一种3D打印机的导向装置及3D打印机的制作方法

一种3d打印机的导向装置及3d打印机
技术领域
1.本实用新型涉及3d打印技术领域，尤其涉及一种3d打印机的导向装置及3d打印机。


背景技术：

2.3d打印机又称三维3d打印机(3dp)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器。3d打印机的原理是把数据和原料放进3d打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。其中，传动装置是3d打印机中控制打印头移动重要机构，传动装置通过导向轮沿轴架轨道滚动带动导向架在固定方向移动。
3.现有技术中，导向轮容易刮伤导轨，在打印机组装过程中，导向轮易磕碰刮伤、挤压变形，使用一段时间后会磨损，导致导向轮与导轨贴合不紧密，影响打印精度，打印质量下降。同时，导轨容易存在坑洼突起等缺陷，导向轮滚动时会产生振动，影响打印质量。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种3d打印机的导向装置，主要通过滚轮上设置向内凹陷的滚动槽，避免由于滚轮外壳过度外露容易磕碰刮伤的问题。
5.为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：
6.一方面，本实用新型实施例提供了一种3d打印机的导向装置，包括：
7.导轨1；
8.滚轮2，滚轮2侧壁设置有环绕一周的滚动槽21，滚轮2通过滚动槽21滚动接触导轨1上；
9.导轨1用于限定滚轮2的滚动方向。
10.可选的，导轨1包括第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面相交形成倒v形凸起；
11.滚动槽21为v型槽，v型槽的内v面与凸起接触。
12.可选的，导轨1包括弧形凸起；
13.滚动槽21为弧形槽，弧形槽的内弧面与凸起的外弧面接触。
14.可选的，还包括：第一固件3，第一固件3连接于3d打印机的本体，第一固件3包括条形限位槽31，导轨1可拆卸的嵌入限位槽31内。
15.可选的，还包括：至少一个螺栓4；导轨1上设置有螺栓通孔，限位槽31内设置有螺孔，螺栓4用于穿插螺栓通孔并可拆卸连接于螺孔，使导轨1与限位槽31可拆卸连接。
16.可选的，限位槽31开口两侧边沿设置有沿长度方向延伸的一对相对设置的卡合条311，导轨1上设置有与一对卡合条311相对应的一对卡合槽11，卡合条311用于可拆卸嵌入卡合槽11中，使导轨1与限位槽31可拆卸连接。
17.可选的，导轨1由中碳钢或者轴承钢制成，其表面通过高频淬火处理；
18.滚轮2由不锈钢制成。
19.可选的，导轨1和滚轮2之间有润滑剂。
20.另一方面，本实用新型实施例还提供了一种3d打印机，包括上述任一项导向装置。
21.可选的，还包括：x轴导向架5、打印头6、驱动组件9、钣金架7和滚轮配件8；
22.其中，所述导向装置的第一固件3连接于3d打印机的本体，导轨1设置于第一固件3上，钣金架7包括平行设置的一对钣金，第一固件3、导轨1和滚轮2均设置于一对钣金之间，滚轮2通过滚轮配件8转动连接于钣金架7，x轴导向架5与钣金架7连接，打印头6与x轴导向架5连接，驱动组件9与钣金架7和第一固件3连接；
23.驱动组件9用于驱动滚轮2沿导轨1滚动，进而带动x轴导向架5和打印头6沿第一固件3在竖直方向移动。
24.本实用新型实施例提出的一种3d打印机的导向装置及3d打印机，主要通过滚轮上设置向内凹陷的滚动槽，避免由于滚轮外壳过度外露容易磕碰刮伤的问题。与现有技术相比，本技术文件中，滚轮侧壁周向设置滚动槽，并设置与滚动槽相适配的导轨，由于滚动槽向滚轮中心凹陷，不易发生磕碰，解决滚轮侧壁外露容易形变的问题，保证滚轮导轨紧密贴合。
附图说明
25.图1为本实用新型实施例提供的一种3d打印机的导向装置在第一视角的结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例提供的一种3d打印机的导向装置在第二视角的结构示意图；
27.图3为本实用新型实施例提供的一种滚轮在第一视角的结构示意图；
28.图4为本实用新型实施例提供的一种滚轮在第二视角的结构示意图；
29.图5为本实用新型实施例提供的另一种3d打印机的导向装置在第二视角的结构示意图；
30.图6为本实用新型实施例提供的一种3d打印机的整体结构示意图。
具体实施方式
31.为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的3d打印机的导向装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
32.一方面，如图1-图5所示，本实用新型实施例提供了一种3d打印机的导向装置，包括：
33.导轨1，导轨1连接于3d打印机的本体；
34.滚轮2，滚轮2侧壁设置有环绕一周的滚动槽21，滚轮2通过滚动槽21滚动接触于导轨1上，导轨1用于限定滚轮2的滚动方向。
35.其中，滚动槽21向滚轮2的中心处凹陷，滚动槽21在滚轮2的周向上形状均匀，滚动槽21的形状可以为多种，如v形槽、u形槽或圆弧形槽等，导轨1与滚动槽21相接触的位置形状与滚动槽21相适配，使得滚动槽21的内表面与导轨1的外表面完全贴合，保证滚轮2滚动时轴向的稳定性。滚动槽21不局限于一条，如滚动槽21可以为滚轮2侧壁上延轴向并列设置
的两条滚动槽21，导轨1包括与两条滚动槽21对应的两条凸起，两条凸起分别嵌入两条滚动槽21内，增加滚轮2与导轨1之间连接的稳定性。使用时，导轨1竖直固定在3d打印机的本体上，起到对滚轮2的导向作用，滚轮2具有中间连接孔，连接孔用于穿接外部设备，如钣金架、驱动部件和打印头模组等，后文中将进行详细说明。滚轮2在外力的作用下沿导轨1滚动，进而带动与滚轮2连接的打印器件沿固定方向移动。
36.本实用新型实施例提出的一种3d打印机的导向装置及3d打印机，主要通过滚轮上设置向内凹陷的滚动槽，避免由于滚轮外壳过度外露容易磕碰刮伤的问题。与现有技术相比，本技术文件中，滚轮侧壁周向设置滚动槽，并设置与滚动槽相适配的导轨，由于滚动槽向滚轮中心凹陷，不易发生磕碰，解决滚轮侧壁外露容易形变的问题，保证滚轮导轨紧密贴合。
37.具体的，导轨1包括第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面相交形成倒v形凸起。滚动槽21为v型槽，v型槽的内v面与凸起接触。
38.第一侧面和第二侧面的宽度可以相同，也可以不同，以第一侧面和第二侧面的宽度相同为例，第一侧面和第二侧面之间的角度与滚动槽21的内角相同，第一侧面和第二侧面相交形成侧棱，侧棱做钝化处理，滚动槽21的底楞也做相应的钝化处理，避免侧棱在加工时切割不良而产生毛刺或倒角摩擦滚动槽21，导致滚动槽21磨损，影响滚动顺畅程度。v型槽和倒v形凸起相配合，v型侧面由两个方向进行抵触发力，使滚轮2具有较好的轴向稳定性。
39.或者，另一种实施例中，导轨1包括弧形凸起。滚动槽21为弧形槽，弧形槽的内弧面与凸起的外弧面接触。
40.滚动槽21具体可以为半圆形凹槽或者u形凹槽，导轨1包括对应的半圆形凸起或u形凸起，弧形的凸起和凹槽使得导轨1和滚动槽21接触面积更大，且弧形凹槽便于加工。
41.进一步的，导向装置还包括第一固件3，第一固件3连接于3d打印机的本体，第一固件3包括条形限位槽31，导轨1可拆卸的嵌入限位槽31内。
42.具体使用场景中，第一固件3可为打印机的z轴导向架的型材支架，型材支架整体呈方柱，型材支架相背两侧面上分别设置沿竖直方向延伸的条形的限位槽31，导轨1的数量为两个，两个导轨1分别嵌入两侧的限位槽31内，导轨1的凸起突出于型材支架表面，如在型材支架两侧表面形成两条倒v形凸起。导轨1与型材支架可拆卸连接，当导轨1发生磕碰或磨损时，可对导轨1进行更换，不必更换整个型材支架，方便快捷。
43.导轨1与型材支架的连接方式可以为多种，以下以其中具体两种方式为例：
44.其一，如图1所示，导向装置还包括至少一个螺栓4。导轨1上设置有螺栓通孔，限位槽31内设置有螺孔，螺栓4用于穿插螺栓通孔并可拆卸连接于螺孔，使导轨1与限位槽31可拆卸连接。
45.导轨1嵌入限位槽31的部分在导轨1长度方向两端突出于与滚轮2相接的部分，可以形成两端连接头，连接头上设置螺栓通孔。螺栓4具体可以为两个，两个螺栓4分别插入两端连接头的螺栓通孔后，固定在限位槽31的槽底，实现导轨1与限位槽31的固定。
46.其二，如图5所示，限位槽31开口两侧边沿设置有沿长度方向延伸的一对相对设置的卡合条311，导轨1上设置有与一对卡合条311相对应的一对卡合槽11，卡合条311用于可拆卸嵌入卡合槽11中，使导轨1与限位槽31可拆卸连接。
47.卡合槽11设置于导轨1用于嵌入限位槽31的部分上，且设置于导轨1用于嵌入限位槽31的部分和导轨1突出于型材支架部分的连接位置。卡合槽11为沿导轨1长度方向设置，且仅在导轨1底端是指有开口，安装时，卡合条311的顶端由导轨1底端的卡合槽11的开口处插入卡合槽11内，向下推动导轨1直到卡合条311完全插入卡合槽11，完成导轨1的安装。相比螺栓连接的方式，卡合条311和卡合槽11配合，使得导轨1中段也能得到较强的固定，避免导轨1中段变形脱离限位槽31。
48.具体的，导轨1由中碳钢或者轴承钢制成，其表面通过高频淬火处理。滚轮2由不锈钢制成。
49.采用金属滚轮2与高硬度导轨1配合，提高滚轮2耐磨性，防止滚轮2磕碰刮伤，提高滚轮2抗挤压变形能力。导轨1单独加工，在导轨1表面做精磨加工，保证导轨1表面的顺滑程度。
50.为进一步保证，滚轮2在导轨1上滚动的顺滑性，导轨1和滚轮2之间有润滑剂，起到润滑作用的同时，也起到保护滚轮2与导轨1接触面的作用，当有颗粒杂质落到导轨1上，由于润滑剂的作用，在滚轮2滚动时，颗粒杂质不易进入滚轮2与导轨1之间，避免颗粒杂质磨损滚轮2。
51.另一方面，如图1、2、6所示，本实用新型实施例还提供了一种3d打印机，包括上述任一项导向装置，包括上述任一项导向装置的优点，此处不再赘述。
52.进一步的，3d打印机还包括：x轴导向架5、打印头6、钣金架7、滚轮配件8和驱动组件9。
53.其中，导向装置的第一固件3连接于3d打印机的本体，导轨1设置于第一固件3上，钣金架7包括相隔一段距离且平行设置的一对钣金，第一固件3、导轨1和滚轮2均设置于一对钣金之间，滚轮2通过滚轮配件8转动连接于钣金架7，x轴导向架5的两端分别与两个钣金架7连接，打印头6与x轴导向架5连接。驱动组件9与钣金架7连接。驱动组件9用于驱动滚轮2沿导轨1滚动，进而带动x轴导向架5和打印头6沿第一固件3在竖直方向移动。
54.导向装置可以为两个，两侧导向装置结构相同，以其中任一侧为例，第一固件3两侧分别固定有导轨1，一对钣金之间设置有三个滚轮2，其中两个滚轮2连接于第一固件3相背于另一第一固件3的外侧导轨1上，另一滚轮2连接于与外侧导轨1相背的内侧导轨1上，使得钣金架7在第一固件3宽度方向上固定，仅在第一固件3长度方向上移动。x轴导向架5两端连接钣金架7。驱动组件9可以包括丝杆91和丝杆电机92，丝杆91沿第一固件3长度方向与第一固件3固定，丝杆电机92与丝杆91螺纹连接，并与钣金架7固定，丝杆电机92通电后，丝杆电机92内螺母相对丝杆91转动，通过螺纹推动作用，使得丝杆电机92沿着丝杆91移动，进而带动钣金架7沿着第一固件3长度方向移动，同时，滚轮2在导轨1上滚动起到对钣金架7的导向作用，实现钣金架7带动x轴导向架5在竖直方向移动，进而实现打印头6在z轴方向上的自由移动，进行产品的逐层打印。
55.以下对本实用新型实施例进行技术方案的一次性描述：
56.一方面，本实用新型实施例提供了一种3d打印机的导向装置，包括：
57.导轨1；
58.滚轮2，滚轮2侧壁设置有环绕一周的滚动槽21，滚轮2通过滚动槽21滚动接触导轨1上，导轨1用于限定滚轮2的滚动方向。
59.其中，导轨1包括第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面相交形成倒v形凸起；
60.滚动槽21为v型槽，v型槽的内v面与凸起接触。
61.其中，导轨1包括弧形凸起；
62.滚动槽21为弧形槽，弧形槽的内弧面与凸起的外弧面接触。
63.其中，还包括：第一固件3，第一固件3连接于3d打印机的本体，第一固件3包括条形限位槽31，导轨1可拆卸的嵌入限位槽31内。
64.其中，还包括：至少一个螺栓4；导轨1上设置有螺栓通孔，限位槽31内设置有螺孔，螺栓4用于穿插螺栓通孔并可拆卸连接于螺孔，使导轨1与限位槽31可拆卸连接。
65.其中，限位槽31开口两侧边沿设置有沿长度方向延伸的一对相对设置的卡合条311，导轨1上设置有与一对卡合条311相对应的一对卡合槽11，卡合条311用于可拆卸嵌入卡合槽11中，使导轨1与限位槽31可拆卸连接。
66.其中，导轨1由中碳钢或者轴承钢制成，其表面通过高频淬火处理；
67.滚轮2由不锈钢制成。
68.其中，导轨1和滚轮2之间有润滑剂。
69.另一方面，本实用新型实施例还提供了一种3d打印机，包括上述任一项导向装置。
70.其中，3d打印机还包括：x轴导向架5、打印头6、钣金架7、滚轮配件8和驱动组件9；
71.其中，所述导向装置的第一固件3分别连接于3d打印机的本体，导轨1设置于第一固件3上，钣金架7包括平行设置的一对钣金，第一固件3、导轨1和滚轮2均设置于一对钣金之间，滚轮2通过滚轮配件8转动连接于钣金架7，x轴导向架5与钣金架7连接，打印头6与x轴导向架5连接，驱动组件9与钣金架7和第一固件3连接；
72.驱动组件9用于驱动滚轮2沿导轨1滚动，进而带动x轴导向架5和打印头6沿第一固件3在竖直方向移动。
73.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。