自動切換主軸的多功能3d打印設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動切換主軸的多功能3D打印設(shè)備，包括：3D打印機底座；3D打印機支架；X軸模組，X軸模組由設(shè)置在3D打印機支架頂部的第一電機驅(qū)動在3D打印機支架上上下運動；刀盤電機座，刀盤電機座內(nèi)安裝刀盤電機，刀盤電機座由設(shè)置在X軸模組一側(cè)的第二電機驅(qū)動沿水平方向運動；打印物體支撐平臺，打印物體支撐平臺由設(shè)置在3D打印機底座上的第三電機驅(qū)動沿水平方向運動；安裝在刀盤電機輸出軸上并且隨刀盤電機輸出軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動的刀盤，刀盤用于安裝3d打印主軸或者機床主軸。有益效果是：本申請設(shè)置自動更換主軸的多功能3D打印設(shè)備，可自動切換主軸，實現(xiàn)3D打印、激光切割、激光雕刻、銑削加工、鉚接加工、超聲波輔助加工等多種功能。
【專利說明】
自動切換主軸的多功能3D打印設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種自動切換主軸的多功能3D打印設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)級3D打印設(shè)備成本偏高，設(shè)備利用率偏低，工作效率低下，設(shè)備使用成本高昂，無法適應(yīng)于快速生產(chǎn)和多功能集約化生產(chǎn)，特別是對于3D打印的工件需要鉆、銑、鉚或者激光加工等其他工藝加工時，往往需要重新切換機床和裝夾，工作效率極低。而現(xiàn)有的解決方案是采購更多的設(shè)備，增加設(shè)備數(shù)量，這樣會增加設(shè)備成本，降低生產(chǎn)效益，非常不適應(yīng)快速生產(chǎn)和多功能集約化生產(chǎn)模式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種自動切換主軸的多功能3D打印設(shè)備，解決現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)備利用率低下、生產(chǎn)成本高、無法適應(yīng)快速生產(chǎn)和多功能集約化生產(chǎn)模式的技術(shù)缺陷。
[0004]為解決上述問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0005]—種自動切換主軸的多功能3D打印設(shè)備，包括:
[0006]3D打印機底座；
[0007 ]固定在3D打印機底座兩側(cè)的3D打印機支架；
[0008]設(shè)置在3D打印機支架上并且與3D打印機支架構(gòu)成垂直移動副的X軸模組，X軸模組由設(shè)置在3D打印機支架頂部的第一電機驅(qū)動在3D打印機支架上上下運動；
[0009]設(shè)置在X軸模組上與X軸模組構(gòu)成水平移動副的刀盤電機座，刀盤電機座內(nèi)安裝刀盤電機，刀盤電機座由設(shè)置在X軸模組一側(cè)的第二電機驅(qū)動沿水平方向運動；
[0010]設(shè)置在3D打印機底座上與3D打印機底座構(gòu)成水平移動副的打印物體支撐平臺，打印物體支撐平臺由設(shè)置在3D打印機底座上的第三電機驅(qū)動沿水平方向運動，并且刀盤電機座與打印物體支撐平臺運動的方向垂直；
[0011]安裝在刀盤電機輸出軸上并且隨刀盤電機輸出軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動的刀盤，刀盤用于安裝3D打印主軸或者機床主軸。
[0012]本實用新型設(shè)置隨刀盤電機輸出軸轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動的刀盤，在刀盤上可安裝諸如3D打印主軸或者其他諸如鉆、銑、鉚以及激光和超聲波加工工作頭，實現(xiàn)3D打印與其他加工工藝方法同步使用等多種功能，3D打印主軸與其他加工工藝主軸之間的切換，只需轉(zhuǎn)動刀盤電機即可，本申請集約化生產(chǎn)，一機多用，提高設(shè)備的利用率，節(jié)約生產(chǎn)成本，適應(yīng)快速生產(chǎn)和多功能集約化生產(chǎn)模式。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，所述的刀盤呈十字形，刀盤的四個端部各設(shè)置有一個與刀盤垂直的翻邊，且翻邊的方向朝向遠離刀盤電機的一側(cè)，翻邊上開有安裝孔。
[0014]刀盤呈十字形并且3D打印主軸和其他加工工藝主軸安裝在刀盤端部的翻邊上，實現(xiàn)3D打印與其他機加工的切換，刀盤電機驅(qū)動刀盤轉(zhuǎn)動90度即可，翻邊上開安裝孔，便于3D打印主軸與其他機床主軸的安裝。
[0015]作為本實用新型的進一步改進，刀盤電機座上設(shè)置位置感應(yīng)器。
[0016]刀盤電機座上設(shè)置感應(yīng)器，用于感應(yīng)刀盤轉(zhuǎn)動的角度，刀盤轉(zhuǎn)動至預(yù)定位置，刀盤電機停止轉(zhuǎn)動。
[0017]作為本實用新型的進一步改進，刀盤電機座上設(shè)置有超聲波安裝支架，超聲波安裝支架上安裝超聲波發(fā)生器。
[0018]設(shè)置超聲波發(fā)生器，實現(xiàn)超聲波輔助加工，超聲波輔助加工為選擇性加工功能，實際加工中根據(jù)需要決定是不是使用。
[0019]作為本實用新型的進一步改進，四個翻邊上分別安裝鉚接機主軸、激光器主軸、銑床主軸和3D打印主軸。
[0020]鉚接機主軸、激光器主軸、銑床主軸和3D打印主軸，實現(xiàn)3D打印、激光切割、激光雕刻、銑削加工、鉚接加工等多種工藝切換加工。
[0021]作為本實用新型的進一步改進，3D打印機底座底部設(shè)置萬向輪。設(shè)置萬向輪，便于設(shè)備的搬運和移動。
[0022]作為本實用新型的進一步改進，3D打印機底座上設(shè)置有兩根平行的第一導軌，打印物體支撐平臺底部設(shè)置有與第一導軌相配合的第一滑塊，第一導軌與第一滑塊相配合，實現(xiàn)打印物體支撐平臺在3D打印機底座上的水平滑動;3D打印機支架上設(shè)置有兩根平行的第二導軌，X軸模組上設(shè)置有與第二導軌相配合的第二滑塊，第二導軌與第二滑塊相配合，實現(xiàn)X軸模組在3D大運機支架上豎直滑動;X軸模組上平行的設(shè)置有兩根第三導軌，刀盤電機座上設(shè)置有與第三導軌相配合的第三滑塊，第三導軌與第三滑塊相配合，實現(xiàn)刀盤電機座在X軸模組上的水平滑動。
[0023]作為本實用新型的更進一步改進，第三電機的輸出軸連接第三絲桿，第三絲桿與打印物體支撐平臺螺紋連接，第三絲桿與打印物體支撐平臺之間構(gòu)成螺紋副，第三電機轉(zhuǎn)動，驅(qū)動第三絲桿，由于第三電機安裝在3D打印機底座上，其位置相對打印機底座固定，因此打印物體支撐平臺在絲桿轉(zhuǎn)動時沿絲桿的長度方向運動;第二電機的輸出軸連接第二絲桿，第二絲桿與刀盤電機座螺紋連接，刀盤電機座的運動原理與打印物體支撐平臺的運動原理相同，此處不予詳述;第一電機的輸出軸連接第一絲桿，第一絲桿與X軸模組螺紋連接，X軸模組的運動原理與打印物體支撐平臺的運動原理相同，此處亦不予詳述。
[0024]綜上所述，本實用新型的有益效果是:本申請設(shè)置自動更換主軸的多功能3D打印設(shè)備，可自動切換主軸，實現(xiàn)3D打印、激光切割、激光雕刻、銑削加工、鉚接加工、超聲波輔助加工等多種功能，集約化生產(chǎn)，一機多用，提高設(shè)備利用率，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高工作效率，適應(yīng)快速生產(chǎn)和多功能集約化生產(chǎn)模式。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的軸測圖。
[0026]圖2是反應(yīng)本發(fā)明設(shè)置在X軸模組內(nèi)的刀盤電機、刀盤位置感應(yīng)器和超聲波安裝支架、超聲波發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3是反應(yīng)本發(fā)明設(shè)置在X軸模組上的刀盤和設(shè)置在刀盤上的主軸安裝孔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]其中:1、3D打印機底座;2、3D打印機支架;3、X軸模組;4、第一電機;5、刀盤電機座；6、刀盤電機;7、第二電機;8、打印物體支撐平臺；9、第三電機；10、刀盤；11、翻邊；12、安裝孔；13、位置感應(yīng)器；14、超聲波安裝支架；15、超聲波發(fā)生器；16、鉚接機主軸、17、激光器主軸；18、銑床主軸；19、3D打印主軸；20、萬向輪;21、第一導軌;22、第一滑塊;23、第二導軌；24、第二滑塊;25、第三導軌;26、第三滑塊;27、第三絲桿;28、第二絲桿;29、第一絲桿;30、斜支架。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進一步的說明。
[0030]實施例一:
[0031]如圖1至圖3所示的自動切換主軸的多功能3D打印設(shè)備，包括以下的構(gòu)成部分:
[0032]①.3D打印機底座I。
[0033]②.固定在3D打印機底座I兩側(cè)的3D打印機支架2。
[0034]③.設(shè)置在3D打印機支架I上并且與3D打印機支架2構(gòu)成垂直移動副的X軸模組3，X軸模組3由設(shè)置在3D打印機支架2頂部的第一電機4驅(qū)動在3D打印機支架2上上下運動，實現(xiàn)上述運動的具體機構(gòu)是:3D打印機支架2由一根水平支架和兩根豎直支架構(gòu)成，兩根豎直支架的底端分別固定在3D打印機底座I的兩側(cè)，水平支架的兩端分別固定在兩根豎直支架的頂端，每根豎直支架上分別沿豎直方向設(shè)置有一根第二導軌23，X軸模組3的兩端各設(shè)置有一個與第二導軌23相配合的第二滑塊24，每根豎直支架的頂部設(shè)置一個第一電機4，每根第一電機4的輸出軸連接一根第一絲桿29，兩根第一絲桿29與均與X軸模組3螺紋連接，本實施例中連個第一絲桿29螺紋的旋向、螺距均相同，并且兩個第一電機4同步轉(zhuǎn)動。
[0035]④.設(shè)置在X軸模組3上與X軸模組3構(gòu)成水平移動副的刀盤電機座5，刀盤電機座5內(nèi)安裝刀盤電機6，刀盤電機座5由設(shè)置在X軸模組3—側(cè)的第二電機7驅(qū)動沿水平方向運動；實現(xiàn)上述運動的結(jié)構(gòu)為:X軸模組3上平行的設(shè)置有兩根第三導軌25，刀盤電機座5上設(shè)置有與第三導軌25相配合的第三滑塊26，第二電機7固定在X軸模組3的端部，其輸出軸連接第二絲桿28，第二絲桿28與刀盤電機座5螺紋連接。
[0036]⑤.設(shè)置在3D打印機底座I上與3D打印機底座I構(gòu)成水平移動副的打印物體支撐平臺8，打印物體支撐平臺8由設(shè)置在3D打印機底座I上的第三電機9驅(qū)動沿水平方向運動，并且刀盤電機座5與打印物體支撐平臺8運動的方向垂直;3D打印機底座I上設(shè)置有兩根平行的第一導軌21，打印物體支撐平臺8底部設(shè)置有與第一導軌21相配合的第一滑塊22，第三電機9的輸出軸連接第三絲桿27，第三絲桿27與打印物體支撐平臺8螺紋連接。
[0037]⑥.安裝在刀盤電機6輸出軸上并且隨刀盤電機6輸出軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動的刀盤10，所述的刀盤10呈十字形，刀盤10的四個端部各設(shè)置有一個與刀盤10垂直的翻邊11，且翻邊11的方向朝向遠離刀盤電機6的一側(cè)，翻邊11上開有安裝孔12，四個翻邊11上分別安裝用于安裝鉚頭的鉚接機主軸16、用于安裝激光器的激光器主軸17、用于安裝銑刀的銑床主軸18和用于安裝打印頭的3D打印主軸19，具體為安裝在四個安裝孔12內(nèi)。
[0038]⑦.安裝在刀盤電機座5上的位置感應(yīng)器13。
[0039]⑧.刀盤電機座5上設(shè)置有超聲波安裝支架14，超聲波安裝支架14上安裝超聲波發(fā)生器15。
[0040]⑨.設(shè)置在3D打印機底座I底部的多個萬向輪20。[0041 ]⑩.兩根斜支架30，每根斜支架30的底端與3D打印機底座I固定，頂端與3D打印機支架2的頂部相固定，斜支架30、3D打印機底座I和3D打印機支架2構(gòu)成三角結(jié)構(gòu)，從而使3D打印機支架2更穩(wěn)定，防止在工作中3D打印機支架2發(fā)生晃動。
[0042]實施例二:
[0043]本實施例與實施例一相比，結(jié)構(gòu)大體上相似，區(qū)別是本實施例中第一電機4和第一絲桿29的數(shù)量均只有一個，第一電機4安裝在水平支架上，第一絲桿29與X軸模組3中部螺紋連接，其余的結(jié)構(gòu)均與實施例一相同。
[0044]本申請中3d打印或者機加工支架的切換，只需啟動刀盤電機6，驅(qū)動刀盤10轉(zhuǎn)動一定的角度即可，如上述實施例一和實施例二中刀盤為十字形，所以刀盤10轉(zhuǎn)動90度，如果刀盤10是其他的形狀，比如翻邊成60度均勻分布，則刀盤轉(zhuǎn)動60度即實現(xiàn)切換。
[0045]本申請上述實施例中的螺紋連接的方式有多種，比如可以是在與絲桿螺紋連接的部件上直接鉆螺紋孔，絲桿安裝在螺紋孔內(nèi)，也可以是在與絲桿螺紋連接的部件上設(shè)置螺母，絲桿穿過螺母等。
[0046]本實用新型說明書中為作特別說明的均為現(xiàn)有技術(shù)或者通過現(xiàn)有的技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)，應(yīng)當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種自動切換主軸的多功能3D打印設(shè)備，其特征在于:包括: 3D打印機底座(I); 固定在3D打印機底座(I)兩側(cè)的3D打印機支架(2); 設(shè)置在3D打印機支架(I)上并且與3D打印機支架(2)構(gòu)成垂直移動副的X軸模組(3)，X軸模組(3)由設(shè)置在3D打印機支架(2)頂部的第一電機(4)驅(qū)動在3D打印機支架(2)上上下運動； 設(shè)置在X軸模組(3)上與X軸模組(3)構(gòu)成水平移動副的刀盤電機座(5)，刀盤電機座(5)內(nèi)安裝刀盤電機(6)，刀盤電機座(5)由設(shè)置在X軸模組(3)—側(cè)的第二電機(7)驅(qū)動沿水平方向運動； 設(shè)置在3D打印機底座(I)上與3D打印機底座(I)構(gòu)成水平移動副的打印物體支撐平臺(8)，打印物體支撐平臺(8)由設(shè)置在3D打印機底座(I)上的第三電機(9)驅(qū)動沿水平方向運動，并且刀盤電機座(5)與打印物體支撐平臺(8)運動的方向垂直； 安裝在刀盤電機(6)輸出軸上并且隨刀盤電機(6)輸出軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動的刀盤(10)，刀盤(10)用于安裝3d打印主軸或者機床主軸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動切換主軸的多功能3D打印設(shè)備，其特征在于:所述的刀盤(10)呈十字形，刀盤(10)的四個端部各設(shè)置有一個與刀盤(10)垂直的翻邊(11)，且翻邊(11)的方向朝向遠離刀盤電機(6)的一側(cè)，翻邊(11)上開有安裝孔(12)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動切換主軸的多功能3D打印設(shè)備，其特征在于:刀盤電機座(5)上設(shè)置位置感應(yīng)器(13)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動切換主軸的多功能3D打印設(shè)備，其特征在于:刀盤電機座(5)上設(shè)置有超聲波安裝支架(14)，超聲波安裝支架(14)上安裝超聲波發(fā)生器(15)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動切換主軸的多功能3D打印設(shè)備，其特征在于:四個翻邊(11)上分別安裝鉚接機主軸(16)、激光器主軸(17)、銑床主軸(18)和3D打印主軸(19)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動給料多頭熔融擠出成型3D打印設(shè)備，其特征在于:3D打印機底座(I)底部設(shè)置萬向輪(20)。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的自動給料多頭熔融擠出成型3D打印設(shè)備，其特征在于:3D打印機底座(I)上設(shè)置有兩根平行的第一導軌(21)，打印物體支撐平臺(8)底部設(shè)置有與第一導軌(21)相配合的第一滑塊(22) ;3D打印機支架(2)上設(shè)置有兩根平行的第二導軌(23)，X軸模組(3)上設(shè)置有與第二導軌(23)相配合的第二滑塊(24) ;X軸模組(3)上平行的設(shè)置有兩根第三導軌(25)，刀盤電機座(5)上設(shè)置有與第三導軌(25)相配合的第三滑塊(26)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動給料多頭熔融擠出成型3D打印設(shè)備，其特征在于:第三電機(9)的輸出軸連接第三絲桿(27)，第三絲桿(27)與打印物體支撐平臺(8)螺紋連接;第二電機(7)的輸出軸連接第二絲桿(28)，第二絲桿(28)與刀盤電機座(5)螺紋連接;第一電機(4)的輸出軸連接第一絲桿(29)，第一絲桿(29)與X軸模組(3)螺紋連接。
【文檔編號】B23P23/04GK205416382SQ201620165916
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月4日
【發(fā)明人】陳豐, 洪騰蛟, 孟凡盛, 曾其良, 丁鳳娟
【申請人】安徽科技學院