[实用新型]一种平行并联臂3D打印机

说明书

本实用新型公开了一种平行并联臂3D打印机，属于增材制造技术领域。3D打印机，包括底座、竖向支架、竖向活动板、打印机小臂、打印机大臂、打印喷头件、打印机臂联动装置、竖向支架连接装置，打印机臂联动装置包括小臂旋转轴、大臂旋转轴、同步齿带、双层支座、小臂电机、大臂电机，大臂旋转轴的内圈固定连接竖向活动板，大臂旋转轴的外圈连接打印机大臂的一端，打印机大臂的另一端连接小臂旋转轴的外圈，小臂旋转轴的内圈连接打印机小臂的一端，打印机小臂的另一端连接打印喷头件，双层支座底层固定连接打印机大臂，双层支座上层连接小臂电机。本实用新型的打印机具有制作成本低、结构精简、无打印平台、安装简便、调整便捷、Z轴简化的特点。

技术领域

本实用新型具体涉及一种平行并联臂3D打印机，属于增材制造技术领域。

背景技术

随着对逆向制造创新技术之一的3D打印技术越来越受重视，桌面级打印机的成本越来越低。三维打印机民用化的进程越来越快，对教学单位的创新教育来讲，需要结构更新颖、成本更低的桌面级3D打印机。

现有的3D打印机存在单臂打印范围小的不足，双臂打印虽然可以扩大打印范围，但是双臂打印时两臂的转动惯量大，并且采用双臂打印时打印部件的运动平稳性和直线性很难保证。并且双臂打印机的结构通常比较复杂，加工和装配都比较困难。

实用新型内容

因此，本实用新型针对现有技术中3D打印机存在的不足，提供一种平行串联机械臂3D打印机，采用两个旋转机械臂结构，具有制作成本低、结构精简、无打印平台、安装简便、调整便捷、Z轴简化的特点。

具体的技术方案为：

一种平行并联臂3D打印机，包括底座，所述平行并联臂3D打印机还包括竖向支架、竖向活动板、打印机小臂、打印机大臂、打印喷头件、打印机臂联动装置、竖向支架连接装置，所述竖向支架上设有竖向滑槽，竖向支架端部与底座固定连接，所述竖向支架连接装置包括联轴器、丝杠、丝杠电机，联轴器安装在底座上，联轴器的两端分别连接丝杠和丝杠电机，丝杠竖直方向设置且通过螺母连接竖向活动板，竖向活动板上设有与竖向滑槽对应的滚轮，所述打印机臂联动装置包括小臂旋转轴、大臂旋转轴、同步齿带、双层支座、小臂电机、大臂电机，大臂旋转轴的内圈固定连接竖向活动板，大臂旋转轴的外圈连接打印机大臂的一端，打印机大臂的另一端连接小臂旋转轴的外圈，小臂旋转轴的内圈连接打印机小臂的一端，打印机小臂的另一端连接打印喷头件，双层支座底层固定连接打印机大臂，双层支座上层连接小臂电机，同步齿带的两端分别套接在小臂电机输出端和小臂旋转轴上，大臂电机的输出端连接大臂旋转轴，大臂电机输出端与小臂电机输出端在竖直方向上同轴，小臂和大臂一起绕着大臂电机旋转，转动范围是180度，小臂绕着转轴中心旋转，转动范围是270度。

进一步的，所述底座及竖向支架均为铝型材制成，采用串联臂结构作为打印头运动机构，串联臂设计为一个大臂和一个小臂的串联机构。两臂联合运行成为打印机平面运动机构。打印区域为一个扇形环的一部分。

进一步的，水平串联臂的大臂、小臂和Z轴移动部件一起在垂直方向运动，小臂电机通过连接件叠压在大臂电机之上，小臂电机不随大臂的转动而转动而是与大臂电机保持相对位置不变。这样减少了两臂运动时的转动惯量。

进一步的，打印喷头件安装在Z轴滑车上，Z轴滑车采用多轮式结构，所述滚轮数量为4个，矩形布置。滑车采用前后两片结构。

进一步的，所述底座上还设有挤出装置，挤出装置包括挤出齿轮和挤出电机，挤出电机输出端连接挤出齿轮。

挤出装置用于挤压打印线材，以适应不同的打印需求。

进一步的，所述竖向支架顶端还设有丝杠限位开关，打印机大臂和打印机小臂上分别装有坐标原点限位开关。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的平行并联臂3D打印机与现有技术相比，具有以下优点：