双滚珠丝杠升降机构的制作方法

[0001]
本实用新型涉及传动装置技术领域，特别涉及一种双滚珠丝杠升降机构。


背景技术：

[0002]
现有的3d打印机通常是打印头沿x轴和y轴移动，打印工作台中部设有能沿z轴移动的升降台，则打印头能相对于升降台作三维的位置变动。
[0003]
对于打印目标是体积质量较大的工件的3d打印机，例如制作砂型的3d打印机，砂型打印完成后难以取出，因此打印工作台需要能整体移动到3d打印机外侧。专利cn208916730u公开了一种3d打印设备升降平台，其通过滚珠丝杠机构实现升降台的升降，精度较高；然而，这样的升降机构升降行程较小，若要保证有足够的升降行程，其丝杆的长度需要设置成较长，占用体积较大，零位高度较高，不便于打印工作台的整体移动。为此，如何在更小的体积、更小的零位高度下，实现更大的升降行程，解决砂型3d打印机的应用需求，是需要攻克的技术难点之一。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种双滚珠丝杠升降机构。
[0005]
根据本实用新型实施例的双滚珠丝杠升降机构，包括：连接组件，包括升降座和竖向设置的第一转轴，所述升降座上设有第一通孔，所述第一转轴设于所述第一通孔内，所述第一转轴与所述升降座转动连接，所述升降座上设有旋转驱动器，所述旋转驱动器的转轴与所述第一转轴联动，所述第一转轴呈管状；第一滚珠丝杠组件，包括第一丝杆和第一滚珠螺母，所述第一转轴套于所述第一丝杆外侧，所述第一滚珠螺母固设于所述第一转轴的一端；第二滚珠丝杠组件，包括第二丝杆和第二滚珠螺母，所述第二丝杆与所述第一转轴共轴，所述第二丝杆与所述第一丝杆旋向相反，所述第二丝杆呈管状，所述第二丝杆套于所述第一丝杆外侧，所述第二滚珠螺母上固设有第二管体，所述第二管体套于所述第二丝杆外侧；所述第二管体和所述第二丝杆其中之一称为外连接件，另一称为内连接件，所述内连接件固设于所述第一转轴的另一端；底座，设于所述连接组件下方；所述第二管体设于所述第一滚珠螺母上方、所述第一丝杆固设于所述底座上，或，所述第二管体设于所述第一滚珠螺母下方、所述外连接件固设于所述底座上；所述升降座与所述底座上下滑动连接。
[0006]
根据本实用新型实施例的双滚珠丝杠升降机构，至少具有如下技术效果：由于第一丝杆与第二丝杆旋向相反，旋转驱动器驱动第一转轴转动时，第一丝杆和外连接件能同时远离或同时靠近升降座；应用到3d打印机上时，可把升降平台设置在第一丝杆和外连接件其中之一上，另一固定设置在底座上，则升降平台的升降行程较大；升降平台降至最低时，第一丝杆、第二丝杆和第二管体叠套在一起，升降平台的零位高度较小。
[0007]
根据本实用新型的一些实施例，所述旋转驱动器的转轴竖向设置，所述第一转轴上固设有第一齿轮，所述旋转驱动器的转轴上固设有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二
齿轮啮合。
[0008]
根据本实用新型的一些实施例，所述旋转驱动器为伺服电机。
[0009]
根据本实用新型的一些实施例，所述第一通孔的内侧壁与所述第一转轴之间设有第一轴承。
[0010]
根据本实用新型的一些实施例，所述底座上设有竖向设置的第二滑管，所述升降座底部设有第二滑杆，所述第二滑杆设于所述第二滑管内。
[0011]
根据本实用新型的一些实施例，所述第二丝杆的底部固设于所述底座上，所述第二滚珠螺母设于所述第二管体的底部，所述第一转轴设于所述第二管体的顶部。
[0012]
根据本实用新型的一些实施例，所述第二管体的底部固设于所述底座上，所述第二滚珠螺母设于所述第二管体的顶部，所述第一转轴设于所述第二丝杆的顶部。
[0013]
根据本实用新型的一些实施例，所述第一丝杆的顶部设有升降平台，所述升降平台设于所述升降座上方，所述升降平台底部设有竖向设置的第三滑杆，所述升降座上设有第三通孔，所述第三滑杆设于所述第三通孔内，所述升降平台与所述升降座上下滑动连接。
[0014]
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
[0015]
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0016]
图1是本实用新型实施例的双滚珠丝杠升降机构的结构主视图；
[0017]
图2是本实用新型实施例的双滚珠丝杠升降机构的结构右视图；
[0018]
图3是本实用新型另一些实施例的双滚珠丝杠升降机构的结构右视图。
[0019]
附图标记：
[0020]
底座110、升降平台120、第二滑管131、第二滑杆132、第三滑杆133、第二管体210、第二滚珠螺母220、第二丝杆230、第一滚珠螺母310、第一丝杆320、升降座410、第一转轴420、第一齿轮421、第二齿轮422、第一轴承430、伺服电机440。
具体实施方式
[0021]
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0022]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的
先后关系。
[0023]
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
[0024]
下面参考图1至图3描述根据本实用新型实施例的双滚珠丝杠升降机构。
[0025]
根据本实用新型实施例的双滚珠丝杠升降机构，包括：连接组件，包括升降座410和竖向设置的第一转轴420，升降座410上设有第一通孔，第一转轴420设于第一通孔内，第一转轴420与升降座410转动连接，升降座410上设有旋转驱动器，旋转驱动器的转轴与第一转轴420联动，第一转轴420呈管状；第一滚珠丝杠组件，包括第一丝杆320和第一滚珠螺母310，第一转轴420套于第一丝杆320外侧，第一滚珠螺母310固设于第一转轴420的一端；第二滚珠丝杠组件，包括第二丝杆230和第二滚珠螺母220，第二丝杆230与第一转轴420共轴，第二丝杆230与第一丝杆320旋向相反，第二丝杆230呈管状，第二丝杆230套于第一丝杆320外侧，第二滚珠螺母220上固设有第二管体210，第二管体210套于第二丝杆230外侧；第二管体210和第二丝杆230其中之一称为外连接件，另一称为内连接件，内连接件固设于第一转轴420的另一端；底座110，设于连接组件下方；第二管体210设于第一滚珠螺母310上方、第一丝杆320固设于底座110上，或，第二管体210设于第一滚珠螺母310下方、外连接件固设于底座110上；升降座410与底座110上下滑动连接。
[0026]
例如，如图1所示，第一转轴420套于第一丝杆320外侧，第一转轴420与第一丝杆320共轴，第一转轴420顶部设有第一滚珠螺母310，第一滚珠螺母310与第一丝杆320组合形成第一滚珠丝杠组件，则第一转轴420转动时，第一丝杆320能上升或下降；第一转轴420设于第二丝杆230的顶部，可把第一转轴420下部的外周面加工螺旋纹路，则第一转轴420的下部即为第二丝杆230，第二管体210套于第二丝杆230外侧，第二滚珠螺母220固定设置于第二管体210的顶部，第二滚珠螺母220与第二丝杆230组合形成第二滚珠丝杠组件，第二管体210的底部通过螺栓连接或焊接固定设于底座110上，第一转轴420转动时，第二丝杆230能上升或下降，第二丝杆230为内连接件，第二管体210为外连接件；旋转驱动器设于第一转轴420的左方。
[0027]
由于第一丝杆320与第二丝杆230旋向相反，旋转驱动器驱动第一转轴420转动时，第一丝杆320和外连接件能同时远离或同时靠近升降座410；应用到3d打印机上时，可把升降平台120设置在第一丝杆320上，第二管体210固定设置在底座110上，则升降平台120的升降行程较大；升降平台120降至最低时，第二丝杆230套于第一丝杆320外侧，第二管体210套于第二丝杆230外侧，第一丝杆320、第二丝杆230和第二管体210叠套在一起，升降平台120的零位高度较小。
[0028]
当然，也可把第一滚珠丝杠组件、连接组件和第二滚珠丝杠组件倒置，即第一丝杆320的底部与底座110固接，升降平台120设置在第二管体210的顶部；在本实用新型的另一些实施例中，还可设置第二丝杆230为外连接件，第二管体210为内连接件，如图3所示，此时第二丝杆230的底部固定设置在底座110上，第一转轴420设于第二管体210的顶部，第一转轴420与第二管体210为同一构件，第二丝杆230套于第一丝杆320外侧，第一转轴420套于第二丝杆230外侧，第二滚珠螺母220设于第二管体210底部，第一滚珠螺母310设于第一转轴420顶部。
[0029]
在本实用新型的一些实施例中，旋转驱动器的转轴竖向设置，第一转轴420上固设有第一齿轮421，旋转驱动器的转轴上固设有第二齿轮422，第一齿轮421与第二齿轮422啮合。齿轮传动不易打滑、传动比精确；第一齿轮421、第二齿轮422可分别通过键连接的方式固定在第一转轴420、旋转驱动器的转轴上；此外，旋转驱动器的转轴与第一转轴420还可通过链条链轮机构、同步带同步带轮机构或其他合适的机构实现联动。
[0030]
在本实用新型的一些实施例中，旋转驱动器为伺服电机440。这样能精确控制升降平台120的高度，有利于提高3d打印的精度。
[0031]
为了使第一转轴420的转动更流畅，在本实用新型的一些实施例中，第一通孔的内侧壁与第一转轴420之间设有第一轴承430。其中，第一轴承430可为角接触球轴承，可以承受轴向荷载。
[0032]
在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，底座110上设有竖向设置的第二滑管131，升降座410底部设有第二滑杆132，第二滑杆132设于第二滑管131内。第二滑杆132可焊接在升降座410底部，第二滑管131可焊接在底座110上，这样限制升降座410只能上下运动、而不能绕第一转轴420转动，防止伺服电机440启动时升降座410转动而第一转轴420不转动；其中，第二滑管131不设置在底座110上，而是设置在外设的其他固定部件上，也能起到相同的技术效果；第二滑管131和第二滑杆132合称为第二滑动组件，为了升降座410的升降更稳定，可设置两个第二滑动组件，两个第二滑动组件分别设于第一转轴420的前方、后方；除了使用滑杆和滑管，还可通过导轨滑块机构等合适的机构实现升降座410与底座110的上下滑动连接。
[0033]
在本实用新型的一些实施例中，第一丝杆320的顶部设有升降平台120，升降平台120设于升降座410上方，升降平台120底部设有竖向设置的第三滑杆133，升降座410上设有第三通孔，第三滑杆133设于第三通孔内，升降平台120与升降座410上下滑动连接。升降平台120一般设有限制其只能上下运动、而不能转动的机构，这样第一丝杆320的顶部直接通过螺栓固定设置在升降平台120上即可；通过设置第三滑杆133，能进一步限制升降平台120，使其只能上下运动，升降平台120的升降更稳定；其中，第三滑杆133不设置升降座410上，而是设置在外设的其他固定部件上，也能起到相同的技术效果；第三通孔和第三滑杆133合称为第三滑动组件，为了升降平台120的升降更稳定，可设置两个第三滑动组件，两个第三滑动组件分别设于第一转轴420的前方、后方；此外，还可通过导轨滑块机构等合适的机构实现升降平台120与升降座410的上下滑动连接。
[0034]
以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。