[发明专利]一种3D打印机

说明书

技术领域

本发明涉及一种3D打印机，尤其涉及基于光固化原理的3D打印机。

背景技术

目前非常热门的3D打印技术中采用的成型原理非常多，不同的原理会产生一系列不同的设备；基于立体光固化法成型的3D打印机设备的工作原理是将光固化材料铺设于工作台上，激光器根据预成型产品的三维结构进行选择性固化，而后，工作台相对打印头下降一层，再重新铺设一层光固化材料，周而复始；现有设备中，由于打印头需要平移，使得整体稳定性较差，尤其在一些现有设计中，将打印头设计成同时完成多个方向移动，如此导致了非常差的稳定性；与此同时，为了便于观察和操控，有需要将加工平台设置于高处，传统的结构中，采用较高的支撑组件使得打印头以及加工平台均处于不太稳定的状态；

与此同时，我们研究发现，通过丝杠螺母的原理实现二维方向（X方向和Y方向）的调整是相对精确和易于实现的，但是其精确度在一些高标准要求时往往不能实现非常精确的某一个坐标位置的定位，这样导致了加工精度降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种3D打印机，其能够实现稳定的加工过程，同时具备精准的二维调整结构。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种3D打印机，包含用于组装打印头组件的平移机头，所述平移机头通过平移组件驱动，所述平移组件组装在机头组装平台上；所述机头组装平台上设置有用于组装成型平台的加工平台；

所述成型平台通过二维调整组件驱动实现水平和竖直方向的二维移动；

所述打印头组件包含打印头和用于驱动打印头升降的升降组件；

所述二维调整组件包含双凸轮驱动轴，双凸轮驱动轴连同其上固定的平面凸轮和圆柱凸轮一同旋转，圆柱凸轮推动水平移动滑块沿着水平移动直线导轨作水平的直线运动，平面凸轮则推动套装在水平移动滑块内部的竖直移动滑块沿着竖直移动直线导轨作竖直方向的直线运动；所述加工平台通过支撑组件组装在所述竖直移动滑块上。

本发明的优选实施方式和进一步的改进点如下：

（1）所述加工平台为圆盘型结构；所述支撑组件包含水平旋转的旋转轴以及驱动旋转轴转动的驱动电机，所述旋转轴的顶端安装在所述加工平台的底面中心。

（2）所述加工平台为光固化成型平台，其上开设一圈排料槽，排料槽的槽底开设通孔，形成排料孔；

所述打印头包含有Y移动架，Y移动架上同时安装有铺料斗和固化激光器，其分别通过气缸和升降电机驱动升降；

所述铺料斗内装有液态光固化材料，铺料斗上安装加热模块，铺料斗底部为通过铺料电机控制开合的铺料口，铺料口的侧面设置有刮板。

进一步的是：所述升降组件包含沿着高度方向设置的升降导轨，升降导轨上滑动组装升降滑板，所述升降导轨的顶端设置有升降电机，升降电机的输出轴安装主动带轮，升降导轨的底端的侧面位置对应的安装有被动带轮，主动带轮和被动带轮上套装有传动带，所述传动带与所述升降滑板通过连接件连接。

（3）所述平移组件包含丝杠，丝杠两端转动安装在轴承座上，丝杠通过步进电机驱动转动，丝杠上啮合安装移动螺母；所述丝杠的两侧平行的设置有平移导轨；

所述平移机头底部固定安装在所述移动螺母上，与此同时，平移机头底部滑动组装在所述平移导轨上。

（4）所述加热模块为设置于铺料斗外表面的加热板。

进一步的是：所述旋转电机驱动的旋转轴上安装有圆光栅；所述水平移动导轨和竖直移动导轨上安装有光栅尺。

（5）所述平移机头上还组装有供料组件。

本发明有益效果是：

本发明公开的一种3D打印机，其包含用于组装打印头组件的平移机头，所述平移机头通过平移组件驱动，所述平移组件组装在机头组装平台上；所述机头组装平台上设置有用于组装成型平台的加工平台；上述结构实现了机头的平移，且该结构中，明显的成型平台高于机头组装平台，保证了机头的低重心，使得机头平移过程更加稳定；成型平台设置在高处能够保证成型平台位于便于操控和观察的位置；

本发明的打印头组件包含打印头和用于驱动打印头升降的升降组件；打印头的升降来完成一层一层加料固化；加工平台本身实现二维运动；将每个方向的运动均匀分解，最大限度的保证了整体运动的稳定性；