CN214111498U - 一种3d打印机立柱组件及3d打印机 - Google Patents

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陈春
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Abstract

本实用新型公开了一种3D打印机立柱组件及3D打印机，所述3D打印机立柱组件包括立柱、转动并竖直设于所述立柱上的丝杠、设于所述丝杠上的丝杠螺母以及驱动所述丝杠的驱动装置，还包括：限位开关，所述限位开关设于所述立柱上；悬臂，所述悬臂与所述丝杠螺母固定，且所述悬臂上设有与所述限位开关配合以控制悬臂向上行程和/或向下行程的挡片。本实用新型通过在立柱和悬臂上分别设置相互配合以实现限位的限位开关和挡片，从而可有效控制悬臂的上行和/或下行行程，避免悬臂与其它部件出现碰撞的问题。

Description

一种3D打印机立柱组件及3D打印机
技术领域
本实用新型属于3D打印机的技术领域，具体涉及一种3D打印机立柱组件及3D打印机。
背景技术
3D打印机是快速成形技术的一种机器，它是以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。
在计算机数字技术智能化的推动下，3D打印技术应用的领域越来越广，其中光固化3D打印技术在成型速度、尺寸精度、表面效果方面有着良好的表现，越来越受到DIY爱好者的青睐。随着光固化技术的发展，对Z轴方向的打印效果要求也越来越高，但现有的Z轴驱动组件没有对上行行程和下行行程进行限制，常通过手动控制，操作麻烦且不方便，导致容易出现上行和下行时超出所需运动的行程导致悬臂与其它部件之间出现碰撞，一是容易导致打印机的损坏，二是使固定于悬臂上的成型平台出现晃动导致模型脱落或影响打印精度；另外现在市面上的光固化3D打印机大部分都是单导轨，或者是双导轨但只有一个滑块，使用单导轨和单滑块进行导向时Z轴驱动组件的上下运动不够稳定，容易造成Z轴方向打印错层或者打印分层等现象，从而增加打印失败的因素。
实用新型内容
本实用新型目的在于为克服现有的技术缺陷，提供一种3D打印机立柱组件，通过在立柱和悬臂上分别设置相互配合以实现行程限位的限位开关和挡片，从而可有效自动控制悬臂的上行和/或下行行程，避免悬臂与其它部件出现碰撞的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种3D打印机立柱组件，包括立柱、转动并竖直设于所述立柱上的丝杠、设于所述丝杠上的丝杠螺母以及驱动所述丝杠的驱动装置，还包括：
限位开关，所述限位开关设于所述立柱上；
悬臂，所述悬臂与所述丝杠螺母固定，且所述悬臂上设有与所述限位开关配合以控制悬臂向上行程和/或向下行程的挡片。
进一步的，所述立柱上设有第一导向部，所述悬臂上设有与所述第一导向部相适配的第二导向部，以限制所述悬臂相对于所述立柱沿Z轴方向移动。
进一步的，所述第一导向部为竖直设置在所述立柱上的导轨，所述第二导向部为滑块。
进一步的，所述导轨有两个，分设于所述丝杠的两侧。
进一步的，每个所述导轨上均设有两个所述滑块，且两个所述导轨上的四个滑块均与所述悬臂固定。
进一步的，所述立柱上还竖直设有位于所述导轨一侧的限位条。
进一步的，所述3D打印机立柱组件还包括设于所述立柱上的丝杠固定座，所述丝杠通过轴承转动设于所述丝杠固定座上。
进一步的，所述悬臂上设有与所述丝杠螺母连接的夹持部，所述夹持部上设有宽度小于所述丝杠螺母的直径的开口，且所述挡片设于所述夹持部上。
进一步的，所述驱动装置为电机，且所述电机的转动轴通过联轴器与所述丝杠的一端传动连接。
本实用新型还提供了一种3D打印机，包括上述任一项所述的3D打印机立柱组件。
本实用新型具有以下有益效果：通过在立柱和悬臂上分别设置相互配合以实现行程限位的限位开关和挡片，从而可有效自动控制悬臂的上行和/或下行行程，避免悬臂与其它部件出现碰撞的问题；另外增加导轨和滑块对悬臂上下移动时进行导向，使Z轴运动更稳定和使Z轴定位更精准；且采用双导轨和单一导轨上双滑块的结构进行导向，保证了两个滑块之间的平行度，使滑块上下运行时更顺畅，避免单一滑块与导轨之间存在间隙而在滑动过程中出现偏转的问题。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
图1为实施例中3D打印机立柱组件的示意图；
图2为实施例中3D打印机立柱组件的分解示意图；
图3为实施例中3D打印机立柱组件的正视图；
图4为实施例中3D打印机立柱组件的侧视图；
图5为实施例中悬臂的示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、立柱，2、丝杠，3、丝杠螺母，4、驱动装置，5、限位开关，6、悬臂，61、挡片，62、夹持部，63、开口，7、导轨，8、滑块，9、限位条， 10、丝杠固定座，11、联轴器。
具体实施方式
为了更充分的理解本实用新型的技术内容，下面将结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步介绍和说明；需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系未给予附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本使用信心和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的部件等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
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，本领域技术人员在没有作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。
实施例1
如图1-5所示，本实施例所示的一种3D打印机立柱组件，包括立柱1、转动并竖直设于立柱1上的丝杠2、设于丝杠2上的丝杠螺母3以及驱动丝杠2转动的驱动装置4，还包括限位开关5和悬臂6，限位开关5设于立柱1 的上端，悬臂6的一端与丝杠螺母3固定，且悬臂6上靠近立柱的一端设有与限位开关5配合以自动控制悬臂6上行行程的挡片61；上述结构中，通过在立柱和悬臂上分别设置相互配合以实现行程限位的限位开关和挡片，从而可有效自动控制悬臂的上行行程，避免悬臂与其它部件出现碰撞的问题；以限位开关5所处的位置为悬臂6上行的最高点位置，当悬臂上升至最高位置时，限位开关感应到挡片后即停止Z轴运动。
在本实施例中，立柱1上设有第一导向部，悬臂6上设有与第一导向部相适配的第二导向部，以限制悬臂6相对于立柱1沿Z轴方向移动，通过两导向部的限制以避免悬臂发生偏转的问题，确保悬臂在上下移动的过程中不会受到丝杠径向力作用下出现摆动的问题，从而改善了成型平台在打印过程中受到丝杠径向力作用下摆动的问题，提高了打印精度和打印质量。
在本实施例中，第一导向部为竖直设置在立柱1上的导轨7，第二导向部为滑块8，通过导轨和滑块对悬臂上下移动时进行导向，使Z轴运动更稳定和使Z轴定位更精准；另外，导轨7有两个，分设于丝杠2的两侧，每个导轨7上均设有两个滑块8，且两个导轨7上的四个滑块8均与悬臂6固定，这样利用两导轨上的滑块和丝杠螺母对悬臂形成三点固定的结构，可更好的避免悬臂在上下移动过程中受到偏转力以及丝杠径向力的影响，且采用双导轨和单一导轨上双滑块的结构进行导向，保证了两个滑块之间的平行度，使滑块上下运行时更顺畅，避免单一滑块与导轨之间存在间隙而在滑动过程中出现偏转的问题。
在本实施例中，立柱1上还竖直设有位于导轨7外侧的限位条9，通过限位条对导轨的位置进行限位，这样在安装导轨时，使导轨的外侧紧贴限位条，该导轨即是竖直的，且便于导轨上的孔与立柱上的固定孔对位，方便组装。
如图5所示，在本实施例中，悬臂6的后端中间设有与丝杠螺母3连接的夹持部62，夹持部62上设有宽度小于丝杠螺母3的直径的开口63，利用设置的开口63，方便该夹持部夹持于丝杠螺母下端的柱状部分并保持一定的夹持力，而丝杠螺母上端的板状部分通过螺丝与夹持部的上端面固定，这样可在不拆丝杠的情况下组装或拆卸悬臂，且挡片61设于夹持部62上，即挡片61时刻位于丝杠螺母3所在的高度处，提高行程限制的控制精度。
在本实施例中，该3D打印机立柱组件还包括设于立柱1下端的丝杠固定座10，丝杠2的下端通过轴承转动设于丝杠固定座10上。
在本实施例中，驱动装置4为电机，且电机的转动轴通过联轴器11与丝杠2的下端传动连接，即丝杠2的下端凸出于丝杠固定座10。
于其它实施例中，丝杠固定座还可以设置于立柱的上端，使驱动装置也设置于立柱的上方。
于其它实施例中，还可以在立柱的下端也设置一个限位开关，用于与挡片配合以自动控制悬臂的下行行程，从而实现自动控制悬臂上行和下行行程的目的。
于其它实施例中，限位开关和挡片的安装位置还可互换，即在立柱上设置挡片，而在悬臂上设置限位开关，但考虑到限位开关上连接有电源线需要与悬臂同时上下移动，导致电源线线长不好控制容易影响到打印过程，因此优选的还是实施例1所述的方案。
于其它实施例中，在立柱的中间设有用于安装丝杠固定座的第一安装面以及位于第一安装面的两侧设有用于安装导轨的第二安装面，在对立柱进行加工时，使第一安装面与第二安装面之间的平行度公差控制在0.05，首先两导轨的第二安装面在同一基准下进行精加工，保证了导轨的平行度，使滑块运行更顺畅，其次第一安装面和第二安装面在同一基准下进行精加工，保证了丝杠的安装位置，可减小因安装误差所带来的摩擦力，使丝杠与导轨的运动顺畅。
实施例2
本实施例所示的一种3D打印机，包括如实施例1所述的3D打印机立柱组件，利用其中的立柱固定于3D打印机的底座上，利用其中的悬臂固定3D 打印机的成型平台。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种3D打印机立柱组件，包括立柱(1)、转动并竖直设于所述立柱(1)上的丝杠(2)、设于所述丝杠(2)上的丝杠螺母(3)以及驱动所述丝杠(2)的驱动装置(4)，其特征在于，还包括：
限位开关(5)，所述限位开关(5)设于所述立柱(1)上；
悬臂(6)，所述悬臂(6)与所述丝杠螺母(3)固定，且所述悬臂(6)上设有与所述限位开关(5)配合以控制悬臂(6)向上行程和/或向下行程的挡片(61)。
2.如权利要求1所述的3D打印机立柱组件，其特征在于，所述立柱(1)上设有第一导向部，所述悬臂(6)上设有与所述第一导向部相适配的第二导向部，以限制所述悬臂(6)相对于所述立柱(1)沿Z轴方向移动。
3.如权利要求2所述的3D打印机立柱组件，其特征在于，所述第一导向部为竖直设置在所述立柱(1)上的导轨(7)，所述第二导向部为滑块(8)。
4.如权利要求3所述的3D打印机立柱组件，其特征在于，所述导轨(7)有两个，分设于所述丝杠(2)的两侧。
5.如权利要求4所述的3D打印机立柱组件，其特征在于，每个所述导轨(7)上均设有两个所述滑块(8)，且两个所述导轨(7)上的四个滑块(8)均与所述悬臂(6)固定。
6.如权利要求5所述的3D打印机立柱组件，其特征在于，所述立柱(1)上还竖直设有位于所述导轨(7)一侧的限位条(9)。
7.如权利要求1-6任一项所述的3D打印机立柱组件，其特征在于，还包括设于所述立柱(1)上的丝杠固定座(10)，所述丝杠(2)通过轴承转动设于所述丝杠固定座(10)上。
8.如权利要求7所述的3D打印机立柱组件，其特征在于，所述悬臂(6)上设有与所述丝杠螺母(3)连接的夹持部(62)，所述夹持部(62)上设有宽度小于所述丝杠螺母(3)的直径的开口(63)，且所述挡片(61)设于所述夹持部(62)上。
9.如权利要求1所述的3D打印机立柱组件，其特征在于，所述驱动装置(4)为电机，且所述电机的转动轴通过联轴器(11)与所述丝杠(2)的一端传动连接。
10.一种3D打印机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的3D打印机立柱组件。
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