一種以超聲電機(jī)驅(qū)動的三d打印機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及一種三D打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的不斷發(fā)展，三D打印在各大領(lǐng)域都展現(xiàn)著獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷的重要作用。在各行各業(yè)中都起到了相對的輔助作用。使我們的想象照進(jìn)現(xiàn)實，增加了我們生活的樂趣，在教育和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中讓我們更加的自信。
[0003]三D打印，即快速成型技術(shù)的一種，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。打印機(jī)打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi (像素每英寸)或者微米來計算的?，F(xiàn)有的三D打印機(jī)都是傳統(tǒng)的電機(jī)控制工作的，所以一般情況下需要在電機(jī)處設(shè)置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。由于轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的存在從而影響打印機(jī)的響應(yīng)速度及定位精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有的技術(shù)中存在的不足，提出一種以超聲電機(jī)驅(qū)動的三D打印機(jī)，具有快速響應(yīng)、精密定位的特性。
[0005]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]—種以超聲電機(jī)驅(qū)動的三D打印機(jī)，包括機(jī)箱，所述機(jī)箱內(nèi)設(shè)有垂直移動機(jī)構(gòu)、橫向移動機(jī)構(gòu)、縱向移動機(jī)構(gòu);所述機(jī)箱底部縱向固定有底框架，所述縱向移動機(jī)構(gòu)包括固定在所述底框架上并縱向設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的縱向?qū)к?，所述縱向?qū)к壱欢斯潭ㄓ械谝怀曤姍C(jī)，所述縱向?qū)к壣显O(shè)有縱向滑塊，所述縱向滑塊通過縱向滾珠絲桿連接第一超聲電機(jī);所述垂直移動機(jī)構(gòu)包括固定在所述縱向滑塊上并垂直設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的垂直導(dǎo)軌，所述垂直導(dǎo)軌頂部固定有第二超聲電機(jī)，所述垂直導(dǎo)軌上設(shè)有垂直滑塊，所述垂直滑塊通過垂直滾珠絲桿連接超聲第二超聲電機(jī);所述橫向移動機(jī)構(gòu)包括固定在所述垂直滑塊上并橫向設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的橫向?qū)к墸鰴M向?qū)к壱欢斯潭ㄓ械谌曤姍C(jī)，所述橫向?qū)к壣显O(shè)有橫向滑塊，所述橫向滑塊通過橫向滾珠絲桿連接超聲第三超聲電機(jī);所述橫向滑塊底部安裝擠出機(jī)構(gòu)，所述擠出機(jī)構(gòu)連接有超聲噴碼換能器。
[0007]進(jìn)一步的，所述第一超聲電機(jī)、第二超聲電機(jī)、第三超聲電機(jī)結(jié)構(gòu)相同，均包括定子、轉(zhuǎn)子、輸出軸、底座以及與底座相連接的外殼;所述定子安裝在底座上，定子下表面粘貼有壓電陶瓷，壓電陶瓷的引線通過外殼與底座之間預(yù)留的縫隙引出；所述轉(zhuǎn)子安裝在輸出軸上，轉(zhuǎn)子上端面粘貼有阻尼材料，轉(zhuǎn)子下端面粘貼有摩擦材料層并與定子接觸;所述輸出軸頂端通過上軸承安裝在外殼端蓋上，輸出軸下端通過下軸承定位底座上。
[0008]進(jìn)一步的，所述超聲噴碼換能器包括外殼、匹配層、壓電陶瓷圓盤換能器、背襯、弓丨出電纜和Cymbal陣列接收器;壓電陶瓷圓盤換能器采用厚度方向極化的PZT-5壓電材料制成，Cymbal陣列接收器包括8-16只Cymbal換能器。
[0009]進(jìn)一步的，所述縱向滑塊底部安裝有加熱器，所述機(jī)箱上設(shè)有恒溫器和溫度傳感器，所述加熱器連接恒溫器。
[0010]進(jìn)一步的，還包括限位開關(guān)組，所述限位開關(guān)組包括兩個橫向限位開關(guān)、兩個縱向限位開關(guān)和兩個垂直限位開關(guān)，所述橫向限位開關(guān)分別固定安裝在所述橫向滾珠絲桿兩端，所述縱向限位開關(guān)分別固定安裝在所述縱向滾珠絲桿兩端，所述垂直限位開關(guān)分別固定安裝在所述垂直滾珠絲桿兩端。
[0011]有益效果:本實用新型將超聲電機(jī)應(yīng)用三D打印機(jī)上，直接由超聲電機(jī)在不需要減速裝置下與滾珠絲桿連接，驅(qū)動各方向的移動機(jī)構(gòu)。由于超聲電機(jī)的結(jié)構(gòu)特殊性，使其在無需任何外在附件的情況下實現(xiàn)響應(yīng)速度快，斷電自鎖，定位精確。進(jìn)一步的，超聲噴碼換能器作用距離大于35m，頻帶寬度達(dá)到10kHz，能檢測高速移動的遠(yuǎn)距離目標(biāo)。由于超聲噴碼換能器的結(jié)構(gòu)及材料的特殊性，使其產(chǎn)品實現(xiàn)了發(fā)熱量低、熱穩(wěn)定性好的特性。
【附圖說明】
[0012]圖1為以超聲電機(jī)驅(qū)動的三D打印機(jī)正視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為以超聲電機(jī)驅(qū)動的三D打印機(jī)的布局俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型作更進(jìn)一步的說明。
[0015]如圖1所示，一種以超聲電機(jī)驅(qū)動的三D打印機(jī)，包括機(jī)箱，機(jī)箱內(nèi)設(shè)有垂直移動機(jī)構(gòu)、橫向移動機(jī)構(gòu)、縱向移動機(jī)構(gòu)。機(jī)箱底部縱向固定有底框架21，縱向移動機(jī)構(gòu)包括固定在底框架21上并縱向設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的縱向?qū)к?0，縱向?qū)к?0—端固定有第一超聲電機(jī)19，縱向?qū)к?0上設(shè)有縱向滑塊16，縱向滑塊16通過縱向滾珠絲桿18連接第一超聲電機(jī)19。垂直移動機(jī)構(gòu)包括固定在縱向滑塊16上并垂直設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的垂直導(dǎo)軌7，垂直導(dǎo)軌7頂部固定有第二超聲電機(jī)5，垂直導(dǎo)軌7上設(shè)有垂直滑塊10，垂直滑塊10通過垂直滾珠絲桿8連接超聲第二超聲電機(jī)5。橫向移動機(jī)構(gòu)包括固定在垂直滑塊10上并橫向設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的橫向?qū)к?2，橫向?qū)к?2—端固定有第三超聲電機(jī)9，橫向?qū)к?2上設(shè)有橫向滑塊6，橫向滑塊6通過橫向滾珠絲桿11連接超聲第三超聲電機(jī)9;橫向滑塊6底部安裝擠出機(jī)構(gòu)13，擠出機(jī)構(gòu)13連接有超聲噴碼換能器14。該D打印機(jī)還包括限位開關(guān)組，限位開關(guān)組包括兩個橫向限位開關(guān)、兩個縱向限位開關(guān)和兩個垂直限位開關(guān);橫向限位開關(guān)分別固定安裝在橫向滾珠絲桿11兩端，縱向限位開關(guān)分別固定安裝在縱向滾珠絲桿18兩端，垂直限位開關(guān)分別固定安裝在垂直滾珠絲桿8兩端。
[0016]其中，第一超聲電機(jī)19、第二超聲電機(jī)5、第三超聲電機(jī)9結(jié)構(gòu)相同，均包括定子、轉(zhuǎn)子、輸出軸、底座以及與底座相連接的外殼。定子安裝在底座上，定子下表面粘貼有壓電陶瓷，壓電陶瓷的引線通過外殼與底座之間預(yù)留的縫隙引出。轉(zhuǎn)子安裝在輸出軸上，轉(zhuǎn)子上端面粘貼有阻尼材料，轉(zhuǎn)子下端面粘貼有摩擦材料層并與定子接觸。輸出軸頂端通過上軸承安裝在外殼端蓋上，輸出軸下端通過下軸承定位底座上。由于超聲電機(jī)的結(jié)構(gòu)特殊性，使其在無需任何外在附件的情況下實現(xiàn)響應(yīng)速度快，斷電自鎖，定位精確等特性。
[0017]超聲噴碼換能器14包括外殼、匹配層、壓電陶瓷圓盤換能器、背襯、引出電纜和Cymbal陣列接收器。壓電陶瓷圓盤換能器采用厚度方向極化的PZT-5壓電材料制成，Cymbal陣列接收器包括8-16只Cymbal換能器。其作用距離大于35m，頻帶寬度達(dá)到1kHz，能檢測高速移動的遠(yuǎn)距離目標(biāo)。由于超聲噴碼換能器的結(jié)構(gòu)及材料的特殊性，使其產(chǎn)品實現(xiàn)了發(fā)熱量低、熱穩(wěn)定性好的特性。
[0018]該三D打印機(jī)還包括控制電路，包括有微處理單元、儲存單元、接口單元、驅(qū)動單元。儲存單元與微處理單元電性連接，接口單元與微處理單元電性連接，驅(qū)動單元與微處理單元電性連接。各超聲電機(jī)與所驅(qū)動單元電連接。
[0019]機(jī)箱由若干塊鈑金拼接而成，機(jī)箱上設(shè)有液晶顯示器、觀察窗口、恒溫器以及溫度傳感器?？v向滑塊16底部安裝有加熱器17，加熱器連接恒溫器。
[0020]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種以超聲電機(jī)驅(qū)動的三D打印機(jī)，其特征在于:包括機(jī)箱，所述機(jī)箱內(nèi)設(shè)有垂直移動機(jī)構(gòu)、橫向移動機(jī)構(gòu)、縱向移動機(jī)構(gòu);所述機(jī)箱底部縱向固定有底框架(21)，所述縱向移動機(jī)構(gòu)包括固定在所述底框架(21)上并縱向設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的縱向?qū)к?20)，所述縱向?qū)к?20)—端固定有第一超聲電機(jī)(19)，所述縱向?qū)к?20)上設(shè)有縱向滑塊(16)，所述縱向滑塊(16)通過縱向滾珠絲桿(18)連接第一超聲電機(jī)(19);所述垂直移動機(jī)構(gòu)包括固定在所述縱向滑塊(16)上并垂直設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的垂直導(dǎo)軌(7)，所述垂直導(dǎo)軌(7)頂部固定有第二超聲電機(jī)(5)，所述垂直導(dǎo)軌(7)上設(shè)有垂直滑塊(10)，所述垂直滑塊(10)通過垂直滾珠絲桿(8)連接超聲第二超聲電機(jī)(5);所述橫向移動機(jī)構(gòu)包括固定在所述垂直滑塊(10)上并橫向設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的橫向?qū)к?12)，所述橫向?qū)к?12)—端固定有第三超聲電機(jī)(9)，所述橫向?qū)к?12)上設(shè)有橫向滑塊(6)，所述橫向滑塊(6)通過橫向滾珠絲桿(11)連接超聲第三超聲電機(jī)(9);所述橫向滑塊(6)底部安裝擠出機(jī)構(gòu)(I3)，所述擠出機(jī)構(gòu)(I3)連接有超聲噴碼換能器(14)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以超聲電機(jī)驅(qū)動的三D打印機(jī)，其特征在于:所述第一超聲電機(jī)(19)、第二超聲電機(jī)(5)、第三超聲電機(jī)(9)結(jié)構(gòu)相同，均包括定子、轉(zhuǎn)子、輸出軸、底座以及與底座相連接的外殼;所述定子安裝在底座上，定子下表面粘貼有壓電陶瓷，壓電陶瓷的引線通過外殼與底座之間預(yù)留的縫隙引出；所述轉(zhuǎn)子安裝在輸出軸上，轉(zhuǎn)子上端面粘貼有阻尼材料，轉(zhuǎn)子下端面粘貼有摩擦材料層并與定子接觸;所述輸出軸頂端通過上軸承安裝在外殼端蓋上，輸出軸下端通過下軸承定位底座上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種以超聲電機(jī)驅(qū)動的三D打印機(jī)，其特征在于:所述超聲噴碼換能器(14)包括外殼、匹配層、壓電陶瓷圓盤換能器、背襯、引出電纜和Cymbal陣列接收器;壓電陶瓷圓盤換能器采用厚度方向極化的PZT-5壓電材料制成，Cymbal陣列接收器包括8-16只Cymbal換能器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種以超聲電機(jī)驅(qū)動的三D打印機(jī)，其特征在于:所述縱向滑塊(16)底部安裝有加熱器(17)，所述機(jī)箱上設(shè)有恒溫器和溫度傳感器，所述加熱器連接恒溫器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種以超聲電機(jī)驅(qū)動的三D打印機(jī)，其特征在于:還包括限位開關(guān)組，所述限位開關(guān)組包括兩個橫向限位開關(guān)、兩個縱向限位開關(guān)和兩個垂直限位開關(guān)，所述橫向限位開關(guān)分別固定安裝在所述橫向滾珠絲桿(11)兩端，所述縱向限位開關(guān)分別固定安裝在所述縱向滾珠絲桿(18)兩端，所述垂直限位開關(guān)分別固定安裝在所述垂直滾珠絲桿(8)兩端。
【專利摘要】本實用新型公共了一種以超聲電機(jī)驅(qū)動的三D打印機(jī)，包括設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的垂直移動機(jī)構(gòu)、橫向移動機(jī)構(gòu)、縱向移動機(jī)構(gòu)。每組移動機(jī)構(gòu)均包括導(dǎo)軌、超聲電機(jī)、滑塊、滾珠絲桿，超聲電機(jī)通過滾珠絲桿驅(qū)動滑塊，三軸配合動作來調(diào)整超聲噴碼換能器的位置。本實用新型將超聲電機(jī)應(yīng)用三D打印機(jī)上，直接由超聲電機(jī)在不需要減速裝置下與滾珠絲桿連接，驅(qū)動各方向的移動機(jī)構(gòu)。由于超聲電機(jī)的結(jié)構(gòu)特殊性，使其在無需任何外在附件的情況下實現(xiàn)響應(yīng)速度快，斷電自鎖，定位精確。
【IPC分類】B29C67/00, B33Y30/00, H02N2/10
【公開號】CN205343824
【申請?zhí)枴緾N201620010547
【發(fā)明人】蘇勛濤, 曹佳雨, 蘇裔清
【申請人】江蘇紫金東方超聲電機(jī)有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月7日