3D打印机喷头X-Y平面运动机构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种3D打印机喷头X

【技术实现步骤摘要】
3D打印机喷头X
‑
Y平面运动机构


[0001]本技术涉及一种平面运动机构，尤其是涉及一种3D打印机喷头X
‑
Y平面运动机构，它属于3D打印


技术介绍

[0002]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，由此可见，喷头及其运动机构是直接决定熔融沉积3D打印机工作性能的关键部件。
[0003]现阶段熔融沉积（FDM）3D打印机的运动机构主要可分为串联运动机构与并联运动机构，其中串联运动机构存在运动机构惯性质量大、动作响应慢、传动效率低等问题，而并联运动机构则存在传动机构复杂、传动系统刚性差等问题。因此目前大多数熔融沉积3D打印机还是停留在“桌面级3D打印机”技术阶段，难以达到工业级熔融沉积3D打印机需具备的成型尺寸范围大、成型速度快、成型精度高等技术要求。
[0004]公开日为2019年04月16日，公开号为CN208745362U的中国专利中，公开了一种名称为“一种3D打印机的XY轴运动机构”的技术专利。该专利X轴运动机构架设在Y轴运动机构上；X轴滑块可滑动地卡套在X轴运动机构的X轴工字形方轨上；Z轴运动机构纵向设置在机箱内部；挤料机构设置在X轴滑块上方；3D打印头设置在X轴滑块下方挤料机构设有压紧装置。虽然该专利适用于高速度的大型3D打印机，但是此运动机构中的X轴运动机构是架设在Y轴运动机构上，为串联运动机构，存在运动机构惯性质量大、动作响应慢、传动效率低等问题，故其还是存在上述缺陷。
[0005]因此，提供一种结构简单可靠、运动惯量小、传动效率高的3D打印机运动机构，以满足工业级3D打印机对于大尺寸、高精度、高速度3D打印成型技术要求，显得尤为必要。

技术实现思路

[0006]本技术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，运动惯量小，传动效率高的3D打印机喷头X
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Y平面运动机构。
[0007]本技术解决上述问题所采用的技术方案是：该3D打印机喷头X
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Y平面运动机构，包括基准平板、X轴驱动电机和Y轴驱动电机，所述X轴驱动电机、Y轴驱动电机均固定在基准平板上，其特征在于：还包括X轴运动机构和Y轴运动机构，所述X轴运动机构和Y轴运动机构相互匹配；X轴运动机构包括X轴驱动电机、X轴滚珠丝杠、X轴滚珠螺母、X轴直线导轨一、X轴直线导轨二、X轴滑块一、X轴滑块二、X轴光轴支架一、X轴光轴支架二和X轴光轴滑杆；X轴驱动电机的输出轴与X轴滚珠丝杠的一端连接，X轴直线导轨一与X轴直线导轨二分别安装在基准平板上；X轴光轴滑杆两端分别安装固定在X轴光轴支架一与X轴光轴支架二
上；X轴光轴支架一与X轴光轴支架二分别安装在X轴滑块一与X轴滑块二上，X轴滑块一与X轴滑块二分别安装在X轴直线导轨二与X轴直线导轨一上，X轴滚珠螺母安装在X轴光轴支架一内；Y轴运动机构包括Y轴驱动电机、Y轴滚珠丝杠、Y轴滚珠螺母、Y轴直线导轨一、Y轴直线导轨二、Y轴滑块一、Y轴滑块二、Y轴光轴支架一、Y轴光轴支架二和Y轴光轴滑杆；Y轴驱动电机的输出轴与Y轴滚珠丝杠的一端连接，Y轴直线导轨一与Y轴直线导轨二分别固定在基准平板上；Y轴光轴滑杆两端分别安装固定在Y轴光轴支架一与Y轴光轴支架二上，Y轴光轴支架一与Y轴光轴支架二分别安装在Y轴滑块一与Y轴滑块二上，Y轴滑块一与Y轴滑块二分别安装在Y轴直线导轨一与Y轴直线导轨二上，Y轴滚珠螺母固定在Y轴光轴支架二内。
[0008]作为优选，本技术还包括喷头支座，所述X轴光轴滑杆带动喷头支座做X轴来回往复直线运动；Y轴光轴滑杆动喷头支座做Y轴来回往复直线运动。
[0009]作为优选，本技术所述Y轴滚珠丝杠与X轴滚珠丝杠在X
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Y平面内互相垂直。
[0010]作为优选，本技术所述X轴驱动电机、Y轴驱动电机分别通过电机支架固定在基准平板上。
[0011]作为优选，本技术所述X轴驱动电机和Y轴驱动电机均采用伺服电机或者步进电机。
[0012]本技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1）整体结构简单可靠，传动系统精简，制造成本低，安装维护方便；（2）传动系统应用直驱技术，无中间减速机构，采用高精度电机驱动滚珠丝杠机构直接带动喷头实现来回往复直线运动，传动系统刚性好、传动效率高；（3）X轴运动机构与Y轴运动机构并联布置、互相独立，运动惯量小、动作响应快，尤其适用于工业级高速3D打印应用领域。
附图说明
[0013]图1是本技术实施例的整体结构示意图。
[0014]图中：X轴运动机构A，Y轴运动机构B，基准平板3，喷头支座7，弹性联轴器一9，丝杠支撑座一10，丝杠支撑座二16，弹性联轴器二18，丝杠支撑座三19，丝杠支撑座四25；
[0015]X轴运动机构A：X轴驱动电机8，X轴滚珠丝杠11，X轴滚珠螺母14，X轴直线导轨一1，X轴直线导轨二15，X轴滑块一13，X轴滑块二27，X轴光轴支架一12，X轴光轴支架二28，X轴光轴滑杆26；
[0016]Y轴运动机构B：Y轴驱动电机17，Y轴滚珠丝杠20，Y轴滚珠螺母21，Y轴直线导轨一4，Y轴直线导轨二24，Y轴滑块一5，Y轴滑块二23，Y轴光轴支架一6，Y轴光轴支架二22，Y轴光轴滑杆2。
具体实施方式
[0017]下面结合附图并通过实施例对本技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本技术的解释而本技术并不局限于以下实施例。
[0018]实施例
[0019]参见图1，本实施3D打印机喷头X
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Y平面运动机构包括基准平板3、喷头支座7、X轴驱动电机8、Y轴驱动电机17、X轴运动机构A和Y轴运动机构B，X轴驱动电机8、Y轴驱动电机17均固定在基准平板3上， X轴运动机构A和Y轴运动机构B并联布置且互相独立。
[0020]本实施X轴运动机构A包括X轴驱动电机8、X轴滚珠丝杠11、X轴滚珠螺母14、X轴直线导轨一1、X轴直线导轨二15、X轴滑块一13、X轴滑块二27、X轴光轴支架一12、X轴光轴支架二28、X轴光轴滑杆26，X轴驱动电机8的输出轴与X轴滚珠丝杠11的一端连接，X轴直线导轨一1与X轴直线导轨二15分别安装在基准平板3上并与X轴滚珠丝杠11互相平行；X轴光轴滑杆26两端分别安装固定在X轴光轴支架一12与X轴光轴支架二28上；X轴光轴支架一12与X轴光轴支架二28分别安装在X轴滑块一13与X轴滑块二27上，X轴滑块一13与X轴滑块二27分别安装在X轴直线导轨二15与X轴直线导轨一1上并分别与其组成直线导轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机喷头X
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Y平面运动机构，包括基准平板（3）、X轴驱动电机（8）和Y轴驱动电机（17），所述X轴驱动电机（8）、Y轴驱动电机（17）均固定在基准平板（3）上，其特征在于：还包括X轴运动机构（A）和Y轴运动机构（B），所述X轴运动机构（A）和Y轴运动机构（B）采用并联布置；X轴运动机构（A）包括X轴驱动电机（8）、X轴滚珠丝杠（11）、X轴滚珠螺母（14）、X轴直线导轨一（1）、X轴直线导轨二（15）、X轴滑块一（13）、X轴滑块二（27）、X轴光轴支架一（12）、X轴光轴支架二（28）和X轴光轴滑杆（26）；X轴驱动电机（8）的输出轴与X轴滚珠丝杠（11）的一端连接，X轴直线导轨一（1）与X轴直线导轨二（15）分别安装在基准平板（3）上；X轴光轴滑杆（26）两端分别安装固定在X轴光轴支架一（12）与X轴光轴支架二（28）上；X轴光轴支架一（12）与X轴光轴支架二（28）分别安装在X轴滑块一（13）与X轴滑块二（27）上，X轴滑块一（13）与X轴滑块二（27）分别安装在X轴直线导轨二（15）与X轴直线导轨一（1）上，X轴滚珠螺母（14）安装在X轴光轴支架一（12）内；Y轴运动机构（B）包括Y轴驱动电机（17）、Y轴滚珠丝杠（20）、Y轴滚珠螺母（21）、Y轴直线导轨一（4）、Y轴直线导轨二（24）、Y轴滑块一（5）、Y轴滑块二（23）、Y轴光轴支架一（6）、Y轴光轴支架二（22）和Y轴光轴滑杆（2）；Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵中魁，黄建军，何朝辉，姜耀林，
申请(专利权)人：浙江省机电设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：