一种五轴3D打印机的制作方法

一种五轴3d打印机
技术领域
1.本实用新型属于3d打印机领域，尤其是涉及一种五轴3d打印机。


背景技术：

2.3d打印机最早出现在二十世纪九十年代，在二十一世纪得到了大力发展，他不同于其他加工技术，不需要使用任何刀具，是一种增材制造的加工手段，它不需要很高的技术要求，就可以很快的将需要的零件制造出来，大大缩短制造的时间成本。
3.目前市面上大部分为三轴的3d打印机，它们通过xy轴的移动在平台上打印一层，再通过z轴的移动将工件逐层累积的方式打印出来，这种打印方式在打印侧面与水平面夹角较小的零件时，会需要添加支撑或打印件有台阶效应。
4.现有技术所研究的五轴3d打印机，一部分五轴3d打印机xyz的移动和ab的翻转皆采用stewart并联机构实现，这样会导致打印机的z轴方向空间利用率低。有xyz移动采用龙门式、其ab轴转动采用stewart并联机构实现，其运动惯性大，打印速度慢、打印工件表面粗糙。也有xyz移动采用stewart并联机构，其两轴的转动采用沿x轴和z轴转动，其沿z轴转动会使底板热床导线频繁转动，而使导线极易老化。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种五轴3d打印机，其结构紧凑，提高空间利用率，打印出的产品表面无台阶且表面光滑，保证打印效果，避免材料浪费，提高打印效率。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种五轴3d打印机，包括支架、六角平台、a轴座、b轴座和加热底板，所述六角平台通过移动机构可升降设置在所述支架上，所述移动机构包括连杆、滑轨和滑块，所述支架包括支架杆，所述滑轨设置在所述支架杆的内侧，所述滑块滑动设置在所述滑轨上，所述连杆的一端与所述滑块相铰接，所述连杆的另一端与所述六角平台相铰接，在所述六角平台上设置有打印喷头，所述a 轴座可转动设置在所述打印喷头的下方，所述b轴座可转动设置在所述a 轴座内，所述加热底板设置在所述b轴座上。使其架构紧凑，通过移动机构实现打印喷头z轴方向的移动，通过a轴座与b轴座的转动，实现x轴与y轴方向的转动。
7.进一步的，在所述支架内设置有底座，在所述a轴座的两端均设置有第一转轴，所述a轴座通过所述第一转轴转动设置在所述底座内。使打印喷头实现x轴方向的移动。
8.进一步的，在所述a轴座内设置有底架，所述底架与所述第一转轴相平行，所述b轴座通过第二转轴转动设置在所述底架内。使打印喷头实现y 轴方向的移动。
9.进一步的，所述第一转轴的设置方向与所述第二转轴的设置方向相垂直。节省了空间，使设备占地面积小。
10.进一步的，在所述底座内设置有a驱动电机，在所述a驱动电机的输出端设置有a齿轮，在所述a轴座的外侧设有与所述a齿轮相啮合的第一半圆形齿条。通过a驱动电机驱动a
轴座的转动。
11.进一步的，在所述a轴座内设置有b驱动电机，在所述b驱动电机的输出端设置有b齿轮，在所述b轴座的外侧设有与所述b齿轮相啮合的第二半圆形齿条。通过b驱动电机驱动b轴座的转动。
12.进一步的，所述连杆设置有两个，所述连杆分别设置在所述滑块的两侧。加强了稳固性。
13.进一步的，所述支架杆与所述移动机构均至少设置有三个。保证打印喷头的平稳升降。
14.本实用新型具有的优点和积极效果是：
15.1、由于采用上述技术方案，通过移动机构的设置，使打印喷头平稳的在z轴方向移动，通过a轴座与b轴座的转动，实现打印喷头在x轴与y 轴方向的移动。本实用新型结构紧凑，提高了打印机的空间利用率，且通过a驱动电机和b驱动电机，分别驱动a轴座和b轴座，不会发生导线缠绕，造成线路老化。
16.2、通过xyz轴的配合，使打印件的打印点与其下一层所对应点的连线时刻垂直于水平面，保证正在打印的位置不悬空，在打印复杂零件时，也无需添加支撑，不会产生台阶效应，提高打印效率。
附图说明
17.图1是本实用新型移动机构结构图；
18.图2是本实用新型结构图；
19.图3是本实用新型a、b轴座结构图；
20.图4是本实用新型b轴座结构图。
21.图中：
22.1、支架；101、支架杆；2、滑轨；21、滑块；3、连杆；4、六角平台；5、打印喷头；6、a轴座；61、第一半圆形齿条；62、第一转轴；7、底座；8、 a驱动电机；81、a齿轮；9、b轴座；91、第二半圆形齿条；92、第二转轴； 10、加热底板；11、底架；12、b驱动电机；121、b齿轮。
具体实施方式
23.下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。
24.如图1至图4所示，本实施例提供一种五轴3d打印机，包括支架1、六角平台4、加热底板10、a轴座6和b轴座9，支架1包括支架杆101，六角平台4通过移动机构可升降设置在支架1上，移动机构包括连杆3、滑轨2和滑块21，滑轨2设置在支架杆101的内侧，滑块21滑动设置在滑轨2上，连杆3的一端与滑块相铰接，另一端与六角平台4相铰接，连杆3设置有两个，分别位于滑块21的两侧，支架杆101与移动机构设置的数量相同，支架杆101与移动机构最少设置有三个，在本实施例中，连杆3设置有三个，移动机构在六角平台4上等距环绕设置有三个，三个滑动机构分别与三个支架杆101相配合，在六角平台4上设置有打印喷头5，滑块21 由驱动电机使滑块21沿滑轨2上下移动，通过移动机构，使打印喷头5平稳的升降，实现z轴的移动。
25.在支架1内设置有底座7，底座7位于打印喷头5的下方，在a轴座的两端均设置有第
一转轴62，a轴座6通过两端的第一转轴62转动设置在底座7上，在底座7内设置有a驱动电机8，在a驱动电机8的输出端设置有 a齿轮81，在a轴座6的外侧设有与a齿轮81相啮合的第一半圆形齿条61，通过a驱动电机8带动a轴座6转动，使打印喷头5实现x轴的转动。
26.在a轴座6内设置有底架11，底架11的设置方向与第一转轴62相平行，b轴座9通过第二转轴92转动设置在底架11上，第二转轴92的设置方向与第一转轴62的设置方向相垂直，加热底板10设置在b轴座9的顶端，加热底板10位于打印喷头5的下方，在a轴6内设置有b驱动电机12，在b驱动电机12的输出端设置有b齿轮121，在b轴座9的外侧设有与b 齿轮121相啮合的第二半圆形齿条91，通过b驱动电机12带动b轴座9的转动，b轴座9的转动方向与a轴座6的转动方向相垂直，使打印喷头5实现y轴的转动。
27.本实例的工作过程：
28.由驱动电机驱动滑块21沿滑轨2上下移动，滑块21通过连杆3带动六角平台4，使打印喷头实现z轴相的移动。
29.a驱动电机8驱动a齿轮81，使之与第一半圆形齿条61相啮合，实现 a轴座6在x轴方向的转动，b驱动电机12驱动b齿轮121，使之与第二半圆形齿条91相啮合，实现b轴座9在y轴方向的转动。
30.本实用新型的有益效果是：
31.通过三个滑块上下有规律的移动，使打印喷头5实现z轴方向的移动，通过a轴座与b轴座9的偏转，实现打印喷头5在xy轴方向的移动。
32.本实用新型时刻保证打印件正在打印的一点与其下一层所对应点连线垂直于水平面，保证正在打印的位置不悬空，可以实现打印复杂零件时无需添加支撑，且无台阶效应，保证高效率打印。
33.b轴座9转动设置在a轴座6上，使其结构紧凑，占用空间小，提高了五轴3d打印机的空间利用率。通过电机驱动x轴与y轴的转动，保证导线不会发生缠绕，解决线路易老化的问题。
34.以上对本实用新型的一个或多个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。