CN109016494B - 悬挂式3d打印机传动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于3D打印技术领域，具体为一种悬挂式3D打印机传动机构，包括中心机架，中心机架上设置有三个垂直设置的步进电机和一个水平设置的步进电机，垂直步进电机的电机轴长度不等，电机轴顶部设置电机齿轮,水平步进电机的电机轴设为蜗杆；电机齿轮分别与三个传动齿轮啮合，蜗杆传动蜗轮啮合，传动齿轮和传动蜗轮一侧固定有线盘，中心机架外缘设置六个水平向固定块和三个垂直向固定块。该传动机构具有结构简单，体积小巧却方便安装等优点。

Description

悬挂式3D打印机传动机构
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，具体为一种悬挂式3D打印机传动机构。
背景技术
3D 打印机，即三维打印，是快速成形技术的一种，它是一种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。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。
现有的3D打印机设备传动方式主要分为三种：XYZ型、CoreXY型和三角式并联臂结构。XYZ型3D打印机的特点三轴传动互相独立，三个轴分别由三个步进电机独立控制；CoreXY结构采用XY联动结构,XY轴都是两个步进电机协调配合进行传动；而三角式并联臂结构通过一系列互相连接的平行四边形来控制目标在X、Y、Z轴上的运动的机械结构。
上述3D打印机均采用框架式设计，其打印头活动范围受限于3D打印机的框架内，因此打印的物品尺寸受限于3d打印机框架内；若要打印较大的物品，则需要较大的打印机和更大的放置空间。现有的技术方案始终无法解决打印大型物品的3D打印机占用空间大、成本高的问题。
发明内容
针对打印大型物品的3D打印机占用空间大、成本高的问题，本发明提出一种悬挂式3D打印机传动机构。
本发明的悬挂式3D打印机传动机构，该机构包括中心机架，其特征在于：
中心机架上设置有三个垂直设置的步进电机和一个水平设置的步进电机，垂直步进电机的电机轴长度不等，电机轴顶部设置电机齿轮,水平步进电机的电机轴设为蜗杆；
各个电机齿轮分别与位于上部的三个传动齿轮啮合，蜗杆与位于底部的一个传动蜗轮啮合，传动齿轮和传动蜗轮一侧固定有线盘，线盘上缠绕有悬挂线；所述的传动齿轮、传动蜗轮及线盘共用一个轴承；
所述的中心机架外缘设置六个水平向固定块，水平向固定块顶端设通孔，水平向固定块两两一侧，位于上部的任一线盘内的悬挂线穿过同侧两个水平向固定块，悬挂线两端头均固定在线盘上，将闭合的悬挂线向外延伸至侧墙，悬挂在侧墙的挂钩或定滑轮上；
所述的中心机架外缘还均匀布置有三个垂直向固定块，垂直向固定块上设置通孔，底部线盘内设置三条悬挂线，三条悬挂线一端头固定在底部线盘上，悬挂线穿过垂直向固定块，另一端固定于垂直向固定块上，将穿过垂直向固定块的悬挂线向上延伸至顶面，悬挂在顶面的挂钩或定滑轮上。
更具体的，所述的轴承内贯穿有打印料输料管，中心机架底部设置打印料挤出装置，打印料挤出装置的出料口垂直向下；挤出装置与打印料输料管连接。
所述的3D打印机传动机构适用于FDM快速成型技术和FFF热溶解积层法的3D打印机设备。
所述的3D打印机传动机构适用于ABS、PLA、PVA热熔材料、金属材料的3D打印机设备。
本发明的悬挂式3D打印机传动机构，取消了现有的3D打印机的框架式设计，适用于大型物品打印：使用时只需在建筑物内顶部和侧墙上设置四个悬挂点，通过四个步进电机配合收紧或放开悬挂线，最终达到控制中心机架的目的。该传动机构具有结构简单，体积小巧却方便安装等优点。
附图说明
图1、图2为本发明的结构示意图。
其中，步进电机1，电机齿轮2，传动齿轮3，蜗杆4，传动蜗轮5，打印料输料管6，水平向固定块7，垂直向固定块8，挤出装置9。
具体实施方式
实施例1：悬挂式3D打印机传动机构，该机构包括中心机架，中心机架上设置有三个垂直设置的步进电机1和一个水平设置的步进电机1，垂直步进电机1的电机轴长度不等，电机轴顶部设置电机齿轮2,水平步进电机1的电机轴设为蜗杆4；各个电机齿轮2分别与位于上部的三个传动齿轮3啮合，蜗杆4与位于底部的一个传动蜗轮5啮合，传动齿轮3和传动蜗轮5一侧固定有线盘，线盘上缠绕有悬挂线；所述的传动齿轮3、传动蜗轮5及线盘共用一个轴承，轴承内设置打印料输料管6；所述的中心机架外缘设置六个水平向固定块7，水平向固定块7顶端设通孔，水平向固定块7两两一侧，位于上部的任一线盘内的悬挂线穿过同侧两个水平向固定块7，悬挂线两端头均固定在线盘上，将闭合的悬挂线向外延伸至侧墙，悬挂在侧墙的挂钩或定滑轮上；所述的中心机架外缘还均匀布置有三个垂直向固定块8，垂直向固定块8上设置通孔，底部线盘内设置三条悬挂线，三条悬挂线一端头固定在底部线盘上，悬挂线穿过垂直向固定块8，另一端固定于垂直向固定块8上，将穿过垂直向固定块8的悬挂线向上延伸至顶面，悬挂在顶面的挂钩或定滑轮上；中心机架底部设置打印料挤出装置9，挤出装置9与打印料输料管6连接。
该传动机构采用悬挂式设计，因此在本设计中应从多方面考量中心机架的稳定性，避免中心机架摇晃使打印物发生形变。因此，水平传动方面采用六个水平向固定块7，使中心机架通过六个吊点始终保持水平，加之与三个垂直向固定块8配合，进一步增强垂直移动时中心机架的稳定性。

Claims (2)

1.悬挂式3D打印机传动机构，该机构包括中心机架，其特征在于：
中心机架上设置有三个垂直设置的步进电机(1)和一个水平设置的步进电机(1)，垂直步进电机(1)的电机轴长度不等，电机轴顶部设置电机齿轮(2),水平步进电机(1)的电机轴设为蜗杆(4)；
各个电机齿轮(2)分别与位于上部的三个传动齿轮(3)啮合，蜗杆(4)与位于底部的一个传动蜗轮(5)啮合，传动齿轮(3)和传动蜗轮（5）一侧固定有线盘，线盘上缠绕有悬挂线；所述的传动齿轮(3)、传动蜗轮(5)及线盘共用一个轴承；
所述的中心机架外缘设置六个水平向固定块(7)，水平向固定块(7)顶端设通孔，水平向固定块(7)两两一侧，位于上部的任一线盘内的悬挂线穿过同侧两个水平向固定块(7)，悬挂线两端头均固定在线盘上，将闭合的悬挂线向外延伸至侧墙，悬挂在侧墙的挂钩或定滑轮上；
所述的中心机架外缘还均匀布置有三个垂直向固定块(8)，垂直向固定块(8)上设置通孔，底部线盘内设置三条悬挂线，三条悬挂线一端头固定在底部线盘上，悬挂线穿过垂直向固定块(8)且另一端固定于垂直向固定块(8)上，将穿过垂直向固定块(8)的悬挂线向上延伸至顶面，悬挂在顶面的挂钩或定滑轮上。
2.如权利要求1所述的悬挂式3D打印机传动机构，其特征在于轴承内贯穿有打印料输料管(6)，中心机架底部设置打印料挤出装置(9)，打印料挤出装置(9)的出料口垂直向下；挤出装置(9)与打印料输料管(6)连接。
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