CN107803985A - 一种fdm型3d打印机及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种FDM型3D打印机，包括底座，所述底座上设有经电动机构A驱动进行竖直升降的X轴悬臂，所述X轴悬臂上设有经电动机构B驱动进行横向滑移的打印头，所述电动机构B包括X轴主动带轮与X轴从动带轮，所述X轴主动带轮与X轴从动带轮上传动连接有X轴传动带，所述X轴传动带的一侧与打印头连接，所述底座上竖直设有经X轴电机驱动旋转的轴，所述轴穿过X轴主动带轮中轴线处的齿孔且形状与齿孔相适应，用于带动X轴主动带轮旋转。该FDM型3D打印机的结构简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种FDM型3D打印机及其工作方法。
背景技术
FDM型3D打印机是使用最为频繁的3D打印机之一，已经在各个领域展开研究与应用，为此，人们在FDM型3D打印机的空间利用率、电机反应速度、打印精度等方面进行了长期研究。
目前在FDM型X轴悬臂式3D打印机，由于X轴电机放置在X轴悬臂上，与X轴悬臂同步做上下直线运动，这样的结构，不仅使得Z轴电机，负载过大，电机反应速度慢，容易出现打印丢步的问题，而且还使得X轴悬臂整体显得不够简洁，空间利用率低，整体也不够美观。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种FDM型3D打印机及其工作方法，不仅结构简单，而且便捷高效。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种FDM型3D打印机，包括底座，所述底座上设有经电动机构A驱动进行竖直升降的X轴悬臂，所述X轴悬臂上设有经电动机构B驱动进行横向滑移的打印头，所述电动机构B包括X轴主动带轮与X轴从动带轮，所述X轴主动带轮与X轴从动带轮上传动连接有X轴传动带，所述X轴传动带的一侧与打印头连接，所述底座上竖直设有经X轴电机驱动旋转的轴，所述轴穿过X轴主动带轮中轴线处的齿孔且形状与齿孔相适应，用于带动X轴主动带轮旋转。
优选的，所述的轴为方轴，齿孔为方孔。
优选的，所述底座上设有水平的热床平台，所述热床平台的中底部设有热床加热块，所述热床平台的两侧底部对称设有连接板，所述底座上设有纵向延伸的Y轴槽条，所述连接板均穿过Y轴槽条，穿过Y轴槽条的连接板上设有滑块，所述滑块与底座底面的Y轴滑轨滑动配合。
优选的，所述电动机构A包括竖向延伸的Z轴丝杆，所述Z轴丝杆的顶端经滚珠螺母与X轴悬臂的端部连接，所述Z轴丝杆的底部设有大带轮，所述大带轮经传动带传动连接有小带轮，所述小带轮经Z轴电机驱动旋转，所述滚珠螺母与X轴悬臂的端部螺接。
优选的，所述X轴主动带轮与X轴从动带轮安装在X轴悬臂上，所述X轴电机的输出端连接小带轮，所述方轴底端连接大带轮，所述小带轮与大带轮之间经传动带传动连接。
优选的，所述底座上竖直设有Z轴立柱，所述X轴悬臂经滑块、滑轨与Z轴立柱竖向滑动配合，所述X轴悬臂上设有打印头安装座，所述打印头安装座经滑块、滑轨与X轴悬臂横向滑动配合。
优选的，所述X轴悬臂上设有用于安装X轴主动带轮的通孔，所述X轴主动带轮与通孔之间设有轴承。
一种FDM型3D打印机的工作方法，按以下步骤进行：（1）所述X轴电机旋转运动，通过大带轮、传动带传动至小带轮，通过所述的小带轮与方轴配合，带动方轴做旋转运动；（2）所述方轴通过方孔带动X轴主动带轮旋转，X轴主动带轮、X轴传动带带动打印头横向滑移。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该FDM型3D打印机的结构简单，控制打印头横向滑移的电机未安装在Z轴上，Z轴电机的负载小，有效提高了打印机的Z轴电机反应速度、打印精度、打印机外观简洁度。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的构造示意图一。
图2为本发明实施例的构造示意图二。
图3为图1的A局部放大视图。
图4为X轴主动带轮的构造示意图。
图5为本发明实施例的爆炸图。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~5所示，一种FDM型3D打印机，包括底座1，所述底座上设有经电动机构A驱动进行竖直升降的X轴悬臂2，所述X轴悬臂上设有经电动机构B驱动进行横向滑移的打印头3，所述电动机构B包括X轴主动带轮4与X轴从动带轮5，所述X轴主动带轮与X轴从动带轮上传动连接有X轴传动带6，所述X轴传动带的一侧与打印头连接，所述底座上竖直设有经X轴电机驱动旋转的轴，所述轴穿过X轴主动带轮中轴线处的齿孔且形状与齿孔相适应，即轴的横截面形状与齿孔的齿形相适应，以便于轴与齿孔啮合，用于带动X轴主动带轮旋转。
在本发明实施例中，所述的轴为方轴7，齿孔为方孔8，但并不仅限于此，齿孔的形状也可以是多边形或带键槽的圆孔等，轴的形状与齿孔相适应，轴与齿孔间隙配合，轴能沿径向将旋转动力传递给齿孔所在的零件，并无回程间隙，能将动力传递给X轴所在的运动零件。
在本发明实施例中，用于驱动X轴主动带轮的X轴电机9安装在底座上，能够减轻Z轴电机的负载，传动时X轴电机通过带动方轴旋转，方轴通过方孔带动X轴主动带轮、X轴从动带轮、X轴传动带传动，方轴与方孔间隙配合，X轴悬臂竖向升降时方孔可在方轴上竖向滑动。
在本发明实施例中，所述底座上设有水平的热床平台10，所述热床平台的中底部设有热床加热块，所述热床平台的两侧底部对称设有连接板11，所述底座上设有纵向延伸的Y轴槽条12，所述连接板均穿过Y轴槽条，穿过Y轴槽条的连接板上设有滑块13，所述滑块与底座底面的Y轴滑轨滑动配合；热床平台能够沿Y轴滑轨进行纵向滑移。
在本发明实施例中，所述电动机构A包括竖向延伸的Z轴丝杆14，所述Z轴丝杆的顶端经滚珠螺母15与X轴悬臂的端部连接，所述Z轴丝杆的底部设有大带轮16，所述大带轮经传动带17传动连接有小带轮18，所述小带轮经Z轴电机19驱动旋转，所述滚珠螺母与X轴悬臂的端部螺接；Z轴电机带动Z轴丝杆旋转，Z轴丝杆带动滚珠螺母、X轴悬臂升降。
在本发明实施例中，所述X轴主动带轮与X轴从动带轮安装在X轴悬臂上，所述X轴电机的输出端连接小带轮，所述方轴底端连接大带轮，所述小带轮与大带轮之间经传动带传动连接。
在本发明实施例中，所述底座上竖直设有Z轴立柱20，所述X轴悬臂经滑块、滑轨21与Z轴立柱竖向滑动配合，所述X轴悬臂上设有打印头安装座22，所述打印头安装座经滑块、滑轨与X轴悬臂横向滑动配合。
在本发明实施例中，所述X轴悬臂上设有用于安装X轴主动带轮的通孔23，所述X轴主动带轮与通孔之间设有轴承24。
一种FDM型3D打印机的工作方法，按以下步骤进行：（1）所述X轴电机旋转运动，通过大带轮、传动带传动至小带轮，通过所述的小带轮与方轴配合，带动方轴做旋转运动；（2）所述方轴通过方孔带动X轴主动带轮旋转，X轴主动带轮、X轴传动带带动打印头横向滑移。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的FDM型3D打印机及其工作方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种FDM型3D打印机，其特征在于：包括底座，所述底座上设有经电动机构A驱动进行竖直升降的X轴悬臂，所述X轴悬臂上设有经电动机构B驱动进行横向滑移的打印头，所述电动机构B包括X轴主动带轮与X轴从动带轮，所述X轴主动带轮与X轴从动带轮上传动连接有X轴传动带，所述X轴传动带的一侧与打印头连接，所述底座上竖直设有经X轴电机驱动旋转的轴，所述轴穿过X轴主动带轮中轴线处的齿孔且形状与齿孔相适应，用于带动X轴主动带轮旋转。
2.根据权利要求1所述的FDM型3D打印机，其特征在于：所述的轴为方轴，齿孔为方孔。
3.根据权利要求2所述的FDM型3D打印机，其特征在于：所述底座上设有水平的热床平台，所述热床平台的中底部设有热床加热块，所述热床平台的两侧底部对称设有连接板，所述底座上设有纵向延伸的Y轴槽条，所述连接板均穿过Y轴槽条，穿过Y轴槽条的连接板上设有滑块，所述滑块与底座底面的Y轴滑轨滑动配合。
4.根据权利要求2所述的FDM型3D打印机，其特征在于：所述电动机构A包括竖向延伸的Z轴丝杆，所述Z轴丝杆的顶端经滚珠螺母与X轴悬臂的端部连接，所述Z轴丝杆的底部设有大带轮，所述大带轮经传动带传动连接有小带轮，所述小带轮经Z轴电机驱动旋转，所述滚珠螺母与X轴悬臂的端部螺接。
5.根据权利要求2所述的FDM型3D打印机，其特征在于：所述X轴主动带轮与X轴从动带轮安装在X轴悬臂上，所述X轴电机的输出端连接小带轮，所述方轴底端连接大带轮，所述小带轮与大带轮之间经传动带传动连接。
6.根据权利要求4所述的FDM型3D打印机，其特征在于：所述底座上竖直设有Z轴立柱，所述X轴悬臂经滑块、滑轨与Z轴立柱竖向滑动配合，所述X轴悬臂上设有打印头安装座，所述打印头安装座经滑块、滑轨与X轴悬臂横向滑动配合。
7.根据权利要求2所述的FDM型3D打印机，其特征在于：所述X轴悬臂上设有用于安装X轴主动带轮的通孔，所述X轴主动带轮与通孔之间设有轴承。
8.一种FDM型3D打印机的工作方法，其特征在于，采用如权利要求1-7所述的任一种FDM型3D打印机，并按以下步骤进行：（1）所述X轴电机旋转运动，通过大带轮、传动带传动至小带轮，通过所述的小带轮与方轴配合，带动方轴做旋转运动；（2）所述方轴通过方孔带动X轴主动带轮旋转，X轴主动带轮、X轴传动带带动打印头横向滑移。
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