一种稳定的3D打印机升降结构及其打印机的制作方法

一种稳定的3d打印机升降结构及其打印机
技术领域
1.本实用新型涉及3d打印技术领域，具体而言，涉及一种稳定的3d打印机升降结构及其打印机。


背景技术：

2.3d打印是以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，该技术在工业设计、建筑、工程和施工、汽车、航空航天、医疗产业等领域都有所应用。
3.但现有3d打印机中的打印头均采用在打印机框架上设置至少一个丝杆机构配合设置于框架上与丝杆机构平行的多个导滑杆来带动和保证打印头结构升降进行打印，但这种升降结构其打印头结构上所有的重量都会施加在丝杆上，在打印头结构升降或打印头在水平面上往复运动时很容易造成丝杆的损坏，从而导致打印头结构的运动过程不稳定，无法保证加工精度。
4.鉴于此，本技术发明人发明了一种传动稳定、可有效保护丝杆主轴的稳定的3d打印机升降结构及其打印机。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种传动稳定、可有效保护丝杆主轴的稳定的3d打印机升降结构及其打印机。
6.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种稳定的3d打印机升降结构，包括至少一个丝杆传动机构、支撑钣金件和两个滑动导轨机构；所述丝杆传动机构包括丝杆主轴和套设于所述丝杆主轴上的驱动滑块，所述滑动导轨机构包括导轨主体和导滑块，所述支撑钣金件两端分别与所述导滑块固定连接，所述驱动滑块与所述支撑钣金件传动连接以实现在丝杆主轴旋转时带动支撑钣金件在导轨主体上滑动升降。
8.作为进一步改进，所述丝杆传动机构的数量为两个，两个所述丝杆传动机构竖直设置且分别靠近所述支撑钣金件两端设置。
9.作为进一步改进，定义每个所述丝杆传动机构与其靠近的所述支撑钣金件一端的距离占所述支撑钣金件长度的比例为d，其中d的取值范围为0.1～0.2。
10.作为进一步改进，所述丝杆传动机构进一步包括一传动固定板，所述驱动滑块可拆卸固定于所述传动固定板上，所述传动固定板可拆卸固定于所述支撑钣金件上。
11.作为进一步改进，所述滑动导轨机构为双轴心导轨机构。
12.一种打印机，包括框架结构、打印头结构和所述升降结构，所述升降结构的数量为两个，所述打印头结构架设于两个支撑钣金件上。
13.作为进一步改进，所述框架结构包括底部方框、顶部方框和四根连接所述底部方框四角与所述顶部方框四角的竖直支撑框架，四个所述导轨主体分别竖直固定于四根所述
竖直支撑框架上，所述顶部方框上固定设置有一一对应驱动所述丝杆主轴旋转的驱动电机，所述框架结构上设置有固定所述丝杆主轴的限位轴承座。
14.作为进一步改进，所述框架结构进一步包括四根水平设置的辅助固定横梁，所述辅助固定横梁分别两两设置于两个所述支撑钣金件长度方向的两侧，所述辅助固定横梁两端固定于所述竖直支撑框架上，所述丝杆主轴竖直穿过两个所述辅助固定横梁且所述丝杆主轴穿过的辅助固定横梁处均设置有所述限位轴承座。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.1、本实用新型一种稳定的3d打印机升降结构整体通过丝杆传动机构配合滑动导轨机构可以有效实现对打印头结构的稳定升降，将打印头结构的重力分散至两侧的滑动导轨机构上，利用导轨主体的导滑块的稳固配合，避免丝杆主轴在长期使用下容易发生磨损的问题，有效增加升降结构整体的使用寿命。
17.2、本实用新型一种打印机整体采用两个升降结构配合四根竖直支撑框架的结构一方面可以通过将导轨主体一一对应设置在竖直支撑框架有效实现利用采用钣金件的竖直支撑框架的强度来保证导轨主体的长期稳定从而进一步保证打印头结构在运动过程中的平稳，有效避免传统大型打印机采用多个导滑杆来保证丝杆传动机构的平稳升降的结构强度不够，当打印头结构太重时，只能通过加粗导滑杆来增加强度，造成成本增加的技术问题；另一方面，由于丝杆主轴设置于支撑钣金件外侧，而打印头结构直接设置于所述支撑钣金件上，其重力会以丝杆主轴为端点，对支撑钣金件两端产生一个向下压的力，而通过在竖直支撑框架上设置导轨主体的结构也可以将支撑钣金件受到的压力通过导轨主体传导至稳定的竖直支撑框架上，有效保证整体结构稳定，传动稳固。
18.3、本实用新型一种打印机采用辅助固定横梁的结构可以有效配合限位轴承座对丝杆主轴两端进行稳定的限位固定，同时将驱动电机设置于辅助固定横梁一侧的顶部方框上也可以有效避免驱动电机在工作过程中的震动直接影响丝杆主轴的稳定性，进一步保证丝杆传动机构整体的稳定工作，实现对支撑钣金件的平稳升降。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1是本实用新型一种稳定的3d打印机升降结构的结构示意图；
21.图2是本实用新型一种稳定的3d打印机升降结构的结构示意图；
22.图3是本实用新型一种打印机的结构示意图。
23.主要元件符号说明
24.10、框架结构；11、底部方框；12、顶部方框；13、竖直支撑框架；14、辅助固定横梁；
25.20、打印头结构；
26.30、升降结构；
27.31、丝杆传动机构；311、丝杆主轴；312、驱动滑块；
28.32、支撑钣金件；
29.33、滑动导轨机构；331、导轨主体；332、导滑块；
30.34、传动固定板；
31.35、驱动电机；
32.36、限位轴承座。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
34.请参考图1至图3，一种稳定的3d打印机升降结构30，包括至少一个丝杆传动机构31、支撑钣金件32和两个滑动导轨机构33；所述丝杆传动机构31包括丝杆主轴311和套设于所述丝杆主轴311上的驱动滑块312，所述滑动导轨机构33包括导轨主体331和导滑块332，所述支撑钣金件32两端分别与所述导滑块332固定连接，所述驱动滑块312与所述支撑钣金件32传动连接以实现在丝杆主轴311旋转时带动支撑钣金件32在导轨主体331上滑动升降。
35.整体通过丝杆传动机构31配合滑动导轨机构33可以有效实现对打印头结构20的稳定升降，将打印头结构20的重力分散至两侧的滑动导轨机构33上，利用导轨主体331的导滑块332的稳固配合，避免丝杆主轴311在长期使用下容易发生磨损的问题，有效增加升降结构30整体的使用寿命。
36.进一步的，所述丝杆传动机构31的数量为两个，两个所述丝杆传动机构31竖直设置且分别靠近所述支撑钣金件32两端设置。由于大型3d打印机在升降的过程中往往还会存在水平方向的横向往复运动，若只在中部设置一个丝杆传动机构31，下述架设在支撑钣金件32上的打印头结构20容易在支撑钣金件32两端处刹车时对支撑钣金件32形成一个反方向拉力，从而容易对中部的丝杆传动机构31造成磨损，导致其容易损坏，故采用两个位置设置对称的丝杆传动机构31来有效保证整体受力均匀，保证丝杆传动机构31的使用寿命。
37.具体的，定义每个所述丝杆传动机构31与其靠近的所述支撑钣金件32一端的距离占所述支撑钣金件32长度的比例为d，其中d的取值范围为0.1～0.2，优选的，d的值为0.15，保持合适的间距来设置丝杆传动机构31可以有效配合两侧的滑动导轨机构33来实现对支撑钣金件32最稳定的提升，同时也避免支撑钣金中部没有支撑力而导致受力不均。
38.请参考图1和图2，所述丝杆传动机构31进一步包括一传动固定板34，所述传动固定板34水平设置，所述驱动滑块312可拆卸固定于所述传动固定板34上，所述传动固定板34可拆卸固定于所述支撑钣金件32上。采用传动固定板34的结构一方面可以有效实现位于两个不同竖直位置的驱动滑块312和支撑钣金件32的连接，另一方面当支撑钣金件32或丝杆传动机构31发生损坏时，便于快速拆卸进行维修。
39.除此之外，所述滑动导轨机构33为双轴心导轨机构，采用双轴心导轨机构一方面可以有效利用自身的双轴柱导轨机构保证滑动稳定，可有效保证支撑钣金件32两端的平稳升降，解决了丝杆主轴的螺纹槽所带来的周期性跳动导致打印头机构的周期性精度问题，另一方面只需要将支撑钣金件32与双轴心导轨机构的导滑块332上的紧固件拆卸即可实现
支撑钣金件32与导轨机构的分离，相比于滚柱导轨更加方便固定和拆卸维修。
40.请参考图3，一种打印机，包括框架结构10、打印头结构20和所述升降结构30，所述升降结构30的数量为两个，两个所述升降结构30相对设置于所述框架结构10上，所述打印头结构20架设于两个支撑钣金件32上。
41.进一步的，所述框架结构10包括底部方框11、顶部方框12和四根连接所述底部方框11四角与所述顶部方框12四角的竖直支撑框架13，四个所述导轨主体331分别竖直固定于四根所述竖直支撑框架13上，所述顶部方框12上固定设置有一一对应驱动所述丝杆主轴311旋转的驱动电机35，所述框架结构10上设置有固定所述丝杆主轴311的限位轴承座36，驱动电机35和限位轴承座36之间进一步通过轴承器连接。
42.整体采用两个升降结构30配合四根竖直支撑框架13的结构一方面可以通过将导轨主体331一一对应设置在竖直支撑框架13有效实现利用采用钣金件的竖直支撑框架13的强度来保证导轨主体331的长期稳定从而进一步保证打印头结构20在运动过程中的平稳，有效避免传统大型打印机采用多个导滑杆来保证丝杆传动机构31的平稳升降的结构强度不够，当打印头结构20太重时，只能通过加粗导滑杆来增加强度，造成成本增加的技术问题；另一方面，由于丝杆主轴311设置于支撑钣金件32外侧，而打印头结构20直接设置于所述支撑钣金件32上，其重力会以丝杆主轴311为端点，对支撑钣金件32两端产生一个向下压的力，而通过在竖直支撑框架13上设置导轨主体331的结构也可以将支撑钣金件32受到的压力通过导轨主体331传导至稳定的竖直支撑框架13上，有效保证整体结构稳定，传动稳固。
43.更进一步，所述框架结构10进一步包括四根水平设置的辅助固定横梁14，所述辅助固定横梁14分别两两设置于两个所述支撑钣金件32长度方向的两侧，对应的，优选设置两两正对设置的四个丝杆传动机构31，所述辅助固定横梁14两端固定于所述竖直支撑框架13上，所述丝杆主轴311竖直穿过两个所述辅助固定横梁14且所述丝杆主轴311穿过的辅助固定横梁14处均设置有所述限位轴承座36。
44.采用辅助固定横梁14的结构可以有效配合限位轴承座36对丝杆主轴311两端进行稳定的限位固定，避免驱动电机35的驱动轴直接承受支撑钣金件32及支撑钣金件32上方的重力，同时将驱动电机35设置于辅助固定横梁14一侧的顶部方框12上也可以有效避免驱动电机35在工作过程中的震动直接影响丝杆主轴311的稳定性，进一步保证丝杆传动机构31整体的稳定工作，实现对支撑钣金件32的平稳升降。
45.以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。