[實用新型]一種3D打印頭的雙向傳動裝置

有效

• 申請號: 201620817148.9
• 申請日: 2016-07-29
• 公開（公告）號: CN206186371U
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 馬強
• 申請（專利權）人: 深圳市加維科技有限公司
• 主分類號: B29C64/232
• 分類號: B29C64/232;B29C64/236;B33Y30/00
• 代理公司: 成都環泰知識產權代理事務所(特殊普通合伙)51242
• 代理人: 李斌

技術領域

本實用新型涉及3D打印領域，特別是涉及一種3D打印頭的雙向傳動裝置。

背景技術

3D打印是一種快速成型技術，一般使用可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。其中熔融擠出成型(FDM)大多使用ABS、PLA等作為耗材以絲狀供料。耗材在噴頭內被加熱熔化。噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運動，同時將熔化的材料擠出，材料迅速固化，并與周圍的材料粘結。每一個層片都是在上一層上堆積而成，上一層對當前層起到定位和支撐的作用。在3D打印機構建方面則是通過在XYZ三個維度上各安放一個步進式步進電機，電腦軟件通過數字模型的分層位置確定每一個需要打印的點，來對應的控制3個步進步進電機的協同運作，從而實現了三維方向上的立體造型。

但是，傳統的用于傳輸FDM3D打印頭的傳動裝置，其運行不平穩，不能精確控制打印頭的位移，影響打印精度，進而影響產品質量；同時，現有的傳動裝置結構復雜，制造成本較高，占用空間較大，使同等體積的整機打印體積較小。

實用新型內容

基于此，針對上述問題，本實用新型提出一種3D打印頭的雙向傳動裝置，其結構簡單，運行平穩精準，占用空間小，使同等體積的整機打印體積更大。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是：一種3D打印頭的雙向傳動裝置，包括X向傳動組件和Y向傳動組件；所述的Y向傳動組件包括一對Y向支撐軸、X電機座、Y向滑動座、一對Y向傳動軸和Y向步進電機；所述的一對Y向支撐軸相互平行，所述的X電機座通過直線軸承設置于其中一個Y向支撐軸上，所述的Y向滑動座通過直線軸承設置于另一個Y向支撐軸上；所述的一對Y向傳動軸相互平行且分別與一對Y向支撐軸垂直相交；一對Y向傳動軸的一端通過主動皮帶連接，主動皮帶由Y向步進電機驅動，一對Y向傳動軸的另一端通過從動皮帶連接；所述的X電機座與從動皮帶固定連接，所述的Y向滑動座與主動皮帶固定連接；所述X向傳動組件的一端固定于X電機座上，另一端固定于Y向滑動座上，3D打印頭活動設置于X向傳動組件上。

上述Y向傳動組件中，X電機座與Y向滑動座分別通過直線軸承可以在規定的Y方向上沿著Y向支撐軸精確的滑動。一對Y向支撐軸均是直徑為8MM的不銹鋼光滑桿，其通過高精度CNC件精確的固定，從而大大的減少了打印頭在X方向上的震動。Y向步進電機出于整體結構尺寸和美觀方面的考慮，安裝在整機中時，設計到底座上的隱藏空間內。通過精確控制Y向步進電機的轉動，電機的運動帶動主動皮帶轉動，Y向滑動座跟隨主動皮帶一起沿Y向支撐軸運動，主動皮帶帶動Y向傳動軸轉動，Y向傳動軸帶動從動皮帶運動，X電機座跟隨從動皮帶一起沿Y向支撐軸運動，從而精確的控制X電機座與Y向滑動座在Y方向的運動。

本實用新型中，優選地，所述的X向傳動組件包括X向傳動皮帶、XY雙向軸承、X向步進電機和垂直于Y向支撐軸的X向支撐軸；所述X向支撐軸的一端固定于所述的X電機座上，X向支撐軸的另一端固定于所述的Y向滑動座上；所述的Y向滑動座上設有凹槽，XY雙向軸承套在Y向支撐軸上并位于所述的凹槽內，且Y向滑動座上還設有擋片將XY雙向軸承檔在凹槽內；所述的X向步進電機固定于X電機座上，X向步進電機的輸出軸與所述的XY雙向軸承通過X向傳動皮帶連接，且X向傳動皮帶與X向支撐軸平行；所述的3D打印頭通過直線軸承設置于X向支撐軸上，且打印頭與X向傳動皮帶固定連接。

上述X向傳動組件中，XY雙向軸承為一段長度為17mm的直線軸承，被限制在Y向滑動座的凹槽內，既能跟隨Y向滑動座沿著Y向支撐軸在Y方向上滑動，同時能繞著Y向支撐軸在X方向上旋轉；X向支撐軸是直徑為8mm的不銹鋼光滑桿并設置有兩根，兩根X向支撐軸的兩端分別固定于X電機座和Y向滑動座上，從而大大的減少了打印頭在使用過程中的Y方向上的震動；打印頭通過直線軸承可以在規定的X方向上沿著X向支撐軸精確的滑動，X向傳動皮帶為跑道型，當X向步進電機帶動X向傳動皮帶運動時，打印頭跟隨X向傳動皮帶一起沿X向運動。

進一步地，所述X向步進電機的輸出軸上設置有X向同步輪，所述X向傳動皮帶的兩端分別套在X向同步輪和所述的XY雙向軸承上，且X向傳動皮帶為帶齒的膠帶，X向傳動皮帶與X向同步輪之間齒合傳動。

通過精確控制X向步進電機的轉動，電機的運動通過精確控制X向同步輪的轉動從而帶動X向傳動皮帶的沿X方向運動，從而帶動打印頭通過直線軸承可以在規定的X方向上沿著X向支撐軸精確的滑動；X向傳動皮帶與X向同步輪之間齒合傳動，可以減小傳動誤差。