自動(dòng)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(shí)用新型公開了一種自動(dòng)切換主軸的多功能3D打印設(shè)備，包括：3D打印機(jī)底座；3D打印機(jī)支架；X軸模組，X軸模組由設(shè)置在3D打印機(jī)支架頂部的第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)在3D打印機(jī)支架上上下運(yùn)動(dòng)；刀盤電機(jī)座，刀盤電機(jī)座內(nèi)安裝刀盤電機(jī)，刀盤電機(jī)座由設(shè)置在X軸模組一側(cè)的第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)沿水平方向運(yùn)動(dòng)；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(jī)底座上的第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)沿水平方向運(yùn)動(dòng)；安裝在刀盤電機(jī)輸出軸上并且隨刀盤電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的刀盤，刀盤用于安裝3d打印主軸或者機(jī)床主軸。有益效果是：本申請?jiān)O(shè)置自動(dòng)更換主軸的多功能3D打印設(shè)備，可自動(dòng)切換主軸，實(shí)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(dòng)切換主軸的多功能3D打印設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)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(shí)，往往需要重新切換機(jī)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(huì)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(shí)用新型的目的是提供一種自動(dòng)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(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0005]—種自動(dòng)切換主軸的多功能3D打印設(shè)備，包括:
[0006]3D打印機(jī)底座；
[0007 ]固定在3D打印機(jī)底座兩側(cè)的3D打印機(jī)支架；
[0008]設(shè)置在3D打印機(jī)支架上并且與3D打印機(jī)支架構(gòu)成垂直移動(dòng)副的X軸模組，X軸模組由設(shè)置在3D打印機(jī)支架頂部的第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)在3D打印機(jī)支架上上下運(yùn)動(dòng)；
[0009]設(shè)置在X軸模組上與X軸模組構(gòu)成水平移動(dòng)副的刀盤電機(jī)座，刀盤電機(jī)座內(nèi)安裝刀盤電機(jī)，刀盤電機(jī)座由設(shè)置在X軸模組一側(cè)的第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)沿水平方向運(yùn)動(dòng)；
[0010]設(shè)置在3D打印機(jī)底座上與3D打印機(jī)底座構(gòu)成水平移動(dòng)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(jī)底座上的第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)沿水平方向運(yùn)動(dòng)，并且刀盤電機(jī)座與打印物體支撐平臺運(yùn)動(dòng)的方向垂直；
[0011]安裝在刀盤電機(jī)輸出軸上并且隨刀盤電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的刀盤，刀盤用于安裝3D打印主軸或者機(jī)床主軸。
[0012]本實(shí)用新型設(shè)置隨刀盤電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)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(dòng)刀盤電機(jī)即可，本申請集約化生產(chǎn)，一機(jī)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(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的刀盤呈十字形，刀盤的四個(gè)端部各設(shè)置有一個(gè)與刀盤垂直的翻邊，且翻邊的方向朝向遠(yuǎn)離刀盤電機(jī)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(shí)現(xiàn)3D打印與其他機(jī)加工的切換，刀盤電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)90度即可，翻邊上開安裝孔，便于3D打印主軸與其他機(jī)床主軸的安裝。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，刀盤電機(jī)座上設(shè)置位置感應(yīng)器。
[0016]刀盤電機(jī)座上設(shè)置感應(yīng)器，用于感應(yīng)刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)至預(yù)定位置，刀盤電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，刀盤電機(jī)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(shí)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(shí)際加工中根據(jù)需要決定是不是使用。
[0019]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，四個(gè)翻邊上分別安裝鉚接機(jī)主軸、激光器主軸、銑床主軸和3D打印主軸。
[0020]鉚接機(jī)主軸、激光器主軸、銑床主軸和3D打印主軸，實(shí)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(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，3D打印機(jī)底座底部設(shè)置萬向輪。設(shè)置萬向輪，便于設(shè)備的搬運(yùn)和移動(dòng)。
[0022]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，3D打印機(jī)底座上設(shè)置有兩根平行的第一導(dǎo)軌，打印物體支撐平臺底部設(shè)置有與第一導(dǎo)軌相配合的第一滑塊，第一導(dǎo)軌與第一滑塊相配合，實(shí)現(xiàn)打印物體支撐平臺在3D打印機(jī)底座上的水平滑動(dòng);3D打印機(jī)支架上設(shè)置有兩根平行的第二導(dǎo)軌，X軸模組上設(shè)置有與第二導(dǎo)軌相配合的第二滑塊，第二導(dǎo)軌與第二滑塊相配合，實(shí)現(xiàn)X軸模組在3D大運(yùn)機(jī)支架上豎直滑動(dòng);X軸模組上平行的設(shè)置有兩根第三導(dǎo)軌，刀盤電機(jī)座上設(shè)置有與第三導(dǎo)軌相配合的第三滑塊，第三導(dǎo)軌與第三滑塊相配合，實(shí)現(xiàn)刀盤電機(jī)座在X軸模組上的水平滑動(dòng)。
[0023]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，第三電機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)第三絲桿，由于第三電機(jī)安裝在3D打印機(jī)底座上，其位置相對打印機(jī)底座固定，因此打印物體支撐平臺在絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)沿絲桿的長度方向運(yùn)動(dòng);第二電機(jī)的輸出軸連接第二絲桿，第二絲桿與刀盤電機(jī)座螺紋連接，刀盤電機(jī)座的運(yùn)動(dòng)原理與打印物體支撐平臺的運(yùn)動(dòng)原理相同，此處不予詳述;第一電機(jī)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(yùn)動(dòng)原理與打印物體支撐平臺的運(yùn)動(dòng)原理相同，此處亦不予詳述。
[0024]綜上所述，本實(shí)用新型的有益效果是:本申請?jiān)O(shè)置自動(dòng)更換主軸的多功能3D打印設(shè)備，可自動(dòng)切換主軸，實(shí)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(jī)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(jī)、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(jī)底座;2、3D打印機(jī)支架;3、X軸模組;4、第一電機(jī);5、刀盤電機(jī)座；6、刀盤電機(jī);7、第二電機(jī);8、打印物體支撐平臺；9、第三電機(jī)；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(jī)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(dǎo)軌;22、第一滑塊;23、第二導(dǎo)軌；24、第二滑塊;25、第三導(dǎo)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(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的說明。
[0030]實(shí)施例一:
[0031]如圖1至圖3所示的自動(dòng)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(jī)底座I。
[0033]②.固定在3D打印機(jī)底座I兩側(cè)的3D打印機(jī)支架2。
[0034]③.設(shè)置在3D打印機(jī)支架I上并且與3D打印機(jī)支架2構(gòu)成垂直移動(dòng)副的X軸模組3，X軸模組3由設(shè)置在3D打印機(jī)支架2頂部的第一電機(jī)4驅(qū)動(dòng)在3D打印機(jī)支架2上上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動(dòng)的具體機(jī)構(gòu)是:3D打印機(jī)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(jī)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(dǎo)軌23，X軸模組3的兩端各設(shè)置有一個(gè)與第二導(dǎo)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(gè)第一電機(jī)4，每根第一電機(jī)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(shí)施例中連個(gè)第一絲桿29螺紋的旋向、螺距均相同，并且兩個(gè)第一電機(jī)4同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
[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(dòng)副的刀盤電機(jī)座5，刀盤電機(jī)座5內(nèi)安裝刀盤電機(jī)6，刀盤電機(jī)座5由設(shè)置在X軸模組3—側(cè)的第二電機(jī)7驅(qū)動(dòng)沿水平方向運(yùn)動(dòng)；實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)為:X軸模組3上平行的設(shè)置有兩根第三導(dǎo)軌25，刀盤電機(jī)座5上設(shè)置有與第三導(dǎo)軌25相配合的第三滑塊26，第二電機(jī)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(jī)座5螺紋連接。
[0036]⑤.設(shè)置在3D打印機(jī)底座I上與3D打印機(jī)底座I構(gòu)成水平移動(dòng)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(jī)底座I上的第三電機(jī)9驅(qū)動(dòng)沿水平方向運(yùn)動(dòng)，并且刀盤電機(jī)座5與打印物體支撐平臺8運(yùn)動(dòng)的方向垂直;3D打印機(jī)底座I上設(shè)置有兩根平行的第一導(dǎo)軌21，打印物體支撐平臺8底部設(shè)置有與第一導(dǎo)軌21相配合的第一滑塊22，第三電機(jī)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(jī)6輸出軸上并且隨刀盤電機(jī)6輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的刀盤10，所述的刀盤10呈十字形，刀盤10的四個(gè)端部各設(shè)置有一個(gè)與刀盤10垂直的翻邊11，且翻邊11的方向朝向遠(yuǎn)離刀盤電機(jī)6的一側(cè)，翻邊11上開有安裝孔12，四個(gè)翻邊11上分別安裝用于安裝鉚頭的鉚接機(jī)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(gè)安裝孔12內(nèi)。
[0038]⑦.安裝在刀盤電機(jī)座5上的位置感應(yīng)器13。
[0039]⑧.刀盤電機(jī)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(jī)底座I底部的多個(gè)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(jī)底座I固定，頂端與3D打印機(jī)支架2的頂部相固定，斜支架30、3D打印機(jī)底座I和3D打印機(jī)支架2構(gòu)成三角結(jié)構(gòu)，從而使3D打印機(jī)支架2更穩(wěn)定，防止在工作中3D打印機(jī)支架2發(fā)生晃動(dòng)。
[0042]實(shí)施例二:
[0043]本實(shí)施例與實(shí)施例一相比，結(jié)構(gòu)大體上相似，區(qū)別是本實(shí)施例中第一電機(jī)4和第一絲桿29的數(shù)量均只有一個(gè)，第一電機(jī)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(shí)施例一相同。
[0044]本申請中3d打印或者機(jī)加工支架的切換，只需啟動(dòng)刀盤電機(jī)6，驅(qū)動(dòng)刀盤10轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度即可，如上述實(shí)施例一和實(shí)施例二中刀盤為十字形，所以刀盤10轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)60度即實(shí)現(xiàn)切換。
[0045]本申請上述實(shí)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(shí)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(dāng)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(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)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(jī)底座(I); 固定在3D打印機(jī)底座(I)兩側(cè)的3D打印機(jī)支架(2); 設(shè)置在3D打印機(jī)支架(I)上并且與3D打印機(jī)支架(2)構(gòu)成垂直移動(dòng)副的X軸模組(3)，X軸模組(3)由設(shè)置在3D打印機(jī)支架(2)頂部的第一電機(jī)(4)驅(qū)動(dòng)在3D打印機(jī)支架(2)上上下運(yùn)動(dòng)； 設(shè)置在X軸模組(3)上與X軸模組(3)構(gòu)成水平移動(dòng)副的刀盤電機(jī)座(5)，刀盤電機(jī)座(5)內(nèi)安裝刀盤電機(jī)(6)，刀盤電機(jī)座(5)由設(shè)置在X軸模組(3)—側(cè)的第二電機(jī)(7)驅(qū)動(dòng)沿水平方向運(yùn)動(dòng)； 設(shè)置在3D打印機(jī)底座(I)上與3D打印機(jī)底座(I)構(gòu)成水平移動(dòng)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(jī)底座(I)上的第三電機(jī)(9)驅(qū)動(dòng)沿水平方向運(yùn)動(dòng)，并且刀盤電機(jī)座(5)與打印物體支撐平臺(8)運(yùn)動(dòng)的方向垂直； 安裝在刀盤電機(jī)(6)輸出軸上并且隨刀盤電機(jī)(6)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的刀盤(10)，刀盤(10)用于安裝3d打印主軸或者機(jī)床主軸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)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(gè)端部各設(shè)置有一個(gè)與刀盤(10)垂直的翻邊(11)，且翻邊(11)的方向朝向遠(yuǎn)離刀盤電機(jī)(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(dòng)切換主軸的多功能3D打印設(shè)備，其特征在于:刀盤電機(jī)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(dòng)切換主軸的多功能3D打印設(shè)備，其特征在于:刀盤電機(jī)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(dòng)切換主軸的多功能3D打印設(shè)備，其特征在于:四個(gè)翻邊(11)上分別安裝鉚接機(jī)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(dòng)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(jī)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(xiàng)所述的自動(dòng)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(jī)底座(I)上設(shè)置有兩根平行的第一導(dǎo)軌(21)，打印物體支撐平臺(8)底部設(shè)置有與第一導(dǎo)軌(21)相配合的第一滑塊(22) ;3D打印機(jī)支架(2)上設(shè)置有兩根平行的第二導(dǎo)軌(23)，X軸模組(3)上設(shè)置有與第二導(dǎo)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(dǎo)軌(25)，刀盤電機(jī)座(5)上設(shè)置有與第三導(dǎo)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(dòng)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(jī)(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(jī)(7)的輸出軸連接第二絲桿(28)，第二絲桿(28)與刀盤電機(jī)座(5)螺紋連接;第一電機(jī)(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(xué)院