[發(fā)明專利]單電機驅動的3D打印平臺及實現(xiàn)方法

有效

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• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109605752B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設計）人: 趙永強;李瑞超;侯紅玲
• 申請（專利權）人: 陜西理工大學
• 主分類號: B29C64/245
• 分類號: B29C64/245;B33Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

單電機驅動的3D打印平臺，由轉動軸承、花鍵組、支撐架、絲杠螺母裝置、齒輪組、電機和基座組成；電機通過花鍵組帶動轉動軸承內圈轉動的同時，并通過齒輪組的帶動兩側對稱的絲杠螺母裝置實現(xiàn)軸承外圈的升降平動；軸承裝置使得軸承內圈旋轉，外圈帶動整個3D打印平臺軸向運動。可以通過改變本發(fā)明中的絲杠螺母裝置與和齒輪組的參數(shù)，從而適應不同的3D打印工況，并始終保持3D打印平臺的穩(wěn)定轉動和微小進給量的升降轉動，具有結構簡單，調整與維護方便等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明屬于增材制造技術領域，涉及一種單電機驅動的3D打印平臺及實現(xiàn)方法，以實現(xiàn)單電機驅動3D打印平臺的旋轉和直線進給。

背景技術

3D打印平臺是3D打印技術的關鍵組成部分，打印平臺的設計與控制直接影響到打印物件的結構尺寸與精度，現(xiàn)在大多數(shù)的3D打印平臺都是采用多電機控制電機的多個自由度，或者是利用傳送帶的方式來實現(xiàn)3D打印平臺的移動，這樣不僅耗費動力源過多，而且使3D打印機質量體積增加。

為了解決現(xiàn)有技術的不足，特提出一種單電機驅動的3D打印平臺及實現(xiàn)方法，用來實現(xiàn)采用較少的動力源提供3D打印過程的運動進給，并且穩(wěn)定精確的移動。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種單電機驅動的3D打印平臺及實現(xiàn)方法，用來實現(xiàn)對3D打印平臺的微小直線進給和連續(xù)旋轉進給，保證兩個方向的穩(wěn)定、精準進給和低能耗的驅動控制。

本發(fā)明采取的技術方案如下：

一種單電機驅動的3D打印平臺，由一個軸承外圈1、一個軸承防塵蓋2、一個軸承內圈3、一個花鍵4、一個支撐架5、一個花鍵軸6、兩個絲杠7、一個不完全直齒輪8、兩個完整直齒輪9、一個聯(lián)軸器10、一個電機11和一個基座12；所述的軸承外圈1、軸承防塵蓋2和軸承內圈3組成了一個轉動軸承，軸承外圈1與支撐架5通過螺栓對中連接，支撐架5為對稱的U型結構，支撐架5中部圓臺為空心結構，兩側為螺紋通孔，兩側的螺紋通孔中對稱布置兩個絲杠7，絲杠的光軸部分通過鍵裝配兩個中心對稱布置的完整直齒輪9，軸承內圈3為實心設計并在中心伸出一個帶花鍵槽的空心套，花鍵軸6一端帶有花鍵槽通過花鍵4與軸承內圈3伸出的空心套裝配，花鍵軸6另一端從支撐架5中心的空心圓孔伸出，不完全直齒輪8通過鍵與花鍵軸6的光軸部分裝配在支撐架5下端，不完全直齒輪8與兩側對稱的兩個完整直齒輪9嚙合，花鍵軸6末端通過鍵和聯(lián)軸器10與電機11連接，電機11通過螺栓對中安裝在基座12下側，基座12兩側對稱布置兩個圓形槽，兩個絲杠7末端深入圓形槽通過軸承與基座12連接。

所述的齒輪組由中心為一個不完全直齒輪8與兩側對稱的兩個完整直齒輪9嚙合，電機驅動后，不完整直尺齒輪8旋轉一周，兩側的完整直齒輪9旋轉多個齒的圓周距離。

單電機驅動的3D打印平臺的實現(xiàn)方法在于：當按照齒輪組的旋轉規(guī)律，兩側的絲杠螺母機構帶動3D打印平臺每次只下降一個微小的距離，實現(xiàn)了3D打印過程逐層堆積的精度；電機11帶動中間花鍵軸6轉動，中間花鍵軸6帶動軸承內圈3進行旋轉運動；電機11通過齒輪組帶動兩側的絲杠7轉動，絲杠7轉動帶動3D打印平臺的間歇式升降平動，從而實現(xiàn)3D打印平臺在連續(xù)轉動的過程中微小升降平動，保證打印穩(wěn)定連續(xù)。

本發(fā)明的有益效果：采用單電機直接驅動，減少了動力源，以齒輪嚙合和絲杠螺母機構進行控制，提高了3D打印平臺在運動時的穩(wěn)定性，節(jié)約了能耗，具有打印連續(xù)精度高、平順穩(wěn)定的特點。

附圖說明

圖1 一種單電機驅動的3D打印平臺總體結構圖。

圖2 圖1的A-A截面圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明實施過程做詳細描述。