[实用新型]一种快速成型三向运动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及快速原型制造装置，尤其是涉及一种快速成型三向运动装置。 

背景技术

快速成型技术（Rapid Prototyping，简称RP）是一种基于材料离散堆积法的高新制造技术，其基本原理是：将加工零件的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据，在轮廓数据的基础上进行加工路径规划，成型机控制喷嘴（或激光器）喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂（或固化一层又一层的液态光敏树脂，或切割一层又一层的片状材料，或有选择性地烧结一层接一层的粉末材料）形成一系列具有一个微小厚度的片状实体，再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体，便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。 

目前快速成型运动主要是实现XYZ三向运动，现有的快速成型机三向运动机构主要有两种：1、喷头或激光器在XY平面运动，工作平台为Z向运动（这种针对于液体、粉末）；2、喷头或激光器XZ平面运动，工作平台为Y向运动。 

在快速成型控制中，喷头或激光器的运动轨迹与阿基米德螺旋线相似，而这种螺旋线在笛卡尔坐标系下表示是相对复杂的。同时在初次成型原型时需要人为的调整平台，使喷头或激光器与平台保持水平。因此在快速成型加工，需要一种免调平，且运动平稳、更易于表示阿基米德运动轨迹的运动装置。 

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种快速成型三向运动装置，不仅更适合阿基米德螺旋线轨迹运动，而且运动平稳、精度高、无需调平。 

本实用新型的目的通过下述技术方案实现： 

包括：包括：机架、工作平台、Z向运动主动丝杠、Z向运动从动丝杠、底座平台、喷头或激光器-光杆-同步带组合机构、限位开关； Z向运动主动丝杠、Z向运动从动丝杠穿过工作平台，Z向运动主动丝杠、Z向运动从动丝杠通过Z向运动同步带两两连接，底座平台设有圆弧槽导轨；喷头或激光器-光杆-同步带组合机构位于工作平台上方；该机构由两根垂直光杆及两根水平光杆组成门型结构，固定端垂直光杆顶端有径向驱动电机底座，其上固定有径向驱动电机，连接主动带轮，通过径向运动水平同步带连接固定支座及从动带轮，自由端垂直光杆底端安装有滑轮，喷头或激光器安装在固定底座上。

按上述技术方案，所述的工作平台为扇形，且开有一个圆弧槽、一个圆孔及三个螺纹孔；圆孔位于工作平台中心，固定端垂直光杆穿过圆孔且固定于底座平台，自由端垂直光杆穿过圆弧槽导轨，Z向运动主动丝杠、Z向运动从动丝杠分别穿过螺纹孔。 

按上述技术方案，所述的底座平台通过螺钉连接固定在机架上，底座平台上设有Z向运动驱动电机和圆周运动驱动电机，固定端垂直光杆底端与圆周运动驱动电机连接。自由端垂直光杆底端滑轮位于底座平台圆弧槽导轨上。 

按上述技术方案，所述的Z向运动主动丝杠5、Z向运动从动丝杠6底端均有两个Z向运动同步带轮8，Z向运动驱动电机16安装在Z向运动主动丝杠5上，Z向运动主动丝杠5、Z向运动从动丝杠6通过Z向运动同步带7两两连接。 

按上述技术方案，所述的喷头或激光器-光杆-同步带组合机构的两根水平光杆通过底座套固定，水平光杆上布置的固定支座通过直线轴承连接；固定端垂直光杆的径向运动驱动电机上有主动带轮，在自由端垂直光杆上有从动带轮，两者通过径向运动水平同步带连接。 

按上述技术方案，所述的限位开关均设置在运动极限位置。 

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点： 

设置三根竖直方向的丝杠，利用电机驱动其中一根丝杠，通过带传动实现三根丝杠的同步运动，从而实现工作平台Z向平稳运动，在安装工作平台时，若其能顺利到达丝杠底端，则平台便不需要调整即与喷头保持水平。相比现有的传动机构，其采用极坐标系形式，更容易表示实现阿基米德螺旋线喷头运动轨迹。该机构能通过添加多个水平光杆悬臂结构，可安装多个喷头或激光器实现多材料多颜色零件成型。

附图说明

图1为本实用新型的三维结构示意图。 

图2为本实用新型的内部传动机构三维结构示意图。 

图3为本实用新型的内部传动机构前视示意图。