CN214687955U - 一种3d打印机喷头驱动结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种3D打印机喷头驱动结构，包括机体、支撑台、固定座、打印平台、喷头、导向结构、驱动结构和固定结构，所述机体内部安装设置有滑动结构，所述滑动结构包括固定块、第一导轨、第二导轨、第三导轨、第四导轨、第一滑块、第二滑块、第三滑块、第四滑块、第五滑轨、第六滑轨和滑动座，所述滑动结构上安装有驱动结构，所述机体的内腔底面处固定连接有支撑台，所述支撑台的上表面处固定连接有固定座，所述固定座的内部开设有内腔，所述固定座的内腔中安装有固定结构，所述打印平台的侧边处开设有限位孔。本申请通过四个驱动电机固定安装，沿水平面纵向和横向移动的喷头惯性大小均衡，提升打印精度。

Description

一种3D打印机喷头驱动结构

技术领域

本申请涉及骑行3D打印领域，尤其是一种3D打印机喷头驱动结构。

背景技术

3D打印机又称三维打印机(3DP)，即快速成形技术的一种机器，是一种增材制造技术，它是一种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。由于3D打印技术可以低成本快速的进行产品设计，且因价格较低、使用方便等原因应用比较广泛，3D打印机按照工作原理不同，主要分FDM、SLA、DLP等几种。

由于FDM原理的3D打印机的成本比其他原理的打印机要低一些，所以FDM原理的3D打印机比较常见，应用也比较广泛，常见结构的3D打印机也可以进行调速打印，但由于受到结构等因素的影响，不能实现真正的快速打印，FDM：3D打印机普遍都是常规打印速度，制作模型时间较长，不能实现较高速度的打印，而且打印过程中由于经常受到惯性影响，使得挤出头无法平稳准确定位，与打印精确要求有一定的差距，常规的fdm3d打印机分别由两个电机驱动喷头沿水平面横向和纵向移动，并由第三电机驱动打印平台竖直方向移动，一层层的粘合材料来制造三维的物体。本发明主要针对水平方向打印喷头的驱动，由于结构原因水平方向驱动的两个电机其中一个无法固定，必须要随喷头沿一个方向移动，形成较大的惯性，并且只能分别驱动喷头沿一个方向运动，综合上面所述的现在技术存在以下缺点：1.喷头横向和纵向惯性大小不均无法精确快速移动，2.横向和纵向的电机只能分别驱动无法提高速度，3.因惯性大小不均造成一个方向的电机负载过大。因此，针对上述问题提出一种3D打印机喷头驱动结构。

发明内容

在本实施例中提供了一种3D打印机喷头驱动结构用于解决现有技术中的普通3D打印机喷头横向和纵向惯性大小不均无法精确快速移动、横向和纵向的电机只能分别驱动无法提高速度和因惯性大小不均造成一个方向的电机负载过大的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种3D打印机喷头驱动结构，包括机体、支撑台、固定座、打印平台、喷头、导向结构、驱动结构和固定结构；

所述机体内部安装设置有滑动结构，所述滑动结构包括固定块、第一导轨、第二导轨、第三导轨、第四导轨、第一滑块、第二滑块、第三滑块、第四滑块、第五滑轨、第六滑轨和滑动座，所述滑动结构上安装有驱动结构，所述机体的内腔底面处固定连接有支撑台，所述支撑台的上表面处固定连接有固定座，所述固定座的内部开设有内腔，所述固定座的内腔中安装有固定结构，所述打印平台的侧边处开设有限位孔。

进一步地，所述机体的内侧侧壁的四角处均固定连接有固定块，四个所述固定块之间分别固定连接有第一导轨、第二导轨、第三导轨和第四导轨。

进一步地，所述第一导轨上滑动设置有第一滑块，所述第二导轨上互动设置有第二滑块，所述第三导轨上滑动设置有第三滑块、所述第四导轨上滑动设置有第四滑块。

进一步地，所述第一滑块和第二滑块之间固定连接有第六滑轨，所述第三滑块和第四滑块之间固定连接有第五滑轨。

进一步地，所述第五滑轨上滑动设置有滑动座，所述第六滑轨贯穿滑动座且与滑动座之间滑动连接。

进一步地，所述滑动座的侧边处固定安装有喷头。

进一步地，所述驱动结构包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第四伺服电机、电机转动轮、转动轮和皮带，所述机体的四角处依据顺时针顺序依次固定设置有第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第四伺服电机，所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机的输出轴末端均固定连接有电机转动轮。

进一步地，所述第一滑块、第二滑块、第三滑块、第四滑块上分别转动连接有两个转动轮，所述滑动座上转动连接有四个转动轮，所述转动轮和电机转动轮之间环绕设置有皮带，所述皮带呈“田”字型分布。

进一步地，所述打印平台的底面处开设有插槽，所述支撑台的上表面处固定连接有限位圆柱，所述限位圆柱延伸至打印平台的插槽内。

进一步地，所述固定结构包括限位滑块、限位弹簧、连接杆、固定板和限位销，所述固定座的内腔中滑动设置有限位滑块，所述限位滑块的一侧侧壁处固定连接有连接杆的一端，所述连接杆的另一端贯穿固定座的内腔侧壁且延伸至壁外，所述连接杆的一端处固定连接有固定板，所述固定板的侧壁处固定连接有限位销，所述限位销延伸至打印平台的限位孔内，所述限位滑块的一侧侧壁处固定连接有限位弹簧的一端，所述限位弹簧的另一端固定连接至固定座的内腔侧壁处，所述限位弹簧处于压缩状态。

通过本申请上述实施例，通过四个驱动电机固定安装，沿水平面纵向和横向移动的喷头惯性大小均衡，提升打印精度；四个电机同时驱动喷头移动，提升打印速度；各个驱动电机负载减轻，提升打印稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请一种实施例的立体结构示意图；

图2为本申请一种实施例的俯视结构示意图；

图3为本申请一种实施例的皮带的俯视结构示意图；

图4为本申请一种实施例的打印平台的内部连接结构示意图；

图5为本申请一种实施例的图4的A处局部放大结构示意图；

图6为本申请一种实施例的限位圆柱的连接示意图。

图中：1、机体，2、固定块，3、第一导轨，4、第二导轨，5、第三导轨，6、第四导轨，7、第一滑块，8、第二滑块，9、第三滑块，10、第四滑块，11、第五滑轨，12、第六滑轨，13、滑动座，14、喷头，15、第一伺服电机，16、第二伺服电机，17、第三伺服电机，18、第四伺服电机，19、电机转动轮，20、转动轮，21、皮带，22、支撑台，23、固定座，24、限位圆柱，25、打印平台，26、限位滑块，27、限位弹簧，28、连接杆，29、固定板，30，限位销。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本实施例中的导向结构和驱动结构可以适用于各种3D打印平台，例如，在本实施例提供了如下一种3D打印平台，本实施例中的导向结构和驱动结构可以在如下3D打印平台处进行打印工作。

该3D打印平台包括安装在打印机下端的平台板以及驱动平台板移动的旋转装置和滑动装置，平台板安装在旋转装置的上端，旋转装置包括旋转座及安装在旋转座内的轴承，旋转座对应轴承设有旋转槽，旋转槽相对位置设有转轴，轴承套接在转轴上固定转动连接，轴承下端固定安装有环形结构的从动齿轮，从动齿轮相对位置设有主动齿轮，主动齿轮转动安装在旋转座上位于轴承侧端，主动齿轮与从动齿轮啮合传动连接，主动齿轮下端与步进电机传动连接，步进电机固定安装在旋转座上位于主动齿轮的正下端；所述旋转座下端安装有滑动装置，滑动装置包括滑座、底座和驱动电机，滑座上端与旋转座固定连接，滑座下端滑动安装在底座上，底座上位于滑座一侧相对位置固定安装有驱动电机，滑座内设有螺纹槽，螺纹槽设有螺纹连接的螺纹头，螺纹头通过导杆与驱动电机传动连接，优选的，所述底座内设有滑槽，滑座下端靠近驱动电机一侧设有滑块，滑块内嵌在滑槽内滑动连接，优选的，所述轴承上端固定安装有盘板，平台板下端设有插柱，盘板对应插柱设有插槽，平台板通过插柱插人插槽内贴合安装在盘板上，优选的，所述插柱与插槽内设有相互吸引的磁铁，优选的，所述轴承为交叉滚子轴承，轴承位于转轴的外端设有C型扣环抵住轴承。

当然本实施例也可以用于其他结构的3D打印平台。在此不再一一赘述，下面对本申请实施例的3D打印机喷头驱动结构进行介绍。

请参阅图1-6所示，一种3D打印机喷头驱动结构，包括机体1、支撑台22、固定座23、打印平台25、喷头14、导向结构、驱动结构和固定结构；

所述机体1内部安装设置有滑动结构，所述滑动结构包括固定块2、第一导轨3、第二导轨4、第三导轨5、第四导轨6、第一滑块7、第二滑块8、第三滑块9、第四滑块10、第五滑轨11、第六滑轨12和滑动座13，所述滑动结构上安装有驱动结构，所述机体1的内腔底面处固定连接有支撑台22，所述支撑台22的上表面处固定连接有固定座23，所述固定座23的内部开设有内腔，所述固定座23的内腔中安装有固定结构，所述打印平台25的侧边处开设有限位孔，本申请通过固定结构可以较为方便的对打印平台25进行固定拆装，便于后期的维修更换等工作，适合推广使用。

所述机体1的内侧侧壁的四角处均固定连接有固定块2，四个所述固定块2之间分别固定连接有第一导轨3、第二导轨4、第三导轨5和第四导轨6；所述第一导轨3上滑动设置有第一滑块7，所述第二导轨4上互动设置有第二滑块8，所述第三导轨5上滑动设置有第三滑块9、所述第四导轨6上滑动设置有第四滑块10，通过第一导轨3、第二导轨4、第三导轨5和第四导轨6可以分别对第一滑块7、第二滑块8、第三滑块9和第四滑块10起到导向作用；所述第一滑块7和第二滑块8之间固定连接有第六滑轨12，所述第三滑块9和第四滑块10之间固定连接有第五滑轨11；所述第五滑轨11上滑动设置有滑动座13，所述第六滑轨12贯穿滑动座13且与滑动座13之间滑动连接，通过第五滑轨11和第六滑轨12可以对滑动座13起到导向作用；所述滑动座13的侧边处固定安装有喷头14；所述驱动结构包括第一伺服电机15、第二伺服电机16、第三伺服电机17、第四伺服电机18、电机转动轮19、转动轮20和皮带21，所述机体1的四角处依据顺时针顺序依次固定设置有第一伺服电机15、第二伺服电机16、第三伺服电机17、第四伺服电机18，所述第一伺服电机15、第二伺服电机16、第三伺服电机17和第四伺服电机18的输出轴末端均固定连接有电机转动轮19通过第一伺服电机15、第二伺服电机16、第三伺服电机17、第四伺服电机18可以分别驱动四个电机转动轮19进行旋转；所述第一滑块7、第二滑块8、第三滑块9、第四滑块10上分别转动连接有两个转动轮20，所述滑动座13上转动连接有四个转动轮20，所述转动轮20和电机转动轮19之间环绕设置有皮带21，所述皮带21呈“田”字型分布。通过电机转动轮19的旋转可以带动皮带21移动，进而驱动滑动座13移动，进而驱动喷头14移动；所述打印平台25的底面处开设有插槽，所述支撑台22的上表面处固定连接有限位圆柱24，所述限位圆柱24延伸至打印平台25的插槽内；所述固定结构包括限位滑块26、限位弹簧27、连接杆28、固定板29和限位销30，所述固定座23的内腔中滑动设置有限位滑块26，所述限位滑块26的一侧侧壁处固定连接有连接杆28的一端，所述连接杆28的另一端贯穿固定座23的内腔侧壁且延伸至壁外，所述连接杆28的一端处固定连接有固定板29，所述固定板29的侧壁处固定连接有限位销30，所述限位销30延伸至打印平台25的限位孔内，所述限位滑块26的一侧侧壁处固定连接有限位弹簧27的一端，所述限位弹簧27的另一端固定连接至固定座23的内腔侧壁处，所述限位弹簧27处于压缩状态，通过限位销30的限位作用可以对打印平台25进行固定。

本申请在使用时，通过第一伺服电机15和第四伺服电机18的顺时针旋转，第二伺服电机16和第三伺服电机17的逆时针旋转可以带动滑动座13进行纵向移动，通过第一伺服电机15和第二伺服电机16的顺时针旋转，第三伺服电机17和第四伺服电机18的逆时针旋转可以带动滑动座13进行横向移动，通过滑动座13的移动可以带动喷头14进行移动，进而实现打印工作，当打印平台25需要从本装置上卸下时，可以通过手动拉动固定板29进行移动，通过固定板29的移动可以带动限位销30移动，通过限位销30的移动使得限位销30与打印平台25的限位孔进行分离，然后上移打印平台25，使得打印平台25与固定座23分离，即可将打印平台25卸下，便于进行后期的维护修理等工作。

本申请的有益之处在于：

1.四个驱动电机固定安装，沿水平面纵向和横向移动的喷头惯性大小均衡，提升打印精度；

2.四个电机同时驱动喷头移动，提升打印速度；

3.各个驱动电机负载减轻，提升打印稳定性。

涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本申请保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3D打印机喷头驱动结构，其特征在于：包括机体(1)、支撑台(22)、固定座(23)、打印平台(25)、喷头(14)、导向结构、驱动结构和固定结构；

所述机体(1)内部安装设置有滑动结构，所述滑动结构包括固定块(2)、第一导轨(3)、第二导轨(4)、第三导轨(5)、第四导轨(6)、第一滑块(7)、第二滑块(8)、第三滑块(9)、第四滑块(10)、第五滑轨(11)、第六滑轨(12)和滑动座(13)，所述滑动结构上安装有驱动结构，所述机体(1)的内腔底面处固定连接有支撑台(22)，所述支撑台(22)的上表面处固定连接有固定座(23)，所述固定座(23)的内部开设有内腔，所述固定座(23)的内腔中安装有固定结构，所述打印平台(25)的侧边处开设有限位孔。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷头驱动结构，其特征在于：所述机体(1)的内侧侧壁的四角处均固定连接有固定块(2)，四个所述固定块(2)之间分别固定连接有第一导轨(3)、第二导轨(4)、第三导轨(5)和第四导轨(6)。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷头驱动结构，其特征在于：所述第一导轨(3)上滑动设置有第一滑块(7)，所述第二导轨(4)上互动设置有第二滑块(8)，所述第三导轨(5)上滑动设置有第三滑块(9)、所述第四导轨(6)上滑动设置有第四滑块(10)。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷头驱动结构，其特征在于：所述第一滑块(7)和第二滑块(8)之间固定连接有第六滑轨(12)，所述第三滑块(9)和第四滑块(10)之间固定连接有第五滑轨(11)。

5.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷头驱动结构，其特征在于：所述第五滑轨(11)上滑动设置有滑动座(13)，所述第六滑轨(12)贯穿滑动座(13)且与滑动座(13)之间滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷头驱动结构，其特征在于：所述滑动座(13)的侧边处固定安装有喷头(14)。

7.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷头驱动结构，其特征在于：所述驱动结构包括第一伺服电机(15)、第二伺服电机(16)、第三伺服电机(17)、第四伺服电机(18)、电机转动轮(19)、转动轮(20)和皮带(21)，所述机体(1)的四角处依据顺时针顺序依次固定设置有第一伺服电机(15)、第二伺服电机(16)、第三伺服电机(17)、第四伺服电机(18)，所述第一伺服电机(15)、第二伺服电机(16)、第三伺服电机(17)和第四伺服电机(18)的输出轴末端均固定连接有电机转动轮(19)。

8.根据权利要求7所述的一种3D打印机喷头驱动结构，其特征在于：所述第一滑块(7)、第二滑块(8)、第三滑块(9)、第四滑块(10)上分别转动连接有两个转动轮(20)，所述滑动座(13)上转动连接有四个转动轮(20)，所述转动轮(20)和电机转动轮(19)之间环绕设置有皮带(21)，所述皮带(21)呈“田”字型分布。

9.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷头驱动结构，其特征在于：所述打印平台(25)的底面处开设有插槽，所述支撑台(22)的上表面处固定连接有限位圆柱(24)，所述限位圆柱(24)延伸至打印平台(25)的插槽内。

10.根据权利要求1所述的一种3D打印机喷头驱动结构，其特征在于：所述固定结构包括限位滑块(26)、限位弹簧(27)、连接杆(28)、固定板(29)和限位销(30)，所述固定座(23)的内腔中滑动设置有限位滑块(26)，所述限位滑块(26)的一侧侧壁处固定连接有连接杆(28)的一端，所述连接杆(28)的另一端贯穿固定座(23)的内腔侧壁且延伸至壁外，所述连接杆(28)的一端处固定连接有固定板(29)，所述固定板(29)的侧壁处固定连接有限位销(30)，所述限位销(30)延伸至打印平台(25)的限位孔内，所述限位滑块(26)的一侧侧壁处固定连接有限位弹簧(27)的一端，所述限位弹簧(27)的另一端固定连接至固定座(23)的内腔侧壁处，所述限位弹簧(27)处于压缩状态。

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