CN205058628U - 一种高性能的3d打印头平移驱动机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及3D打印技术领域，具体涉及一种高性能的3D打印头平移驱动机构，包括X轴驱动装置、X轴滑块、X轴直线导轨、X轴横梁、Y轴驱动装置、Y轴滑块和Y轴直线导轨；所述X轴驱动装置驱动X轴滑块在X轴直线导轨上运动，X轴直线导轨固定在X轴横梁上；所述Y轴驱动装置驱动两块Y轴滑块在Y轴直线导轨上运动，X轴横梁两端分别与两块Y轴滑块固定连接，所述X轴直线导轨与Y轴直线导轨互相垂直。本实用新型提供了一种高性能的3D打印头平移驱动机构，通过将传统的设备运动过程中的滑竿结构改造成直线导轨形式，从根本上降低了设备运动过程中的摩擦系数，有效提高了打印速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D打印技术领域，具体涉及一种高性能的3D打印头平移驱动机构。
背景技术
目前市场上3D打印机的种类繁多，除去激光3D打印机(SLS、SLA)，打印的产品表面质量好、精度较高之外，FDM等其它3D打印机由于结构、设计、驱动装置等问题，打印出的产品精度不够，表面效果差，无法满足在一些特殊领域的应用，打印头在行程范围边际打印效果差。当前打印机喷头的平移装置的设计方式采用步进电机配滑竿的设计方式，虽然成本低，但精度无法满足要求；设备运动过程中摩擦系数大降低了打印机的打印速度；设备运行过程中的低速爬行引起丢步现象降低了产品打印的成功率。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有的3D打印设备运动过程中摩擦系数大降低了打印机的打印速度的问题，本实用新型提供了一种高性能的3D打印头平移驱动机构，通过将传统的设备运动过程中的滑竿结构改造成直线导轨形式，从根本上降低了设备运动过程中的摩擦系数，有效提高了打印速度。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高性能的3D打印头平移驱动机构，包括X轴驱动装置、X轴滑块、X轴直线导轨、X轴横梁、Y轴驱动装置、Y轴滑块和Y轴直线导轨；
所述X轴驱动装置驱动X轴滑块在X轴直线导轨上运动，X轴直线导轨固定在X轴横梁上；所述Y轴驱动装置驱动两块Y轴滑块在Y轴直线导轨上运动，X轴横梁两端分别与两块Y轴滑块固定连接，所述X轴直线导轨与Y轴直线导轨互相垂直。
具体地，所述X轴驱动装置包括X轴伺服电机、X轴电机底座、X轴同步带压板、X轴同步带垫板、X轴同步带和X轴同步轮；所述X轴同步带通过X轴同步带垫板与X轴同步带压板固定，所述X轴同步带垫板与X轴滑块通过喷头座连接板固定连接，所述X轴伺服电机固定在X轴电机底座上，X轴电机底座与X轴横梁固定连接，X轴伺服电机的输出端通过驱动X轴同步轮，带动X轴同步带运动，实现驱动X轴滑块在X轴直线导轨上平移。
具体地，所述Y轴驱动装置包括Y轴伺服电机、Y轴电机底座、驱动轴、Y轴同步带、Y轴同步带压板、Y轴同步轮；所述Y轴伺服电机固定在Y轴电机底座上，Y轴伺服电机通过驱动轴驱动两边的Y轴同步轮，带动两边的Y轴同步带运动，两边的Y轴同步带分别通过两边的Y轴同步带压板和螺钉固定在X轴横梁的两端，实现X轴横梁在Y轴直线导轨上平移。
作为优选，X轴同步带通过X轴同步带收紧器收紧。
作为优选，Y轴同步轮固定在Y轴同步轮座上，Y轴同步轮座固定在Y轴同步轮座垫块上，实现Y轴同步带的收紧。
作为优选，还包括X轴限位装置和/或Y轴限位装置。
具体地，所述X轴限位装置包括X轴限位开关、X轴限位开关安装座、X轴限位开关撞片和喷头座；所述X轴限位开关安装在X轴限位开关安装座上，X轴限位开关安装座安装在X轴直线导轨的一端，X轴限位开关撞片装在喷头座上，所述喷头座与喷头座连接板固定连接，所述X轴限位开关与X轴限位开关撞片相匹配。
具体地，所述Y轴限位装置包括Y轴限位开关、Y轴限位开关安装座、Y轴限位开关撞片；所述Y轴限位开关安装在Y轴限位开关安装座上，Y轴限位开关安装座安装在Y轴伺服电机同侧的Y轴直线导轨的一端，Y轴限位开关撞片与X轴伺服电机一同装在X轴横梁上，Y轴限位开关与Y轴限位开关撞片相匹配。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种高性能的3D打印头平移驱动机构，通过将传统的设备运动过程中的滑竿结构改造成导轨形式，从根本上降低了设备运动过程中的摩擦系数，有效提高了打印速度；本实用新型采用伺服电机作为驱动，排除了窜动间隙，打印精度得到了明显的提高；杜绝了丢步现象，提高了3D打印产品的成功率，降低了出错率，本实用新型打印平头驱动结构打印行程满足设计要求，更大程度上满足3D产品打印的行程要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的一种高性能的3D打印头平移驱动机构的立体示意图；
图2是图1另一视角的立体示意图。
图中：2.X轴滑块，4.Y轴滑块，5.X轴直线导轨，6.Y轴直线导轨，7.X轴伺服电机，8.X轴电机底座，9.X轴横梁，10.X轴同步带压板，11.X轴同步带垫板，12.X轴同步带，13.X轴同步带收紧器，14.X轴同步轮，15.Y轴伺服电机，16.Y轴电机底座，17.驱动轴，18.Y轴同步带，19.Y轴同步带压板，20.Y轴同步轮座，21.Y轴同步轮座垫块，22.Y轴同步轮，23.喷头座连接板，24.Y轴限位开关，25.Y轴限位开关安装座，26.Y轴限位开关撞片，28.X轴限位开关，29.X轴限位开关安装座，30.X轴限位开关撞片，31.喷头座。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1、图2所示，一种高性能的3D打印头平移驱动机构，包括X轴驱动装置、X轴滑块2、X轴直线导轨5、X轴横梁9、Y轴驱动装置、Y轴滑块4和Y轴直线导轨6；
X轴驱动装置驱动X轴滑块2在X轴直线导轨5上运动，X轴直线导轨5固定在X轴横梁9上；Y轴驱动装置驱动两块Y轴滑块4在Y轴直线导轨6上运动，X轴横梁9两端分别与两块Y轴滑块4固定连接，X轴直线导轨5与Y轴直线导轨6互相垂直。
在一种具体实施方式中，X轴驱动装置包括X轴伺服电机7、X轴电机底座8、X轴同步带压板10、X轴同步带垫板11、X轴同步带12和X轴同步轮14；
X轴同步带12通过X轴同步带垫板11与X轴同步带压板10固定，X轴同步带垫板11与X轴滑块2通过喷头座连接板23固定连接，X轴伺服电机7固定在X轴电机底座8上，X轴电机底座8与X轴横梁9固定连接，X轴伺服电机7的输出端通过驱动X轴同步轮14，带动X轴同步带12运动，实现驱动X轴滑块2在X轴直线导轨5上平移。采用伺服电机配直线导轨的方式替代步进电机配滑竿的设计方式，排除了窜动间隙，打印精度得到了明显的提高；杜绝了丢步现象，提高了3D打印产品的成功率，降低了出错率
作为优选，Y轴驱动装置包括Y轴伺服电机15、Y轴电机底座16、驱动轴17、Y轴同步带18、Y轴同步带压板19、Y轴同步轮22；
Y轴伺服电机15固定在Y轴电机底座16上，Y轴伺服电机15通过驱动轴17驱动两边的Y轴同步轮22，带动两边的Y轴同步带18运动，两边的Y轴同步带18分别通过两边的Y轴同步带压板19和螺钉固定在X轴横梁9的两端，实现X轴横梁9在Y轴直线导轨6上平移。
在一种具体实施方式中，为了使X轴同步带12保持在张紧状态，X轴同步带12通过X轴同步带收紧器13收紧。提高了打印精度。
作为优选，Y轴同步轮22固定在Y轴同步轮座20上，Y轴同步轮座20固定在Y轴同步轮座垫块21上，实现Y轴同步带18的收紧。
在一种具体实施方式中，为了提高打印头在行程范围边际的打印效果，3D打印头平移驱动机构还包括X轴限位装置和/或Y轴限位装置。
作为优选，X轴限位装置包括X轴限位开关28、X轴限位开关安装座29、X轴限位开关撞片30和喷头座31；
X轴限位开关28安装在X轴限位开关安装座29上，X轴限位开关安装座29安装在X轴直线导轨5的一端，X轴限位开关撞片30装在喷头座31上，喷头座31与喷头座连接板23固定连接，X轴限位开关28与X轴限位开关撞片30相匹配。
作为优选，Y轴限位装置包括Y轴限位开关24、Y轴限位开关安装座25、Y轴限位开关撞片26；
Y轴限位开关24安装在Y轴限位开关安装座25上，Y轴限位开关安装座25安装在Y轴伺服电机15同侧的Y轴直线导轨6的一端，Y轴限位开关撞片26与X轴伺服电机7一同装在X轴横梁9上，Y轴限位开关24与Y轴限位开关撞片26相匹配。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种高性能的3D打印头平移驱动机构，其特征在于包括：
X轴驱动装置、X轴滑块(2)、X轴直线导轨(5)、X轴横梁(9)、Y轴驱动装置、Y轴滑块(4)和Y轴直线导轨(6)；
所述X轴驱动装置驱动X轴滑块(2)在X轴直线导轨(5)上运动，X轴直线导轨(5)固定在X轴横梁(9)上；所述Y轴驱动装置驱动两块Y轴滑块(4)在Y轴直线导轨(6)上运动，X轴横梁(9)两端分别与两块Y轴滑块(4)固定连接，所述X轴直线导轨(5)与Y轴直线导轨(6)互相垂直。
2.根据权利要求1所述的一种高性能的3D打印头平移驱动机构，其特征在于：所述X轴驱动装置包括X轴伺服电机(7)、X轴电机底座(8)、X轴同步带压板(10)、X轴同步带垫板(11)、X轴同步带(12)和X轴同步轮(14)；
所述X轴同步带(12)通过X轴同步带垫板(11)与X轴同步带压板(10)固定，所述X轴同步带垫板(11)与X轴滑块(2)通过喷头座连接板(23)固定连接，
所述X轴伺服电机(7)固定在X轴电机底座(8)上，X轴电机底座(8)与X轴横梁(9)固定连接，X轴伺服电机(7)的输出端通过驱动X轴同步轮(14)，带动X轴同步带(12)运动。
3.根据权利要求1所述的一种高性能的3D打印头平移驱动机构，其特征在于：所述Y轴驱动装置包括Y轴伺服电机(15)、Y轴电机底座(16)、驱动轴(17)、Y轴同步带(18)、Y轴同步带压板(19)、Y轴同步轮(22)；
所述Y轴伺服电机(15)固定在Y轴电机底座(16)上，Y轴伺服电机(15)通过驱动轴(17)驱动两边的Y轴同步轮(22)，带动两边的Y轴同步带(18)运动，两边的Y轴同步带(18)分别通过两边的Y轴同步带压板(19)和螺钉固定在X轴横梁(9)的两端。
4.根据权利要求2所述的一种高性能的3D打印头平移驱动机构，其特征在于：X轴同步带(12)通过X轴同步带收紧器(13)收紧。
5.根据权利要求3所述的一种高性能的3D打印头平移驱动机构，其特征在于：Y轴同步轮(22)固定在Y轴同步轮座(20)上，Y轴同步轮座(20)固定在Y轴同步轮座垫块(21)上。
6.根据权利要求1所述的一种高性能的3D打印头平移驱动机构，其特征在于：还包括X轴限位装置和/或Y轴限位装置。
7.根据权利要求6所述的一种高性能的3D打印头平移驱动机构，其特征在于：所述X轴限位装置包括X轴限位开关(28)、X轴限位开关安装座(29)、X轴限位开关撞片(30)和喷头座(31)；
所述X轴限位开关(28)安装在X轴限位开关安装座(29)上，X轴限位开关安装座(29)安装在X轴直线导轨(5)的一端，X轴限位开关撞片(30)装在喷头座(31)上，所述喷头座(31)与喷头座连接板(23)固定连接，所述X轴限位开关(28)与X轴限位开关撞片(30)相匹配。
8.根据权利要求6所述的一种高性能的3D打印头平移驱动机构，其特征在于：所述Y轴限位装置包括Y轴限位开关(24)、Y轴限位开关安装座(25)、Y轴限位开关撞片(26)；
所述Y轴限位开关(24)安装在Y轴限位开关安装座(25)上，Y轴限位开关安装座(25)安装在Y轴伺服电机(15)同侧的Y轴直线导轨(6)的一端，Y轴限位开关撞片(26)与X轴伺服电机(7)一同装在X轴横梁(9)上，Y轴限位开关(24)与Y轴限位开关撞片(26)相匹配。
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Cited By (2)
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| CN105818390A (zh) * | 2016-05-14 | 2016-08-03 | 刘洋 | 一种具有快速打印功能的3d打印机 |
| CN112976563A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-06-18 | 中国残疾人辅助器具中心 | 一种3d打印小腿假肢接受腔的制作装置及制作方法 |
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Cited By (3)
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| CN105818390B (zh) * | 2016-05-14 | 2017-12-01 | 山东三迪时空三维科技有限公司 | 一种具有快速打印功能的3d打印机 |
| CN112976563A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-06-18 | 中国残疾人辅助器具中心 | 一种3d打印小腿假肢接受腔的制作装置及制作方法 |
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