一種以超聲電機驅動的三D打印機制造技術

本實用新型專利技術公共了一種以超聲電機驅動的三D打印機，包括設置在機箱內的垂直移動機構、橫向移動機構、縱向移動機構。每組移動機構均包括導軌、超聲電機、滑塊、滾珠絲桿，超聲電機通過滾珠絲桿驅動滑塊，三軸配合動作來調整超聲噴碼換能器的位置。本實用新型專利技術將超聲電機應用三D打印機上，直接由超聲電機在不需要減速裝置下與滾珠絲桿連接，驅動各方向的移動機構。由于超聲電機的結構特殊性，使其在無需任何外在附件的情況下實現響應速度快，斷電自鎖，定位精確。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種三D打印機。
技術介紹
隨著科技的不斷發展，三D打印在各大領域都展現著獨領風騷的重要作用。在各行各業中都起到了相對的輔助作用。使我們的想象照進現實，增加了我們生活的樂趣，在教育和醫學領域中讓我們更加的自信。三D打印，即快速成型技術的一種，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。打印機打出的截面的厚度(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。現有的三D打印機都是傳統的電機控制工作的，所以一般情況下需要在電機處設置轉換機構。由于轉換機構的存在從而影響打印機的響應速度及定位精度。
技術實現思路
專利技術目的：為了克服現有的技術中存在的不足，提出一種以超聲電機驅動的三D打印機，具有快速響應、精密定位的特性。技術方案：為實現上述目的，本技術采用的技術方案為：一種以超聲電機驅動的三D打印機，包括機箱，所述機箱內設有垂直移動機構、橫向移動機構、縱向移動機構；所述機箱底部縱向固定有底框架，所述縱向移動機構包括固定在所述底框架上并縱向設置在機箱內的縱向導軌，所述縱向導軌一端固定有第一超聲電機，所述縱向導軌上設有縱向滑塊，所述縱向滑塊通過縱向滾珠絲桿連接第一超聲電機；所述垂直移動機構包括固定在所述縱向滑塊上并垂直設置在機箱內的垂直導軌，所述垂直導軌頂部固定有第二超聲電機，所述垂直導軌上設有垂直滑塊，所述垂直滑塊通過垂直滾珠絲桿連接超聲第二超聲電機；所述橫向移動機構包括固定在所述垂直滑塊上并橫向設置在機箱內的橫向導軌，所述橫向導軌一端固定有第三超聲電機，所述橫向導軌上設有橫向滑塊，所述橫向滑塊通過橫向滾珠絲桿連接超聲第三超聲電機；所述橫向滑塊底部安裝擠出機構，所述擠出機構連接有超聲噴碼換能器。進一步的，所述第一超聲電機、第二超聲電機、第三超聲電機結構相同，均包括定子、轉子、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留的縫隙引出；所述轉子安裝在輸出軸上，轉子上端面粘貼有阻尼材料，轉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。進一步的，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、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。進一步的，所述縱向滑塊底部安裝有加熱器，所述機箱上設有恒溫器和溫度傳感器，所述加熱器連接恒溫器。進一步的，還包括限位開關組，所述限位開關組包括兩個橫向限位開關、兩個縱向限位開關和兩個垂直限位開關，所述橫向限位開關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，所述垂直限位開關分別固定安裝在所述垂直滾珠絲桿兩端。有益效果：本技術將超聲電機應用三D打印機上，直接由超聲電機在不需要減速裝置下與滾珠絲桿連接，驅動各方向的移動機構。由于超聲電機的結構特殊性，使其在無需任何外在附件的情況下實現響應速度快，斷電自鎖，定位精確。進一步的，超聲噴碼換能器作用距離大于35m，頻帶寬度達到10kHz，能檢測高速移動的遠距離目標。由于超聲噴碼換能器的結構及材料的特殊性，使其產品實現了發熱量低、熱穩定性好的特性。附圖說明圖1為以超聲電機驅動的三D打印機正視結構示意圖；圖2為以超聲電機驅動的三D打印機的布局俯視結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本技術作更進一步的說明。如圖1所示，一種以超聲電機驅動的三D打印機，包括機箱，機箱內設有垂直移動機構、橫向移動機構、縱向移動機構。機箱底部縱向固定有底框架21，縱向移動機構包括固定在底框架21上并縱向設置在機箱內的縱向導軌20，縱向導軌20一端固定有第一超聲電機19，縱向導軌20上設有縱向滑塊16，縱向滑塊16通過縱向滾珠絲桿18連接第一超聲電機19。垂直移動機構包括固定在縱向滑塊16上并垂直設置在機箱內的垂直導軌7，垂直導軌7頂部固定有第二超聲電機5，垂直導軌7上設有垂直滑塊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5。橫向移動機構包括固定在垂直滑塊10上并橫向設置在機箱內的橫向導軌12，橫向導軌12一端固定有第三超聲電機9，橫向導軌12上設有橫向滑塊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9；橫向滑塊6底部安裝擠出機構13，擠出機構13連接有超聲噴碼換能器14。該D打印機還包括限位開關組，限位開關組包括兩個橫向限位開關、兩個縱向限位開關和兩個垂直限位開關；橫向限位開關分別固定安裝在橫向滾珠絲桿11兩端，縱向限位開關分別固定安裝在縱向滾珠絲桿18兩端，垂直限位開關分別固定安裝在垂直滾珠絲桿8兩端。其中，第一超聲電機19、第二超聲電機5、第三超聲電機9結構相同，均包括定子、轉子、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留的縫隙引出。轉子安裝在輸出軸上，轉子上端面粘貼有阻尼材料，轉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。由于超聲電機的結構特殊性，使其在無需任何外在附件的情況下實現響應速度快，斷電自鎖，定位精確等特性。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，頻帶寬度達到10kHz，能檢測高速移動的遠距離目標。由于超聲噴碼換能器的結構及材料的特殊性，使其產品實現了發熱量低、熱穩定性好的特性。該三D打印機還包括控制電路，包括有微處理單元、儲存單元、接口單元、驅動單元。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，驅動單元與微處理單元電性連接。各超聲電機與所驅動單元電連接。機箱由若干塊鈑金拼接而成，機箱上設有液晶顯示器、觀察窗口、恒溫器以及溫度傳感器。縱向滑塊16底部安裝有加熱器17，加熱器連接恒溫器。以上所述僅是本技術的優選實施方式，應當指出，對于本
的普通技術人員來說，在不脫離本技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種以超聲電機驅動的三D打印機，其特征在于：包括機箱，所述機箱內設有垂直移動機構、橫向移動機構、縱向移動機構；所述機箱底部縱向固定有底框架(21)，所述縱向移動機構包括固定在所述底框架(21)上并縱向設置在機箱內的縱向導軌(20)，所述縱向導軌(20)一端固定有第一超聲電機(19)，所述縱向導軌(20)上設有縱向滑塊(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(19)；所述垂直移動機構包括固定在所述縱向滑塊(16)上并垂直設置在機箱內的垂直導軌(7)，所述垂直導軌(7)頂部固定有第二超聲電機(5)，所述垂直導軌(7)上設有垂直滑塊(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(5)；所述橫向移動機構包括固定在所述垂直滑塊(10)上并橫向設置在機箱內的橫向導軌(12)，所述橫向導軌(12)一端固定有第三超聲電機(9)，所述橫向導軌(12)上設有橫向滑塊(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(9)；所述橫向滑塊(6)底部安裝擠出機構(13)，所述擠出機構(13)連接有超聲噴碼換能器(14)。

【技術特征摘要】
1.一種以超聲電機驅動的三D打印機，其特征在于：包括機箱，所述機箱內設有垂直移動機構、橫向移動機構、縱向移動機構；所述機箱底部縱向固定有底框架(21)，所述縱向移動機構包括固定在所述底框架(21)上并縱向設置在機箱內的縱向導軌(20)，所述縱向導軌(20)一端固定有第一超聲電機(19)，所述縱向導軌(20)上設有縱向滑塊(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(19)；所述垂直移動機構包括固定在所述縱向滑塊(16)上并垂直設置在機箱內的垂直導軌(7)，所述垂直導軌(7)頂部固定有第二超聲電機(5)，所述垂直導軌(7)上設有垂直滑塊(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(5)；所述橫向移動機構包括固定在所述垂直滑塊(10)上并橫向設置在機箱內的橫向導軌(12)，所述橫向導軌(12)一端固定有第三超聲電機(9)，所述橫向導軌(12)上設有橫向滑塊(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(9)；所述橫向滑塊(6)底部安裝擠出機構(13)，所述擠出機構(13)連接有超聲噴碼換能器(14)。
2.根據權利要求1所述的一種以超聲電機驅動的三D打印機，其特征在于：所述第一超聲電機(19)、第二超聲電機(5)、第三超聲電機(9)結構相同，均包括...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蘇勛濤，曹佳雨，蘇裔清，
申請(專利權)人：江蘇紫金東方超聲電機有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32