CN203844236U - 一种3D打印机z轴平台升降系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印机z轴平台升降系统，包括机箱体和z轴平台，所述z轴平台四角处分别通过通孔插设有导向光杆，所述z轴平台左半部分和右半部分分别通过通孔插设有一竖直设置的滚珠丝杠，所述两滚珠丝杠对称设置，所述z轴平台下端面中心处设有双输出轴电机，所述双输出轴电机传动连接有蜗轮蜗杆机构。本实用新型提供的升降系统具有极佳的稳定性，使用硬性传动的设计增加了平台的稳定性，四点约束的设计更使得平台不易受到震动的影响，并且使用双列角接触球轴承，使得平台不易受到重力的影响，进一步提高了稳定性，大大提高了升降精度和打印精度。

Description

一种3D打印机z轴平台升降系统

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，更具体地说，是涉及一种3D打印机z轴平台升降系统。

背景技术

3D打印技术是一种快速成形技术，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；打印时，位于xy轴平台的喷头水平移动，同时，z轴平台上下升降，实现逐层打印，从而在z轴平台上打印出立体的物件，可以用来制造模型，也可以直接制造产品，其应用范围非常广泛。

对于现在主流的桌面级3D打印机，都是采用一根丝杆在平台的一侧来驱动z轴平台的运动，或者是采用双丝杆，并采用同步轮同步带来使两根丝杆同步；第一种设计中，打印机在工作时常常会造成很大的震动，传递到z轴平台上就会极大地影响打印精度，第二种设计中，由于同步带属橡胶制品，很容易产生张力，使得两根丝杆运动得不到很好的同步，平台很容易失步或者卡死。另外，根据相关研究表明，平台的重量越大，稳定性越好，而现有的设计中，平台的重量一般都比较轻，很容易受到震动的影响。主要缺点体现在：

1、平台稳定性差，很容易受到震动影响；

2、同步带属软性传动，有不可避免的缺陷，使得平台很容易卡死。

因此，有必要对现有的3D打印机结构作进一步地研究和改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述背景技术中所提到的问题，提供了一种3D打印机z轴平台升降系统，该升降系统具有极佳的稳定性，使用硬性传动的设计增加了平台的稳定性，四点约束的设计更使得平台不易受到震动的影响，并且使用双列角接触球轴承，使得平台不易受到重力的影响，进一步提高了稳定性，大大提高了升降精度和打印精度。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种3D打印机z轴平台升降系统，包括机箱体和设于所述机箱体内的z轴平台，所述z轴平台四角处分别通过通孔插设有导向光杆，所述z轴平台左半部分和右半部分分别通过通孔插设有一竖直设置的滚珠丝杠，所述两滚珠丝杠对称设置，所述z轴平台下端面中心处设有双输出轴电机，所述双输出轴电机传动连接有蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构包括分别与所述双输出轴电机两输出轴传动连接的蜗杆、及分别与两侧的蜗杆传动连接的蜗轮，所述蜗杆与所述蜗轮相啮合，所述滚珠丝杠上套设有与其相配合的滚珠螺母，所述滚珠螺母包括内筒和套设在所述内筒上端的外套，所述蜗轮套设在所述内筒穿出所述外套的部分，所述蜗轮与所述滚珠螺母的滑动配合面上设有导向键槽。

进一步地，所述滚珠螺母的外套与内筒之间位于所述蜗轮上方的间隙内设有套设在所述内筒上的双列角接触球轴承。

进一步地，所述z轴平台四角处的通孔内分别设有直线滑动轴承，所述导向光杆通过其对应的直线滑动轴承与所述z轴平台滑动连接。

进一步地，所述双输出轴电机的两端分别设有左输出轴和右输出轴，所述左输出轴和右输出轴为同心轴，所述左输出轴的动力输出端与位于双输出轴电机左侧的蜗杆传动连接，所述右输出轴的动力输出端与位于双输出轴电机右侧的蜗杆传动连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：本实用新型提供的升降系统具有极佳的稳定性，使用硬性传动的设计增加了平台的稳定性，四点约束的设计更使得平台不易受到震动的影响，并且使用双列角接触球轴承，使得平台不易受到重力的影响，进一步提高了稳定性，大大提高了升降精度和打印精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的立体示意图；

图2为本实用新型的主视示意图；

图3为本实用新型中z轴平台的仰视示意图；

图4为图2的A-A向剖面示意图；

图5为图2的B-B向剖面示意图。

附图标记：1、机箱体，2、z轴平台，3、导向光杆，4、滚珠丝杠，5、双输出轴电机，6、蜗杆，7、蜗轮，8、双列角接触球轴承，9、直线滑动轴承,10、滚珠螺母，11、内筒，12、外套。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合图1至图5所示的一种3D打印机z轴平台升降系统，包括机箱体1和设于机箱体1内的z轴平台2，z轴平台2四角处分别通过通孔插设有导向光杆3，z轴平台2左半部分和右半部分分别通过通孔插设有一竖直设置的滚珠丝杠4，两滚珠丝杠4对称设置，z轴平台2下端面中心处设有双输出轴电机5，双输出轴电机5传动连接有蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构包括分别与双输出轴电机5两输出轴传动连接的蜗杆6、及分别与两侧的蜗杆6传动连接的蜗轮7，蜗杆6与蜗轮7相啮合，滚珠丝杠4上套设有与其相配合的滚珠螺母10，滚珠螺母10包括内筒11和套设在内筒11上端的外套12，蜗轮7套设在内筒11穿出外套12的部分，蜗轮7与滚珠螺母10的滑动配合面上设有导向键槽。

本实施例中，滚珠螺母10的外套12与内筒11之间位于蜗轮7上方的间隙内设有套设在内筒11上的双列角接触球轴承8。

本实施例中，z轴平台2上设有两根滚珠丝杠4，平台的四个角装有四根导向光杆3，导向光杆3竖直设置，平台由直线滚动轴承9与导向光杆3连接，平台上安装有蜗轮蜗杆机构，蜗轮7通过导向键槽与滚珠螺母10配合连接，并且，滚珠螺母10的外套12与内筒11之间位于蜗轮7上方的间隙内设有套设在内筒11上的双列角接触球轴承8，使得平台运动时不会受重力的影响。

本实施例中，z轴平台2四角处的通孔内分别设有直线滑动轴承9，导向光杆3通过其对应的直线滑动轴承9与z轴平台2滑动连接;z轴平台2与导向光杆3相对运动时有摩擦，设置直线滑动轴承9，是为了减少轴向运动时的摩擦损耗，使得轴向运动更加顺畅，并且本实施例通过z轴平台2四角处的直线滑动轴承9与四角处对应的四根导向光杆3配合使用，一方面四个角的约束保证了平台的稳定性，另一方面又可以使得平台不容易卡死。

本实施例中，双输出轴电机5的两端分别设有左输出轴和右输出轴，左输出轴和右输出轴为同心轴，左输出轴的动力输出端与位于双输出轴电机5左侧的蜗杆6传动连接，右输出轴的动力输出端与位于双输出轴电机5右侧的蜗杆6传动连接。

本实施例中，导向键槽使滚珠丝杠4沿着内筒11作往复直线运动，从而实现平台的上升和下降，并且运动稳定性高。

本实用新型的工作过程如下：

控制主板发送电信号到双输出轴电机5，双输出轴电机5驱动两侧的左输出轴和右输出轴，双输出轴带动轴两端的蜗杆6动，进而传动到分别与两端的蜗杆6相啮合的蜗轮7，进一步带动滚珠丝杠4转动，平台运动时由滚珠螺母10和滚珠丝杠4相配合来实现平台上升的过程，同理，平台下降的过程只需控制双输出轴电机5反转即可。

本实用新型通过安装在升降工作平台底部的双输出轴电机5带动蜗轮蜗杆机构运动，再由滚珠螺母10配合滚珠丝杠4，使平台能够很平稳很流畅地进行升降运动，提高系统的稳定性，从而保证打印过程的稳定进行，大大提高了打印精度。

本实用新型采用多光杆双丝杠同步驱动结构和蜗轮抱合螺母组件结构，具有极佳的稳定性，提升了升降精度，使用硬性传动的设计增加了平台的稳定性，四点约束的设计更使得平台不易受到震动的影响，并且使用双列角接触球轴承，其可同时承受径向负荷和轴向负荷，能在较高的转速下工作，刚性强，使得平台不易受到重力的影响，进一步提高了稳定性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种3D打印机z轴平台升降系统，包括机箱体和设于所述机箱体内的z轴平台，其特征在于，所述z轴平台四角处分别通过通孔插设有导向光杆，所述z轴平台左半部分和右半部分分别通过通孔插设有一竖直设置的滚珠丝杠，所述两滚珠丝杠对称设置，所述z轴平台下端面中心处设有双输出轴电机，所述双输出轴电机传动连接有蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构包括分别与所述双输出轴电机两输出轴传动连接的蜗杆、及分别与两侧的蜗杆传动连接的蜗轮，所述蜗杆与所述蜗轮相啮合，所述滚珠丝杠上套设有与其相配合的滚珠螺母，所述滚珠螺母包括内筒和套设在所述内筒上端的外套，所述蜗轮套设在所述内筒穿出所述外套的部分，所述蜗轮与所述滚珠螺母的滑动配合面上设有导向键槽。

2.如权利要求1所述的一种3D打印机z轴平台升降系统，其特征在于，所述滚珠螺母的外套与内筒之间位于所述蜗轮上方的间隙内设有套设在所述内筒上的双列角接触球轴承。

3.如权利要求1所述的一种3D打印机z轴平台升降系统，其特征在于，所述z轴平台四角处的通孔内分别设有直线滑动轴承，所述导向光杆通过其对应的直线滑动轴承与所述z轴平台滑动连接。

4.如权利要求1所述的一种3D打印机z轴平台升降系统，其特征在于，所述双输出轴电机的两端分别设有左输出轴和右输出轴，所述左输出轴和右输出轴为同心轴，所述左输出轴的动力输出端与位于双输出轴电机左侧的蜗杆传动连接，所述右输出轴的动力输出端与位于双输出轴电机右侧的蜗杆传动连接。