TW201545905A

TW201545905A - ３ｄ列印設備之傳動系統

Info

Publication number: TW201545905A
Application number: TW103120287A
Authority: TW
Inventors: John William Turner
Original assignee: John William Turner
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2015-12-16

Abstract

本發明係一種3D列印設備之傳動系統，其包含一3D列印設備，分別設於3D列印設備頂端、底部及兩側係分別設有第一傳動機構、第二傳動機構及第三傳動機構，而該第一、第二及第三傳動機構係分別包含有第一螺桿、第一差速器、第一致動單元、第二螺桿、第二差速器、第二致動單元、第三螺桿、第三差速器及第三致動單元。藉此，可利用第一傳動機構帶動列印模組，第二傳動機構帶動移動平台，而第三傳動機構帶動第一傳動機構，以進行x軸、y軸與z軸方向之移動，而達到快速移動、準確到位、穩定性高以及增加使用壽命之功效。

Description

3D列印設備之傳動系統

本發明係有關於一種3D列印設備之傳動系統設計，尤指一種可利用第一、第二及第三傳動機構作為進行x軸、y軸與z軸方向之移動，而達到快速移動、準確到位、穩定性高以及增加使用壽命之功效者。

按，快速成型技術(Rapid Prototyping，簡稱RP技術，亦可稱為3D列印)，其係依據建構金字塔層層堆疊成型之概念所發展而成，而主要技術特徵係於不需要任何刀具、模具及治具之情況下，可自動及快速將任意複雜形狀之設計轉換為3D實體模型，大輻短產品研發周期，並同時減少研發成本。

然，已一般習用之3D列印結構而言，其於進行列印之動作時，通常係以馬達配合皮帶進行列印模組、移動平台以及各傳動軸方向之移動，而當進行列印時，該列印物之精度係取決於列印模組、移動平台以及各傳動軸之移動速度與動準確性，但是，習用以馬達配合皮帶之傳動方式，於使用一段時間之後常使得皮帶之使用性能產生疲乏，而導致有延遲移動之情形發生，使得列印模組、移動平台以及各傳動軸無法準確移動到位，產生位移時具有較大之誤差，進而造成列印品質較不穩定之缺失。

本發明之主要目的係在於，可利用第一傳動機構帶動列印模組，第二傳動機構帶動移動平台，而第三傳動機構帶動第一傳動機構，以進行x軸、y軸與z軸方向之移動，而達到快速移動、準確到位、穩定性高以及增加使用壽命之功效。

為達上述之目的本發明係一種有關於3D列印設備之傳動系統，包含有：一具有基座、工作區、移動平台、列印模組及供料單元之3D列印設備；一設於工作區頂端之第一傳動機構，其包含有一橫向設置之第一螺桿、一設於第一螺桿上之第一差速器、及一傳動第一該螺桿之第一致動單元，而該列印模組係與第一差速器結合；一設於工作區底部之第二傳動機構，其包含有一縱向設置之第二螺桿、一設於第二螺桿上之第二差速器、及一傳動該第二螺桿之第二致動單元，而該移動平台係與第二差速器結合；以及至少二設於工作區兩側之第三傳動機構，其分別包含有一垂直設置之第三螺桿、一設於第三螺桿上之第三差速器、及一傳動該第三螺桿之第三致動單元，而該第一致動單元係與第三差速器結合。。

於本發明之一實施例中，該移動平台、列印模組、供料單元、第一致動單元、第二致動單元及各第三致動單元係進一步與一控制機構連接。。

於本發明之一實施例中，該第一傳動機構係以第一致動單元帶動第一螺桿使第一差速器進行x軸方向之移動，且該第一傳動機構更進一步具有多數設於工作區頂端並與第一螺桿同向之第一滑桿，而該列印模組係與各第一滑桿活動結合。。

於本發明之一實施例中，該第二傳動機構係以第二致動單元帶動第二螺桿使第二差速器進行y軸方向之移動，且該第二傳動機構更進一步具有多數設於工作區底部並與第二螺桿同向之第二滑桿，而該移動平台係與各第二滑桿活動結合。

於本發明之一實施例中，各第三傳動機構係以第三致動單元帶動第三螺桿使第三差速器進行z軸方向之移動，且各第三傳動機構更進一步具有多數設於工作區兩側並與第三螺桿同向之第三滑桿，而該第一傳動機構係與各第三滑桿活動結合。

於本發明之一實施例中，該第一、第二及第三差速器係為防鬆自鎖螺母。

於本發明之一實施例中，該第一、第二及第三致動單元係為伺服馬達。

1‧‧‧3D列印設備

11‧‧‧基座

111‧‧‧工作區

12‧‧‧移動平台

13‧‧‧列印模組

14‧‧‧供料單元

2‧‧‧第一傳動機構

21‧‧‧第一螺桿

22‧‧‧第一差速器

23‧‧‧第一致動單元

24‧‧‧第一滑桿

3‧‧‧第二傳動機構

31‧‧‧第二螺桿

32‧‧‧第二差速器

33‧‧‧第二致動單元

34‧‧‧第二滑桿

4‧‧‧第三傳動機構

41‧‧‧第三螺桿

42‧‧‧第三差速器

43‧‧‧第三致動單元

44‧‧‧第三滑桿

第1圖，係本發明之立體外觀示意圖。

第2圖，係本發明之前視狀態示意圖。

第3圖，係本發明之側視狀態示意圖。

第4圖，係本發明之底視狀態示意圖。

第3圖係本發明第實施三之基本架構示意圖。

請參閱「第1、2、3及第4圖」所示，係分別為本發明之立體外觀示意圖、係本發明之前視狀態示意圖、係本發明之側視狀態示意圖及係本發明之底視狀態示意圖。如圖所示：本發明一種3D列印設備之傳動系統，其至少係由一3D列印設備1、一第一傳動機構2、一第二傳動機構3以及至少二第三傳動機構4所構成。

上述所提之3D列印設備1其至少包含有一工作區111之基座11、一活動設於工作區111底部之移動平台12、一活動設於工作區111頂端之列印模組13、及一設於基座11上且與列印模組13連接之供料單元14。

該第一傳動機構2係設於基座11之工作區111頂端，其包含有一橫向設置之第一螺桿21、一設於第一螺桿21上之第一差速器22、及一傳動該第一螺桿21之第一致動單元23，其中該第一差速器22係為防鬆自鎖螺母，該第一致動單元23係為伺服馬達，而該列印模組13係與第一差速器22結合，且該第一傳動機2構更進一步具有多數設於工作區111頂端並與第一螺桿21同向之第一滑桿24，而該列印模組13係與各第一滑桿24活動結合。

該第二傳動機構3係設於基座11之工作區111底部，其包含有一縱向設置之第二螺桿31、一設於第二螺桿31上之第二差速器32、及一傳動該第二螺桿31之第二致動單元33，其中該第二差速器32係為防鬆自鎖螺母，該第二致動單元33係為伺服馬達，而該移動平台12係與第二差速器32結合，且該第二傳動機構3更進一步具有多數設於工作區111底部並與第二螺桿31同向之第二滑桿34，而該移動平台12係與各第二滑桿34活動結合。

各第三傳動機構4係設於基座11之工作區111兩側，其分別包含有一垂直設置之第三螺桿41、一設於第三螺桿41上之第三差速器42、及一傳動該第三螺桿41之第三致動單元43，其中該第三差速器42係為防鬆自鎖螺母，該第三致動單元43係為伺服馬達，而該第一致動單元21係與第三差速器42結合，且各第三傳動機構4更進一步具有多數設於工作區111兩側並與第三螺桿41同向之第三滑桿44，而該第一傳動機構2係與各第三滑桿44活動結合。

當本發明於使用時，係可使該移動平台12、列印模組13、供料單元14、第一致動單元23、第二致動單元33及各第三致動單元43係進一步與一控制機構(圖未示)連接，藉由控制機構接收欲列印之圖形資訊，以控制移動平台12、列印模組13、供料單元14、第一致動單元23、第二致動單元33及各第三致動單元43進行相關之座動；而當列印時，係以該第一傳動機構2之第一致動單元23帶動第一螺桿21使第一差速器22連動該列印模組13進行x軸方向之移動，進而讓列印模組13於第一螺桿21及第一滑桿24上以預定位置之移動達到列印之動作，且可依所需同時以該第二傳動機構3之第二致動單元33帶動第二螺桿31使第二差速器32帶動移動平台12進行y軸方向之移動，進而讓移動平台12於第二螺桿31與第二滑桿34上以預定之位移而移動列印物，另，當列印時更可同時以各第三傳動機構4之第三致動單元43帶動第三螺桿41使第三差速器42帶動第一傳動機構2進行z軸方向之移動，進而讓第一傳動機構2於第三螺桿41與第三滑桿44上配合列印物進行適當位置及高度之移動；藉此，可利用第一傳動機構2、第二傳動機構3及第三傳動機構4第一螺桿21、第一差速器22、第一致動單元23、第二螺桿31、第二差速器32、第二致動單元33、第三螺桿41、第三差速器42及第三致動單元43之配合，於列印時進行x軸、y軸與z軸方向之移動，而達到快速移動、準確到位、穩定性高以及增加使用壽命之功效。

綜上所述，本發明3D列印設備之傳動系統確實有效改進習式缺失，可利用第一傳動機構帶動列印模組，第二傳動機構帶動移動平台，而第三傳動機構帶動第一傳動機構，以進行x軸、y軸與z軸方向之移動，而達到快速移動、準確到位、穩定性高以及增加使用壽命之功效，終使本發明勢必更進步、實用且符合使用者需求，理已具備專利申請之基本要件，爰依法提出發明申請。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不得以此限定本發明實施之技術範圍，因此凡參照本發明申請專利範圍與說明書內容所作之簡單等效變化與修飾，皆應仍屬本發明日後取得專利所涵蓋之範圍內，特此一併陳明。