并联式双行走打印机构制造技术

本实用新型专利技术提出一种并联式双行走打印机构，包括：上层轨道以及下层轨道，二者均包括两条相互平行的Y向导轨，以及设置于两条Y向导轨之间的X向导轨；上层轨道与下层轨道的相应导轨对应设置；送丝机，设置在上层轨道的X向导轨上；打印头，设置在下层轨道的X向导轨上；第一驱动装置，用于驱动送丝机在X向导轨上移动，以及用于驱动上层X向导轨沿Y向移动，从而实现送丝机沿Y向移动；第二驱动装置，用于驱动打印头在X向导轨上移动，以及用于驱动上层X向导轨沿Y向移动，从而实现打印头沿Y向移动；在第一及第二驱动装置的作用下实现送丝机及打印头同步移动。该机构可实现大尺寸、多细节打印，实现FDM型打印机在成型精度打印质量及速度的提高。

Parallel double walking printing mechanism

The utility model provides a parallel double walk printing mechanism, including: the upper track and the lower track two includes two parallel to the Y guide, and set in the two Y to the X to guide rail between the upper rail and rail; the corresponding corresponding lower track arranged; wire feeder in the upper layer of X rail to rail; the print head is arranged at the lower layer of the rail to rail X; the first driving device for driving the feeding machine in X mobile to rail, and used to drive the upper X along the Y direction guide rail to move, so as to realize the wire feeding machine along the Y to the mobile device; second for driving, the print head in X mobile to rail, and used to drive the upper X along the Y direction guide rail to move, so as to achieve the print head to move along the Y; realize the wire feeder and the print head in the first and two synchronous driving device under the action of Move. The mechanism can realize large size and multi detail printing to realize the improvement of the quality and speed of the FDM type printer in the molding precision.

【技术实现步骤摘要】
并联式双行走打印机构
本技术属于三维打印
，具体涉及一种并联式双行走打印机构。
技术介绍
FDM型3D打印机的送丝结构有两种方式：一种是近程送丝方式，即送丝电机直接安装在打印头上，距离喷头很近，送丝电机跟随打印头一起移动。送丝电机直接驱动丝料行进，出丝控制准确，但是由于送丝电机重量较大，使得打印头的移动惯性很大，尤其在打印细节特征时，由于打印头需频繁高速往返定位，打印头的重量影响更加显著，打印头的重量极大限制了打印速度和细节打印效果，限制了打印效率的进一步提高；另一种是远程送丝方式，该种方式送丝电机距离喷头很远且不在喷头固定的方向上，送丝电机一般固定在机体框架上。远程送丝结构相比较近程送丝而言，由于远程送丝电机固定在机体框架上，不随打印头移动，不仅减轻了打印头重量，减轻移动惯性，减小移动方向的电机负担，使得移动更轻便快速，打印速度更快，成型表面更平滑，打印质量更高，然而，由于送丝电机与打印头上的丝料挤出位置间隔较远，二者之间通常由一根内径略大于丝料的塑料软管连接，送丝电机通过齿牙驱动丝料前进，丝料再通过送料软管才到达挤出位置，送料软管的长度在30cm以上，更大尺寸机型的软管长度更长。由于丝料在送丝软管内有一定活动空间，而且塑料材质的丝料本身塑性，以及挤出头的挤出阻力等原因使得实际打印过程中的，丝料挤出控制不准确，打印精度差，出现出丝不紧实，拉丝粘连等问题。总结上述两种结构的特点，即：近程挤出结构，打印效果好但是速度慢，不适合大尺寸打印工作，而远程挤出结构运行速度快但出丝控制不准确，故打印质量差。基于上述，目前急需一种既可兼顾二者的优点，又可避免二者缺点的打印机构。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种打印机构，该打印机构兼顾近程送丝结构的精准出丝控制，又可实现高速打印和往返频繁的细节打印。本技术通过以下技术方案实现：一种并联式双行走打印机构，包括：上层轨道以及下层轨道，二者均包括两条相互平行的Y向导轨，以及设置于两条Y向导轨之间的X向导轨；上层轨道与下层轨道的相应导轨对应设置；送丝机，设置在上层轨道的X向导轨上；打印头，设置在下层轨道的X向导轨上；第一驱动装置，用于驱动送丝机在X向导轨上移动，以及用于驱动上层X向导轨沿Y向移动，从而实现送丝机沿Y向移动；第二驱动装置，用于驱动打印头在X向导轨上移动，以及用于驱动上层X向导轨沿Y向移动，从而实现打印头沿Y向移动；在第一及第二驱动装置的作用下实现送丝机及打印头同步移动。进一步的，该打印机构还包括矩形上、下安装框，所述上安装框包括两条Y向安装板以及位于两条Y向安装板两端的X向第一安装板及第二安装板；所述下安装框包括两条Y向安装板以及位于两条Y向安装板两端的X向第三安装板及第四安装板；所述上层轨道的两条Y向导轨分别安装在上安装框的Y向安装板的底部，所述下层轨道的两条Y向导轨分别安装在下安装框的Y向安装板的顶部，所述上层及下层轨道X向导轨的导轨面背对设置。进一步的，所述第一驱动装置包括第一电机及第二电机，第二驱动装置包括第三电机及第四电机；第一及第二电机分别设置在第一安装板左、右两端，第三及第四电机分别设置在第三安装板左、右两端；当四个电机同速且同向转动时，上下层轨道的X向导轨仅沿Y向移动以使打印头和送丝机仅沿Y向同步移动；当四个电机同速，位于同层的电机转向相反并且位于上下层轨道同侧的电机转向相同时，打印头及送丝机仅沿X向同步移动；同层两电机速度和为X向上运动速度，速度差为Y向上运动速度，以使打印头和送丝机在XY平面上同步移动。进一步的，所述第一及第二电机为大扭矩步进电机。进一步的，所述第三及第四电机为高细分步进电机。进一步的，该打印机构还包括供打印头在下层轨道的X向导轨上移动的打印头滑块，供送丝机在上层轨道的X向导轨上移动的送丝机滑块，以及分别固设在上层和下层轨道的X向导轨背部两端的左、右滑块。进一步的，第一驱动装置还包括6个上层传动轮及上层传动带，第二驱动装置包括6个下层传动轮及下层传动带；所述6个上层传动轮分别为安装在第二安装板底部左右两端的传动轮一、传动轮二；安装在上层轨道左滑块上，并位于X向导轨前后两侧的传动轮三、传动轮四；安装在上层轨道右滑块上，并位于X向导轨前后两侧的传动轮五、传动轮六；所述6个下层传动轮分别为安装在第四安装板底部左右两端的传动轮七、传动轮八；安装在下层轨道左滑块上，并位于X向导轨前后两端的传动轮九、传动轮十；安装在下层轨道右滑块上，并位于X向导轨前后两端的传动轮十一、传动轮十二；所述上层传动带一端连接送丝机的左侧，依次绕过传动轮三、第一电机驱动轮、传动轮一、传动轮四、传动轮六、传动轮二、第二电机驱动轮、传动轮五后连接在送丝机的右侧；所述下层传动带，一端连接打印头的左侧，依次绕过传动轮九、第三电机驱动轮、传动轮七、传动轮十、传动轮十二、传动轮八、第四电机驱动轮、传动轮十一后连接在送丝机的右侧。进一步的，所述传动轮为惰轮，所述传动带为同步带。进一步的，所述打印头滑块及送丝机滑块上设有与各自的X向导轨配合的滑轮。进一步的，所述左右滑块均为T形，T形滑块的竖部上内陷，用于安装X向导轨。本技术相对于现有技术所具有的优点为：本技术可实现大尺寸、多细节的高速高精度打印，实现FDM型打印机在成型精度，打印质量，打印速度三方面的全面提高。附图说明图1为本技术打印机构的结构示意图；图2为仅包含设置有送丝机的上层轨道及设有打印头的下层轨道的结构示意图；图3为不含上下矩形框的打印机构结构示意图；图4为上层轨道的结构示意图；图5为下层轨道的结构示意图；图6为本技术打印机构的主视图；图7中a为上层轨道驱动装置的示意图，b为下层轨道驱动装置的示意图；图8为打印头及送丝机运动路线图；图9为孔位对应及偏移影响的比较图。如上各图：1-上层轨道；11-Y向导轨一；12-Y向导轨二；13-X向导轨一；14-左滑块一；15-右滑块一；2-下层轨道；21-Y向导轨一；22-Y向导轨二；23-X向导轨二；24-左滑块二；25-右滑块二；3-送丝机；31-送丝机滑块；32-送丝电机；33-送丝轮；4-打印头；41-打印头滑块；42-散热器；43-加热快；44-挤出头；6-上安装框；61-第一安装板；62-第二安装板；7-下安装框；71-第三安装板；72-第四安装板；100-第一电机；101-第一电机驱动轮；121-传动轮一；122-传动轮二；123-传动轮三；124-传动轮四；125-传动轮五；126-传动轮六；127-第一传动带；200-第二电机；201-第二电机驱动轮；300-第三电机；301-第三电机驱动轮；400-第四电机；401-第四电机驱动轮；341-传动轮七；342-传动轮八；343-传动轮九、344-传动轮十；345传动轮十一；346-传动轮十二；347-第二传动带；500-丝料。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术做进一步说明。参考图1-6，本技术的打印机构包括：上层轨道1、下层轨道2，送丝机3，打印头4，第一驱动装置及第二驱动装置。其中，送丝机3包括送丝电机32、送丝通道，以及由电机带动驱动丝料前进的送丝轮33，打印头包括顺次连接的散热器42、加热块43及挤出头44，送丝通道贯穿散热器42加热器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种并联式双行走打印机构，其特征在于，包括：上层轨道以及下层轨道，二者均包括两条相互平行的Y向导轨，以及设置于两条Y向导轨之间的X向导轨；上层轨道与下层轨道的相应导轨对应设置；送丝机，设置在上层轨道的X向导轨上；打印头，设置在下层轨道的X向导轨上；第一驱动装置，用于驱动送丝机在X向导轨上移动；以及用于驱动上层X向导轨沿Y向移动，从而实现送丝机沿Y向移动；第二驱动装置，用于驱动打印头在X向导轨上移动；以及用于驱动上层X向导轨沿Y向移动，从而实现打印头沿Y向移动；在第一及第二驱动装置的作用下实现送丝机及打印头同步移动。

【技术特征摘要】
1.一种并联式双行走打印机构，其特征在于，包括：上层轨道以及下层轨道，二者均包括两条相互平行的Y向导轨，以及设置于两条Y向导轨之间的X向导轨；上层轨道与下层轨道的相应导轨对应设置；送丝机，设置在上层轨道的X向导轨上；打印头，设置在下层轨道的X向导轨上；第一驱动装置，用于驱动送丝机在X向导轨上移动；以及用于驱动上层X向导轨沿Y向移动，从而实现送丝机沿Y向移动；第二驱动装置，用于驱动打印头在X向导轨上移动；以及用于驱动上层X向导轨沿Y向移动，从而实现打印头沿Y向移动；在第一及第二驱动装置的作用下实现送丝机及打印头同步移动。2.根据权利要求1所述的一种并联式双行走打印机构，其特征在于，该打印机构还包括矩形上、下安装框，所述上安装框包括两条Y向安装板以及位于两条Y向安装板两端的X向第一安装板及第二安装板；所述下安装框包括两条Y向安装板以及位于两条Y向安装板两端的X向第三安装板及第四安装板；所述上层轨道的两条Y向导轨分别安装在上安装框的Y向安装板的底部，所述下层轨道的两条Y向导轨分别安装在下安装框的Y向安装板的顶部，所述上层及下层轨道X向导轨的导轨面背对设置。3.根据权利要求2所述的一种并联式双行走打印机构，其特征在于，所述第一驱动装置包括第一电机及第二电机，第二驱动装置包括第三电机及第四电机；第一及第二电机分别设置在第一安装板左、右两端，第三及第四电机分别设置在第三安装板左、右两端；当四个电机同速且同向转动时，上下层轨道的X向导轨仅沿Y向移动以使打印头和送丝机仅沿Y向同步移动；当四个电机同速，位于同层的电机转向相反并且位于上下层轨道同侧的电机转向相同时，打印头及送丝机仅沿X向同步移动；同层两电机速度和为X向上运动速度，速度差为Y向上运动速度，以使打印头和送丝机在XY平面上同步移动。4.根据权利要求3所述的一种并联式双行走打印机构，其特征在于，所述第一及第二电机为大扭矩步进...

【专利技术属性】
技术研发人员：李耀鹏，张建勋，李增辉，毕利君，
申请(专利权)人：西安交通大学青岛研究院，
类型：新型
国别省市：山东,37