[實用新型]基于FDM的3D打印設備

有效

• 申請號: 201821872289.6
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN210100702U
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 陳曉明;龔玥;陸承麟;周鳴;朱志浩;黃云鷹;陳燦;李興隆;鄧肖
• 申請（專利權）人: 上海市機械施工集團有限公司;沈機（上海）智能系統研發設計有限公司
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/20;B29C64/321;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型實施例公開了一種基于FDM的3D打印設備，包括：龍門機床運動平臺、擠出機構和多關節機器人；所述龍門機床運動平臺為可移動式橫梁高架橋結構；所述擠出機構包括：擠出機和擠出頭，所述擠出機安裝于所述龍門機床運動平臺的高架橋式橫梁結構上，所述擠出頭安裝于所述多關節機器人的手臂末端；所述多關節機器人安裝于所述龍門機床運動平臺的垂直滑枕上。本實用新型實施中的技術方案可以改善復雜空間結構構件的生產模式，加快生產效率，提高產品質量，減少人工干預，以滿足多樣化的生產需求。

技術領域

本實用新型涉及3D打印領域，尤其涉及一種基于FDM的3D打印設備。

背景技術

3D打印技術是近年來新崛起的一種快速成型技術，能一次實現產品的成型加工，從而避免傳統制造過程中諸如開模、鑄造、切割、組裝等復雜的過程。

現有技術中，根據打印原理的不同，3D打印技術可大致分為熔融沉淀快速成型(FDM)、光固定成型(SLA)、三維粉末粘接(3DP)和選擇性激光燒結(SLS)。其中，FDM技術因其相對低廉的價格而被廣泛研究。

FDM的成型原理是利用3D打印機內置的軟件自動讀取3D模型數據，并將其分層，自動生成每層的模型成型路徑和支撐路徑，然后通過打印機頭擠出熔融絲材填充路徑平面，迅速凝結固化，逐層打印，從而完成整個產品。

FDM技術具有成型精度高、制作工藝干凈、無化學污染等特點。但是，基于FDM技術的3D打印機，成型空間都比較小、成型效率比較低、無法打印大尺度構件。這也是目前此項技術未能在實際工業生產中得以廣泛應用的主要原因之一。而在建筑行業中，不僅需要打印大尺寸、力學特性高、空間結構復雜的構件，有時還需要在復雜的型腔內進行進一步的細加工，比如：在景觀橋的底部增加中國傳統紋飾的裝飾物、在橋面上增加鏤空橋墩等。現有技術中，凡是能夠滿足打印大尺寸、力學特性高、空間結構復雜構件需要的3D打印設備，必然形體龐大，則其能提供的空間自由度有限，不足以滿足能進入復雜的型腔內部進行進一步細加工的需求。這種情況下，無法避免地，仍然需要人工勞動進行干預。

實用新型內容

本實用新型實施例解決的技術問題是如何改善復雜空間結構構件的生產模式，加快生產效率，提高產品質量，減少人工干預，以滿足多樣化的生產需求。

為解決上述技術問題，本實用新型實施例提供了一種基于FDM的3D打印設備，包括：龍門機床運動平臺、擠出機構和多關節機器人；所述龍門機床運動平臺為可移動式橫梁高架橋結構；所述擠出機構包括：擠出機和擠出頭，所述擠出機安裝于所述龍門機床運動平臺的高架橋式橫梁結構上，所述擠出頭安裝于所述多關節機器人的手臂末端；所述多關節機器人安裝于所述龍門機床運動平臺的垂直滑枕上。

可選的，所述龍門機床運動平臺至少為三軸機床，其中，X軸為所述龍門機床運動平臺的龍門軸，所述龍門軸上安裝有X軸導軌，所述高架橋式橫梁結構安裝于所述X軸導軌上，沿所述X軸導軌移動；Y軸為所述高架橋式橫梁結構，所述高架橋式橫梁結構上安裝有Y軸導軌，Y軸滑枕安裝于所述Y軸導軌上，沿所述Y軸導軌移動；Z軸為所述垂直滑枕；所述Y軸滑枕上安裝有Z軸導軌，所述垂直滑枕安裝于所述Z軸導軌上，沿所述Z軸導軌移動。

可選的，所述X軸導軌為單側雙導軌，由單側雙電機驅動；所述Y軸導軌和所述Z軸導軌，由雙電機驅動。

可選的，所述X軸導軌的長度范圍為待打印工件長度的115％-120％；所述Y軸導軌的長度范圍為待打印工件寬度的120％-150％；所述Z軸導軌的長度范圍為待打印工件高度的130％-150％。

可選的，還包括：所述龍門機床運動平臺還包括：床身；所述床身由混凝土澆筑構成；所述龍門軸、所述高架橋式橫梁結構和所述垂直滑枕由電鍍焊接鋼構成。

可選的，所述多關節機器人的基座底板采用螺栓連接的方式，掛裝固定于安裝孔上，所述安裝孔位于所述垂直滑枕平行于所述Y軸與所述Z軸所形成的基準面的一面。