一种叠式柔性3d打印传动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于快速成型技术领域，更具体地说是涉及一种叠式柔性3D打印传动
目.ο
【背景技术】
[0002]三维打印机，也被称为快速成型技术的一种机器，它是采用三维切片技术，形成数字模型文件的基础，运用粉末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方法，过去常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现在逐渐用于产品的研发和直接制造。现在主流的三维打印机的传动系统，主要分为并联结构和XYZ结构，并联结构属于3轴联动，采用并联设计的传动系统的3D打印机存在空间利用率低、调试困难、精度较低，而XYZ型打印机三轴运动是相互独立的，常见的XYZ型可以分为喷头的方向为XY、打印平台可以上下运动(即Z向运动)或者喷头可以上下运动、打印平台可以XY方向运动，对于成型空间较大的机器而言，打印平台的运动会带来一些问题，例如当平台Z方向运动时，电机功率要求更大、装配要求过高、不易检修和零件的更换困难、且平台的表面的平面性无法保证等，当平台XY方向运动时，在达到同样成型空间时，平台XY运动的框架结构较大、装配要求过高、不易检修和零件的更换难、平台的表面的平面性也无法保证等缺点。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、装配精度要求低、打印精度高的叠式柔性3D打印传动装置。
[0004]本实用新型采用的技术方案是:一种叠式柔性3D打印传动装置，包括长方体框架、两Y轴横梁、一个X轴横梁、Z轴传动机构、Y轴传动机构、X轴传动机构;所述的两Y轴横梁通过Z轴传动机构安装在长方体框架上，两Y轴横梁平行于Y轴设置;所述的X轴横梁的两端分别通过Y轴传动机构安装在两Y轴横梁上，X轴横梁平行于X轴设置;所述的X轴传动机构安装在X轴横梁上。
[0005]上述的叠式柔性3D打印传动装置中，所述的Z轴传动机构包括步进电机、螺杆、直线导轨、连接架、螺母及滑块;所述的步进电机、螺杆和直线导轨安装在长方体框架上，螺杆和直线导轨竖直安装;所述的螺杆与电机连接，所述的连接架通过侧面上的两个螺母连接，滑块安装在连接架的底面上，滑块通过底部的凹槽与直线导轨配合。
[0006]上述的叠式柔性3D打印传动装置中，所述的两个螺母与连接架之间分别设有橡胶下套和橡胶上套。
[0007]上述的叠式柔性3D打印传动装置中，所述Y轴传动机构包括第二直线导轨、第二滑块、第二步进电机及皮带，所述的第二直线导轨安装在Y轴横梁上;所述的第二滑块安装在第二连接架的底部，第二滑块通过底部的凹槽与第二直线导轨配合;所述的第二连接架安装在皮带上，Y轴横梁的一端设有从动皮带轮，另一端设有第二步进电机，第二步进电机的输出轴上设有主动皮带轮，皮带包绕在主动皮带轮和从动皮带轮上。
[0008]上述的叠式柔性3D打印传动装置中，所述的第二连接架上设有橡胶桶，橡胶桶上通过螺纹固定件与X轴横梁的端部连接，X轴横梁安装在皮带上。
[0009]上述的叠式柔性3D打印传动装置中，所述的X轴传动机构包括第三直线导轨、第三滑块、第三步进电机及第二皮带，所述的第三直线导轨安装在X轴横梁上，第三滑块通过底部的凹槽与第三直线导轨配合;所述的第三滑块安装在第二皮带上，X轴横梁的一端设有第二从动皮带轮，另一端设有第三步进电机，第三步进电机的输出轴上设有第二主动皮带轮，第二皮带包绕在第二主动皮带轮和第二从动皮带轮上。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:
[0011]1、本实用新型Z轴传动机构固定于长方体框架上，Y轴传动机构通过Y轴横梁固定于Z轴传动机构之上，X轴传动机构通过X轴横梁固定于Y传动机构轴之上，Z轴、Y轴、X轴传动机构的固定方式形成了叠式，消除了由打印平台本身和运动带来的误差影响；叠式结构使得长方体框架设计变得简单，使得长方体框架零件加工变得简单，装配精度要求大大较低。
[0012]2、本实用新型采用Z轴传动机构中设有橡胶下套和橡胶上套，在Y轴传动机构中设有橡胶桶，使得连接方式柔性化，将装配精度的要求大大降低，降低了成本，提高生产率。
[0013]3、本实用新型采用的Z轴、Y轴、X轴传动机构的叠式结构和柔性化的连接方式，可以对本实用新型的平面性进行补偿，提高了打印平台的使用寿命。
[0014]4、本实用新型采用采用的Z轴、Y轴、X轴传动机构的叠式结构和柔性化的连接方式，使得装配精度大大降低，从而使得机器维护变得简单、方便、易调试。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构不意图。
[0016]图2为本实用新型Z轴连接构件的结构示意图。
[0017]图3为本实用新型Y轴连接构件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0019]如图1-图3所示，本实用新型包括长方体框架1、两Y轴横梁7、一个X轴横梁、Z轴传动机构、Y轴传动机构和X轴传动机构。所述的两Y轴横梁7通过Z轴传动机构安装在长方体框架I上，两Y轴横梁平7行于Y轴设置。所述的X轴横梁19的两端分别通过Y轴传动机构安装在两Y轴横梁7上，X轴横梁19平行于X轴设置。
[0020]所述的Z轴传动机构包括步进电机2、螺杆4、直线导轨3、连接架5、橡胶下套6、橡胶上套8、螺母9及滑块10，直线导轨3和螺杆4竖直安装在长方体框架I上，直线导轨3上安装了滑块10，滑块10通过底部的凹槽与直线导轨3配合。滑块10固定在连接架5的底部，连接架5的两侧面上分别安装了橡胶上套8和橡胶下套6，橡胶上套8和橡胶下套6的外侧分别设有螺母9，螺母9安装在螺杆4上，螺杆4的一端通过滚动轴承11固定在框架I上，螺杆4的另一端连接着带滚轮的步进电机2，带滚轮的步进电机2驱动螺杆4转动使得螺母9上下移动，从而带动连接架5上下运动，形成了 Z轴传动系统。Z轴传动机构的连接架5与Y轴横梁7连接。
[0021]所述Y轴传动机构包括第二直线导轨15、第二滑块16、第二步进电机22及皮带14，Y轴横梁7上固定了第二直线导轨15，第二直线导轨15上安装有第二滑块16，第二滑块16通过底部的凹槽与第二直线导轨15配合。第二滑块16上固定了第二连接架17，第二连接架固定了橡胶桶18，橡胶桶18上通过螺纹固定件20与X轴横梁19的端部连接，X轴横梁19固定在皮带14上，Y轴横梁7的一端设有皮带轮固定座12，皮带轮固定座12上设有从动皮带轮13，Y轴横梁7的另一端设有步进电机固定座21，步进电机固定座21上安装有第二步进电机22，第二步进电机22的输出轴上设有主动皮带轮，皮带14包绕在从动皮带轮13和主动皮带轮上。使用时，第二步进电机22驱动着皮带14带动X轴横梁19沿Y轴方向移动。
[0022]所述的X轴传动机构包括第三直线导轨26、第三滑块27、第三步进电机24及第二皮带25，所述的第三直线导轨26安装在X轴横梁19上，第三滑块27通过底部的凹槽与第三直线导轨26配合，第三滑块27用于固定安装喷头28。第三滑块27的一侧固定在第二皮带25上，X轴横梁19的一端安装有皮带轮固定座30，皮带轮固定座30上安装有第二从动皮带轮29;Χ轴横梁19的另一端安装有步进电机固定座23，步进电机固定座23上安装有第三步进电机24，第三步进电机24的输出轴上设有第二主动皮带轮;第二皮带25包绕在第二从动皮带轮29和第二主动皮带轮上。第三步进电机24用于驱动着第二皮带25，第二皮带25带动着第三滑块27沿X轴方向移动，从而带动第三滑块27上的喷头28沿X轴方向移动。
【主权项】
1.一种叠式柔性3D打印传动装置，其特征在于:包括长方体框架、两Y轴横梁、一个X轴横梁、Z轴传动机构、Y轴传动机构、X轴传动机构;所述的两Y轴横梁通过Z轴传动机构安装在长方体框架上，两Y轴横梁平行于Y轴设置;所述的X轴横梁的两端分别通过Y轴传动机构安装在两Y轴横梁上，X轴横梁平行于X轴设置;所述的X轴传动机构安装在X轴横梁上。2.根据权利要求1所述的叠式柔性3D打印传动装置，其特征在于:所述的Z轴传动机构包括步进电机、螺杆、直线导轨、连接架、螺母及滑块;所述的步进电机、螺杆和直线导轨安装在长方体框架上，螺杆和直线导轨竖直安装;所述的螺杆与电机连接，所述的连接架通过侧面上的两个螺母连接，滑块安装在连接架的底面上，滑块通过底部的凹槽与直线导轨配入口 ο3.根据权利要求2所述的叠式柔性3D打印传动装置，其特征在于:所述的两个螺母与连接架之间分别设有橡胶下套和橡胶上套。4.根据权利要求1、2或3所述的叠式柔性3D打印传动装置，其特征在于:所述Y轴传动机构包括第二直线导轨、第二滑块、第二步进电机及皮带，所述的第二直线导轨安装在Y轴横梁上;所述的第二滑块安装在第二连接架的底部，第二滑块通过底部的凹槽与第二直线导轨配合;所述的第二连接架安装在皮带上，Y轴横梁的一端设有从动皮带轮，另一端设有第二步进电机，第二步进电机的输出轴上设有主动皮带轮，皮带包绕在主动皮带轮和从动皮带轮上。5.根据权利要求4所述的叠式柔性3D打印传动装置，其特征在于:所述的第二连接架上设有橡胶桶，橡胶桶上通过螺纹固定件与X轴横梁的端部连接，X轴横梁安装在皮带上。6.根据权利要求5所述的叠式柔性3D打印传动装置，其特征在于:所述的X轴传动机构包括第三直线导轨、第三滑块、第三步进电机及第二皮带，所述的第三直线导轨安装在X轴横梁上，第三滑块通过底部的凹槽与第三直线导轨配合;所述的第三滑块安装在第二皮带上，X轴横梁的一端设有第二从动皮带轮，另一端设有第三步进电机，第三步进电机的输出轴上设有第二主动皮带轮，第二皮带包绕在第二主动皮带轮和第二从动皮带轮上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种叠式柔性3D打印传动装置，包括长方体框架、两Y轴横梁、一个X轴横梁、Z轴传动机构、Y轴传动机构、X轴传动机构；所述的两Y轴横梁通过Z轴传动机构安装在长方体框架上，两Y轴横梁平行于Y轴设置；所述的X轴横梁的两端分别通过Y轴传动机构安装在两Y轴横梁上，X轴横梁平行于X轴设置；所述的X轴传动机构安装在X轴横梁上。本实用新型消除了由打印平台本身和运动带来的误差影响；叠式结构使得长方体框架设计变得简单，使得长方体框架零件加工变得简单，装配精度要求大大较低。
【IPC分类】B29C67/00, B22F3/00, B33Y30/00
【公开号】CN205255535
【申请号】CN201521111703
【发明人】伍济钢, 龚木红, 蒋勉, 袁继广, 李赞, 石海波
【申请人】湖南科技大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月29日