ВЫСОКОТОЧНАЯ РАМА 3D-ПРИНТЕРА ЗАКРЫТОГО ТИПА

Полезная модель относится к области 3D-принтеров и может быть использована при компоновке 3D-принтеров.
Рама 3D-принтера закрытого типа позволяет производить сборку/разборку с сохранением заводских параметров точности печати.
Из уровня техники известен высокоточный 3D-принтер (полезная модель CN204997997U от 2016-01-27), позволяющий повысить точность перемещения по оси Y. Повышение точности работы данной конструкции достигается благодаря тому, что двигатель установлен отдельно от экструдера, что снижает инерцию при перемещении.
Известен высокоточный FDM 3D-принтер (патент на изобретение CN106696251A от 2017-05-24), который состоит из основания, двигателя, узла оси X, узла оси Y, узла оси Z и узла печати. Шаговый двигатель используется для управления микроходом 3D-принтера. Система управления 3D-печатью интеллектуализирована. Точность механического движения обеспечивается использованием шарико-винтовой передачей.
Недостатками данных решений являются:
- отсутствие учета особенности изготовления приводных механических узлов, таких, как ШВП, осевые и/или профильные направляющие и пр., которые, в результате неточного изготовления и сборки, приводят к значительному снижению параметров точности;
- вышеописанные конструкции относятся только к 3D принтерам открытого типа.
Техническим результатом является повышение точности позиционирования ходовых элементов рамы.
Технический результат достигается тем, что высокоточная рама 3D-принтера закрытого типа содержит вертикальные опоры, поперечные перекладины, верхний и нижний листы, установленные на поперечных перекладинах, профили-перемычки, опоры соединяются с перекладинами и профилями-перемычками посредством уголковых соединений, верхний и нижний листы имеют соосные отверстия под осевые направляющие и шарико-винтовую передачу, а в поперечных перекладинах установлены штифты, на которые установлены верхний и нижний листы.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, на которых изображено:
- на фиг. 1 - рама 3D-принтера (в разобранном виде).
- на фиг. 2 - принцип установки листов на опоры.
- на фиг. 3 - рама 3D-принтера (в собранном виде).
- на фиг. 4 - конструкция верхнего листа.
- на фиг. 5 - конструкция нижнего листа.
Высокоточная рама 3D-принтера содержит правые 1 и левые 2 опоры, поперечные перекладины 8, профиля-перемычки 5, верхний лист 3 и нижний лист 4.
Опоры 1 и 2 представляют собой алюминиевые трубы профильного сечения. Опоры соединяются с перекладинами 8 и профилями-перемычками 5 посредством уголковых соединений.
Верхний лист 3 крепится на верхние перекладины 8, нижний лист 4 крепится на нижние перекладины 8. Крепёжные винты 6 осуществляют фиксацию уголков профилей-перемычек 5 к правой 1 и левой 2 опорам, фиксацию листов 3 и 4 к перекладинам.
Конструкция верхнего листа содержит в своем составе следующие составные элементы: 9 - отверстия под крепёж двигателей осей Х и У; 10 - отверстия под крепёж осевых направляющих; 11 - отверстия под крепёж ШВП; 12 - отверстия под крепёж рельсовых направляющих; 13 - отверстия под крепёж верхнего листа к перекладинам; 14 - отверстия, позволяющие произвести фиксацию листа на штифты.
Нижний лист 4 выполнен прямоугольной формы, с квадратными вырезами по краям. Конструкция нижнего листа содержит в своем составе следующие составные элементы: 10 - отверстия под крепёж осевых направляющих; 11 - отверстия под крепёж ШВП; 15 - отверстия для подвода кабелей; 16 - отверстия под крепёж нижнего листа к перекладинам; 14 - отверстия, позволяющие произвести фиксацию нижнего листа на штифты.
Верхний 3 и нижний 4 листы (фиг. 2) имеют соосные отверстия под направляющие и шарико винтовую передачу (ШВП). В поперечные перекладины 8 устанавливаются штифты 7, на которые, в дальнейшем, происходит посадка листов 3 посредством отверстий 14.
Соосные отверстия получают следующим образом (фиг. 1 и 3). Вначале осуществляется сборка элементов рамы при помощи гаечно-болтового соединения. При этом верхний лист 3 и нижний лист 4 прикручиваются к правой 1 и левой 2 опорам, соединенными с профилями-перемычками 5. Крепёжные винты 6, осуществляющие фиксацию уголков профилей-перемычек 5 к правой 1 и левой 2 опорам, а также листов 3 и 4 к правой 1 и левой 2 опорам, затягиваются до упора. После чего в собранной конструкции выполняются четыре отверстия 14 (фиг. 2) с допуском под посадку штифтов. В полученные отверстия производится установка штифтов 7. В собранной таким образом конструкции, выполняется нарезание отверстий под ходовые элементы, такие, как ШВП и осевые направляющие. Нарезание данных отверстий выполняется с соблюдением высокой точности соосности и параллельности осей всех отверстий между верхним и нижним листами. После того, как нарезание данных отверстий в сборе выполнено, появляется возможность производить разборку рамы, например, с целью её транспортировки, и последующую её сборку с сохранением первоначальной точности допусков отверстий под ходовые элементы. После осуществления совместной обработки раму можно разбирать, оставив неразобранными только правую и левую опоры, а затем собирать посредством фиксации верхнего и нижнего листов на штифты c последующей установкой остальных элементов.
Благодаря применению совместной обработки верхнего и нижнего листов, штифтовому соединению, а также описанной выше последовательности сборки, предложенная в данной полезной модели конструкция позволит производить многократную сборку-разборку с сохранением при этом высоких параметров точности печати за счёт исключения перекосов в направляющих элементах механики. Такая конструкция будет незаменима при транспортировке изделия, поскольку позволит снизить транспортные расходы и исключить многие проблемы при последующей сборке.
Сборку необходимо осуществлять следующим способом (фиг. 1 и 3). Вначале соединение правых 1 и левых 2 опор осуществляется при помощи верхнего 3 и нижнего 4 листов. Точное позиционирование листов на правое и левое основание осуществляется благодаря посадке на штифты 7. После производится фиксация верхнего и нижнего листа при помощи винтов. Далее устанавливаются все перемычки 5. После установки перемычек можно осуществлять установку всех приводных элементов, таких, как ШВП, направляющие рейки, двигатели с приводным ремнём, направляющие оси и т.д. Таким образом, благодаря применению совместной обработки в сборе с получением соосных отверстий и направляющих штифтов, а также описанной выше последовательности разборки-сборки рамы, достигается высокая точность позиционирования приводных элементов, а, следовательно, и высокая точность печати, даже после разборки-сборки 3D-принтера.