新型传动结构与3D打印机的制作方法

本实用新型属于传动装置技术领域，涉及一种新型传动结构与3D打印机。

背景技术：

3D打印，又称三维打印(3D printing)，即快速成形技术的一种，它是一种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的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用(比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件。“三维打印”意味着这项技术的普及。

3D打印机传统结构有：mb结构(makerbot)，um结构(ultimaker)，i3结构(Prusa i3)，龙门结构，这些结构不仅限于用于3D打印机，还在雕刻机等机械加工大范围使用，例如三轴雕刻机结构大部分为龙门结构。每种结构各有优略，稳定性也各不相同，所以并不能说那种结构最好。

目前的全行业3D打印机凡利用光轴进行传动和导向的，都会有不同程度的问题。首先国内无法制造直线精度为0.03mm以下的光轴，大部分光轴的直线度为0.03-0.08，导致打印机的x轴、y轴、和z轴方向的直线性不高，从而更加难以保证打印的精度，使打印出来的模型质量不高，并且导向光轴长期使用会造成严重的磨损，减少设备的使用寿命，若要更换光轴则需要整根拆除，非常复杂。还有部分厂家使用进口光轴(例米思米)，这些光轴比普通光轴的使用寿命更长，耐磨性更好，但是价格费用非常昂贵，如购买精度较高的光轴，则加工设备成本将成倍增加，导致设备价格过高，市场竞争度低，例如荷兰Ultimaker公司的3D 打印机售价约为34000元。

技术实现要素：

本实用新型提出一种新型传动结构与新型3D打印机，解决了现有技术中光轴的直线性低，结构稳定性差，耐久度低，精度差的技术难题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种新型传动结构，包括第一线性轨道，所述第一线性轨道上滑动设置有第一滑块，所述第一滑块与线性驱动装置连接，所述第一滑块与第一导向线轨连接，

还包括第二线性轨道，所述第二线性轨道与所述第一线性轨道不在同一直线上，所述第二线性轨道上滑动设置有第二滑块，所述第二滑块与线性驱动装置连接，所述第二滑块与第二导向线轨连接，

还包括安装座，所述安装座与所述第一导向线轨、所述第二导向线轨连接。

作为进一步的技术方案，所述第一线性轨道为第一线轨或第一线性轴，所述第二线性轨道为第二线轨或第二线性轴。

作为进一步的技术方案，所述第一线性轨道为平行设置的两个，两个所述第一线性轨道上均设置有所述第一滑块，所述第一导向线轨的两端分别与两个所述第一滑块连接，

所述第二线性轨道为平行设置的两个，两个所述第二线性轨道上均设置有所述第二滑块，所述第二导向线轨的两端分别与两个所述第二滑块连接。

作为进一步的技术方案，所述线性驱动装置包括第一驱动单元、第一传动轴、第一传送带、第二传动轴和第二传送带，所述第一传动轴为两个，至少一个所述第一传动轴与所述第一驱动单元连接，所述第一传送带套设在两个所述第一传动轴的两端，所述第一传送带与所述第一滑块连接，所述第一传送带带动所述第一滑块沿所述第一线性轨道运动，

所述第二传动轴为两个，至少一个所述第二传动轴与所述第一驱动单元连接，所述第二传送带套设在两个所述第二传动轴的两端，所述第二传送带与所述第二滑块连接，所述第二传送带带动所述第二滑块沿所述第二线性轨道运动。

作为进一步的技术方案，所述线性驱动装置包括第二驱动单元、第一丝杆、第一丝母、第二丝杆和第二丝母，所述第一丝杆为两个，且均与所述第二驱动单元连接，所述第一丝母滑动设置在所述第一丝杆上，所述第一丝母与所述第一滑块连接，所述第一丝杆带动所述第一滑块沿所述第一线性轨道运动，

所述第二丝杆为两个，且均与所述第二驱动单元连接，所述第二丝母滑动设置在所述第二丝杆上，所述第二丝母与所述第二滑块连接，所述第二丝杆带动所述第二滑块沿所述第二线性轨道运动。

作为进一步的技术方案，所述第一滑块上开设有第一凹槽，所述第一凹槽贯穿所述第一滑块的上表面或下表面，所述第一导向线轨的两端分别插设在所述第一凹槽内。

作为进一步的技术方案，所述第二滑块上开设有第二凹槽，所述第二凹槽贯穿所述第二滑块的上表面或下表面，所述第一导向线轨的两端分别插设在所述第二凹槽内。

作为进一步的技术方案，包括机架，传动结构设置在所述机架上，所述安装座上设置有打印头，所述打印头的下方设置有平台，所述平台升降设置在所述机架上。

作为进一步的技术方案，所述平台的两端分别设置有沿z轴方向延伸的第三传动线轨，所述第三传动线轨设置在所述机架上，所述第三传动线轨上设置有第三滑块，所述平台通过所述第三滑块升降设置在所述第三传动线轨上。

作为进一步的技术方案，所述平台的两端分别设置有两个所述第三传动线轨，两个所述第三传动线轨之间设置有第三丝杆，所述第三丝杆与两个所述第三传动线轨平行，所述平台的两端分别与第三丝母连接，所述第三丝母滑动穿设在所述第三丝杆上。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

1、本实用新型中线性驱动装置带动第一滑块沿着第一线性轨道滑动，从而使第一导向线轨沿着第一线性轨道运动，线性驱动装置带动第二滑块沿着第二线性轨道滑动，从而使第二导向线轨沿着第二线性轨道运动，从而带动安装座沿着第一导向线轨和第二导向线轨运动，从而实现传动。在目前的生产生活中，光轴的直线度很难把握，在本实用新型中起决定性作用的是第一线性轨道、第二线性轨道、第一导向线轨和第二导向线轨，线轨自身负载小，传动精度高，直线度强，第一滑块和第二滑块分别在第一线性轨道、第二线性轨道上运动，能够保证第一滑块和第二滑块运动的直线度，第一导向线轨和第二导向线轨带动安装座运动，促进传动受力平衡稳定，可以经受长时间运动负载，不会降低精度，同时也可以减少第一导向线轨和第二导向线轨的磨损，增加使用寿命，所以本实用新型的第一线性轨道、第二线性轨道、第一导向线轨和第二导向线轨的结构设置能够确保运动的直线性，增强传动精度，另外，也可以减少导向线轨因长期使用而磨损，减少机器维修，增加设备的使用寿命，节约维修费。

2、本实用新型中第一线性轨道为第一线轨或第一线性轴，第二线性轨道为第二线轨或第二线性轴，第一线轨、第一线性轴和第二线轨、第二线性轴都可以使第一滑块和第二滑块沿其进行线性运动，增强第一导向线轨和第二导向线轨运动的直线性，但是第一线轨和第二线轨的直线性和传动精度相比来说更好。

3、本实用新型中第一线性轨道和第二线性轨道都为两个，使在其上运动的第一滑块和第二滑块均为两个，使第一导向线轨和第二导向线轨分别与第一滑块、第二滑块连接，从而使第一导向线轨和第二导向线轨的两端均为主动运动，使第一导向线轨和第二导向线轨运动的更稳定，确保运动的直线性，增强传动精度。

4、本实用新型中第一驱动单元带动第一传动轴转动，第一传动轴带动第一传送带传动，第一滑块与第一传送带连接，使第一传送带带动第一滑块沿着第一线性轨道移动，从而使两个第一滑块之间的第一导向线轨可以沿第一线性轨道做往复运动，同样的，第一驱动单元带动第二传动轴转动，第二传动轴带动第二传送带传动，第二滑块与第二传送带连接，使第二传送带带动第二滑块沿着第二线性轨道移动，从而使两个第二滑块之间的第二导向线轨可以沿第二线性轨道做往复运动，从而共同带动安装座运动，能够确保运动的直线性，增强传动精度。

5、本实用新型中第二驱动单元带动第一丝杆转动，使第一丝母在第一丝杆上运动，从而带动第一滑块沿着第一线性轨道移动，使两个第一滑块之间的第一导向线轨沿第一线性轨道做往复运动，同样的，第二驱动单元带动第二丝杆转动，使第二丝母在第二丝杆上运动，从而带动第二滑块沿着第二线性轨道移动，使两个第二滑块之间的第二导向线轨沿第二线性轨道做往复运动，从而共同带动安装座运动，能够确保运动的直线性，增强传动精度。

6、本实用新型中第一滑块上开设有第一凹槽，第一凹槽贯穿第一滑块的上表面或下表面，可以把第一导向线轨直接从第一凹槽的上端或下端滑入第一凹槽内，使第一导向线轨的两端分别插设在第一凹槽内，安装、拆卸简单，实用性强。

7、本实用新型中第二滑块上开设有第二凹槽，第二凹槽贯穿第二滑块的上表面或下表面，可以把第二导向线轨直接从第二凹槽的上端或下端滑入第二凹槽内，使第二导向线轨的两端分别插设在第二凹槽内，安装、拆卸简单，实用性强。

8、本实用新型中新型传动结构在机架上运作，打印头在第一导向线轨和第二导向线轨的导向作用下在平台上打印，随着打印出的产品的高度不断增加，平台不断向下移动，从而打印出所需的3D产品，增强打印产品的质量。

9、本实用新型中z方向设置了线轨结构来实现平台的升降，平台的两端分别设置有沿z 轴方向延伸的第三传动线轨，平台过第三滑块升降设置在第三导向线轨上，当打印出的模型高度逐渐增加时，平台逐渐向下移动，增加了z方向直线性，从而在z轴方向提高了传动的精确度，增强打印模型质量，提高打印精确度。

10、本实用新型中使用了滚珠丝杆连轴电机，它具有更好的直线性和稳定度，两端分别固定在机器的上面板和下面板，在打印时两个滚珠丝杆同时运动，使平台运动，增加了平台平稳度，随之增强了打印模型质量，提高打印精确度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型第一丝杆和第二丝杆结构示意图；

图中：1-机架，2-第一传动轴，3-第一传送带，4-第一线性轨道，5-第一滑块，6-第一导向线轨，7-安装座，8-第二传动光轴，9-第二传送带，10-第二线性轨道，11-第二滑块，12- 第二导向线轨，13-第一丝杆，14-平台，15-第三传动线轨，16-第三滑块，17-第三丝杆，18- 第三丝母，19-第一驱动单元，20-第一丝母，21-第一凹槽，22-第二凹槽，23-第二丝杆，24- 第二丝母。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，当然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。凡基于本实用新型中的实施例，在本领域普通技术人员还没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，本实用新型提出了一种新型传动结构，

包括第一线性轨道4，第一线性轨道4上滑动设置有第一滑块5，第一滑块5与线性驱动装置连接，第一滑块5与第一导向线轨6连接，

还包括第二线性轨道10，第二线性轨道10与第一线性轨道4不在同一直线上，第二线性轨道10上滑动设置有第二滑块11，第二滑块11与线性驱动装置连接，第二滑块11与第二导向线轨12连接，

还包括安装座7，安装座7与第一导向线轨6、第二导向线轨12连接。

本实施例中线性驱动装置带动第一滑块5沿着第一线性轨道4滑动，从而使第一导向线轨6沿着第一线性轨道4运动，线性驱动装置带动第二滑块11沿着第二线性轨道10滑动，从而使第二导向线轨12沿着第二线性轨道10运动，从而带动安装座7沿着第一导向线轨6 和第二导向线轨12运动，从而实现传动。在本实例中，第一导向线轨6和第二导向线轨12 呈垂直交叉设置，更能够提高安装座7运动的精确度，第一导向线轨6和第二导向线轨12垂直，从而也使第一线性轨道4和第二线性轨道10呈垂直设置，增强稳定性和传动精度。安装座7包括第一安装座和第二安装座，第一安装座设置在第一导向线轨6上，第二安装座设置在第二导向线轨12上，第一安装座与第二安装座连接，能够方便安装，增强实用性。在目前的生产生活中，光轴的直线度很难把握，在本实用新型中起决定性作用的是第一线性轨道4、第二线性轨道10、第一导向线轨6和第二导向线轨12，线轨自身负载小，传动精度高，直线度强，第一滑块5和第二滑块11分别在第一线性轨道4、第二线性轨道10上运动，能够保证第一滑块5和第二滑块11运动的直线度，第一导向线轨6和第二导向线轨12带动安装座 7运动，促进传动受力平衡稳定，可以经受长时间运动负载，不会降低精度，同时也可以减少第一导向线轨6和第二导向线轨12的磨损，增加使用寿命，所以本实用新型的第一线性轨道4、第二线性轨道10、第一导向线轨6和第二导向线轨12的结构设置能够确保运动的直线性，增强传动精度，另外，也可以减少导向线轨因长期使用而磨损，减少机器维修，增加设备的使用寿命，节约维修费。

进一步，第一线性轨道4为第一线轨或第一线性轴，第二线性轨道10为第二线轨或第二线性轴。

本实施例中第一线性轨道4为第一线轨或第一线性轴，第二线性轨道10为第二线轨或第二线性轴，第一线轨、第一线性轴和第二线轨、第二线性轴都可以使第一滑块5和第二滑块 11沿其进行线性运动，增强第一导向线轨6和第二导向线轨12运动的直线性，第一线性轴和第二线性轴上分别设置有直线轴承，第一线性轴和第二线性轴上的直线轴承再分别与第一滑块5和第二滑块11连接，从而实现直线传动，增强第一导向线轨6和第二导向线轨12运动的直线性，但是这两种实施方式相比来说，第一线轨和第二线轨的直线性和传动精度更好。

进一步，第一线性轨道4为平行设置的两个，两个第一线性轨道4上均设置有第一滑块 5，第一导向线轨6的两端分别与两个第一滑块5连接，

第二线性轨道10为平行设置的两个，两个第二线性轨道10上均设置有第二滑块11，第二导向线轨12的两端分别与两个第二滑块11连接。

本实施例中第一线性轨道4和第二线性轨道10都为两个，使在其上运动的第一滑块5和第二滑块11均为两个，使第一导向线轨6和第二导向线轨12分别与第一滑块5、第二滑块11连接，从而使第一导向线轨6和第二导向线轨12的两端均为主动运动，使第一导向线轨6 和第二导向线轨12运动的更稳定，确保运动的直线性，增强传动精度。

进一步，线性驱动装置包括第一驱动单元19、第一传动轴2、第一传送带3、第二传动轴8和第二传送带9，第一传动轴2为两个，至少一个第一传动轴2与第一驱动单元19连接，第一传送带3套设在两个第一传动轴2的两端，第一传送带3与第一滑块5连接，第一传送带3带动第一滑块5沿第一线性轨道4运动，

第二传动轴8为两个，至少一个第二传动轴8与第一驱动单元19连接，第二传送带9套设在两个第二传动轴8的两端，第二传送带9与第二滑块11连接，第二传送带9带动第二滑块11沿第二线性轨道10运动。

本实施例中第一驱动单元19带动第一传动轴2转动，第一传动轴2带动第一传送带3传动，第一滑块5与第一传送带3连接，使第一传送带3带动第一滑块5沿着第一线性轨道4 移动，从而使两个第一滑块5之间的第一导向线轨6可以沿第一线性轨道4做往复运动，同样的，第一驱动单元19带动第二传动轴转动，第二传动轴带动第二传送带9传动，第二滑块 11与第二传送带9连接，使第二传送带9带动第二滑块11沿着第二线性轨道10移动，从而使两个第二滑块11之间的第二导向线轨12可以沿第二线性轨道10做往复运动，从而共同带动安装座7运动，能够确保运动的直线性，增强传动精度。

进一步，线性驱动装置包括第二驱动单元、第一丝杆13、第一丝母20、第二丝杆23和第二丝母24，第一丝杆13为两个，且均与第二驱动单元连接，第一丝母20滑动设置在第一丝杆13上，第一丝母20与第一滑块5连接，第一丝杆13带动第一滑块5沿第一线性轨道4 运动，

第二丝杆23为两个，且均与第二驱动单元连接，第二丝母24滑动设置在第二丝杆23上，第二丝母24与第二滑块11连接，第二丝杆23带动第二滑块11沿第二线性轨道10运动。

本实施例中第二驱动单元带动第一丝杆13转动，使第一丝母20在第一丝杆13上运动，从而带动第一滑块5沿着第一线性轨道4移动，使两个第一滑块5之间的第一导向线轨6沿第一线性轨道4做往复运动，同样的，第二驱动单元带动第二丝杆23转动，使第二丝母24 在第二丝杆23上运动，从而带动第二滑块11沿着第二线性轨道10移动，使两个第二滑块 11之间的第二导向线轨12沿第二线性轨道10做往复运动，从而共同带动安装座7运动，能够确保运动的直线性，增强传动精度。

进一步，第一滑块5上开设有第一凹槽21，第一凹槽21贯穿第一滑块5的上表面或下表面，第一导向线轨6的两端分别插设在第一凹槽21内。

本实施例中第一滑块5上开设有第一凹槽21，第一凹槽21贯穿第一滑块5的上表面或下表面，可以把第一导向线轨6直接从第一凹槽21的上端或下端滑入第一凹槽21内，使第一导向线轨6的两端分别插设在第一凹槽21内，安装、拆卸简单，实用性强。

进一步，第二滑块11上开设有第二凹槽22，第二凹槽22贯穿第二滑块11的上表面或下表面，第一导向线轨6的两端分别插设在第二凹槽22内。

本实施例中第二滑块11上开设有第二凹槽22，第二凹槽22贯穿第二滑块11的上表面或下表面，可以把第二导向线轨12直接从第二凹槽22的上端或下端滑入第二凹槽22内，使第二导向线轨12的两端分别插设在第二凹槽22内，安装、拆卸简单，实用性强。

本实用新型还提出了一种3D打印机，包括新型传动结构，还包括机架1，传动结构设置在机架1上，安装座7上设置有打印头，打印头的下方设置有平台14，平台14升降设置在机架1上。

本实施例中新型传动结构在机架1上运作，打印头在第一导向线轨6和第二导向线轨12 的导向作用下在平台14上打印，随着打印出的产品的高度不断增加，平台14不断向下移动，从而打印出所需的3D产品，增强打印产品的质量。

进一步，平台14的两端分别设置有沿z轴方向延伸的第三传动线轨15，第三传动线轨 15设置在机架1上，第三传动线轨15上设置有第三滑块16，平台14通过第三滑块16升降设置在第三传动线轨15上。

本实施例中在z轴方向也设置了线轨结构来实现平台14的升降，平台14的两端分别设置有沿z轴方向延伸的第三传动线轨15，平台14通过第三滑块升降设置在第三导向线轨上，当打印出的产品的高度逐渐增加时，平台14逐渐向下移动，增加了平台14升降的直线性，从而在z轴方向也提高了传动的精确度，促进打印产品的质量。

进一步，平台14的两端分别设置有两个第三传动线轨15，两个第三传动线轨15之间设置有第三丝杆17，第三丝杆17与两个第三传动线轨15平行，平台14的两端分别与第三丝母18连接，第三丝母18滑动穿设在第三丝杆17上。

本实施例中平台14的两端分别设置有两个第三传动线轨15，可以增加平台14升降的稳定性，两个第三传动线轨15之间设置有丝杆，平台14的两端分别与丝母固定，丝母滑动穿设在丝杆上，可以进一步增加平台14升降的垂直度，同时也可以促进平台14升降的流畅性，促进打印精确度。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不仅限于本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。