本發(fā)明涉及3D打印設備領域，特別涉及一種高穩(wěn)定性3D打印設備。

背景技術：

隨著科學技術的發(fā)展，3D打印技術已應用于珠寶、鞋類、工業(yè)設計、汽車等多個領域中,3D打印機即快速成形技術的一種機器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。

目前3D打印還無法打印精度要求很高的物品，其中影響3D打印精度的一部分因素是3D打印機自身的結構問題，不穩(wěn)定的結構以及不精確的傳動關系都可導致打印出來的物品無法達到要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種高穩(wěn)定性3D打印設備。

本發(fā)明解決問題所采用的技術方案是：一種高穩(wěn)定性3D打印設備，包括底座、頂板、第一支桿、打印頭、豎直移動機構、平面移動機構、第一支撐機構、第二支撐機構和調整機構；

所述頂板位于底座的上方，所述頂板水平設置，所述頂板通過第一支桿與底座連接，所述第一支桿有兩個，所述第一支桿豎向設置，所述第二支撐機構設置在平面移動機構的下方，所述調整機構位于第二支撐機構的下方；

所述豎直移動機構包括第一電機、蝸桿、第一蝸輪、第二蝸輪、第一絲杠、第二絲杠和支板組件，所述第一電機設置在頂板的上方，所述第一電機的輸出軸水平設置，所述蝸桿水平設置，所述蝸桿與第一電機的輸出軸同軸設置，所述第一電機與蝸桿傳動連接，所述第一絲杠和第二絲杠均豎向設置，所述第一絲杠和第二絲杠的底端均通過軸承與底座連接，所述第一絲杠和第二絲杠的頂端均位于頂板的上方，所述第一蝸輪套設在第一絲杠的頂端，所述第二蝸輪套設在第二絲杠的頂端，所述第一蝸輪和第二蝸輪均與蝸桿嚙合；

所述支板組件包括支板以及設置在支板上的第一旋轉單元，所述支板水平設置，所述支板上設有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔均設有內(nèi)螺紋，所述第一通孔與第一絲杠匹配，所述第二通孔與第二絲杠匹配，所述第一絲杠位于第一通孔內(nèi)，所述第二絲杠位于第二通孔內(nèi)，所述支板上還設有第三通孔，所述第三通孔為矩形通孔，所述第一旋轉單元位于第三通孔的下方；

所述第一旋轉單元包括第一轉軸、固定塊、第一齒輪、第二齒輪和第二電機，所述固定塊和第二電機均設置在支板的下端面，所述固定塊有兩個，兩個固定塊關于第三通孔對稱設置，所述第一轉軸水平設置，所述第一轉軸的兩端均與固定塊滑動連接，所述第一齒輪套設在第一轉軸上，所述第二齒輪套設在第二電機的輸出軸上，所述第一齒輪和第二齒輪嚙合，所述第一轉軸位于第三通孔的下方；

所述平面移動機構包括第二轉軸、第三電機、第三齒輪、第四齒輪和線性位移組件，所述第二轉軸豎向設置在頂板的下端面上，所述第二轉軸通過軸承與頂板連接，所述第三電機設置在頂板的下端面，所述第三齒輪套設在第二轉軸上，所述第四齒輪套設在第三電機的輸出軸上，所述第三齒輪和第四齒輪嚙合，所述第二轉軸的底部與線性位移組件連接；

所述線性位移組件包括底板、擋板、第三絲杠、導桿、滑塊、第四電機和打印頭，所述底板水平設置，所述底板的頂部與第三轉軸連接，所述擋板有兩個，兩個擋板均設置在底板的一側，兩個擋板相對設置，所述第三絲杠和導桿均水平設置在兩個擋板之間，所述導桿有兩個，兩個導桿關于第三絲杠對稱設置，所述第四電機設置在其中一個擋板上，所述第四電機的輸出軸與第三絲杠同軸設置，所述第四電機與第三絲杠傳動連接，所述滑塊上設有第四通孔和第五通孔，所述第五通孔有兩個，兩個第五通孔關于第四通孔對稱，所述第四通孔設有內(nèi)螺紋，所述第四通孔與第三絲杠匹配，所述第三絲杠位于第四通孔內(nèi)，所述導桿位于第五通孔內(nèi)，所述導桿和第五通孔滑動連接，所述打印頭設置在滑塊上；

所述調整機構包括第二支桿、第五電機、第五齒輪、第六齒輪、第三轉軸、支座和連桿，所述第二支桿豎向設置，所述第二支桿套設在第一轉軸上，所述第二支桿位于第三通孔內(nèi)，所述第三轉軸水平設置，所述第二支桿套設在第三轉軸上，所述第二支桿和第三轉軸滑動連接，所述第三轉軸位于支板的上方，所述第三轉軸的轉動平面與第一轉軸的轉動平面垂直，所述第五電機設置在第二支桿上，所述第五齒輪套設在第五電機的輸出軸上，所述第六齒輪套設在第三轉軸上，所述第五齒輪和第六齒輪嚙合，所述支座水平設置，所述支座位于第二支桿的上方，所述支座通過連桿與第三轉軸連接，所述連桿有兩個，兩個連桿關于第三轉軸對稱設置；

所述第一支撐機構包括第一氣缸、第一支盤和第一彈簧，所述第一氣缸設置在底座上，所述第一氣缸的輸出軸豎直向上設置，所述第一支盤水平設置在第一氣缸的上方，所述第一支盤的下端面與第一氣缸的輸出軸連接，所述第一支盤的上端面通過第一彈簧與支板的下端面連接；

所述第二支撐機構包括第二氣缸、第三支桿和支撐組件，所述第二氣缸設置在底板的下端面，所述第二氣缸的輸出軸豎直向下設置，所示第三支桿水平設置在第二氣缸的下方，所述第三支桿與第二氣缸的輸出軸連接，所述支撐組件設置在第三支桿的下方；

所述支撐組件包括第二彈簧、連接塊和萬向輪，所述萬向輪設置在連接塊的底部，所述連接塊的頂部通過第二彈簧與第三支桿連接，所述支撐組件有兩個，兩個支撐組件對稱設置，兩個支撐組件均位于支座的外周；

作為優(yōu)選，為了能夠測定線性位移組件是否水平，所述底板的上端面設有測距儀，所述測距儀有兩個，兩個測距儀關于第三轉軸對稱設置。

作為優(yōu)選，為了提高測距儀的精準度，所述測距儀為激光測距儀。

作為優(yōu)選，為了監(jiān)測支座是否水平，所述支座的下端面設有水平儀。

作為優(yōu)選，為了能使支座自動保持水平，該高穩(wěn)定性D打印設備設有PLC，所述水平儀為水平傳感器，所述水平儀、第二電機和第五電機均為PLC電連接。

作為優(yōu)選，為了校驗線性位移組件是否水平，同時為了能夠調整第二支撐機構的支撐力度，所述第三支桿的下端面設有第一壓力傳感器，所述連接塊通過第二彈簧與第一壓力傳感器連接。如果兩個第一壓力傳感器的豎直有偏差，則說明不水平，另外通過控制第二氣缸能調整對于平面移動機構的支撐力。

作為優(yōu)選，為了能夠調節(jié)第一氣缸對于支板的支撐力，所述第一支盤的上端面設有第二壓力傳感器，所述第二壓力傳感器通過第一彈簧與支板的下端面連接。

作為優(yōu)選，為了提高穩(wěn)定性，所述第一支撐機構有兩個，兩個第一支撐機構關于第三通孔對稱設置。

作為優(yōu)選，為了能精確控制打印頭的加熱溫度，所述打印頭上設有溫度傳感器。

作為優(yōu)選，為了精確控制，所述第一電機、第二電機、第三電機、第四電機和第五電機均為伺服電機。

本發(fā)明的有益效果是，該高穩(wěn)定性3D打印設備設計巧妙，可行性高，懸掛式的平面移動機構利用極坐標定位水平面內(nèi)的任意一點，豎直移動機構和平面移動機構結合實現(xiàn)3D打印，調整機構可保證盛放物體的支座始終保持水平，第二支撐機構用于支撐平面移動機構，抵消掉其一部分重力，使其更穩(wěn)定，第一支撐機構用于支撐支板，防止支板受力過大導致形變和支板與第一絲杠、第二絲杠的連接處出現(xiàn)磨損。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的一種高穩(wěn)定性3D打印設備的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的一種高穩(wěn)定性3D打印設備的支板組件的仰視圖。

圖3是本發(fā)明的一種高穩(wěn)定性3D打印設備的調整機構的結構示意圖。

圖4是本發(fā)明的一種高穩(wěn)定性3D打印設備的平面移動機構與第二支撐機構的連接示意圖。

圖5是本發(fā)明的一種高穩(wěn)定性3D打印設備的滑塊的結構示意圖。

圖中：1.底座，2.頂板，3.第一支桿，4.第一電機，5.蝸桿，6.第一蝸輪，7.第二蝸輪，8.第一絲杠，9.第二絲杠，10.支板，11.第一通孔，12.第二通孔，13.第三通孔，14.第一轉軸，15.固定塊，16.第一齒輪，17.第二齒輪，18.第二電機，19.第二轉軸，20.第三電機，21.第三齒輪，22.第四齒輪，23.底板，24.擋板，25.第三絲杠，26.導桿，27.滑塊，28.第四電機，29.打印頭，30.第四通孔，31.第五通孔，32.第二支桿，33.第五電機，34.第五齒輪，35.第六齒輪，36.第三轉軸，37.支座，38.連桿，39.第一氣缸，40.第一支盤，41.第一彈簧，42.第二氣缸，43.第三支桿，44.第二彈簧，45.連接塊，46.萬向輪，47.測距儀，48.水平儀。

具體實施方式

現(xiàn)在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。

如圖1-5所示，一種高穩(wěn)定性3D打印設備，包括底座1、頂板2、第一支桿3、打印頭29、豎直移動機構、平面移動機構、第一支撐機構、第二支撐機構和調整機構；

所述頂板2位于底座1的上方，所述頂板2水平設置，所述頂板2通過第一支桿3與底座1連接，所述第一支桿3有兩個，所述第一支桿3豎向設置，所述第二支撐機構設置在平面移動機構的下方，所述調整機構位于第二支撐機構的下方；

所述豎直移動機構包括第一電機4、蝸桿5、第一蝸輪6、第二蝸輪7、第一絲杠8、第二絲杠9和支板組件，所述第一電機4設置在頂板2的上方，所述第一電機4的輸出軸水平設置，所述蝸桿5水平設置，所述蝸桿5與第一電機4的輸出軸同軸設置，所述第一電機4與蝸桿5傳動連接，所述第一絲杠8和第二絲杠9均豎向設置，所述第一絲杠8和第二絲杠9的底端均通過軸承與底座1連接，所述第一絲杠8和第二絲杠9的頂端均位于頂板2的上方，所述第一蝸輪6套設在第一絲杠8的頂端，所述第二蝸輪7套設在第二絲杠9的頂端，所述第一蝸輪6和第二蝸輪7均與蝸桿5嚙合；

所述支板組件包括支板10以及設置在支板10上的第一旋轉單元，所述支板10水平設置，所述支板10上設有第一通孔11和第二通孔12，所述第一通孔11和第二通孔12均設有內(nèi)螺紋，所述第一通孔11與第一絲杠8匹配，所述第二通孔12與第二絲杠9匹配，所述第一絲杠8位于第一通孔11內(nèi)，所述第二絲杠9位于第二通孔12內(nèi)，所述支板10上還設有第三通孔13，所述第三通孔13為矩形通孔，所述第一旋轉單元位于第三通孔13的下方；

所述第一旋轉單元包括第一轉軸14、固定塊15、第一齒輪16、第二齒輪17和第二電機18，所述固定塊15和第二電機18均設置在支板10的下端面，所述固定塊15有兩個，兩個固定塊15關于第三通孔13對稱設置，所述第一轉軸14水平設置，所述第一轉軸14的兩端均與固定塊15滑動連接，所述第一齒輪16套設在第一轉軸14上，所述第二齒輪17套設在第二電機18的輸出軸上，所述第一齒輪16和第二齒輪17嚙合，所述第一轉軸14位于第三通孔13的下方；

所述平面移動機構包括第二轉軸19、第三電機20、第三齒輪21、第四齒輪22和線性位移組件，所述第二轉軸19豎向設置在頂板2的下端面上，所述第二轉軸19通過軸承與頂板2連接，所述第三電機20設置在頂板2的下端面，所述第三齒輪21套設在第二轉軸19上，所述第四齒輪22套設在第三電機20的輸出軸上，所述第三齒輪21和第四齒輪22嚙合，所述第二轉軸19的底部與線性位移組件連接；

所述線性位移組件包括底板23、擋板24、第三絲杠25、導桿26、滑塊27、第四電機28和打印頭29，所述底板23水平設置，所述底板23的頂部與第三轉軸36連接，所述擋板24有兩個，兩個擋板24均設置在底板23的一側，兩個擋板24相對設置，所述第三絲杠25和導桿26均水平設置在兩個擋板24之間，所述導桿26有兩個，兩個導桿26關于第三絲杠25對稱設置，所述第四電機28設置在其中一個擋板24上，所述第四電機28的輸出軸與第三絲杠25同軸設置，所述第四電機28與第三絲杠25傳動連接，所述滑塊27上設有第四通孔30和第五通孔31，所述第五通孔31有兩個，兩個第五通孔31關于第四通孔30對稱，所述第四通孔30設有內(nèi)螺紋，所述第四通孔30與第三絲杠25匹配，所述第三絲杠25位于第四通孔30內(nèi)，所述導桿26位于第五通孔31內(nèi)，所述導桿26和第五通孔31滑動連接，所述打印頭29設置在滑塊27上；

所述調整機構包括第二支桿32、第五電機33、第五齒輪34、第六齒輪35、第三轉軸36、支座37和連桿38，所述第二支桿32豎向設置，所述第二支桿32套設在第一轉軸14上，所述第二支桿32位于第三通孔13內(nèi)，所述第三轉軸36水平設置，所述第二支桿32套設在第三轉軸36上，所述第二支桿32和第三轉軸36滑動連接，所述第三轉軸36位于支板10的上方，所述第三轉軸36的轉動平面與第一轉軸14的轉動平面垂直，所述第五電機33設置在第二支桿32上，所述第五齒輪34套設在第五電機33的輸出軸上，所述第六齒輪35套設在第三轉軸36上，所述第五齒輪34和第六齒輪35嚙合，所述支座37水平設置，所述支座37位于第二支桿32的上方，所述支座37通過連桿38與第三轉軸36連接，所述連桿38有兩個，兩個連桿38關于第三轉軸36對稱設置；

所述第一支撐機構包括第一氣缸39、第一支盤40和第一彈簧41，所述第一氣缸39設置在底座1上，所述第一氣缸39的輸出軸豎直向上設置，所述第一支盤40水平設置在第一氣缸39的上方，所述第一支盤40的下端面與第一氣缸39的輸出軸連接，所述第一支盤40的上端面通過第一彈簧41與支板10的下端面連接；

所述第二支撐機構包括第二氣缸42、第三支桿43和支撐組件，所述第二氣缸42設置在底板23的下端面，所述第二氣缸42的輸出軸豎直向下設置，所示第三支桿43水平設置在第二氣缸42的下方，所述第三支桿43與第二氣缸42的輸出軸連接，所述支撐組件設置在第三支桿43的下方；

所述支撐組件包括第二彈簧44、連接塊45和萬向輪46，所述萬向輪46設置在連接塊45的底部，所述連接塊45的頂部通過第二彈簧44與第三支桿43連接，所述支撐組件有兩個，兩個支撐組件對稱設置，兩個支撐組件均位于支座37的外周；

作為優(yōu)選，為了能夠測定線性位移組件是否水平，所述底板23的上端面設有測距儀47，所述測距儀47有兩個，兩個測距儀47關于第三轉軸36對稱設置。

作為優(yōu)選，為了提高測距儀47的精準度，所述測距儀47為激光測距儀。

作為優(yōu)選，為了監(jiān)測支座37是否水平，所述支座37的下端面設有水平儀48。

作為優(yōu)選，為了能使支座37自動保持水平，該高穩(wěn)定性3D打印設備設有PLC，所述水平儀48為水平傳感器，所述水平儀48、第二電機18和第五電機33均為PLC電連接。

作為優(yōu)選，為了校驗線性位移組件是否水平，同時為了能夠調整第二支撐機構的支撐力度，所述第三支桿43的下端面設有第一壓力傳感器，所述連接塊45通過第二彈簧44與第一壓力傳感器連接。如果兩個第一壓力傳感器的豎直有偏差，則說明不水平，另外通過控制第二氣缸42能調整對于平面移動機構的支撐力。

作為優(yōu)選，為了能夠調節(jié)第一氣缸39對于支板10的支撐力，所述第一支盤40的上端面設有第二壓力傳感器，所述第二壓力傳感器通過第一彈簧41與支板10的下端面連接。

作為優(yōu)選，為了提高穩(wěn)定性，所述第一支撐機構有兩個，兩個第一支撐機構關于第三通孔13對稱設置。

作為優(yōu)選，為了能精確控制打印頭29的加熱溫度，所述打印頭29上設有溫度傳感器。

作為優(yōu)選，為了精確控制，所述第一電機4、第二電機18、第三電機20、第四電機28和第五電機33均為伺服電機。

該高穩(wěn)定性3D打印設備中，平面移動機構和豎直移動機構配合實現(xiàn)3D打印，其中豎直移動機構的工作原理為：第一電機4驅動蝸桿5轉動，帶動第一蝸輪6和第二蝸輪7轉動，帶動第一絲杠8和第二絲杠9轉動，從而帶動支板10上升或者下降。平面移動機構的工作原理為：第三電機20帶動第四齒輪22轉動，帶動第三齒輪21轉動，帶動第二轉軸19轉動，從而帶動線性移動組件轉動。線性移動組件的工作原理為：第四電機28驅動第三絲杠25轉動驅動滑塊27做水平運動。調整機構的工作原理為：第二支桿32套設在第一轉軸14上，可跟隨第一轉軸14轉動，同時第二支桿32套設在第三轉軸36上，且與第三轉軸36滑動連接，設置在第二支桿32上的第五電機33通過第五齒輪34和第六齒輪35驅動第三轉軸36轉動，由于支座37通過連桿38與第三轉軸36連接，因此支座37可跟隨第三轉軸36轉動，由于第一轉軸14和第三轉軸36的轉動平面垂直，所以調整機構配合支板組件可保證支座37的水平。第二支撐機構的作用是支撐平面移動機構，抵消掉平面移動機構的重量，使其轉動更平穩(wěn)，第二支撐機構的萬向輪46在平面移動機構轉動時可在支板10的上端面滑動，因此支板10會承受額外的重量，第一支撐機構用于在底部支撐支板10，防止支板10沉重過大發(fā)生損壞，也防止支板10和第一絲杠8或是第二絲杠9的連接螺紋磨損.

與現(xiàn)有技術相比，該高穩(wěn)定性3D打印設備設計巧妙，可行性高，懸掛式的平面移動機構利用極坐標定位水平面內(nèi)的任意一點，豎直移動機構和平面移動機構結合實現(xiàn)3D打印，調整機構可保證盛放物體的支座始終保持水平，第二支撐機構用于支撐平面移動機構，抵消掉其一部分重力，使其更穩(wěn)定，第一支撐機構用于支撐支板，防止支板受力過大導致形變和支板與第一絲杠、第二絲杠的連接處出現(xiàn)磨損。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。