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具体实施方式

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为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本发明提供一种3D打印用缸系统移动装置、打印机及方法，包括螺接固定在型材上的支撑平台1、螺接固定在支撑平台1下表面两端的升降装置2、与升降装置2的输出轴端接触的缸系统升降平台5、固定在缸系统升降平台5上表面的直线导轨机构6和同步带传动机构7，同步带传动机构7带动缸系统8在直线导轨机构6上做水平运动，接近开关机构9用于限制缸系统8的停止位置。

支撑平台1设有四个直线轴承安装孔，为T型孔，T型孔中心轴线与直线轴承3的中心线重合，直线轴承3螺接固定在T型孔中，直线轴承3的截面为T型，且数量为四个，分别安装于支撑平台1的四个角。直线轴承3内套设有导向杆4，导向杆4的上端设有螺纹孔，并通过螺纹孔与缸系统升降平台5螺接固定，导向杆4具有竖直导向作用，使缸系统升降平台5上下运动时更趋稳定。支撑平台1两端中心位置分别设有圆形孔，圆形孔截面中心的连线与支撑平台两端的中心连线重合，圆形孔用于安装升降装置2。升降装置输出轴端穿过圆形孔，升降装置2输出中心线与圆形孔中心轴线重合。直线轴承3内部嵌有钢珠，导向杆4套入直线轴承3后可使其沿直线轴承3的轴线方向移动，从而使导向杆4起到上下导向作用；导向杆4的上端设有螺纹孔，并通过螺纹孔与缸系统升降平台5螺接固定，防止缸系统升降平台上下运动时发生摇晃，使此装置上下移动时更趋平稳。

如图4所示，升降装置2包括第一电机21、与第一电机21相连的第一减速机22、与第一减速机22输出端相连的第一联轴器23、与第一联轴器23输出端相连的电缸24、将第一减速机22固定在电缸上的转接法兰25、将电缸固定在支撑平台下表面的电缸安装座26。电缸安装座26为L型。升降装置2的输出轴是指其顶部的端子，也就是电缸24的输出端。工作时，第一电机21转动，通过第一减速机22和第一联轴器23使电缸24的轴上下移动。

缸系统升降平台5设于支撑平台1的上方，缸系统升降平台5底面的两端分别设有圆形凹槽，圆形凹槽与对应端的升降装置2的输出轴接触连接，圆形凹槽的中心轴线与升降装置2输出轴的中心轴线重合。同时圆形凹槽与电缸24输出轴端接触连接，从而在电缸24的动力下带动缸系统升降平台5上下移动。

直线导轨机构6为两组，分别螺接固定在缸系统升降平台5上表面的两侧端。每组直线导轨机构6均包括一个直线导轨62和两个滑块61；直线导轨62通过沉头孔用螺栓固定于缸系统升降平台5上，且两个直线导轨62平行设置。每个直线导轨62上分别有两个滑块61，两个滑块61分设在缸系统的同侧两端，使缸系统能够在直线导轨上水平滑动。滑块61与缸系统通过挂耳连接，挂耳设置在缸系统8的底端。滑块61与挂耳的具体连接方式为通过螺栓固定连接。

如图3所示，同步带传动机构7包括第二电机701、第二减速机702、减速机支架703、闭环带轮组704、长轴705、中轴706、第二联轴器707、两组开环带轮组708、四组轴承709、四组挡圈710、第一轴承盖711、第二轴承盖712、四组轴承座体713和两组短轴714，减速机支架底面与轴承座体713均螺接固定在缸系统升降平台上表面，且四组轴承座体713分别两两设于直线导轨62的两端，用于安装轴承709。两组开环带轮组708的安装位置均高于对应侧的直线导轨结构6，即设于直线导轨机构的上方。轴承709内安装轴结构，开环带轮组708的两端分别与轴结构连接。第二电机701与第二减速机702连接，第二减速机702固定在减速机支架703的侧面。第二减速机702与闭环带轮组704的一端连接，闭环带轮组704的另一端设有过孔，长轴705穿设于过孔内，且长轴705的一端通过轴承709与直线导轨机构6连接。长轴705的另一端通过第二联轴器707与中轴706的一端连接，中轴706的另一端同样通过轴承709与另一侧的直线导轨机构6连接。采用长轴和中轴连接的方式是为了便于零件的修配、拆卸以及减少装配空间，若不考虑这些，采用一根整轴也可以实现。轴承上设有承盖，起到覆盖和保护轴承的作用。直线导轨机构6的清粉室一端设有短轴714，减速机支架703底板上设有长圆孔，可以调节闭环带轮组704的张紧力，当向外拉减速机支架703时可使皮带拉紧，向内移动减速机支架703时可使皮带放松，从而起到调节张紧力的作用。

第二减速机02输出轴与闭环带轮组704的第一带轮相连，第一带轮通过同步带与第二带轮相连，第二带轮固定在长轴705上，长轴705一端与中轴706一端通过第二联轴器707相连。长轴705的另一端、中轴706的另一端分别与对应侧的开环带轮组708的第一带轮相连，开环带轮组708的第一带轮通过同步带与开环带轮组708的第二带轮相连，第二带轮同固定在短轴714上，短轴714设于远离长轴和中轴的一端的轴承709内。同时，长轴705、中轴706和短轴714分别固定在对应的轴承709的内圈，轴承709分别安装于对应的轴承座体713内，并由挡圈710进行轴向定位。所有轴上靠近安装轴承的位置均设有凹槽，凹槽内放入挡圈710，安装轴承709时其与挡圈710的一个面接触，起到阻挡的作用，防止轴承发生轴向位移。轴承座体713螺接固定在缸系统升降平台5上，并将第一轴承盖711、第二轴承盖712螺接固定在轴承座体713上，防止落入灰尘。第一轴承盖711与第二轴承盖712结构不同，第一轴承盖711安装时不需要穿过轴，所以没有开孔，设置在轴承709不与轴连接的一侧；第二轴承盖712安装时需要穿过轴，所以中间设有圆孔，安装在轴承709与轴连接的一侧；第一轴承盖711和第二轴承盖712一起包裹住整个轴承709。第二电701轴线与第二减速机702轴线、长轴705、中轴706、短轴714轴线均平行。优选地，选择闭环带轮组704和开环带轮组708的第一带轮与第二带轮均直径相等，即闭环带轮组传动比为1:1，开环带轮组传动比也为1:1，第二电机701转动最终带动开环带轮组转动。

开环带轮组指一对皮带轮和一条开口的皮带，闭环带轮组指一对皮带轮和一条环形皮带。

缸系统8包括缸体81、四个同步带挤压板82、密封条83和两个L形挂耳84，L型挂耳84分别螺接固定在缸体81的底端两侧，密封条83贴在缸体81上表面，同步带挤压板82将开环带轮组708的开口处压紧，并将同步带挤压板螺接固定于L型挂耳上，L型挂耳84与滑块固接，由同步带传动机构7带动缸系统8在直线导轨机构6上做水平直线运动。具体的：缸体81上表面设有密封槽，密封槽上装有密封条83，当缸体向上移动时通过挤压密封条使其与成型室形成密闭空腔，防止打印时漏气。L型挂耳84一面固定在缸体81上，另一面固定在滑块61上；同步带挤压板82将开环带轮组708的开口处压紧至L型挂耳上，并将同步带挤压板82螺接固定在L型挂耳84两端，由同步带传动机构7带动缸体81在直线导轨机构6上水平移动。

接近开关机构包括接近开关安装架91和接近开关92，接近开关安装架91底面设有长圆孔可调整安装位置，固定在缸系统升降平台5上表面的两端与缸体前侧面，一共设有三个。接近开关安装架91侧面设有U型孔，接近开关92通过螺母固定在接近开关安装架的U型孔中，用于限制缸体左右移动和向上移动的停止位置。接近开关92可以是电子感应类传感器，与控制单元连接，用于感应距离，当达到接近开关的感应距离时或者达到预设的距离时，升降装置或同步带传动机构的电机停止转动。

升降装置、同步带传动机构和接近开关机构均与控制单元相连，该控制单元用来根据各种信息作出判断并发出控制信号以控制缸系统移动装置进行移动。

3D打印用缸系统移动装置、打印机及方法还包括成型室10和清粉室11，成型室10和清粉室11并列设于缸系统的上方。成型室10侧面设有观察窗口，清粉室11侧面和顶部均设有观察窗口，成型室10底面与清粉室11底面在同一水平面，在初始工作状态时缸系统8在成型室10的正下方，并通过升降装置2将缸系统8的顶部与成型室10的底部挤压密封接触，打印工作完成后，在驱动器与接近开关机构9的控制下，通过升降装置2与同步带传动机构7使缸系统8自动并精确移动至清粉室11正下方，提高了设备的自动化性能，便于产品粉末的清理，同时，清粉工作完成后可直接将产品在清粉室11顶部或侧部取出。

本发明具体实施过程如下：

初始状态时，缸系统处于成型室正下方，驱动器驱动升降装置的电机正转，电机转动带动电缸转动使电缸输出轴向上移动，因此与电缸输出轴连接的缸系统升降平台也向上移动，最终导致在缸系统升降平台上的同步带传动机构、直线导轨机构、缸系统向上移动，当缸系统顶部与成型室底部接触，并到达缸体上接近开关的感应距离时，升降装置的电机停止转动，此时打印工作可以进行。

当打印工作完成后，在驱动器的控制下驱动升降装置的电机反转，从而带动缸系统整体向下移动，使缸系统与成型室底面分离，当分开的距离到达设置的参数时，驱动器给出信号使升降装置的电机停止转动；而后，在驱动器的控制下同步带传动机构的电机发生正转，电机轴通过减速机、闭环带轮组、传动轴和开环带轮组带动缸体在直线导轨上向右移动，调整缸系统升降平台右侧上的接近开关位置，使接近开关的感应距离正好将缸体停止在成型室正下方，此时，驱动器给出信号使同步带传动机构停止运动，并开始驱动升降装置的电机，使缸体带动密封条向上移动与清粉室密封接触，当向上移动的尺寸达到固定在缸体上的接近开关感应距离时，驱动器使电机停止转动，实现了缸体载着产品自动移至清粉室正下方，减少了人工干预，提高了设备的自动化程度，能提高生产效率，同时清粉室侧面和顶部设有窗口方便清粉和取出产品。

当清粉完成并取出产品后，在驱动器与接近开关的控制下缸体自动回到初始位置再次进行以上过程。

本发明的有益效果为：

1)升降装置的电机可驱动缸系统升降平台上下运动，从而带动缸体上下移动，能自动完成缸体上部与成型室、清粉室接触和分离的过程，提高了设备的自动化性能。

2)驱动同步带传动机构的电机可使缸体在直线导轨机构上进行左右移动；当打印工作完成后升降装置将缸体与成型室分离，而后驱动器驱动同步带传动机构的电机将缸体与打印完成的产品移动至清粉室正下方，并通过升降装置提升缸体高度，将缸体与清粉室接触，便于清粉，同时避免人工搬运，提高了设备的自动化性能。

3)缸体前侧面与缸系统升降平台两端设有接近开关，可调整接近开关探头的伸出长度来改变缸体的停止位置，能提高缸体上升和左右运动停止位置的精度。

4)清粉室侧面与顶部设有窗口，清粉完成后可直接将产品取出，过程简单方便。

以上对本申请实施例所提供的一种3D打印用缸系统移动装置、打印机及方法，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。