[实用新型]3D打印机传动机构

说明书

技术领域

本实用新型属于3D打印机技术领域，具体涉及一种3D打印机的传动机构。

背景技术

3D打印机即快速成形技术的一种机器，它是一种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。运用三维打印机打印模型，无需传统的切削加工机床和工模具，在计算机的控制下根据工件的三维模型可直接成形三维实体。

喷头是3D 打印机中用于输出耗材的部件，在打印过程中要求喷头能够在空间内任意移动以应对不同的外部轮廓面的工件。现有的3D 打印机的喷头传动机构大多是运用了传统的三轴联动机床的传动机构，即分别沿X、Y、Z 三个方向的轴，每一个轴向上均设置有一个驱动单元，打印时随三个轴向上的传动机构在随意移动。

这种三轴联动的传动机构结构较为复杂，占用的空间较大，并且在打印过程中，由于在不同位置之间移动时，需要三个驱动单元依序的带动喷头移动，因此打印的效率较低。

申请号为201310246765.9的专利申请，提供了一种“三个以上且分布于平台周缘的传动组件，每一个传动组件均包括沿高度方向延伸的导向杆、滑动的安装在导向杆上的滑动座、用于带动滑动座沿着导向杆上下活动的驱动电机、以及连杆，连杆的两端分别以万向铰接的方式连接安装座和滑动座”的传动方式，其缺点在于：其采用的滑动座采用传统的皮带传动的方式，不能保证精确的传动比，而3D打印对精度要求严格；另外，导向杆采用滑动方式引导滑动座，导向杆和滑动座间的摩擦力较大，容易发生相对的无效运动，导致滑动座定位精度较差；最后，由于在3D打印中挤出头位置需要始终保持水平，上述的3D打印机一旦任意一个导向轨传动发生偏差，若不及时校正都会导致工件制作产生变形，严重影响工件的质量。

发明内容

为了解决现有的三轴联动机床的3D打印机打印效率低下，已公开的专利申请存在精度低、无法自动校正的问题，本实用新型提出一种3D打印机传动机构。

本实用新型的3D打印机传动机构，包括底座、安装座、传动组件和控制器，其特征在于：

底座为中空的平台；

安装座上固定喷头及自动找平装置；

传动组件包括线性滑轨、滑块、连杆以及驱动电机，其中：

至少三根垂直分布的线性滑轨固定于底座边缘，各个线性滑轨与滑块间接触处设置有钢珠；滑块与位于底座内的驱动电机以线传动方式联接，滑块固定于线上；所述的驱动电机转轴上设有主动轮，线性滑轨顶端枢接从动轮，主动轮上设有螺纹，线反复绕于其上，从动轮、主动轮及滑块通过闭合的线与电机运动同步；连杆两端分别以万向铰接的方式连接滑块和安装座。

进一步的，所述的喷头及自动找平装置，工作台安装在安装座上，其特征在于由工作台、安装块、触发开关、散热元件、加热元件和喷嘴组成，工作台呈U型，安装块通过转轴固定于安装块一端上，安装块上方接邻触发开关触发开关固定安装于安装块另一端；安装块上设有安装孔，安装孔内固定散热元件；工作台底部有通孔，散热元件穿过工作台；散热元件下方设置加热元件，加热元件下方设置喷嘴，散热元件和加热元件内部连通。工作时，安装座上的自动找平装置上的感应头接触到底座平台，通过触发开关将信息反馈至控制器，控制器发出指令控制各个驱动电机进行微调，以此对安装座的角度进行补偿。

进一步的，各个滑块与安装座间设有两个互为平行的连杆；连杆两端为磁性铁球，在滑块、安装座与连杆连接处设置弧形凹槽，弧形凹槽由磁性材料制备。

作为替换，所述的主动轮另一结构采用圆柱体结构，一端固定于电机转轴上，另一端上设有通孔，线穿过通孔以此带动滑块运动。

所述的3D打印机传动机构适用于FDM快速成型技术、FFF热溶解积层法、SLA激光快速成型技术、DLP数字光处理技术、CNC计算机数字控制机床、SLS激光分层制造包括选择性激光烧结技术以及MIG焊接技术的3D打印机设备。

所述的3D打印机传动机构适用于ABS、PLA、PVA热熔材料、金属材料的3D打印机设备。

该3D打印机传动机构，借由钢珠在滑块与线性滑轨之间作无限滚动循环，负载平台能沿着滑轨轻易地以高精度作线性运动。与传统的滑动导引相较，滚动导引的摩擦系数可降低至原来的1/50，由于起动的摩擦力大大减少，相对的较少无效运动发生，故能轻易达到μm级进给及定位。

该3D打印机传动机构，采用独特的主动轮和从动轮及线传动配合，增大了摩擦系数，解决了皮带传动中存在的带轮打滑问题，传递运动准确可靠。