[实用新型]一种多功能五轴复合式3D打印机

说明书

技术领域

本实用新型属于增材制造技术领域，特别是涉及一种多功能五轴复合式3D打印机。

背景技术

增材制造的地位提高了难加工材料的可加工性，拓展了材料的应用领域，并带动了材料、软件开发等庞大新兴产业的崛起。增材制造推动了传统制造生产模式的变革，培育出了新的制造体系。3D打印技术是一项前瞻性、可变性、创新性非常强的技术，它以其不可比拟的独特优势作用于传统制造业的关键环节，发挥出显著的优化和提升作用。从最近一两年3D打印产业的发展能明显感觉到3D打印开始步入快车道，社会各界从3D打印的概念阶段开始向应用阶段转变，很多传统企业在熟悉了解3D打印后已经开始在用这项技术去协助企业发展。

随着现代制造技术的发展，工业生产对产品外观和性能的要求不断提高，中国的3D打印已在航空航天、汽车、生物医疗、文化创意等领域得到了初步应用，但离实现大规模产业化、工程化应用还有一定距离。3D材料成本和打印时间仍然是阻挡3D打印大规模应用的原因之一，目前，现有的3D打印机浪费材料，特别是支撑材料。因此，迫切需求我们实用新型出一种既能实现快速成型产品，又能最大程度节约材料的3D打印机，实现节约型、环保型的功能设计。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种多功能五轴复合式3D打印机。该3D打印机将五轴联动技术综合应用于3D打印机上，采用逐层堆积的增材加工方式，简单方便的解决了加工复杂零部件尤其是具有“悬空部分的零件”支撑材料浪费的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种多功能五轴复合式3D打印机，包括机身，所述机身由底座、横梁及设置在底座与横梁之间的立柱组成；在机身的下部设置有控制台，在机身内的横梁上设置有第一滑轨装置，3D打印机吐丝机构与第一滑轨装置相配合，能够在传动机构的驱动下，沿第一滑轨装置实现XY平面上的自由平动；在相邻两根立柱上分别竖直设置有第二滑轨装置，在所述第二滑轨装置上设置有悬梁机构，所述悬梁机构能够在传动机构的驱动下，沿第二滑轨装置实现Z轴方向的移动；所述悬梁机构包括悬梁，悬梁的两端分别与第二滑轨装置相配合，其特点是在悬梁的中部通过第一轴承水平设置有第一旋转轴，第一旋转轴的外端与第一电机的输出轴固定连接，以实现绕X轴方向旋转；第二旋转轴通过第二轴承竖直设置在第一旋转轴的内端，第二旋转轴的下端与第二电机的输出轴固定连接，以实现绕Z轴方向旋转，其上端与工作台固定连接；所述3D打印机吐丝机构、第一电机、第二电机及第一滑轨装置和第二滑轨装置的传动机构分别与控制台的控制系统相连接。

所述第一电机和第二电机配套设置有无线模块，所述无线模块与控制台的控制系统相连接。

所述多功能五轴复合式3D打印机还设置有触摸屏，所述触摸屏安装在控制台上，并与控制台的控制系统相连接。

在所述3D打印机吐丝机构侧方的机身上设置有激光位移传感器，所述激光位移传感器与控制台的控制系统相连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的多功能五轴复合式3D打印机在三轴联动的基础上，增加了两个方向的旋转功能，第一旋转轴实现绕X轴方向的旋转功能，第二旋转轴实现绕Z轴方向的旋转功能，进而实现五轴联动的增材加工方式。为打印各种复杂零件节约支撑材料，提高材料的利用率，节约了打印时间和成本，达到绿色、高效的打印效果。

附图说明

图1为本实用新型的多功能五轴复合式3D打印机的结构示意图；

图中：1-机身，2-立柱，3-横梁，4-底座，5-3D打印机吐丝机构，6-第二滑轨装置，7-悬梁机构，8-悬梁，9-第一电机，10-第一旋转轴，11-第二旋转轴，12-第二电机，13-工作台，14-控制台。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。