CN208664396U - 基于coreXY结构的双喷头3D打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于coreXY结构的双喷头3D打印机，以解决在节省空间的情况下，可以提高3D打印机的打印效率的技术问题。包括机架以及沿Z轴升降的打印平台，在所述机架两侧均设有相互平行的Y向滑轨，在所述Y向滑轨的滑块上均设有滑块挂，在两侧所述滑块挂间设有X向光轴，在所述X向光轴上设有两个与所述X向光轴滑动连接的喷头座，在所述喷头座上设有喷头；还包括两个驱动两个喷头座在XY方向移动的采用coreXY结构的传动装置。本实用新型通过采用coreXY结构，在节约空间的情况下，可以实现双喷头同时打印，提高打印的效率。

Description

基于coreXY结构的双喷头3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体涉及一种基于coreXY结构的双喷头3D打印机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，即是快速成型的一种，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，是一种增材制造技术，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，其基本原理是通过把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来，打印出的产品可以即时使用。过去其常在模具制造，工业设计等领域被用于制造模型，随着3D打印行业的飞速发展，人们对3D打印机的需求也越来越大。

coreXY结构在打印机中应用较为广泛，其主要特点是利用两个步进电机协同完成XY两个方向的运动，不仅精度高且运动速度快，结构刚度高，稳定性高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单紧凑的基于coreXY结构的双喷头3D打印机，以解决在节省空间的情况下，可以提高3D打印机的打印效率的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种基于coreXY结构的双喷头3D打印机，包括机架以及沿Z轴升降的打印平台，在所述机架两侧均设有相互平行的Y向滑轨，在所述Y向滑轨的滑块上均设有滑块挂，在两侧所述滑块挂间设有X向光轴，在所述X向光轴上设有两个与所述X向光轴滑动连接的喷头座，在所述喷头座上设有喷头；

还包括两个传动方式相同的分别驱动两个所述喷头座移动的传动装置，一个所述传动装置包括两个分别设于所述机架前侧两端的步进电机和两个主动轮、八个从动轮、两根皮带，其中在两个所述滑块挂上分别设有两个前后排列的从动轮，另外在所述机架后侧两端分别设有两个所述从动轮，两个所述主动轮分别由两个步进电机驱动，其中一根所述皮带一端固定在一个所述喷头座一侧，再依次绕过同侧的所述滑块挂上的所述从动轮和主动轮、所述机架后侧两端的两个所述从动轮、另一侧的所述滑块挂上的所述从动轮，再与该喷头座另一侧连接，两根所述皮带的缠绕方式相同，另一根所述皮带两端同样连接在该喷头座上，且由另一个所述步进电机驱动；

另一个所述传动装置与另一个喷头座对应连接，其中一个所述传动装置的步进电机、主动轮以及从动轮均对应设在另一所述传动装置的内侧；所述步进电机电连接控制器。

优选的，还包括驱动所述打印平台升降的Z轴传动装置，所述Z轴传动装置包括沿Z向设置的滚珠丝杆和Z向步进电机，在所述滚珠丝杆两侧分别设有Z向光轴，所述Z向光轴两端固定在所述机架上，所述打印平台固定在所述滚珠丝杆的螺母上，在所述Z向光轴上套装有滑动连接的导向座，所述导向座固定在所述打印平台上，所述滚珠丝杆一端与所述Z向步进电机对应连接，所述Z向步进电机与所述控制器电连接。

优选的，所述滑块挂为阶梯形，在所述滑块挂的不同高度上各设有一个用于安装所述从动轮的安装槽，设在所述滑块挂上的两个所述传动装置中的所述从动轮分别设在不同的所述安装槽内。

优选的，所述机架为由型材组成的框架。

优选的，所述从动轮为轴承。

优选的，所述X向光轴有两根，两个所述喷头座均同时设在两个所述X向光轴上。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果在于：

本实用新型通过采用coreXY结构，运行稳定，在节约空间的情况下，可以实现双喷头同时打印，提高打印的效率，可适用于批量打印，一个喷头分别由两个步进电机驱动，电机可实现高速、轻载工作，避免打印速度较高时电机因超载导致打印效果差或损坏机器。

附图说明

图1为本实用新型基于coreXY结构的双喷头3D打印机实施例的立体结构示意图；

图2为本实用新型基于coreXY结构的双喷头3D打印机实施例的俯视结构示意图；

图3为本实用新型基于coreXY结构的双喷头3D打印机实施例的滑块挂的立体结构示意图；

图4为本实用新型基于coreXY结构的双喷头3D打印机实施例的传动原理图。

图中，1.机架，2.步进电机，3.主动轮，4.滑块挂，5.支撑座，6.X向光轴，7.喷头座，8.打印平台，9. 导向座，10.Z向光轴，11.滚珠丝杆，12.皮带，13.滑块，14.从动轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

以下实施例中所涉及或依赖的程序均为本技术领域的常规程序或简单程序，本领域技术人员均能根据具体应用场景做出常规选择或者适应性调整。

以下实施例中所涉及的零部件、结构、机构等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品，或所属领域技术人员可做出适应性调整加工。

实施例1：一种基于coreXY结构的双喷头3D打印机，参见图1至图3，包括机架1以及沿Z轴升降的打印平台8，机架1为由型材组成的框架，在机架1两侧均设有相互平行的Y向滑轨，在Y向滑轨的滑块13上均通过螺钉连接有滑块挂4，在两侧滑块挂间固定有两根圆柱形的X向光轴6，在X向光轴6上设有两个与X向光轴6滑动连接的喷头座7，两个喷头座7均同时设在两个X向光轴6上，在喷头座7上设有喷头。

还包括两个传动方式相同的分别驱动两个喷头座7移动的传动装置，一个传动装置包括两个分别设于机架前侧两端的步进电机2和两个主动轮3、八个从动轮14、两根皮带12，其中在两个滑块挂4上分别设有两个前后排列的从动轮14，另外四个从动轮14分别设在机架1后侧两端，且两端分别设有两个，位于一端的两个从动轮14设在不同的高度上，两个主动轮3分别由两个步进电机2驱动，其中一根皮带12一端固定在一个喷头座7一侧，再依次绕过同侧的滑块挂4上的从动轮14和主动轮3、机架1后侧两端的两个从动轮14、另一侧的滑块挂4上的从动轮14，再与该喷头座7另一侧固定连接，两根皮带12的缠绕方式相同，两根皮带12的两端均分别固定连接在一个喷头座7的两侧，且分别由一个步进电机2驱动；

另一个传动装置与另一个喷头座7对应连接，其中一个传动装置的步进电机2、主动轮3以及从动轮14均对应设在另一传动装置的内侧，且位于外侧的步进电机2、主动轮3以及从动轮14的位置设置比位于内侧的高，滑块挂4为阶梯形，在滑块挂4的不同高度上各设有一个用于安装从动轮14的安装槽，设在滑块挂4上的两个传动装置中的从动轮14分别设在不同的安装槽内，简化了结构，可以避免两个传动装置间干涉；从动轮14套装在两端固定在支撑座5的轴上，同一个传动装置中位于机架1后侧一端的两个从动轮14分别固定在同一根轴上的上下两端，支撑座5固定在机架1上，从动轮14为轴承。

还包括驱动打印平台8升降的Z轴传动装置，Z轴传动装置包括沿Z向设置的滚珠丝杆11和Z向步进电机，在滚珠丝杆11两侧分别设有Z向光轴10，Z向光轴10两端固定在机架1上，打印平台8固定在滚珠丝杆11的螺母上，在Z向光轴10上套装有滑动连接的导向座9，导向座9固定在打印平台8上，滚珠丝杆11一端与Z向步进电机通过联轴器对应连接。

步进电机2和Z向步进电机均与控制器电连接，通过控制器控制四个步进电机3和Z向步进电机分别单独工作，控制器选用mega2560单片机。

如图4所示，使用本实用新型时，一个传动装置中的两个步进电机的转速相同，两个传动装置可分别带动两个喷头在X/U和Y方向上移动，两个喷头的位移量相互作用，位移量如下：

△Y=（（△A-△B）+（△C-△D））/4，△A-△B=△C-△D；

△X=（△A+△B）/2, △A=△X+△Y,△B=△X-△Y；

△U=（△C+△D）/2, △C=△U+△Y, △D=△U-△Y。

本实用新型适用于同时打印两个相同或者为镜像关系的产品，两个喷头同时将产品打印在同一个打印平台上，Z向的位移量一致，由于本实用新型结构本身的特点，两个喷头Y向的位移量相同，打印两个相同的产品时，X方向的位移量可以通过控制两个传动装置中的步进电机的运动参数（转向、转速）保持一致，进而实现两个相同产品的同时打印；打印两个为镜像关系的产品时，X方向的位移量可以通过控制两个传动装置中的步进电机的转向相反、转速相同，而实现两个产品的同时打印。

本实用新型采用coreXY结构，coreXY结构稳定性高，固定的XY平面，有利于提高打印的精度，在一个机架上设置两个喷头，在节省空间、节约成本的情况下，可以实现两个喷头的同时打印，提高打印的效率，适用于批量生产，一个喷头座由两个步进电机带动，可以使步进电机在轻载高速下运行。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims (6)

1.一种基于coreXY结构的双喷头3D打印机，包括机架以及沿Z轴升降的打印平台，在所述机架两侧均设有相互平行的Y向滑轨，在所述Y向滑轨的滑块上均设有滑块挂，在两侧所述滑块挂间设有X向光轴，在所述X向光轴上设有两个与所述X向光轴滑动连接的喷头座，在所述喷头座上设有喷头；其特征在于，

还包括两个传动方式相同的分别驱动两个所述喷头座移动的传动装置，一个所述传动装置包括两个分别设于所述机架前侧两端的步进电机和两个主动轮、八个从动轮、两根皮带，其中在两个所述滑块挂上分别设有两个前后排列的从动轮，另外在所述机架后侧两端分别设有两个所述从动轮，两个所述主动轮分别由两个步进电机驱动，其中一根所述皮带一端固定在一个所述喷头座一侧，再依次绕过同侧的所述滑块挂上的所述从动轮和主动轮、所述机架后侧两端的两个所述从动轮、另一侧的所述滑块挂上的所述从动轮，再与该喷头座另一侧连接，两根所述皮带的缠绕方式相同，另一根所述皮带两端同样连接在该喷头座上，且由另一个所述步进电机驱动；

另一个所述传动装置与另一个喷头座对应连接，其中一个所述传动装置的步进电机、主动轮以及从动轮均对应设在另一所述传动装置的内侧；所述步进电机电连接有控制器。

2.根据权利要求1所述的基于coreXY结构的双喷头3D打印机，其特征在于，还包括驱动所述打印平台升降的Z轴传动装置，所述Z轴传动装置包括沿Z向设置的滚珠丝杆和Z向步进电机，在所述滚珠丝杆两侧分别设有Z向光轴，所述Z向光轴两端固定在所述机架上，所述打印平台固定在所述滚珠丝杆的螺母上，在所述Z向光轴上套装有滑动连接的导向座，所述导向座固定在所述打印平台上，所述滚珠丝杆一端与所述Z向步进电机对应连接，所述Z向步进电机与所述控制器电路连接。

3.根据权利要求1所述的基于coreXY结构的双喷头3D打印机，其特征在于，所述滑块挂为阶梯形，在所述滑块挂的不同高度上各设有一个用于安装所述从动轮的安装槽，设在所述滑块挂上的两个所述传动装置中的所述从动轮分别设在不同的所述安装槽内。

4.根据权利要求1所述的基于coreXY结构的双喷头3D打印机，其特征在于，所述机架为由型材组成的框架。

5.根据权利要求1所述的基于coreXY结构的双喷头3D打印机，其特征在于，所述从动轮为轴承。

6.根据权利要求1所述的基于coreXY结构的双喷头3D打印机，其特征在于，所述X向光轴有两根，两个所述喷头座均同时设在两个所述X向光轴上。