CN214111518U - 一种喷头组件驱动装置及3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及3D打印机技术领域，公开一种喷头组件驱动装置及3D打印机。其中喷头组件驱动装置包括喷头组件、两个X轴驱动机构及Y轴驱动机构；每一X轴驱动机构包括滑块和X轴滑杆，X轴滑杆固定于3D打印机主体上，滑块滑动安装于X轴滑杆上；Y轴驱动机构设置于两个X轴驱动机构之间，Y轴驱动机构包括Y轴滑杆、固定块和驱动组件，喷头组件滑动安装于Y轴滑杆上，Y轴滑杆的两端与固定块连接，固定块可拆卸安装于滑块上；驱动组件安装于滑块上，驱动组件可拆卸传动连接于喷头组件。本实用新型实现了喷头组件的快速拆装，操作简单，拆装效率高，提高3D打印机的生产和维护效率。

Description

一种喷头组件驱动装置及3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印机技术领域，尤其涉及一种喷头组件驱动装置及3D打印机。

背景技术

3D打印即快速成型技术，是一种累积制造技术，又称增材制造。可分为整机和DIY两种结构形式。在整机结构形式中，喷头组件安装于Y轴驱动机构上,Y轴驱动机构与X轴驱动机构安装于3D打印机主体上。当需要拆卸或更换喷头组件时，必须把Y轴驱动机构和X轴驱动机构全部拆卸，才能将喷头组件拆卸，但是此种方式操作繁琐，而且拆装过程中，容易造成3D打印机打印精度降低。

基于此，亟需一种喷头组件驱动装置及3D打印机，以解决上述存在的问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种喷头组件驱动装置及3D打印机，实现了喷头组件的快速拆装，操作简单，拆装效率高，提高3D打印机的生产和维护效率。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，提供一种喷头组件驱动装置，包括：

两个X轴驱动机构，每一所述X轴驱动机构包括滑块和X轴滑杆，所述X轴滑杆固定于3D打印机主体上，所述滑块滑动安装于所述X轴滑杆上；

喷头组件和Y轴驱动机构，所述Y轴驱动机构设置于两个所述X轴驱动机构之间，所述Y轴驱动机构包括Y轴滑杆、固定块和驱动组件，所述喷头组件滑动安装于所述Y轴滑杆上，所述Y轴滑杆的两端与所述固定块连接，所述固定块可拆卸安装于所述滑块上；所述驱动组件安装于所述滑块上，所述驱动组件可拆卸传动连接于所述喷头组件。

作为一种喷头组件驱动装置的优选技术方案，所述固定块上设置有固定孔，所述固定孔的侧壁上开设有第一螺纹孔，所述Y轴滑杆的端部穿设于所述固定孔内，第一螺丝螺纹连接于所述第一螺纹孔，且底部端面抵接于所述Y轴滑杆的侧壁，以使所述固定块可拆卸固定于所述Y轴滑杆上。

作为一种喷头组件驱动装置的优选技术方案，所述Y轴滑杆与所述第一螺丝抵接的部位为平面。

作为一种喷头组件驱动装置的优选技术方案，所述驱动组件包括同步带、驱动部件和调节部件，所述同步带的第一端通过所述驱动部件安装于其中一个所述X轴驱动机构上，所述驱动部件用于驱动所述同步带转动，所述同步带的第二端通过所述调节部件安装于另一个所述X轴驱动机构上，所述调节部件用于调节所述同步带的张紧程度；且所述同步带传动连接于所述喷头组件。

作为一种喷头组件驱动装置的优选技术方案，所述驱动部件包括驱动电机，所述驱动电机安装于所述同步带的第一端的所述滑块底部，所述驱动电机的驱动杆上安装有同步带轮，所述同步带的第一端驱动安装于所述同步带轮上。

作为一种喷头组件驱动装置的优选技术方案，所述调节部件包括安装有滚轮的第一固定板，所述第一固定板安装于所述同步带的第二端的所述滑块底部，所述同步带驱动安装于所述滚轮上，所述第一固定板上设置有两个间隔设置的腰形孔，所述腰形孔沿所述同步带长度方向设置，第三螺丝穿设于所述腰形孔并螺纹连接于所述滑块的底部，以将所述第一固定板固定于所述滑块的底部。

作为一种喷头组件驱动装置的优选技术方案，所述调节部件还包括第二固定板，其安装于所述滑块的侧壁，所述第二固定板垂直于所述第一固定板，所述第一固定板靠近所述第二固定板一端的侧壁设置有第二螺纹孔，所述第二固定板上设置有连接孔，第四螺丝穿设于所述连接孔并螺纹连接于所述第二螺纹孔，通过调节所述第四螺丝在所述第二螺纹孔内的拧紧深度，以调节所述第一固定板相对所述第二固定板的距离。

作为一种喷头组件驱动装置的优选技术方案，所述喷头组件上设置有驱动板，所述驱动板开设有驱动槽，所述同步带的带齿卡合于所述驱动槽内。

作为一种喷头组件驱动装置的优选技术方案，所述驱动组件包括驱动单元、丝杠及丝杠滑块，所述驱动单元固定于其中一个所述丝杠滑块上，所述驱动单元传动连接于所述丝杠，所述丝杠滑块传动连接于所述丝杠，且所述丝杠滑块可拆卸安装于所述喷头组件。

另一方面，提供一种3D打印机，包括以上任一方案所述的喷头组件驱动装置。

本实用新型的有益效果为：

当需要维护或更换喷头组件时，首先，将驱动组件与喷头组件拆卸分离；其次，将Y轴滑杆两端的固定块从滑块上拆卸；然后，将固定块从Y轴滑杆上拆卸；最后，将喷头组件从Y轴滑杆拆卸。本实用新型中，Y轴驱动机构可直接从X轴驱动机构上分离，不需要将X轴驱动机构从3D打印机主体上拆卸，便能够实现喷头组件的快速更换，操作简单，拆装效率高，提高3D打印机的生产和维护效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式提供的喷头组件驱动装置的第一视角的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的喷头组件驱动装置的第二视角的结构示意图；

图3是图1在A处的放大图；

图4是图2在B处的放大图；

图5是图2在C处的放大图。

图中标记如下：

1、X轴驱动机构；11、滑块；12、X轴滑杆；

2、喷头组件；21、驱动板；

3、Y轴驱动机构；31、Y轴滑杆；32、固定块；33、第一螺丝；34、第二螺丝；35、驱动组件；351、同步带；352、驱动部件；3521、驱动电机；3522、同步带轮；353、调节部件；3531、第一固定板；35311、腰形孔；3532、滚轮；3533、第三螺丝；3534、第二固定板；3535、第四螺丝。

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的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”、“第三”、“第四”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在3D打印机的整机结构形式中，喷头组件安装于Y轴驱动机构上,Y轴驱动机构与X轴驱动机构安装于3D打印机主体上。当需要拆卸或更换喷头组件时，必须把Y轴驱动机构和X轴驱动机构全部拆卸，才能将喷头组件拆卸，但是此种方式操作繁琐，而且拆装过程中，容易造成3D打印机打印精度降低。

为解决上述问题，如图1和图2所示，本实施例提供一种3D打印机，包括喷头组件驱动装置，该装置包括两个X轴驱动机构1、喷头组件2及Y轴驱动机构3。

具体地，每一X轴驱动机构1包括滑块11和X轴滑杆12，X轴滑杆12固定于3D打印机主体上，滑块11滑动安装于X轴滑杆12上；喷头组件2和Y轴驱动机构3，Y轴驱动机构3设置于两个X轴驱动机构1之间，Y轴驱动机构3包括Y轴滑杆31、固定块32和驱动组件35，喷头组件2滑动安装于Y轴滑杆31上，Y轴滑杆31的两端与固定块32连接，Y轴滑杆31的两端通过固定块32分别可拆卸安装于两个X轴驱动机构1的滑块11上，固定块32通过第二螺丝34可拆卸安装于滑块11上，每个固定块32通过两个第二螺丝34固定于滑块11上，以实现Y轴驱动机构3可拆卸安装于X轴驱动机构1上，便于Y轴驱动机构3的拆卸。本实施例中，第二螺丝34为M4的杯头螺丝。需要说明的是，X轴滑杆12的固定方式以及滑块11的驱动方式为本领域常规技术手段，此处不再赘述。

本实施例中，Y轴滑杆31为两个，喷头组件2上设置有滑孔，喷头组件2通过滑孔可滑动安装于两个Y轴滑杆31上，两个Y轴滑杆31上能够防止喷头组件2翻转，提高喷头组件2滑动过程中的稳固性。驱动组件35安装于滑块11上，驱动组件35可拆卸传动连接于喷头组件2，驱动组件35能够驱动喷头组件2在Y轴滑杆31上滑动。

当需要维护或更换喷头组件2时，首先，将驱动组件35与喷头组件2拆卸分离；其次，将Y轴滑杆31两端的固定块32从滑块11上拆卸；然后，将固定块32从Y轴滑杆31上拆卸；最后，将喷头组件2从Y轴滑杆31拆卸。本实施例中，Y轴驱动机构3可直接从X轴驱动机构1上分离，不需要将X轴驱动机构1从3D打印机主体上拆卸，便能够实现喷头组件2的快速更换，操作简单，拆装效率高，提高3D打印机的生产和维护效率。

优选地，如图1和图3所示，固定块32与Y轴滑杆31之间可拆卸安装的方式如下：固定块32上设置有固定孔，固定孔的侧壁上开设有第一螺纹孔，Y轴滑杆31的端部穿设于固定孔内，第一螺丝33螺纹连接于第一螺纹孔，且底部端面抵接于Y轴滑杆31的侧壁，通过第一螺丝33与Y轴滑杆31之间的摩擦力，使固定块32可拆卸固定于Y轴滑杆31上。进一步优选地，Y轴滑杆31与第一螺丝33抵接的部位为平面，以增加二者之间的接触面积，进而增加摩擦力，提高组装强度。本实施例中，第一螺丝33为M3的机米螺丝。

优选地，如图2和图4所示，驱动组件35包括同步带351、驱动部件352和调节部件353，同步带351的第一端通过驱动部件352安装于其中一个X轴驱动机构1上，驱动部件352用于驱动同步带351转动，同步带351的第二端通过调节部件353安装于另一个X轴驱动机构1上，调节部件353用于调节同步带351的张紧程度，以将喷头组件2从同步带351上分离。优选地，喷头组件2上设置有驱动板21，驱动板21开设有驱动槽，同步带351的带齿卡合于驱动槽内，以实现同步带351传动连接于喷头组件2，当同步带351处于松弛状态时，操作人员可将同步带351从驱动槽内拨出，以使同步带351与驱动板21分离；当同步带351处于紧绷状态时，同步带351无法从驱动槽内脱离，同步带351能够驱动喷头组件2移动。在其他实施例中，驱动组件35包括驱动单元、丝杠及丝杠滑块，驱动单元固定于其中一个丝杠滑块上，驱动单元传动连接于丝杠，驱动单元驱动丝杠转动，丝杠滑块设置有螺纹孔，丝杠滑块传动连接于丝杠，且丝杠滑块通过螺钉可拆卸安装于喷头组件2，实现了驱动组件35可拆卸传动连接于喷头组件2。

进一步地，驱动组件35的驱动部件352包括驱动电机3521，驱动电机3521安装于同步带351的第一端的滑块11底部，驱动电机3521的驱动杆上安装有同步带轮3522，同步带351的第一端驱动安装于同步带轮3522上，同步带轮3522的设置，实现了同步带351的精准传动，提高喷头组件2的运动精度。

如图2和图5所示，驱动组件35的调节部件353包括安装有滚轮3532的第一固定板3531，第一固定板3531安装于同步带351的第二端的滑块11底部，同步带351驱动安装于滚轮3532上，第一固定板3531上设置有两个间隔设置的腰形孔35311，腰形孔35311沿同步带351长度方向设置，第三螺丝3533穿设于腰形孔35311并螺纹连接于滑块11的底部，以将第一固定板3531固定于滑块11的底部，当需要调节同步带351的张紧状态时，拧松第三螺丝3533，移动第一固定板3531，使腰形孔35311在第三螺丝3533上滑动，进而调节同步带351的松紧状态。本实施例中，第三螺丝3533为M4的平圆头螺丝。优选地，同步带351的第二端的X轴驱动机构1的滑块11底部设置有滑槽，第一固定板3531安装于滑槽内，滑槽为第一固定板3531提供定位和导向作用。

由于将同步带351调节至绷紧状态，需要较大的力将第一固定板3531移动至预设位置，进一步优选地，调节部件还包括第二固定板3534，第二固定板3534安装于同步带351的第二端的X轴驱动机构1的滑块11侧壁上，第二固定板3534垂直于第一固定板3531，第一固定板3531靠近第二固定板3534一端的侧壁设置有第二螺纹孔，第二固定板3534上设置有连接孔，第四螺丝3535穿设于连接孔并螺纹连接于第二螺纹孔，通过调节第四螺丝3535在第二螺纹孔内的拧紧深度，以调节第一固定板3531相对第二固定板3534的距离。作为优选地，第四螺丝3535为M3的沉头螺丝，连接孔为与沉头螺丝头部形状匹配的沉槽孔。沉头螺丝安装于沉槽孔内，防止第四螺丝3535外凸于第二固定板3534，减少调节部件353的体积。

需要说明的是，本实施例还提供了该喷头组件驱动装置中喷头组件2的拆卸步骤，具体如下：

步骤一：拧松两个第三螺丝3533，然后调节并减小第四螺丝3535在第二螺纹孔内的拧紧深度，在同步带351的张紧力以及自身重力下，使第一固定板3531向远离第二固定板3534方向移动。

步骤二：此时同步带351为松弛状态，将同步带351从驱动板21的驱动槽内拨出，使同步带351与喷头组件2分离；

步骤三：拆卸第二螺丝34，使Y轴驱动机构3从滑块11上分离；

步骤四：拆卸第一螺丝33，将固定块32从Y轴滑杆31上分离；

步骤五：将喷头组件2从Y轴滑杆31上拆卸。

上述步骤，操作简单，拆装效率高，提高3D打印机的生产和维护效率。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种喷头组件驱动装置，其特征在于，包括：

两个X轴驱动机构(1)，每一所述X轴驱动机构(1)包括滑块(11)和X轴滑杆(12)，所述X轴滑杆(12)固定于3D打印机主体上，所述滑块(11)滑动安装于所述X轴滑杆(12)上；

喷头组件(2)和Y轴驱动机构(3)，所述Y轴驱动机构(3)设置于两个所述X轴驱动机构(1)之间，所述Y轴驱动机构(3)包括Y轴滑杆(31)、固定块(32)和驱动组件(35)，所述喷头组件(2)滑动安装于所述Y轴滑杆(31)上，所述Y轴滑杆(31)的两端与所述固定块(32)连接，所述固定块(32)可拆卸安装于所述滑块(11)上；所述驱动组件(35)安装于所述滑块(11)上，所述驱动组件(35)可拆卸传动连接于所述喷头组件(2)。

2.根据权利要求1所述的喷头组件驱动装置，其特征在于，所述固定块(32)上设置有固定孔，所述固定孔的侧壁上开设有第一螺纹孔，所述Y轴滑杆(31)的端部穿设于所述固定孔内，第一螺丝(33)螺纹连接于所述第一螺纹孔，且底部端面抵接于所述Y轴滑杆(31)的侧壁，以使所述固定块(32)可拆卸固定于所述Y轴滑杆(31)上。

3.根据权利要求2所述的喷头组件驱动装置，其特征在于，所述Y轴滑杆(31)与所述第一螺丝(33)抵接的部位为平面。

4.根据权利要求1所述的喷头组件驱动装置，其特征在于，所述驱动组件(35)包括同步带(351)、驱动部件(352)和调节部件(353)，所述同步带(351)的第一端通过所述驱动部件(352)安装于其中一个所述X轴驱动机构(1)上，所述驱动部件(352)用于驱动所述同步带(351)转动，所述同步带(351)的第二端通过所述调节部件(353)安装于另一个所述X轴驱动机构(1)上，所述调节部件(353)用于调节所述同步带(351)的张紧程度；且所述同步带(351)传动连接于所述喷头组件(2)。

5.根据权利要求4所述的喷头组件驱动装置，其特征在于，所述驱动部件(352)包括驱动电机(3521)，所述驱动电机(3521)安装于所述同步带(351)的第一端的所述滑块(11)底部，所述驱动电机(3521)的驱动杆上安装有同步带轮(3522)，所述同步带(351)的第一端驱动安装于所述同步带轮(3522)上。

6.根据权利要求4所述的喷头组件驱动装置，其特征在于，所述调节部件(353)包括安装有滚轮(3532)的第一固定板(3531)，所述第一固定板(3531)安装于所述同步带(351)的第二端的所述滑块(11)底部，所述同步带(351)驱动安装于所述滚轮(3532)上，所述第一固定板(3531)上设置有两个间隔设置的腰形孔(35311)，所述腰形孔(35311)沿所述同步带(351)长度方向设置，第三螺丝(3533)穿设于所述腰形孔(35311)并螺纹连接于所述滑块(11)的底部，以将所述第一固定板(3531)固定于所述滑块(11)的底部。

7.根据权利要求6所述的喷头组件驱动装置，其特征在于，所述调节部件(353)还包括第二固定板(3534)，其安装于所述滑块(11)的侧壁，所述第二固定板(3534)垂直于所述第一固定板(3531)，所述第一固定板(3531)靠近所述第二固定板(3534)一端的侧壁设置有第二螺纹孔，所述第二固定板(3534)上设置有连接孔，第四螺丝(3535)穿设于所述连接孔并螺纹连接于所述第二螺纹孔，通过调节所述第四螺丝(3535)在所述第二螺纹孔内的拧紧深度，以调节所述第一固定板(3531)相对所述第二固定板(3534)的距离。

8.根据权利要求4所述的喷头组件驱动装置，其特征在于，所述喷头组件(2)上设置有驱动板(21)，所述驱动板(21)开设有驱动槽，所述同步带(351)的带齿卡合于所述驱动槽内。

9.根据权利要求1所述的喷头组件驱动装置，其特征在于，所述驱动组件(35)包括驱动单元、丝杠及丝杠滑块，所述驱动单元固定于其中一个所述丝杠滑块上，所述驱动单元传动连接于所述丝杠，所述丝杠滑块传动连接于所述丝杠，且所述丝杠滑块可拆卸安装于所述喷头组件(2)。

10.一种3D打印机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的喷头组件驱动装置。

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