一种应用于3D打印的旋转工作台的制作方法

一种应用于3d打印的旋转工作台
技术领域
1.本实用新型涉及3d打印技术领域，尤其涉及一种应用于3d打印的旋转工作台。


背景技术：

2.传统的三轴fdm熔融层积3d打印机通过沿z轴方向沉积材料，逐层生成物体和零件，期间只有xy轴联动，在层与层之间接触面积相对比较小，所以层与层之间衔接强度不高，当生产复杂的悬空零件时，需要额外添加支撑结构，这种悬空零件的生成需要更多的材料、更长的打印时间和后期处理，而对于某些有内腔的复杂结构(如复杂管路)，支撑结构无法通过后序工艺剥离。因此需要在传统的三轴fdm熔融层积3d打印机上增设一个旋转工作台。
3.现有旋转工作台一般包括摆动电机、旋转电机和置料台，其中摆动电机带动旋转电机和置料台来回摆动，旋转电机带动置料台旋转。但是现有旋转工作台中的旋转电机一般安装于置料台下方，不方便后期维修，为了避免摆动时导线不断被牵扯、甚至损坏，布线需要经过摆动铰接处，布线难度较大。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种应用于3d打印的旋转工作台，可根据需要对工作台面进行旋转、倾斜，生产悬空零件时无需额外添加支撑结构，方便维修，布线简单。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种应用于3d打印的旋转工作台，包括第一电机、第一传动机构、第二电机、第二传动机构和旋转台，所述第一电机和第二电机分别设于所述旋转台的两侧；所述旋转台包括第一旋转台和第二旋转台，所述第二旋转台安装于所述第一旋转台上，所述第一电机通过所述第一传动机构与所述第一旋转台连接并用于带动所述第一旋转台围绕第一轴线旋转，所述第二电机通过所述第二传动机构与所述第二旋转台连接并用于带动所述第二旋转台围绕第二轴线旋转；其中，所述第二轴线垂直于所述第一轴线。
6.作为上述方案的改进，所述第一传动机构包括第一传动杆；所述第一电机通过所述第一传动杆与所述第一旋转台连接，所述第一传动杆用于带动所述第一旋转台围绕所述第一传动杆的轴心旋转，所述第一传动杆的轴心与所述第一轴线重合。
7.作为上述方案的改进，所述旋转工作台还包括连杆和旋转座，所述第一旋转台通过所述连杆与所述旋转座连接，所述第二电机安装于所述旋转座上；所述第二传动机构包括第二传动杆和传动轴，所述第二电机、传动杆、传动轴依次连接，所述传动轴与所述传动杆相垂直，所述传动轴与所述第二旋转台固定连接并用于带动所述第二旋转台围绕所述传动轴的轴心旋转，所述传动轴的轴心与所述第二轴线重合。
8.作为上述方案的改进，所述第二电机的旋转轴的连接端朝所述旋转座的方向设置。
9.作为上述方案的改进，所述旋转工作台还包括用于定位所述第一传动杆的第一固定座以及用于定位所述连杆的第二固定座；所述第一固定座设于所述旋转台的一侧并套设于所述第一传动杆上；所述第二固定座设于所述旋转台的另一侧并用于套设于所述连杆上，所述第二固定座上设有通孔，所述第二传动杆穿过所述通孔并可在所述通孔内围绕所述第一传动杆的轴心旋转。
10.作为上述方案的改进，所述通孔为弧状孔。
11.作为上述方案的改进，所述旋转工作台还包括置料盘，所述置料盘可拆卸安装于所述第二旋转台上，所述置料盘的顶部设有多条相互平行的凹槽。
12.作为上述方案的改进，所述第一固定座和第二固定座的底部均设有连接部，所述连接部上设有u型定位口。
13.作为上述方案的改进，所述第一电机的旋转轴、第一传动杆、连杆、第二电机的旋转轴、第二传动杆和传动轴上均设有轴承。
14.作为上述方案的改进，所述旋转工作台还包括第一防护罩和第二防护罩，所述第一防护罩罩设于所述第一电机上，所述第二防护罩罩设于所述第二电机上。
15.实施本实用新型的有益效果在于：
16.本实用新型旋转工作台中，所述第二旋转台能够随着所述第一旋转台围绕所述第一轴线旋转，同时所述第二旋转台能够围绕所述第二轴线旋转，工作人员可根据需要对工作台面进行旋转、倾斜，从而使得相应的3d打印机具备五轴联动功能，相对于传统的三轴3d打印机，在层与层之间接触面积更大，层与层之间衔接强度更高，因此在生产悬空零件时无需额外添加支撑结构，节省了材料和打印时间。其次，由于所述第一电机和第二电机分别设于所述旋转台的两侧，相对于现有旋转工作台中的旋转电机设于置料台的下方，维修更方便，布线无要经过铰接处，布线难度低。
附图说明
17.图1是本实用新型旋转工作台的立体示意图；
18.图2是本实用新型旋转工作台的另一角度的立体示意图；
19.图3是本实用新型旋转工作台的爆炸示意图。
具体实施方式
20.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。
21.结合图1～3所示，本实用新型提供了一种应用于3d打印的旋转工作台，包括第一电机1、第一传动机构2、第二电机3、第二传动机构4和旋转台5，所述第一电机1和第二电机3分别设于所述旋转台5的两侧；所述旋转台5包括第一旋转台51和第二旋转台52，所述第二旋转台52安装于所述第一旋转台51 上，所述第一电机1通过所述第一传动机构2与所述第一旋转台51连接并用于带动所述第一旋转台51围绕第一轴线旋转，所述第二电机3通过所述第二传动机构4与所述第二旋转台52连接并用于带动所述第二旋转台52围绕第二轴线旋转；其中，所述第二轴线垂直于所述第一轴线。
22.需要说明的是，本实用新型旋转工作台中，所述第二旋转台52能够随着所述第一旋转台51围绕所述第一轴线旋转，同时所述第二旋转台52能够围绕所述第二轴线旋转，工作人员可根据需要对工作台面进行旋转、倾斜，从而使得相应的3d打印机具备五轴联动功能，相对于传统的三轴3d打印机，在层与层之间接触面积更大，层与层之间衔接强度更高，因此在生产悬空零件时无需额外添加支撑结构，节省了材料和打印时间。其次，由于所述第一电机1和第二电机3分别设于所述旋转台5的两侧，相对于现有旋转工作台中的旋转电机设于置料台的下方，维修更方便，布线无要经过铰接处，布线难度低。
23.结合图1和图3所示，所述旋转工作台还包括第一固定座6，所述第一固定座6设于所述旋转台5的一侧并与所述第一电机1固定连接；所述第一传动机构2包括第一蜗杆21、第一蜗轮22和第一传动杆23，所述第一蜗杆21套设于所述第一电机1的旋转轴上，所述第一蜗轮22套设于所述第一传动杆23的一端并与所述第一蜗杆21连接，所述第一固定座6上设有第一定位孔61，所述第一传动杆23的另一端穿过所述第一定位孔61并与所述第一旋转台51连接，所述第一传动杆23用于带动所述第一旋转台51围绕所述第一传动杆23的轴心旋转，所述第一传动杆23的轴心与所述第一轴线重合。
24.需要说明的是，所述第一电机1通过所述第一固定座6固定于3d打印机的打印工位上，当所述第一电机1正反向通电时，所述第一电机1的旋转轴通过所述第一蜗杆21和第一蜗轮22传动来带动所述第一传动杆23旋转，进而带动所述第一旋转台51围绕所述第一传动杆23的轴心来回旋转。在本实施例中，所述第一电机1优选为伺服电机，3d打印机的控制系统通过电流环、速度环、位置环的反馈控制电机各相的驱动电流，实现电机的速度和位置都准确按照预定运行，以实现精准打印。
25.结合图2和图3所示，所述旋转工作台还包括第二固定座7、连杆8和旋转座9，所述第二固定座7设于所述旋转台5的另一侧，所述第二固定座7上设有第二定位孔71，所述连杆8的一端与所述第一旋转台51固定连接，所述连杆8 的另一端穿过所述第二定位孔71并与所述旋转座9固定连接，所述第二电机3 安装于所述旋转座9上；所述第二传动机构4包括第一滚轮41、第二滚轮42、第二传动杆43、第二蜗杆44、传动带45、第二蜗轮46和传动轴47，所述第一滚轮41套设于所述第二电机3的旋转轴上，所述第二滚轮42套设于所述第二传动杆43的一端并通过所述传动带45与所述第一滚轮41连接，所述旋转座9 上设有第三定位孔91，所述第二固定座7上设有供所述第二传动杆43旋转移动的通孔72，所述第一旋转台51的底部设有定位部511，所述定位部511上设有第四定位孔512，所述第二传动杆43的另一端依次穿过所述第三定位孔91、通孔72和第四定位孔512，所述第二蜗杆44套设于所述第二传动杆43的另一端，所述第二涡轮46套设于所述传动轴47的一端并与所述第二蜗杆44连接，所述第一旋转台51上设有第五定位孔513，所述传动轴47的另一端穿过所述第五定位孔513并与所述第二旋转台52固定连接，所述传动轴47用于带动所述第二旋转台52围绕所述传动轴47的轴心旋转，所述传动轴47的轴心与所述第二轴线重合。
26.需要说明的是，当所述第一旋转台51旋转时，由于所述连杆8的连带作用，所述旋转座9和第二电机3随之旋转，同时由于所述定位部511的连带作用，所述第二传动杆43也随之在所述通孔72内旋转。当所述第二电机3正反向通电时，所述第二电机3的旋转轴依次通过所述第一滚轮41、传动带45和第二滚轮42传动来带动所述第二传动杆43旋转，所述第二传动杆43通过所述第二蜗杆44和第二蜗轮46传动来带动所述传动轴47旋转，进而带动所述
第二旋转台 52围绕所述传动轴47的轴心顺时针或逆时针旋转。在本实施例中，同理，所述第二电机3优选为伺服电机。
27.相应地，所述第二电机3的旋转轴的连接端朝所述旋转座9的方向设置，能够方便所述第二电机3的旋转轴与所述第二传动杆43连接的同时方便布线，当所述第一旋转台51旋转时，所述第二电机3的导线的旋转半径较小，能够减小旋转时导线收到的牵拉伤害。其次，这样设置无需额外设置用于安装轴承的固定板，轴承可以直接安装于所述旋转座9内并与所述第二电机3的旋转轴连接，进而减轻所述第一电机1的旋转负重，延长所述第一电机1的使用寿命。
28.进一步，所述通孔72为弧状孔，以使所述第一旋转台51旋转时所述第二传动杆43能够在所述通孔72内沿所述第一传动杆23旋转，避免其受到阻碍影响所述第一旋转台51旋转。
29.结合图1～图3所示，为了避免打滑，所述传送带45与所述第一滚轮41和第二滚轮42均通过花键连接，从而确保所述第二电机3的角位移与所述第二传动杆43的角位移同步。在本实施例中，所述花键优选为矩形花键。
30.如图1所示，所述旋转工作台还包括置料盘53，所述置料盘53可拆卸安装于所述第二旋转台52上，满足不同材料零件加工需求，在本实施例中，所述置料盘53优选为圆形盘，在其他实施例中，工作人员可根据打印需求更换不同形状的置料盘53。所述置料盘53的顶部设有多条相互平行的凹槽531，所述凹槽531用于牢固地固定加工件，防止加工件在加工的过程中发生晃动、甚至脱落，造成经济损失。
31.结合图1和图3所示，所述第一固定座6和第二固定座7的底部均设有连接部62，所述连接部62上设有u型定位口621，所述u型定位口621用于定位螺栓，工作人员可通过螺栓将本旋转工作台固定于3d打印机的打印工位上。
32.如图3所示，所述第一电机1的旋转轴、第一传动杆23、连杆8、第二电机3的旋转轴、第二传动杆43和传动轴47上均设有轴承，从而降低上述部件在旋转过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。其中，所述传动轴47的轴承10 如图3中所示，其他部件的轴承不再一一标号。
33.图，为了保护所述第一电机和第二电机，避免安全事故，所述旋转工作台还包括第一防护罩(未图示)和第二防护罩(未图示)，所述第一防护罩罩设于所述第一电机上，所述第二防护罩罩设于所述第二电机上。
34.综上所述，采用本实用新型，可根据需要对工作台面进行旋转、倾斜，生产悬空零件时无需额外添加支撑结构，方便维修，布线简单。
35.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。