CN204749275U - 3d打印机y轴传动装置及3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印机Y轴传动装置及3D打印机，包括支架、步进电机、第一同步轮、第二同步轮、微型滚珠轴承、传动轴、同步皮带和锥齿轮传动机构。传动轴通过微型滚珠轴承安装在支架上；第一同步轮固定安装在传动轴上。同步皮带连接第一同步轮和第二同步轮，第二同步轮安装在支架上，锥齿轮传动机构包括相互啮合的主动伞形齿轮和从动伞形齿轮；主动伞形齿轮连接步进电机，从动伞形齿轮安装在传动轴上。本实用新型可以在减小3D模型打印错位断层概率的同时，方便拆卸和维修，步进电机传动时仅采用伞形齿轮，结构简单。本实用新型能改善3D打印机传动装置传动过程中同步皮带松动及老化出现的跳齿、造成模型打印缺失精度的问题。

Description

3D打印机Y轴传动装置及3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域。

背景技术

目前，公知的桌面级3D打印机X、Y、Z轴传动装置构造是由步进电机、同步皮带、微型滚珠轴承、同步轮和传动轴组装而成。将步进电机与同步轮经过内孔螺丝固定并加装同步皮带，联合微型滚珠轴承及传动轴固定在安装位置后，接通电源，步进电机会根据数据切片程序进行活动，根据模型横截面切片数据空间节点活动时，同步轮带动同步皮带传动喷头组进行空间活动，表示模型正在进行增材制造。但是，有的桌面级3D打印机的传动装置中选用的部件质量有问题或者不匹配，给模型打印造成困难，容易造成模型增材空间点错位制造。

现有技术中，申请号为201410281839.7的中国发明专利申请公开了一种3D打印机Y轴传动装置，在其上平面邻近左、右侧面的部位沿Y轴方向固定设有第一支架和第二支架，第一、第二支架上设有可来回移动的第一、第二移动座，第一、第二移动座通过沿X轴方向设置的第三支架固定连接在一起；第三支架上设有可来回移动的喷头组件；邻近第一、第二支架同一端的边框上对称设有第一电机和第二电机，同步带两端固定在喷头组件上，依次绕过位于同一平面的多个转轴轮后形成空心工字回路；后侧面上设有工作台竖向移动驱动装置。申请号为201420546979.8的中国实用新型公开了一种用于三维打印机的传动装置，三维打印机包括机身框架、打印机机头和放置打印件的打印件平台，传动装置包括相互垂直的X轴、Y轴和Z轴传动装置，Z轴传动装置包括Z轴电机和Z轴丝杠，通过Z轴电机驱动Z轴丝杠转动，带动打印件平台沿Z轴运动；Y轴传动装置包括Y轴电机、彼此平行的Y轴第一同步带和Y轴第二同步带、和夹在其间并与之垂直的Y轴传动杆，通过Y轴电机驱动Y轴第一同步带和Y轴第二同步带其中任意一个转动，通过Y轴传动杆带动另一个运动，从而带动X轴传动装置沿Y轴运动；X轴传动装置包括X轴电机、X轴同步带，通过X轴电机驱动X轴同步带运动，从而带动设置在X轴传动装置上的打印机机头沿X轴运动。申请号为201210195941.6的中国发明专利申请公开了一种打印机传动装置，包括一动力轴，所述动力轴上设有一定位柱，所述动力轴设有一轴套滑动部和一轴套转动部，一滑动轴套可装设在所述轴套滑动部并滑动到所述轴套转动部，所述滑动轴套位于所述轴套转动部时可相对所述动力轴转动，所述滑动轴套设有一第一定位槽和一第二定位槽，所述滑动轴套位于所述轴套滑动部时所述定位柱可选择地定位在所述第一定位槽或第二定位槽中而将所述滑动轴套定位在所述动力轴上的不同位置。以上现有技术，不能解决上述现有技术中存在的因传动装置皮带传动过程中同步皮带松动及老化出现的跳齿，造成模型打印缺失精度的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种3D打印机Y轴传动装置及3D打印机，其不仅能改善模型打印过程中出现的错位问题，而且能较少维护且能提高机械效率。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种3D打印机Y轴传动装置，包括支架、步进电机、第一同步轮、第二同步轮、微型滚珠轴承、传动轴、同步皮带和锥齿轮传动机构。所述传动轴通过微型滚珠轴承安装在支架上；所述第一同步轮固定安装在传动轴上。所述同步皮带连接第一同步轮和第二同步轮，第二同步轮安装在支架上。所述锥齿轮传动机构包括相互啮合的主圆锥齿轮和从圆锥齿轮；所述主圆锥齿轮连接步进电机，所述从圆锥齿轮固定安装在传动轴上。

所述微型滚珠轴承套装在传动轴上且位于从圆锥齿轮和第一同步轮之间。

所述主圆锥齿轮的中心轴线和从圆锥齿轮的中心轴线相互垂直。

所述步进电机包括转轴，所述主圆锥齿轮固定连接在步进电机的转轴上。

所述第一同步轮的两端和第二同步轮的两端均设有径向突出的圆环形突缘。

一种3D打印机，包括上述3D打印机Y轴传动装置。

所述3D打印机还包括X轴传动装置和Z轴传动装置，所述X轴传动装置和Z轴传动装置均包括有锥齿轮传动机构、电机、主同步轮和从同步轮；在X轴传动装置和/或Z轴传动装置中，电机通过锥齿轮传动机构连接主同步轮。

采用本实用新型，可以在减小3D模型打印错位断层概率的同时，方便拆卸和维修，步进电机传动时仅采用伞形齿轮(即主圆锥齿轮和从圆锥齿轮)，结构简单。本实用新型能改善3D打印机传动装置传动过程中同步皮带松动及老化出现的跳齿、造成模型打印缺失精度的问题。

附图说明

图1是本实用新型中的3D打印机Y轴传动装置的传动原理(主视结构)示意图。

图2是本实用新型中的3D打印机Y轴传动装置的左视结构示意图。

图中：1.步进电机，2.主圆锥齿轮，3.传动轴，4.微型滚珠轴承，5.第一同步轮，6.同步皮带，7.从圆锥齿轮，8、第二同步轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2所示，一种3D打印机Y轴传动装置，包括支架(图中未画出)、步进电机1、第一同步轮5、第二同步轮8、微型滚珠轴承4、传动轴3和同步皮带6，所述传动轴通过微型滚珠轴承安装在支架上；所述第一同步轮固定安装在传动轴上。所述同步皮带连接第一同步轮和第二同步轮，第二同步轮安装在支架上，3D打印机Y轴传动装置还包括锥齿轮传动机构，所述锥齿轮传动机构包括相互啮合的主圆锥齿轮2和从圆锥齿轮7；所述主圆锥齿轮固定连接在步进电机的转轴上，所述从圆锥齿轮固定安装在传动轴上，主圆锥齿轮的中心轴线和从圆锥齿轮的中心轴线相互垂直。

第二同步轮和传动轴均安装在3D打印机的支架上，从圆锥齿轮和第一同步轮分别安装在传动轴的两端部分，从圆锥齿轮和第一同步轮之间是微型滚珠轴承且与微型滚珠轴承相邻近。也可将从圆锥齿轮和第一同步轮安装在同一个较宽的滚珠轴承上，再通过滚珠轴承套装装在传动轴上，

本实用新型在传统Y轴传动系统中，通过改进，设置了主要由两个伞形齿轮组成的锥齿轮传动机构，去掉了传统Y轴传动系统中的一组同步皮带(用锥齿轮传动机构代替)。通过锥齿轮传动机构把步进电机的动力传递给同步轮组(包括第一同步轮、同步皮带和第二同步轮)，使步进电机与主圆锥齿轮的一端固定连接，从圆锥齿轮与第一同步轮通过安装在同一传动轴固定连接。第一同步轮与步进电机是由锥齿轮传动机构直接接触结合运动作用进行传动，再通过同步皮带运动作用另一端的第二同步轮。当步进电机通电依据程序工作时，带动主圆锥齿轮和从圆锥齿轮转动，传动轴和第一同步轮随从圆锥齿轮一起转动，从而使第一同步轮由从圆锥齿轮直接驱动。由于步进电机直接驱动第一同步轮，从而大大降低了同步皮带传动力的损失，则降低了多组同步皮带活动的精度损失，达到能够减小3D模型打印错位断层概率的目的。本实用新型是一种能够减小3D模型打印错位断层概率的桌面级3D打印Y轴传动装置。不仅能改善模型打印过程中出现的错位问题，而且能较少维护及提高机械效率。

本实用新型还提供一种3D打印机，包括上述3D打印机Y轴传动装置，还包括X轴传动装置和Z轴传动装置，在X轴传动装置和/或Z轴传动装置中，可以参照以上方案设置锥齿轮传动机构，电机通过锥齿轮传动机构连接主同步轮。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，本实用新型的保护范围不限于此，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、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种3D打印机Y轴传动装置，包括支架、步进电机、第一同步轮、第二同步轮、轴承、传动轴和同步皮带，所述传动轴通过轴承安装在支架上；所述第一同步轮固定安装在传动轴上，所述同步皮带连接第一同步轮和第二同步轮，第二同步轮安装在支架上，其特征是，还包括锥齿轮传动机构，所述锥齿轮传动机构包括相互啮合的主圆锥齿轮和从圆锥齿轮；所述主圆锥齿轮连接步进电机，所述从圆锥齿轮固定安装在传动轴上。

2.根据权利要求1所述的3D打印机Y轴传动装置，其特征是，所述轴承为微型滚珠轴承；所述微型滚珠轴承套装在传动轴上且位于从圆锥齿轮和第一同步轮之间。

3.根据权利要求1所述的3D打印机Y轴传动装置，其特征是，所述主圆锥齿轮的中心轴线和从圆锥齿轮的中心轴线相互垂直。

4.根据权利要求1所述的3D打印机Y轴传动装置，其特征是，所述步进电机包括转轴，所述主圆锥齿轮固定连接在步进电机的转轴上。

5.根据权利要求1所述的3D打印机Y轴传动装置，其特征是，所述第一同步轮的两端和第二同步轮的两端均设有径向突出的圆环形突缘。

6.一种3D打印机，其特征是，包括权利要求1至5中任一项所述的3D打印机Y轴传动装置。

7.根据权利要求6所述的3D打印机，其特征是，还包括X轴传动装置和Z轴传动装置，所述X轴传动装置和Z轴传动装置均包括有锥齿轮传动机构、电机、主同步轮和从同步轮；在X轴传动装置和/或Z轴传动装置中，电机通过锥齿轮传动机构连接主同步轮。