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一种三维打印机制造技术

技术编号:11245669 阅读:76 留言:0更新日期:2015-04-01 18:54
本实用新型专利技术涉及打印设备技术领域,尤其涉及一种三维打印机。该三维打印机包括机架、打印头总成和驱动机构,打印头总成可移动地安装在机架上;所述驱动机构包括第一电机、第二电机、第一传动带和第二传动带;所述第一电机与第二电机均固定在机架上;所述第一电机通过第一传动带与打印头总成相连;所述第二电机通过第二传动带与打印头总成相连。本实用新型专利技术三维打印机可控制打印头总成在平面内进行矢量运动,从而提高打印精度及打印速度;而且,两个驱动电机都采用固定安装模式,避免了震动产生的干扰;同时,该三维打印机可超越现有诸多传统打印机工作面尺寸的瓶颈,并在保证精度的前提下,可创造出更大幅面的打印机。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及打印设备
,尤其涉及一种三维打印机。该三维打印机包括机架、打印头总成和驱动机构,打印头总成可移动地安装在机架上;所述驱动机构包括第一电机、第二电机、第一传动带和第二传动带;所述第一电机与第二电机均固定在机架上;所述第一电机通过第一传动带与打印头总成相连;所述第二电机通过第二传动带与打印头总成相连。本技术三维打印机可控制打印头总成在平面内进行矢量运动,从而提高打印精度及打印速度;而且,两个驱动电机都采用固定安装模式,避免了震动产生的干扰;同时,该三维打印机可超越现有诸多传统打印机工作面尺寸的瓶颈,并在保证精度的前提下,可创造出更大幅面的打印机。【专利说明】一种三维打印机
本技术涉及打印设备
,尤其涉及一种三维打印机。
技术介绍
目前,目前热熔堆积型(英文简称为FDM,英文全称为Fused Deposit1nManufacture)三维打印机发展及其迅速,产生出很多不同形式的打印机,但是大体打印机中XY轴平面运动模式可以归纳为以下两种类型:A型和B型。 如图1所示,A型采用传统的“龙门”原型结构。其XY轴平面移动的原理为:第二电机32通过X轴同步皮带8与打印头总成2连接,打印头总成2被龙门横梁上部的第二电机32沿X轴驱动;相应地,第一电机31通过Y轴同步皮带7与打印托盘5连接,打印托盘5被龙门立柱6 —侧的第一电机31沿Y轴驱动。 A型结构的主要缺点就是:随着打印模型的逐渐生成并增大,打印托盘整体的重量也逐渐变大,导致其Y轴移动单元动量随之变大,从而增大了 Y轴驱动单元的负荷。从而其结果就是降低了 Y轴方向的打印质量;此外,打印托盘同Y轴驱动模块一同沿Z轴方向上下移动,会受到Z轴移动稳定性的干扰,这样使打印质量受到Y轴和Z轴运动误差的叠加性影响而降低。 如图2所示,B型结构为另一种典型的结构。其工作原理是:打印头总成5由其一侧的第二电机32沿X轴驱动,打印头总成5及其驱动单元形成一个Y轴的总成模块,由第一电机31沿Y轴驱动。 同A型结构一样,由于打印头总成及X轴总成形成的整体移动单元质量过大,导致其动量过大,增大了 Y轴驱动电机的负荷,从而也降低了打印质量和速度。但是,因为B型结构的打印托盘在Z轴方向的移动相对独立,不受XY轴任何部件干扰,在这一方面优于A型结构。 同时,上述A型和B型的共同缺点,除移动单元质量大以外,还有: (I)由于X轴及Y轴电机所驱动的质量不均等,导致在XY几何平面内的两轴精度不一致。比如说,打印一个正圆柱体模型,这两种结构由于在XY两轴的牵引力不均衡,其输出结果为一近似圆柱体的椭圆体。 (2)由于X轴或Y轴移动单元设计复杂,如果要增大打印面积,必将使其某一单元的质量成倍数增加,导致整体机构的设计更为复杂,不宜于发展成为大型打印尺寸的FDM打印机。目前采用上述两种结构的打印机的输出尺寸在X轴和Y轴方向都在30公分以内。 (3)由于驱动电机随移动单元运动,电机正反回转时产生的震动会干扰工作精度。另外由于电机电缆需要不断随电机运动而被反复弯折,金属疲劳会导致电机电缆折断。 因此,针对以上不足,需要一种能够控制打印头总成在平面内进行矢量运动,提高打印精度及打印速度,减少打印负荷及震动干扰的三维打印机。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题 本技术要解决的技术问题是解决现有打印机中打印负荷大,打印精度及打印速度不高,及打印过程中各部件之间干涉作用严重的问题。 (二)技术方案 为了解决上述技术问题,本技术提供一种三维打印机,包括: 机架; 打印头总成,所述打印头总成可移动地安装在机架上; 驱动机构,所述驱动机构包括第一电机、第二电机、第一传动带和第二传动带;所述第一电机与第二电机均固定在机架上;所述第一电机通过第一传动带与打印头总成相连;所述第二电机通过第二传动带与打印头总成相连。 其中,所述机架的两侧分别设有Y轴导轨,且在两个Y轴导轨之间滑动连接有X轴导轨;所述打印头总成与X轴导轨滑动连接。 其中,所述第一传动带通过第一传动轮、第一电机的转轴、第二传动轮、第三传动轮和第四传动轮张紧设置,且第一传动带的两端均连接于所述打印头总成;所述第二传动带通过第五传动轮、第二电机的转轴、第六传动轮、第七传动轮和第八传动轮张紧设置,且所述第二传动带的两端均连接于所述打印头总成。 其中,所述第一传动轮、第五传动轮分别位于所述X轴导轨的一端;所述第四传动轮、第八传动轮分别位于所述X轴导轨的另一端;所述第二传动轮、第六传动轮分别位于所述机架的一个拐角处;所述第三传动轮、第七传动轮分别位于所述机架的另一个拐角处。 其中,所述第一传动轮、第二传动轮、第五传动轮和第六传动轮分别沿与第一电机对应的Y轴导轨的轴向排列。 其中,所述第三传动轮、第四传动轮、第七传动轮和第八传动轮分别沿与第二电机的对应的Y轴导轨的轴向排列。 其中,所述第一传动带位于第二传动带的上方。 其中,还包括打印托盘和升降机构,所述打印托盘通过升降机构位于打印头总成的下方。 其中,所述机架为立方体框架。 其中,所述第一电机、第二电机分别固定于立方体框架的同一侧。 (三)有益效果 本技术的上述技术方案具有以下有益效果:本技术三维打印机能够实现控制打印头总成在平面内进行矢量运动,从而有效提高打印精度及打印速度;而且,两个驱动电机都采用固定安装模式,在电机正反回转时产生的震动不会叠加于移动单元中,避免了因震动产生的干扰作用;同时,本技术的这种的结构还可以超越现有诸多传统打印机工作面尺寸的瓶颈,在保证精度的前提下,利于创造出更大幅面的打印机。 【专利附图】【附图说明】 图1为现有A型打印机的结构示意图; 图2为现有B型打印机的结构示意图; 图3为本技术实施例三维打印机的结构示意图; 图4为本技术实施例三维打印机的立体图; 图5为本技术实施例三维打印机的俯视图。 其中,1:机架;2:打印头总成;3:驱动机构;5:打印托盘;6:龙门立柱;7:Y轴同步皮带;8:Χ轴同步皮带;11:Υ轴导轨;12:Χ轴导轨;31:第一电机;32:第二电机;33:第一传动带;34:第二传动带;41:第一传动轮;42:第二传动轮;43:第三传动轮;44:第四传动轮;45:第五传动轮;46:第六传动轮;47:第七传动轮;48:第八传动轮。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术,但不能用来限制本技术的范围。 在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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,仅是为了便于描述本技术和简化描述,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技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。 此外,在本技术的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种三维打印机,其特征在于,包括:机架(1);打印头总成(2),所述打印头总成(2)可移动地安装在机架(1)上;驱动机构(3),所述驱动机构(3)包括第一电机(31)、第二电机(32)、第一传动带(33)和第二传动带(34);所述第一电机(31)与第二电机(32)均固定在机架(1)上;所述第一电机(31)通过第一传动带(33)与打印头总成(2)相连;所述第二电机(32)通过第二传动带(34)与打印头总成(2)相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:于雷
申请(专利权)人:于雷
类型:新型
国别省市:北京;11

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