CN208376304U - 一种喷墨打印机用升降装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种喷墨打印机用升降装置，包括驱动机构、升降机构、导向机构和连接机构，其特征在于，所述连接机构连接步进装置和平台部分，升降装置用于控制所述步进装置和平台部分在升降装置内侧沿Z轴方向同步升降，所述升降机构包括升降机和同步光轴，升降机一端连接驱动机构，用于将沿X轴水平放置的驱动机构的水平驱动改变为沿Z轴竖直方向上的升降运动，升降机另一端连接同步光轴，同步光轴另一端对称连接另一升降机，升降机上端的丝杆配合设置丝母，丝母可沿升降机的丝杆旋转上升或下降。本实用新型的升降装置可加大打印平台升降范围、使整个打印装置结构紧凑、占用空间体积小、可打印物体范围广泛。

Description

一种喷墨打印机用升降装置

技术领域

本实用新型涉及一种喷墨打印机用升降装置，尤其涉及一种能够使打印平台大范围升降且节省空间的喷墨打印机用升降装置。

背景技术

一般在喷墨打印机工作过程中，根据打印物体的大小高低不同需要调整喷头和打印物体之间的距离，以保证最佳的打印效果。现有解决方案之一是调整喷头的升降来保持喷头和打印物体之间的距离，如专利200720179080和201010101452等。但是由于打印物体对打印机自控精度的要求很高，控制打印喷头与打印平台之间的距离相对难度较高，为确保打印质量，现有解决方案之二是采用打印喷头高度不动，打印平台升降的方式来调节打印喷头与打印物体之间的距离，如专利201220525787.X，该专利利用丝杆轴的旋转带动支架体和和滑块体沿滑轨水平滑动，从而带动与支架体相连的成倒“V”字型交叉摆臂的一个端角移动，通过改变摆臂交叉角度实现打印平台的升降，该升降装置直接设计在打印平台下方，只控制打印平台的升降，当需要打印平台步进运动来进行扫描式打印时，步进装置则安装于升降装置的下方，步进过程则需要带动升降装置一起进行，该种设计方式通常升降高度要求不大，若要打印厚度较高的待打印物体比如球类物体时，就需要打印平台有较高的升降范围，此时仍采用该种设计方式就要增加升降装置的举升高度，在底座和步进装置位置不变的情况下，升降装置加高加大，整个打印装置都要跟着加高加大，既增大空间占用面积，又影响美观。此时，有必要设计一种合理利用空间、缩小机器占用面积的新型结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种工作稳定、升降范围大、结构紧凑节省空间的喷墨打印机用升降装置。

本实用新型的上述技术问题是通过下述技术方案得到解决的：提出一种喷墨打印机用升降装置，包括驱动机构、升降机构、导向机构和连接机构，其特征在于，所述连接机构连接步进装置和平台部分，升降装置用于控制所述步进装置和平台部分在升降装置内侧沿Z轴方向同步升降，所述升降机构包括升降机和同步光轴，升降机一端连接驱动机构，用于将沿X轴水平放置的驱动机构的水平驱动改变为沿Z轴竖直方向上的升降运动，升降机另一端连接同步光轴，同步光轴另一端对称连接另一升降机，升降机上端的丝杆配合设置丝母，丝母可沿升降机的丝杆旋转上升或下降。

在上述的喷墨打印机用升降装置中，所述的驱动机构为步进电机。

在上述的喷墨打印机用升降装置中，所述的升降机内部采用蜗轮蜗杆式结构，升降机上端通过滚珠丝杠副将回转运动转化为直线运动。

在上述的喷墨打印机用升降装置中，所述的驱动机构通过联轴器与升降机连接。

在上述的喷墨打印机用升降装置中，所述的导向机构包括沿Z轴竖直方向上设置的导轨和与所述导轨配合的滑块，导轨固定安装在竖直设置的导轨固定板上，与其配合的滑块与连接机构相连。

在上述的喷墨打印机用升降装置中，所述的导轨和滑块在四个端部各设置一组，用于保证升降过程的稳定性。

在上述的喷墨打印机用升降装置中，所述的升降装置还包括防撞装置，防撞装置分别设置在顶端和底端的极限位置处，起到机械限位和保护的作用。

在上述的喷墨打印机用升降装置中，所述的连接机构包括丝母安装板和举升板，丝母通过丝母安装板与举升板连接，举升板最终与步进装置连接。

在上述的喷墨打印机用升降装置中，所述的升降装置可带动步进装置和平台部分同步升降至少500mm。

在上述的喷墨打印机用升降装置中，所述的步进装置下方、升降装置的外部设置有风琴罩，风琴罩随升降装置的升降拉伸或压缩。

本实用新型设计的喷墨打印机用升降装置，有别于以往直接在打印平台部分下方设置升降装置的方法，而是在Y轴步进装置和打印平台部分两侧设置Z轴吊挂式升降装置，同时对Y轴步进装置和打印平台部分一起升降，这样，利用打印装置底座设计的固有高度中心空余区域，便可实现高范围的升降（升降高度H可达500mm或者更高），而并非现有技术中在Y轴步进装置上方设置升降装置而额外占用升降高度，从而使打印装置结构紧凑，节约空间，外形美观。此外，该升降装置结构稳定，升降范围大，也扩大了待打印物体的种类，增加行业竞争力。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施例的喷墨打印装置立体示意图；

图2为本实用新型图1隐藏风琴罩后的喷墨打印装置立体示意图；

图3 为本实用新型一个具体实施例中步进装置和平台部分上升到最高位置的立体示意图；

图4为本实用新型一个具体实施例中图3的左视图；

图5为本实用新型一个具体实施例中步进装置和平台部分降低到最低位置的立体示意图；

图6为本实用新型一个具体实施例中步进装置和平台部分降低到最低位置时的打印装置示意图；

图7为本实用新型一个具体实施例中Y轴步进装置的立体示意图。

图中序号分别表示为：升降装置1、步进装置2、打印部分3、底座部分4、打印平台部分5、风琴罩10、电机11、升降机12、同步光轴13、导轨14、滑块15、升降丝母安装板16、第一举升板17、第二举升板18、Y轴支撑固定板19、防撞装置111、底端防撞块112、升降丝母121、联轴器131、导轨板141、辅助固定板142、角接171、第二电机21、Y向滑轨22、Y向丝杆23、铝型材24、外壳25和连接板26。

具体实施方式

下面结合实施例和附图详细说明本实用新型中喷墨打印机用升降装置。

如图1-2所示，喷墨打印装置包括打印部分3、底座部分4、打印平台部分5、升降装置1和步进装置2。打印部分3包括打印横梁和打印小车，打印横梁沿X轴方向设置，打印横梁上设置一打印小车，打印小车可沿打印横梁进行X轴方向的往返运动，打印小车下方设置打印喷头，打印喷头用于喷射打印墨滴于待打印介质上从而形成所需图文。打印部分3安装于底座部分4上方，在底座部分4中部区域设置一升降装置1，升降装置1内侧连接一步进装置2，步进装置2上方安装一打印平台部分5，升降装置1用于驱动其内侧吊挂的步进装置2和打印平台部分5沿Z轴方向的竖直升降，步进装置2用于驱动其上方的打印平台部分5沿Y轴方向进行步进运动。在步进装置2的下方，升降装置1的外部设置有风琴罩10，风琴罩10随升降装置1的升降拉伸或压缩，将升降装置1内部的零件挡住用于装置外形的美观。

下面根据图3-4说明本实用新型中升降装置的结构，升降装置1包括电机11、升降机12、同步光轴13、导轨14、滑块15和举升丝母安装板16，电机11选取步进电机，用于连接升降机12，升降机12选取蜗轮蜗杆式减速机，电机11用于驱动升降机12内的蜗轮蜗杆旋转从而将水平运动转化成升降机12上端丝杆的旋转运动，电机11通过联轴器（图中未示出）与升降机12相连接，升降机12的水平方向另一端通过联轴器131与一同步光轴13相连，在同步光轴13的另一端对称设置一升降机12，同步光轴13用于将两端的升降过程变得同步且平稳，同步光轴13两端除电机11外，其他机械结构对称设置：在升降机12的上方丝杆上安装一升降丝母121，升降丝母121与升降机12的丝杆构成滚珠丝杠副结构，将回转运动转化为直线运动，即升降丝母121可沿升降机12的丝杆旋转从而上升或下降，升降丝母121通过升降丝母安装板16与第一举升板17连接，第一举升板17两端分别通过两角接171连接两第二举升板18从而将支撑面加以改变，两第二举升板18再与两Y轴支撑固定板19连接，Y轴支撑固定板19与上方的步进装置2相连接，通过电机11的驱动便可控制Y轴支撑固定板19的升降从而控制与之相连接的步进装置2沿升降机12上方丝杆进行竖直方向的升降。

在升降机12的蜗轮蜗杆啮合部分的上端避开丝杆沿Y轴方向设置一辅助固定板142，辅助固定板142的两端分别各连接一导轨板141，在每个导轨板141上安装一导轨14，同样在同步光轴13两端对称设计，即在四个端部位置设置四个导轨板141，固设置有四根导轨14，每一导轨14分别配合设置一滑块15，滑块15与第一举升板17相连，导轨14滑块15设计用于保证竖直方向即Z轴方向上升下降的稳定性，起到导向作用。

此外，还在四个端部的顶端位置各设置一防撞装置111，用于确保打印平台部分5上升的最高极限位置，在四个端部的底端位置个设置一底端防撞块112，用于确保打印平台部分5下降的最低极限位置，从而起到机械防护的作用。

使用过程中，根据待打印物体的高度，需要升降装置1调节其上方的步进装置2和打印平台部分5沿Z轴方向竖直升降时，电机11启动工作，通过联轴器带动升降机12内部的蜗杆蜗轮旋转，进而带动升降机12上方的丝杆旋转，从而使与丝杆相连的升降丝母121沿丝杆旋转，便可实现升降丝母121沿丝杆即Z轴方向上的升降运动，最终带动与升降丝母121连接的第一举升板、与第一举升板17连接的第二举升板18、与第二举升板18连接的Y轴支撑固定板19、与Y轴支撑固定板19连接的步进装置2、与步进装置2上方连接的打印平台部分5同步进行沿Z轴方向上的竖直升降运动，在升降运动过程中，与第一举升板17两端连接的滑块15沿竖直方向上的导轨14同步滑动，确保升降的竖直性和稳定性。最终将打印平台部分5上安置的待打印物体与喷头之间的距离调节至最适合打印的距离。

本升降装置1调节升降高度可至500毫米的范围，如图5所示，为Z轴升降装置带动步进装置2和打印平台部分5降低到最低位置的立体示意图，此时的打印装置如图6所示。此种大范围的升降高度可以增加打印物体的种类，比如对一些较高尺寸的物体如球类的打印等。升降装置同时带动其内侧连接的Y轴步进装置2和打印平台部分5的升降，不用依照常规设计在Y轴步进装置上方与打印平台部分之间设置升降装置，可利用底座部分中间的空余空间，使打印平台降低至靠近地面的最低端，节约了两倍高度空间，同时吊挂式升降还可节省侧边及升降装置的体积，使打印装置结构紧凑、体积缩小。

图7为本实用新型Y轴步进装置2的立体示意图，步进装置2包括第二电机21、Y向滑轨22、Y向丝杆23、铝型材24和外壳25，步进装置2通过连接板26安装在升降装置1的内侧，四周由外壳25固定，在步进装置2的里端的中心位置设置一第二电机21，第二电机21连接Y向丝杆23，第二电机21用于驱动Y向丝杆23的旋转，Y向丝杆23上安装有丝母，丝母通过丝母安装座与打印平台部分5连接，通过第二电机21的驱动可带动与丝母连接的打印平台部分5沿Y轴向的运动，在实际打印过程中打印平台部分5进行Y轴向的步进运动。运动过程中与打印平台部分5下方连接的滑块（图中未示出）与Y向滑轨22配合起到导向的作用，此外还设置有铝型材24用于定位和一些支撑连接作用。

打印装置在实际打印过程中的工作流程为：第一步，安装待打印物体于打印平台部分5上（为固定待打印物体，打印平台部分5上还可设置配套治具加以安装），电机11驱动升降装置1带动步进装置2和打印平台部分5沿Z轴方向升降运动，用以将待打印物体与喷头之间的距离调节为最适合打印的距离；第二步，打印部分3的打印小车沿X轴向往返运动，同时打印小车底部喷头对下方安置的待打印物体喷射墨滴以形成图文；第三步，打印小车回到X轴方向上的初始位置后，步进装置2带动上方的打印平台部分5沿Y轴向步进一预设距离；第四步，重复第二步、第三步，直到待打印物体上的图像打印完成。

需要说明的是，第二步中打印小车沿X轴向往返运动的次数根据图像所需打印分辨率确定；在打印方法上，有时在沿X轴去程时喷射墨滴，在返程时不喷射墨滴，有时在往返过程中都喷射墨滴，根据实际情况及需要通过软件控制；此外，步进装置2控制步进运动，可在打印小车回到X轴方向上的初始位置后步进，也可在打印小车到达X轴方向上的终点位置后步进，步进的具体距离根据实际需要通过软件加以控制。

需要指出的是，根据本实用新型的具体实施方式所做出的任何变形，均不脱离本实用新型精神以及权利要求记载的范围。

Claims (10)

1.一种喷墨打印机用升降装置，包括驱动机构、升降机构、导向机构和连接机构，其特征在于，所述连接机构连接步进装置和平台部分，升降装置用于控制所述步进装置和平台部分在升降装置内侧沿Z轴方向同步升降，所述升降机构包括升降机和同步光轴，升降机一端连接驱动机构，用于将沿X轴水平放置的驱动机构的水平驱动改变为沿Z轴竖直方向上的升降运动，升降机另一端连接同步光轴，同步光轴另一端对称连接另一升降机，升降机上端的丝杆配合设置丝母，丝母可沿升降机的丝杆旋转上升或下降。

2.如权利要求1所述的喷墨打印机用升降装置，其特征在于，所述的驱动机构为步进电机。

3.如权利要求1所述的喷墨打印机用升降装置，其特征在于，所述的升降机内部采用蜗轮蜗杆式结构，升降机上端通过滚珠丝杠副将回转运动转化为直线运动。

4.如权利要求1所述的喷墨打印机用升降装置，其特征在于，所述的驱动机构通过联轴器与升降机连接。

5.如权利要求1所述的喷墨打印机用升降装置，其特征在于，所述的导向机构包括沿Z轴竖直方向上设置的导轨和与所述导轨配合的滑块，导轨固定安装在竖直设置的导轨固定板上，与其配合的滑块与连接机构相连。

6.如权利要求5所述的喷墨打印机用升降装置，其特征在于，所述的导轨和滑块在四个端部各设置一组，用于保证升降过程的稳定性。

7.如权利要求1所述的喷墨打印机用升降装置，其特征在于，所述的升降装置还包括防撞装置，防撞装置分别设置在顶端和底端的极限位置处，起到机械限位和保护的作用。

8.如权利要求1所述的喷墨打印机用升降装置，其特征在于，所述的连接机构包括丝母安装板和举升板，丝母通过丝母安装板与举升板连接，举升板最终与步进装置连接。

9.如权利要求1所述的喷墨打印机用升降装置，其特征在于，所述的升降装置可带动步进装置和平台部分同步升降至少500mm。

10.如权利要求1所述的喷墨打印机用升降装置，其特征在于，所述的步进装置下方、升降装置的外部设置有风琴罩，风琴罩随升降装置的升降拉伸或压缩。