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 一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构

 
【申请公布号:CN109353003A;申请权利人:苏州无限三维科技产业有限公司;发明设计人:罗军; 何斌; 袁玮;】
 
摘要:
 
本发明公开了一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构。本发明的技术方案是:包括电机、支架、同步轮、辅助轮及同步带,所述同步轮、辅助轮位于支架上,同步轮包括两个主动轮和两个从动轮,同步带经过四个同步轮和四个辅助轮绕成“H”形,同步带的断口两端固定在打印头座的两侧,电机包括左电机和右电机,左电机和右电机的输出轴分别与主动轮连接,驱动同一根同步带,支架包括与打印头座以及4个辅助轮固定连接的支撑板,支撑板的两端分别滑移连接有滑轨,打印头座下方设置有产品支撑台,产品支撑台连接有上下运动的活动杆,活动杆连接气缸。本发明提供的方案提高了3D打印机的整体打印质量,使设备结构更加紧凑,降低了设备成本。 
 
主权项:
 
1.一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构,其特征在于:包括电机、支架、同步轮、辅助轮及同步带,所述同步轮、辅助轮位于支架上,所述同步轮包括两个主动轮和两个从动轮,所述同步带经过四个同步轮和四个辅助轮绕成“H”形,同步带的断口两端固定在打印头座的两侧,所述电机包括左电机和右电机,所述左电机和右电机的输出轴分别与主动轮连接,驱动同一根同步带,所述支架包括与打印头座以及4个辅助轮固定连接的支撑板,所述支撑板的两端分别滑移连接有滑轨,所述打印头座下方设置有产品支撑台,所述产品支撑台连接有上下运动的活动杆,所述活动杆连接气缸。 
 
要求:
 
1.一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构,其特征在于:包括电机、支架、同步轮、辅助轮及同步带,所述同步轮、辅助轮位于支架上,所述同步轮包括两个主动轮和两个从动轮,所述同步带经过四个同步轮和四个辅助轮绕成“H”形,同步带的断口两端固定在打印头座的两侧,所述电机包括左电机和右电机,所述左电机和右电机的输出轴分别与主动轮连接,驱动同一根同步带,所述支架包括与打印头座以及4个辅助轮固定连接的支撑板,所述支撑板的两端分别滑移连接有滑轨,所述打印头座下方设置有产品支撑台,所述产品支撑台连接有上下运动的活动杆,所述活动杆连接气缸。
 
2.根据权利要求1所述的一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构,其特征在于:所述辅助轮不带齿轮,所述辅助轮与同步带的带背贴合。
 
3.根据权利要求1所述的一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构,其特征在于:所述产品支撑台上在活动杆的两侧分别设置有导向杆。
 
4.根据权利要求1所述的一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构,其特征在于:所述支撑板上与滑轨接触的部分为凸起部,所述滑轨上设置有与所述的凸起部配合的凹槽部。
 
一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构
技术领域
 
本发明涉及3D打印机技术领域,特别涉及一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构。
 
背景技术
 
3D打印,即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料,如蜡、ABS、PC、尼龙等,以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化,喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的材料挤出,材料迅速固化,并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成,上一层对当前层起到定位和支撑的作用。
 
随着高度的增加,层片轮廓的面积和形状都会发生变化,当形状发生较大的变化时,上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用,这就需要设计一些辅助结构-“支撑”,对后续层提供定位和支撑,以保证成形过程的顺利实现。
 
现有的基于笛卡尔坐标的3D打印机采用相互独立的X轴与Y轴驱动装置,由X(Y)驱动电机与X(Y)同步带组成。X轴驱动电机固定在X轴的一端,当喷头作Y轴方向运动时,X轴驱动电机随打印头一起作Y方向移动,成为Y轴驱动电机的负载。这种传动方式,增大了Y轴驱动电机的运动负载,同时X轴电机的连接线随打印头运动,降低了设备的稳定性与空间利用率,增加了设备的成本。
 
发明内容
 
针对现有技术存在的不足,本发明的主要目的在于提供一种空间利用率高、结构稳定且成本低的3D打印机的新型XYZ轴的运动机构。
 
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构,包括电机、支架、同步轮、辅助轮及同步带,所述同步轮、辅助轮位于支架上,所述同步轮包括两个主动轮和两个从动轮,所述同步带经过四个同步轮和四个辅助轮绕成“H”形,同步带的断口两端固定在打印头座的两侧,所述电机包括左电机和右电机,所述左电机和右电机的输出轴分别与主动轮连接,驱动同一根同步带,所述支架包括与打印头座以及4个辅助轮固定连接的支撑板,所述支撑板的两端分别滑移连接有滑轨,所述打印头座下方设置有产品支撑台,所述产品支撑台连接有上下运动的活动杆,所述活动杆连接气缸。
 
优选的,所述辅助轮不带齿轮,所述辅助轮与同步带的带背贴合。
 
优选的,所述产品支撑台上在活动杆的两侧分别设置有导向杆。
 
优选的,所述支撑板上与滑轨接触的部分为凸起部,所述滑轨上设置有与所述的凸起部配合的凹槽部。
 
本发明相对于现有技术具有如下优点,本发明的装置是通过两个电机同时驱动同一根绕成形的同步带,实现3D打印机的XY联动。解决了现有技术中存在的X轴驱动电机随打印头移动导致打印质量差、空间利用率低、成本高的问题,提高了3D打印机的整体打印质量,使设备结构更加紧凑,降低了设备成本。
 
附图说明
 
图1为本发明的一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构的结构示意图;
 
一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构
图2为本发明的一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构的XY轴的结构示意图。
 
一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构
图中:1、支架;2、左电机;3、右电机;4、同步带;5、主动轮;6、从动轮;7、辅助轮;8、打印头座;9、支撑板;10、滑轨;11、产品支撑台;12、活动杆;13、气缸;14、导向杆;15、凸起部;16、凹槽部。
 
具体实施方式
 
下面结合附图对本发明作进一步说明。
 
如图1所示,一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构,包括电机、支架1、同步轮、辅助轮7及同步带4,所述同步轮、辅助轮7位于支架1上,所述同步轮包括两个主动轮5和两个从动轮6,所述同步带4经过四个同步轮和四个辅助轮7绕成“H”形,同步带4的断口两端固定在打印头座8的两侧,所述电机包括左电机2和右电机3,所述左电机2和右电机3的输出轴分别与主动轮5连接,驱动同一根同步带4,所述支架1包括与打印头座8以及4个辅助轮7固定连接的支撑板9,所述支撑板9的两端分别滑移连接有滑轨10,所述打印头座8下方设置有产品支撑台11,所述产品支撑台11连接有上下运动的活动杆12,所述活动杆12连接气缸13。
 
本发明的一种3D打印机的新型XYZ轴的运动机构,左电机2或者右电机3驱动输出轴带动相应的同步轮转动,使得同步带4做相应方向的环形运动,因为同步带4与打印头座8固定连接,同步带4即能够带动打印头座8在支撑板9上实现XY轴的联动,对于Z轴,本方案不是带动打印头座8本身上下运动,而是通过气缸13带动活动杆12上下运动,活动杆12与产品支撑台11固定连接,通过调整产品支撑台11上所打印的产品与打印头座8的距离变相的实现了Z轴的运动,本方案提供的运动机构其具有的优点是节省空间,空间利用率高,且结构稳定成本低。
 
左右电机同向等速运动,当左右电机同时顺时针转动,且速度相同时,打印头沿X轴负向运动;当左右电机同时逆时针转动,且速度相同时,打印头沿X轴正向运动。左右电机反向等速运动,当左电机2呈逆时针转动、右电机呈顺时针转动,且速度相同时,打印头沿Y轴负向运动;当左电机2呈顺时针转动、右电机3呈逆时针转动,且速度相同时,打印头沿Y轴正向运动。
 
优选的,所述辅助轮7不带齿轮,所述辅助轮7与同步带4的带背贴合。辅助轮7对同步带4起到辅助支撑和成形的作用,不带齿轮能够降低摩擦力,提高同步带4环形运动的顺畅度。
 
优选的,所述产品支撑台11上在活动杆12的两侧分别设置有导向杆14。导向杆14的作用能够保证气缸13通过活动杆12带动产品支撑台11上下运动的过程中平稳和精准,避免了晃动,提高了打印机的打印精度。
 
优选的,所述支撑板9上与滑轨10接触的部分为凸起部15,所述滑轨10上设置有与所述的凸起部15配合的凹槽部16。凸起部15与凹槽部16的配合能够使得支撑板9与滑轨10之间的滑移连接更加平稳顺畅。
 
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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