双轴孔偏心补偿装置的制作方法

1.本发明涉及一种偏心补偿装置，尤其涉及一种应用于打印机的双轴孔偏心补偿装置。


背景技术：

2.近年来积层制造(additive manufacturing)的技术大幅度的进步，由于速度的大幅提升，使积层制造已能够进行批次量产。且积层制造相较于传统制造具有更少的限制，所以在产品的设计上能够通过积层制造来提升产品性能。然而积层制造对于产品精度的要求更高于传统的打方式，因此喷嘴的移动平稳度更为重要。
3.在传统喷墨式打印机或积层制造的架构中，打印用的喷头架构于一承载座，承载座再通过将轴承埋入双轴孔内，使承载座精密配合导引轴，加入动力源，使承载座可带动喷头移动，实现打印行为。然而承载座于生产时常会因生产公差而导致双轴孔产生偏心或弯曲，造成导引轴与双轴孔内的轴承无法搭配。或于导引轴与双轴孔的轴承搭配后，轴承于导引轴上受力过大，影响打印精度。
4.因此，如何发展一种应用于打印机的双轴孔偏心补偿装置来解决现有技术所面临的问题，实为本领域亟待解决的课题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种应用于打印机的双轴孔偏心补偿装置。通过于轴承的容置座内形成一内导角，当轴承容置于容置座内，轴承可受导引而变化角度，以使轴承与导引轴彼此配合，且容置座顶端维持原有的精度，确保打印精度不受影响。
6.本发明另一目的在于提供一种应用于打印机的双轴孔偏心补偿装置。由于双轴承的容置座内均具有内导角，当双轴承的容置座设置于承载座上，且因生产工艺公差而使双轴承孔容置之间产生偏心或弯曲的现象时，容置于容置座的轴承可受例如导引轴的导引而变化角度，使导引轴可串联双轴承。另一方面，双轴承的容置座的内导角的角度设计可根据可容许的工艺公差而调效设计，有效降低生产的不良率，同时简化组装流程、节省成本，并提升操作效能。
7.本发明再一目的在于提供一种应用于打印机的双轴孔偏心补偿装置。双轴孔偏心补偿装置具有内导角的特殊结构，直接通过内导角去导引轴承微幅变化角度。轴承可例如是塑料轴承或培林，皆可不限定任何形式，亦并不需特定制作成锥状。此外，本发明并不需另外借助垫圈，当需安装于打印机喷头支撑座体的轴承因生产公差而造成轴承容置孔相对变形时，通过内导角设计可自动进行补偿角度，以使导引轴可于穿过两轴承的同时，因轴承自动补偿角度而达到精准配合且不会无法装配。
8.为达到前述目的，本发明提供一种双轴孔偏心补偿装置，包括支撑座体、第一容置座、第二容置座、第一轴承、第二轴承以及导引轴。支撑座体具有第一侧边、第二侧边与导引通道。其中第一侧边与第二侧边彼此相对，导引通道贯穿第一侧边且形成第一端口，导引通
道贯穿第二侧边且形成第二端口。第一容置座嵌设于支撑座体，连接第一端口，且导引通道贯穿第一容置座。其中第一容置座沿第一端口朝导引通道的方向上逐渐增加第一容置座的内径。第二容置座于空间上相对于第一容置座，嵌设于支撑座体，连接第二端口，且导引通道贯穿第二容置座。其中第二容置座沿第二端口朝导引通道的方向上逐渐增加第二容置座的内径。第一轴承容置于第一容置座，且具有彼此相对的第一端与第二端。其中第一端连接第一端口。第二轴承容置于第二容置座，且具有彼此相对的第一端与第二端，其中第一端连接第二端口。导引轴贯穿第一轴承、导引道通以及第二轴承。其中导引轴贯穿第一轴承时，第一轴承的第二端与第一容置座形成一第一调整角度，其中导引轴贯穿第二轴承时，第二轴承的第二端与第二容置座形成一第二调整角度，以利于导引轴导引支撑座体相对导引轴滑动。
9.于一实施例中，双轴孔偏心补偿装置还包括至少一第一限位件以及至少一第二限位件。其中至少一第一限位件邻设于第一端口的外周缘，至少部分覆盖第一轴承的第一端，避免第一轴承自第一端口脱离。其中至少一第二限位件邻设于第二端口的外周缘，至少部分覆盖第二轴承的第一端，避免第二轴承自该第二端口脱离。
10.于一实施例中，第一轴承包括一延伸部；第一容置座包括一对位槽，邻设于第一端口，于空间上对应第一轴承的延伸部。于第一轴承容置于第一容置座时，第一轴承的延伸部与第一容置座的对位槽彼此紧密配合。且第一限位件至少部分覆盖第一轴承的延伸部。其中第二轴承包括一延伸部；第二容置座包括一对位槽，邻设于第二端口，于空间上对应第二轴承的延伸部。于第二轴承容置于第二容置座时，第二轴承的延伸部与第二容置座的对位槽彼此紧密配合。且第二限位件至少部分覆盖第二轴承的延伸部。
11.于一实施例中，第一容置座还包括一连接斜面，连接于第一容置座沿导引通道的部分与第一容置座的对位槽之间。其中第二容置座还包括一连接斜面，连接于第二容置座沿导引通道的部分与第二容置座的对位槽之间。
12.于一实施例中，第一容置座相对于第一端口朝导引通道的方向具有一第一内导角角度，第二容置座相对于第二端口朝导引通道的方向具有一第二内导角角度。
13.于一实施例中，第一内导角角度与第二内导角的角度范围介于0.5度至15度。
14.于一实施例中，第一调整角度小于或等于第一内导角角度，第二调整角度小于或等于第二内导角角度。
15.于一实施例中，第一容置座具有一圆台状容置空间，第一端口的中心对准圆台状容置空间的上底面的中心。其中第二容置座具有一圆台状容置空间，第二端口的中心对准圆台的上底面的中心。
16.于一实施例中，支撑座体组配承载一喷头模块。
17.于一实施例中，第一轴承的第一端的直径等于第一端口的直径。第二轴承的第一端的直径等于第二端口的直径。
18.为达到前述目的，本发明另提供一种双轴孔偏心补偿装置，组配安装于一导引轴。双轴孔偏心补偿装置包括支撑座体、第一容置座、第二容置座、第一轴承以及一第二轴承。支撑座体具有第一侧边、第二侧边与导引通道。其中第一侧边与第二侧边彼此相对，导引通道贯穿第一侧边且形成一第一端口，导引通道贯穿第二侧边且形成一第二端口。第一容置座嵌设于支撑座体，连接第一端口。导引通道贯穿第一容置座，其中第一容置座沿第一端口
朝导引通道的方向上逐渐增加第一容置座的内径。第二容置座于空间上相对于第一容置座，嵌设于支撑座体，连接第二端口，且导引通道贯穿第二容置，其中第二容置座沿第二端口朝导引通道的方向上逐渐增加第二容置座的内径。第一轴承，容置于该第一容置座，且具有彼此相对的第一端与第二端，其中第一端连接第一端口。第二轴承容置于第二容置座，且具有彼此相对的第一端与第二端，其中第一端连接第二端口，且导引轴贯穿第一轴承、导引道通以及第二轴承。其中导引轴贯穿第一轴承时，第一轴承的第二端与第一容置座形成一第一调整角度。其中导引轴贯穿第二轴承时，第二轴承的第二端与第二容置座形成一第二调整角度，以利于导引轴导引支撑座体相对导引轴滑动。
19.本发明的有益效果在于，本发明提供一种应用于打印机的双轴孔偏心补偿装置。通过于轴承的容置座内形成一内导角，当轴承容置于容置座内，轴承可受导引而变化角度，以使轴承与导引轴彼此配合，且双轴承的容置座顶端维持原有的精度，确保打印精度不受影响。
附图说明
20.图1a公开本发明第一实施例的双轴孔偏心补偿装置的立体结构图。
21.图1b公开图1a的双轴孔偏心补偿装置的剖面结构图。
22.图1c公开图1b中p1区域的放大图。
23.图1d公开图1b中p2区域的放大图。
24.图2a公开本发明第一实施例的双轴孔偏心补偿装置的结构分解图。
25.图2b公开图2a的双轴孔偏心补偿装置的剖面结构图。
26.图2c公开本发明第一实施例的双轴孔偏心补偿装置于另一视角的结构分解图。
27.图3公开本发明双轴孔偏心补偿装置自动调整角度的第一示范性图示。
28.图4公开本发明双轴孔偏心补偿装置自动调整角度的第二示范性图示。
29.附图标记如下：
30.1：双轴孔偏心补偿装置
31.10：支撑座体
32.11：第一侧边
33.12：第二侧边
34.13：导引通道
35.14：第一端口
36.15：第二端口
37.20：第一容置座
38.21：对位槽
39.22：连接斜面
40.30：第二容置座
41.31：对位槽
42.32：连接斜面
43.40：第一轴承
44.41：第一端
45.42：第二端
46.43：延伸部
47.50：第二轴承
48.51：第一端
49.52：第二端
50.53：延伸部
51.60：导引轴
52.70：第一限位件
53.80：第二限位件
54.90：辅助导引轴
55.91：侧垫片
56.92：螺丝
57.93：上垫片
58.c1、c2：轴心
59.d1、d2：直径长
60.e：轴承长度
61.θ1：第一内导角角度
62.θ2：第二内导角角度
63.θ3：第一调整角度
64.θ4：第二调整角度
65.θ5：最大角度差异
66.δ1：偏心公差
67.δ2：公差
68.l：距离
具体实施方式
69.体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上为当作说明之用，而非用于限制本发明。
70.图1a公开本发明第一实施例的双轴孔偏心补偿装置的立体结构图。图1b公开图1a的双轴孔偏心补偿装置的剖面结构图。图1c公开图1b中p1区域的放大图。图1d公开图1b中p2区域的放大图。图2a公开本发明第一实施例的双轴孔偏心补偿装置的结构分解图。图2b公开图2a的双轴孔偏心补偿装置的剖面结构图。图2c公开本发明第一实施例的双轴孔偏心补偿装置于另一视角的结构分解图。于本实施例中，双轴孔偏心补偿装置1例如应用于打印机，架构于打印头的移动机构中。双轴孔偏心补偿装置1包括支撑座体10、第一容置座20、第二容置座30、第一轴承40、第二轴承50以及导引轴60。支撑座体10上组配承载一喷头模块(未图标)，通过支撑座体10的移动即可控制喷头模块的位置。于本实施例中，支撑座体10具有第一侧边11、第二侧边12与导引通道13。其中第一侧边11与第二侧边12彼此相对，导引通道13贯穿第一侧边11且形成第一端口14，导引通道13贯穿第二侧边12且形成第二端口15。
于本实施例中，第一容置座20嵌设于支撑座体10，连接第一端口14，且导引通道13贯穿第一容置座20。第二容置座30于空间上相对于第一容置座20，嵌设于支撑座体10，连接第二端口14，且导引通道13贯穿第二容置座30。值得注意的是，其中第一容置座20沿第一端口14朝导引通道13的方向上逐渐增加第一容置座20的内径。第二容置座30沿第二端口15朝导引通道13的方向上逐渐增加第二容置座30的内径。第一容置座20例如具有一圆台状容置空间，第一端口14的中心对准圆台状容置空间的上底面的中心。于本实施例中，第二容置座30例如具有一圆台状容置空间，第二端口15的中心对准圆台的上底面的中心。换言之，第一容置座20相对于第一端口14朝导引通道13的方向具有一第一内导角角度θ1，第二容置座30相对于第二端口15朝导引通道13的方向具有一第二内导角角度θ2。于本实施例中，第一容置座20与第二容置座30例如是彼此对称的结构，第一内导角角度θ1等于第二内导角角度θ2，然而本发明并不以此为限。于本实施例中，第一内导角角度θ1与第二内导角的角度θ2范围介于0.5度至15度。需说明的是，第一内导角角度θ1与第二内导角角度θ2范围可视实际应用需求调制。于其他实施例中，第一内导角角度θ1与第二内导角角度θ2范围更例如与双轴孔偏心补偿装置1的工艺容许误差有关，于后将进一步说明。
71.另外，于本实施例中，第一轴承40容置于第一容置座20，且具有彼此相对的第一端41与第二端42。其中第一端41连接第一端口14。第二轴承50容置于第二容置座30，且具有彼此相对的第一端51与第二端52，其中第一端51连接第二端口15。导引轴60贯穿第一轴承40、导引道通13以及第二轴承50。于本实施例中，第一轴承40的第一端41的直径例如等于第一端口14的直径，第二轴承50的第一端51的直径例如等于第二端口15的直径。其中导引轴60贯穿第一轴承40时，第一轴承40的第二端42与第一容置座20形成一第一调整角度θ3(参见图3)。另外，导引轴60贯穿第二轴承50时，第二轴承50的第二端52与第二容置座30形成一第二调整角度θ4(参见图3)，以利于导引轴60导引支撑座体10相对导引轴60滑动。
72.于本实施例中，双轴孔偏心补偿装置1还包括至少一第一限位件70以及至少一第二限位件80，可例如是但不限于一螺丝。其中至少一第一限位件70邻设于第一端口14的外周缘，至少部分覆盖第一轴承40的第一端41，避免第一轴承40自第一端口14脱离。至少一第二限位件80邻设于第二端口15的外周缘，至少部分覆盖第二轴承50的第一端51，避免第二轴承50自第二端15口脱离。
73.另一方面，于本实施例中，第一轴承40包括一延伸部43，第一容置座20包括一对位槽21，邻设于第一端口14，于空间上对应第一轴承40的延伸部43，于第一轴承40容置于第一容置座20时，第一轴承40的延伸部43与第一容置座20的对位槽21彼此紧密配合，且第一限位件70至少部分覆盖第一轴承40的延伸部43。又于本实施例中，第二轴承50包括一延伸部53，第二容置座30包括一对位槽31，邻设于第二端口15，于空间上对应第二轴承50的延伸部53，于第二轴承50容置于第二容置座30时，第二轴承50的延伸部53与第二容置座30的对位槽31彼此紧密配合，且第二限位件80至少部分覆盖第二轴承50的延伸部53。于本实施例中，第一容置座20还包括一连接斜面22，连接于该第一容置座20沿导引通道13的部分与第一容置座20的对位槽21之间。另外，第二容置座30还包括一连接斜面32，连接于第二容置座30沿导引通道13的部分与第二容置座30的对位槽31之间。于其他实施例中，第一轴承40的延伸部43、第一容置座20的对位槽21与连接斜面22、第二轴承50的延伸部53以及第二容置座30的对位槽31与连接斜面32，均可省略，本发明并不以此为限，且不再赘述。
74.于本实施例中，双轴孔偏心补偿装置1还包括一辅助导引轴90，于空间上相对于导引轴60，例如组配平行于导引轴60。辅助导引轴90可例如通过一侧垫片91与一螺丝92，滑动地连接至支撑座体10的前端，以于支撑座体10相对导引轴60滑动时辅助支撑座体10平稳地相对导引轴60滑动。此外，于本实施例中，双轴孔偏心补偿装置1还包括一上垫片93，设置于支撑座体10与辅助导引轴90之间，以利于支撑座体10滑动地连接至辅助导引轴90。然而其非限制本发明的必要技术特征，于此便不再赘述。
75.图3公开本发明双轴孔偏心补偿装置自动调整角度的第一示范性图示。参考图1a至图1d、图2a至图2c以及图3。于本实施例中，第一内导角角度θ1与第二内导角的角度θ2可例如依据生产工艺中可容许的最大偏心公差δ1设计。例如支撑座体10的第一侧边11与第二侧边12之间的距离为l，则第一容置座20的第一内导角角度θ1与第二容置座30的第二内导角角度θ2为
[0076][0077]
若第一容置座20与第二容置座30于生产工艺后，第一容置座20的轴心c1与第二容置座30的轴心c2无产生角度差异，仅具有一最大偏心公差δ1。于第一轴承40与第二轴承50导引轴60贯穿第一轴承40时，第一轴承40的第二端42与第一容置座20形成一第一调整角度θ3。另外，导引轴60贯穿第二轴承50时，第二轴承50的第二端52与第二容置座30形成一第二调整角度θ4。于本实施例中，以第二轴承50为例，第二轴承50的原始直径长d1，于第二轴承50以第二调整角度θ4偏移后，第二容置座30的第二端口15需调整成直径长d2＝d1/cosθ4。于本实施例中，由于l＞＞d1＞＞δ1，cosθ4～1。因此，本发明双轴孔偏心补偿装置1需补偿第二容座置30的第二端口15之间隙差异，即为第二容置30的第二端口15所需调整直径长d2与第二轴承50的原始直径长d1间的差异d2-d1＝d2(1-cosθ4)/cosθ4，远小于需将第一容置座20与第二容置座30进行扩孔的偏心公差δ1。由此，本发明双轴孔偏心补偿装置1利用第一容置座20与第二容置座30形成的内导角(internal chamfer)，当第一轴承40与第二轴承50分别容置于第一容置座20与第二容置座30内时，第一轴承40与第二轴承50可受导引轴60导引而变化角度，以使第一轴承40、第二轴承50与导引轴60彼此配合，且第一容置座20相对的第一端口14与第二容置座40相对的第二端口15维持原有的精度，确保打印精度不受影响。
[0078]
图4公开本发明双轴孔偏心补偿装置自动调整角度的第二示范性图示。参考图1a至图1d、图2a至图2c以及图4。于本实施例中，第一内导角角度θ1与第二内导角的角度θ2可例如依据生产工艺中可容许的最大偏心公差δ1设计。例如支撑座体10的第一侧边11与第二侧边12之间的距离为l，则第一容置座20的第一内导角角度θ1与第二容置座30的第二内导角角度θ2为
[0079][0080]
若第一容置座20与第二容置座30于生产工艺后，第一容置座20的轴心c1与第二容置座30的轴心c2无产生偏心公差，仅具有一最大角度差异，使第一容置座20的轴心c1与第二容置座30的轴心c2呈相对弯曲的情况。则于第一轴承40与第二轴承50导引轴60贯穿第一
轴承40时，第一轴承40的第二端42与第一容置座20形成一第一调整角度θ3。另外，导引轴60贯穿第二轴承50时，第二轴承50的第二端52与第二容置座30形成一第二调整角度θ4。于本实施例中，以第二轴承50为例，第二轴承50的原始直径长d1，于第二轴承50以第二调整角度θ4偏移后，第二容置座30的第二端口15需调整成直径长d2＝d1/cosθ4。于本实施例中，由于l＞＞d1＞＞δ1，cosθ4～1。一般实施情况，轴承长度e＞d1，θ4＜2
°
，cosθ4～1，1-cosθ4＜sinθ4。本发明双轴孔偏心补偿装置1需补偿第二容座置30的第二端口15之间隙差异，即为第二容置30的第二端口15所需调整直径长d2与第二轴承50的原始直径长d1间的差异d1-d1＝d2(1-cosθ4)/cosθ4。相较于第一容置座20与第二容置座30若需进行扩孔的公差δ2＝e tanθ4，第二容置座30的第二端口15所需调整直径长d2与第二轴承50的原始直径长d1间的差异为d2(1-cosθ4)/cosθ4)＜e(sinθ4/cosθ4)，小于第一容置座20与第二容置座30需进行扩孔的公差δ2。由此，本发明双轴孔偏心补偿装置1利用第一容置座20与第二容置座30形成的内导角(internal chamfer)，当第一轴承40与第二轴承50分别容置于第一容置座20与第二容置座30内时，第一轴承40与第二轴承50可受导引轴60导引而变化角度，以使第一轴承40、第二轴承50与导引轴60彼此配合，且第一容置座20相对的第一端口14与第二容置座40相对的第二端口15维持原有的精度，确保打印精度不受影响。
[0081]
需说明的是，于其他实施例中，第一容置座20与第二容置座30于生产时，第一容置座20的轴心c1与第二容置座30的轴心c2可同时产生角度差异与偏心公差。而本发明双轴孔偏心补偿装置1利用第一容置座20与第二容置座30形成的内导角(internal chamfer)，均可于第一轴承40与第二轴承50分别容置于第一容置座20与第二容置座30内时，使第一轴承40与第二轴承50受导引轴60导引而变化角度，以使第一轴承40、第二轴承50与导引轴60彼此配合，且第一容置座20相对的第一端口14与第二容置座40相对的第二端口15维持原有的精度，确保打印精度不受影响。
[0082]
综上所述，本发明提供一种应用于打印机的双轴孔偏心补偿装置。通过于轴承的容置座内形成一内导角(internal chamfer)，当轴承容置于容置座内，轴承可受导引而变化角度，以使轴承与导引轴彼此配合，且双轴承的容置座顶端维持原有的精度，确保打印精度不受影响。由于双轴承的容置座内均具有内导角，当容置座设置于承载座上，且因生产工艺公差而使容置座之间产生偏心或弯曲的现象时，容置于容置座的轴承可受例如导引轴的导引而变化角度，使导引轴可串联容置座内的轴承。另一方面，容置座的内导角的角度设计可根据可容许的工艺公差而调效设计，有效降低生产的不良率，同时简化组装流程、节省成本，并提升操作效能。双轴孔偏心补偿装置具有内导角的特殊结构，直接通过内导角去导引轴承微幅变化角度。轴承可例如是塑料轴承或培林，皆可不限定任何形式，亦并不需特定制作成锥状。此外，本发明并不需另外借助垫圈，当需安装于打印机喷头支撑座体的轴承因生产公差而造成容置座相对变形时，通过内导角设计可自动进行补偿角度，以使导引轴可于穿过两轴承的同时，因轴承自动补偿角度而达到精准配合且不会无法装配。
[0083]
本发明得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护。