與Z軸鋁型材和Y軸鋁型材相連；導(dǎo)向件固定設(shè)置于XZ軸連接件上并通過軸承抱住Z軸鋁型材來實(shí)現(xiàn)對X軸導(dǎo)軌的限位。

所述的Z軸導(dǎo)軌上沿Z軸方向設(shè)有兩個(gè)沿Z軸導(dǎo)軌上下滑動(dòng)的滑塊，由于懸臂即X軸導(dǎo)軌是固定設(shè)置于滑塊上的，因此滑塊的上下滑動(dòng)轉(zhuǎn)化為懸臂在Z軸方向的上下移動(dòng)。

所述的XZ軸連接件為經(jīng)過精密機(jī)械加工的金屬塊。

所述的XZ軸連接件的一側(cè)設(shè)有用于約束X軸導(dǎo)軌的水平的卡槽，另一側(cè)設(shè)有用于約束Z軸導(dǎo)軌上的兩個(gè)滑塊的豎直的卡槽。

所述的YZ軸連接件為經(jīng)過精密機(jī)械加工的金屬塊

所述的YZ軸連接件的底面上設(shè)有水平凸臺(tái)，豎直面上設(shè)有豎直凸臺(tái)。

所述的水平凸臺(tái)與設(shè)置于Y軸鋁型材上方的凹槽相配合。

所述的豎直凸臺(tái)與設(shè)置于Z軸鋁型材上且與Y軸鋁型材的側(cè)面相貼合的凹槽相配合。

所述的導(dǎo)向件材料為弧形塑料結(jié)構(gòu)，可在螺栓的作用下發(fā)生變形，從而改變導(dǎo)向件上兩個(gè)軸承的距離。

所述的導(dǎo)向件的一端通過兩個(gè)軸承與Z軸鋁型材滾動(dòng)接觸，并可沿鋁型材上下滑動(dòng)，

所述的導(dǎo)向件上的軸承抱緊Z軸鋁型材的松緊程度可通過調(diào)節(jié)導(dǎo)向件上的螺栓來改變。

所述的導(dǎo)向件的另一端與XZ軸連接件剛性連接。

所述的角件包括兩個(gè)相互垂直的面；

所述的角件在Z軸鋁型材底部分別與Z軸鋁型材和Y軸鋁型材相連，其相互垂直的兩個(gè)面分別和Z軸鋁型材和Y軸鋁型材貼合以限制Z軸鋁型材較寬的側(cè)面和Y軸鋁型材相互垂直。

所述的X軸導(dǎo)軌和Z軸導(dǎo)軌為精密直線導(dǎo)軌、Z軸導(dǎo)軌固定設(shè)置于Z軸鋁型材上并與Z軸鋁型材平行，

所述的Y軸鋁型材和Z軸鋁型材為精密加工的工業(yè)鋁型材，具有很好的強(qiáng)度和精度。

技術(shù)效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡潔，X軸導(dǎo)軌和Z軸導(dǎo)軌均為精密直線導(dǎo)軌，保證了打印機(jī)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和精度；XZ軸連接件保證了X軸導(dǎo)軌和Z軸導(dǎo)軌上的滑塊的相互垂直，從而實(shí)現(xiàn)了在X軸模塊上下運(yùn)動(dòng)過程中X軸導(dǎo)軌始終和Z軸導(dǎo)軌保持相互垂直；YZ軸連接件保證了Z軸鋁型材和Y軸鋁型材的相互垂直，從而實(shí)現(xiàn)Z軸導(dǎo)軌和Y軸方向的相互垂直；角件限制了Z軸鋁型材較寬的側(cè)面和Y軸鋁型材相互垂直，而導(dǎo)向件則防止X軸導(dǎo)軌繞Z軸導(dǎo)軌的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而和角件一起保證了X軸導(dǎo)軌和Y軸方向的相互垂直，因此這樣的設(shè)計(jì)不僅實(shí)現(xiàn)了打印過程的平穩(wěn)性和運(yùn)動(dòng)精度，也實(shí)現(xiàn)了三個(gè)軸的相互垂直，從而提升了打印精度和質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型等軸測圖；

圖2為XZ軸連接件前視圖；

圖3為XZ軸連接件后視圖；

圖4為XZ軸連接件俯視圖；

圖5為YZ軸連接件前視圖；

圖6為YZ軸連接件等軸測圖；

圖7為導(dǎo)向件等軸測圖；

圖8為導(dǎo)向件俯視圖；

圖中：1為X軸導(dǎo)軌、2為Y軸鋁型材、3為Z軸鋁型材、4為XZ軸連接件、5為YZ軸連接件、6為導(dǎo)向件、7為水平卡槽、8為豎直卡槽、9為水平凸臺(tái)、10為豎直凸臺(tái)、11為滑塊、12為角件、13為軸承、14為Z軸導(dǎo)軌、15為Y軸光軸。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)施例包括：XZ軸連接件4、YZ軸連接件5、角件12、導(dǎo)向件6、X軸導(dǎo)軌1、Y軸鋁型材2、Y軸光軸15、Z軸鋁型材3和Z軸導(dǎo)軌14，其中：XZ軸連接件4與X軸導(dǎo)軌1和Z軸導(dǎo)軌14分別相連；YZ軸連接件5與Y軸鋁型材2和Z軸鋁型材3分別相連；角件12與Y軸鋁型材2和Z軸鋁型材3分別相連；導(dǎo)向件6與X軸連接件4和Z軸鋁型材3分別相連；Z軸導(dǎo)軌14固定設(shè)置于Z軸鋁型材3上并與之平行；Y軸光軸與Y軸鋁型材平行。

如圖2所示，所述的Z軸導(dǎo)軌14上沿Z軸方向依次設(shè)有兩個(gè)滑塊11。

如圖3所示，所述的XZ軸連接件4為精密機(jī)械加工的金屬塊。

所述的XZ軸連接件4的一側(cè)設(shè)有水平卡槽7，另一側(cè)設(shè)有豎直卡槽8，水平卡槽7和豎直卡槽8相互垂直。

所述的水平卡槽7位于X軸導(dǎo)軌1上方，用于設(shè)置水平的X軸導(dǎo)軌1。

如圖4所示，所述的豎直卡槽8與Z軸導(dǎo)軌上的兩個(gè)滑塊11的側(cè)面貼合，并采用螺栓使XZ軸連接件和滑塊緊密相連。

如圖5和圖6所示，所述的YZ軸連接件5為精密機(jī)械加工的金屬塊。

所述的YZ軸連接件5的底面上設(shè)有水平凸臺(tái)9，豎直面上設(shè)有豎直凸臺(tái)10，水平凸臺(tái)9和豎直凸臺(tái)10相互垂直。

所述的水平凸臺(tái)9與Y軸鋁型材2上方的凹槽相配合并鎖緊。

所述的豎直凸臺(tái)10與Z軸鋁型材3的貼著Y軸鋁型材2一側(cè)的凹槽相配合并鎖緊。

所述的Y軸鋁型材2通過角件12與Z軸鋁型材3鎖緊，并且由于角件的約束Z軸鋁型材較寬的側(cè)面和Y軸鋁型材5相互垂直。

如圖7和圖8所示，所述的導(dǎo)向件6與Z軸鋁型材3滾動(dòng)接觸。

所述的導(dǎo)向件6的一端通過軸承13夾住Z軸鋁型材3，并可沿Z軸鋁型材3上下滑動(dòng)。

所述的導(dǎo)向件6的另一端與XZ軸連接件4剛性連接。

所述的導(dǎo)向件6用于防止X軸導(dǎo)軌1繞Z軸導(dǎo)軌3轉(zhuǎn)動(dòng)，保證XZ軸連接件4在該位置與Z軸鋁型材3的距離保持不變，從而限制X軸導(dǎo)軌1的擺動(dòng)。

所述的X軸導(dǎo)軌1和Z軸導(dǎo)軌14為精密直線導(dǎo)軌、Y軸鋁型材2和Z軸鋁型材3為精密加工的工業(yè)鋁型材。

所述的X軸導(dǎo)軌1和Z軸導(dǎo)軌3為精密直線導(dǎo)軌，其行走平行度達(dá)到2um(以100mm的導(dǎo)軌長度為例)，從而保證了打印機(jī)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和精度；

所述的XZ軸連接件4為精密機(jī)械加工的金屬塊，其加工精度達(dá)到0.01mm，從而保證了X軸和Z軸的相互垂直。

所述的YZ軸連接件5為精密機(jī)械加工的金屬塊，其加工精度達(dá)到0.01mm，從而保證了Z軸和Y軸的相互垂直。

所述的角件12為精密加工的鋁合金零件，其加工精度達(dá)到0.05mm，從而保證了Z軸鋁型材側(cè)面和Y軸方向的相互垂直。

所述的導(dǎo)向件6材料為塑料，通過注塑或打印成型，其加工精度達(dá)到0.05mm，能很好地約束XZ軸連接件4，防止X軸導(dǎo)軌1繞Z軸導(dǎo)軌3轉(zhuǎn)動(dòng)，并和角件12一起確保X軸導(dǎo)軌在沿Z軸導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)時(shí)保持和Y軸方向相互垂直。

所述的Y軸鋁型材2與Z軸鋁型材3為精密加工的工業(yè)鋁型材，其平行度達(dá)到0.02mm，從而保證了打印機(jī)的精度。

如圖1所示，工作時(shí)，工作臺(tái)沿Y軸光軸移動(dòng)，打印頭沿X軸導(dǎo)軌移動(dòng)，X軸導(dǎo)軌通過Z軸導(dǎo)軌上的滑塊沿Z軸上下移動(dòng)，由于X軸導(dǎo)軌1和Z軸導(dǎo)軌14均為精密直線導(dǎo)軌，保證了打印機(jī)頭運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和精度；由于采用了兩根平行的Y軸光軸15，因此工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)也能保證平穩(wěn)性；Y軸光軸15和Y軸鋁型材平行，Z軸導(dǎo)軌14設(shè)置在Z軸鋁型材3上并和Z軸鋁型材3平行，并通過XZ軸連接件4、YZ軸連接件5、角件12，以及導(dǎo)向件6的約束保證了三個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)的相互垂直，從而提升打印精度和質(zhì)量。

上述具體實(shí)施可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本發(fā)明原理和宗旨的前提下以不同的方式對其進(jìn)行局部調(diào)整，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)且不由上述具體實(shí)施所限，在其范圍內(nèi)的各個(gè)實(shí)現(xiàn)方案均受本發(fā)明之約束。