[发明专利]一种3D打印机成型平台及其Z轴升降机构

说明书

本发明涉及一种3D打印机成型平台及其Z轴升降机构，它属于3D打印技术领域。本发明包括成型平台底座、铝基板加热床、热床平台塑料贴膜、两根滚珠丝杠、两只滚珠螺母、四根导向轴和四只法兰直线轴承，成型平台底座通过法兰直线轴承安装在四根左右、前后对称布置的导向轴上，同时成型平台底座又通过两只滚珠螺母与两根左右对称布置的滚珠丝杠啮合组成丝杠螺母运动副，两根滚珠丝杠通过一对同步带轮及同步带连接，铝基板加热床安装在成型平台底座上表面，热床平台塑料贴膜安装在铝基板加热床上表面。本发明具备结构简单可靠、加热效果好、运动精度高、传动效率高、使用维护方便等优点，非常适合于作为工业级高速3D打印机成型平台。

技术领域

本发明涉及一种3D打印机成型平台及其机构，具体涉及一种3D打印机成型平台及其Z轴升降机构，它属于3D打印技术领域。

背景技术

3D打印机，又称增材制造设备，是快速成型设备的一种，它以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。依据打印方式与打印材料的不同，3D打印机可分为不同的种类。其中熔融沉积（FDM）3D打印机是目前应用最广泛的一类3D打印设备，其主要成型原理为采用喷头将丝状热塑性材料加热至熔融态后按照零件每一层截面的预定轨迹在工作平台上均匀地挤出成型，其中成型平台及其Z轴升降机构是直接决定熔融沉积3D打印机工作性能的关键部件之一。

现阶段大多数熔融沉积（FDM）3D打印机停留在“桌面级3D打印机”技术阶段，其成型平台存在加热装置结构复杂、质量可靠性差、Z轴升降驱动机构一般采用滑动丝杠驱动、摩擦阻力大、传动效率低、Z轴升降导向机构结构刚度差、导向精度低等问题，难以达到工业级熔融沉积3D打印机成型平台需具备的结构刚度高、传动精度高、传动效率高、运行平稳可靠、用户使用方便等技术要求。

因此，提供一种结构简单可靠、加热效果好、运动精度高、传动效率高、使用维护方便的3D打印机成型平台及其Z轴升降机构，以满足工业级3D打印机对于高速度、高精度、高效率3D打印成型技术要求，显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计简单合理，安全可靠，加热效果好，运动精度高，传动效率高，使用维护方便的3D打印机成型平台及其Z轴升降机构。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该3D打印机成型平台及其Z轴升降机构，包括减速器安装支架、行星齿轮减速器、电机、热床平台塑料贴膜、铝基板加热床、成型平台底座、同步带轮一、同步带轮二和同步带，所述电机与行星齿轮减速器连接，行星齿轮减速器固定在减速器安装支架上，该减速器安装支架固定在上平板一上；铝基板加热床水平安装在成型平台底座上表面，热床平台塑料贴膜水平安装在铝基板加热床上表面作为3D打印成型工作表面，其特征在于：还包括下平板一、滚珠丝杠一、导向轴一、丝杠支撑座一、上平板一、导向轴二、丝杠支撑座二、上平板二、滚珠丝杠二、导向轴三、下平板二、丝杠支撑座三、导向轴四和丝杠支撑座四，所述左右设置的上平板一、上平板二分别水平安装在3D打印机机架顶部，左右设置的下平板一、下平板二分别水平安装在3D打印机机架底部；导向轴一与导向轴四竖直安装在上平板一与下平板一之间；导向轴二与导向轴三竖直安装在上平板二与下平板二之间；滚珠丝杠一和滚珠丝杠二左右对称布置，滚珠丝杠一竖直固定在上平板一与下平板一之间，滚珠丝杠二竖直固定在上平板二与下平板二之间；滚珠丝杠一的上端通过丝杠支撑座一固定在上平板一上，该滚珠丝杠一的下端通过丝杠支撑座四固定在下平板一上；滚珠丝杠二的上端通过丝杠支撑座二固定在上平板二上，该滚珠丝杠二的下端通过丝杠支撑座三固定在下平板二上；滚珠丝杠一与滚珠丝杠二的下端分别安装同步带轮一和同步带轮二，该同步带轮一和同步带轮二通过同步带连接。

作为优选，本发明还包括滚珠螺母一和滚珠螺母二，所述成型平台底座的左右两侧分别固定有对称布置的滚珠螺母一和滚珠螺母二，该滚珠螺母一和滚珠螺母二分别安装在对应的滚珠丝杠一、滚珠丝杠二上并与之啮合。