一种3d打印机的高精度打印运动装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种3D打印机的高精度打印运动装置，该装置在打印平台一侧设有X轴驱动电机和Y轴驱动电机，两电机分别通过驱动轴两端的皮带连接到一对从动轴承，X方向的双滑动轴上各有一个滑动座，两滑动座由X横梁连接，同样Y方向的双滑动轴上也各有一个滑动座，两滑动座由Y横梁连接，两方向上的驱动轴两端的双皮带分别穿过并固定在相应的两滑动座上，X横梁和Y横梁分别穿过3D打印机头。本装置相比于其他类型的3D打印装置，其特点在于分开了滑动轴和转动轴，互不干扰，减少了运动调制，保持3D打印机头的平稳运行。
【专利说明】一种3D打印机的高精度打印运动装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于3D打印【技术领域】，特别涉及一种3D打印机的高精度打印运动装置。
【背景技术】
[0002]现有的小型3D打印机中，多采用同时提供转动和滑动的复合轴装置来驱动3D打印机头运动。该装置采用双滑动座在X方向复合轴上的滑动来驱动3D打印机头在X轴方向运动，同时由这一对复合轴的转动，驱动Y方向复合轴上的滑动座滑动，来实现3D打印机头在Y轴方向的运动。由于同一轴同时做滑动轴和转动轴，该装置工作时会受多种干扰因素影响，从而影响加工精度。当3D打印机头进行较长时间工作时，所述缺点将更突出，大大降低了加工件的合格率。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是:克服现有装置用同一轴同时做滑动轴和转动轴，工作时会受多种干扰因素影响，从而影响加工精度的缺点，设计了一种运行更加平稳的运动装置。
[0004]本实用新型采用的技术方案为:一种3D打印机的高精度打印运动装置，包括X轴驱动电机和Y轴驱动电机，在打印平台一侧设有X轴驱动电机和Y轴驱动电机，在打印平台X、Y方向的对侧分别设有双从动轴承，两电机分别通过驱动轴两端的双皮带连接到相对的双从动轴承；两方向上的驱动轴两端的双皮带分别穿过并固定在相应滑动轴上的一对滑动座上，两对滑动座分别由两横梁连接，两横梁分别穿过3D打印机头。
[0005]其中，该打印运动装置设有相互独立的驱动轴和滑动轴，X轴驱动电机转动X驱动轴，经双皮带同步驱动X方向的双滑动轴上的一对滑动座，X横梁运动，由此实现3D打印机头在X方向上的运动；Y轴驱动电机转动Y驱动轴，经双皮带同步驱动Y方向的双滑动轴上的一对滑动座，Y横梁运动，由此实现3D打印机头在Y方向上的运动。
[0006]其中，该打印运动装置的打印平台由一个整块的金属板，在中间开孔形成，中间开孔区域为打印头的工作区域，开孔大小和载物台的大小相匹配。
[0007]本实用新型的优点为:
[0008](I)、该运动装置设有相互独立的驱动轴和滑动轴，通过将同一轴上的复合运动分解为2个轴独立运行的简单运动，使Χ、Υ方向互不干扰，减少了运动调制，增加了 3D打印机头运动时的稳定性，提高了 3D打印的精度。
[0009](2)、相比用同一轴同时做滑动轴和转动轴的运动装置，该装置抗干扰能力强，3D打印机长时间工作时也能保持高精度打印。
[0010](3)、打印平台的四周边框上有足够的面积，因此具有很强的灵活性，可以按需要加载光轴、导轨，以及伺服用光栅等部件，实现全闭环控制，进一步提高传动精度和防止丢
止/J/ O
[0011](4)、该运动装置的X轴驱动电机和Y轴驱动电机，设在打印平台一侧，在打印平台Χ、y方向的对侧分别设有双从动轴承，通过与双从动轴承连接的皮带，两电机分别驱动X横梁和Y横梁的运动，实现3D打印机头在双方向上稳定的往返运动，降低了双向打印误差。
[0012](5)、因为该运动装置设有相互独立的驱动轴和滑动轴，避免了部件误差的叠加和放大效应，在部件设计、安装精度、控制电路良好的情况下，X、Y轴定位精度可以轻松达到I~3 μ m，精度指标大大超过熔融沉积型3D打印机的精度要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的一种3D打印机的高精度打印运动装置的结构示意图；
[0014]图2为本实用新型的一种3D打印机的高精度打印运动装置的顶视图；
[0015]其中:X轴驱动电机1，Y轴驱动电机2，第一驱动轴3，第二驱动轴4，第一皮带5，第二皮带6，第三皮带7，第四皮带8，第一从动轴承9，第二从动轴承10，第三从动轴承11，第四从动轴承12，第一滑动轴13，第二滑动轴14，第三滑动轴15，第四滑动轴16，第一滑动座17，第二滑动座18，第三滑动座19，第四滑动座20，X横梁21，Y横梁22，打印机头23，打印平台24。
【具体实施方式】
[0016]以下说明本实用新型的实施例。但以下的实施例仅限于解释本实用新型，本实用新型的保护范围应包括权利要求的全部内容，而且通过以下实施例对该领域的技术人员即可以实现本实用新型权利要求的全部内容。 [0017]如图1所示，3D打印机的高精度打印运动装置。该装置在支撑架24的相邻两侧各设有X轴驱动电机I和Y轴驱动电机2，X轴驱动电机I通过第一驱动轴3两端的第一皮带5、第二皮带6连接到对面的第一从动轴承9、第二从动轴承10，X方向的第一滑动轴13上有第一滑动座17，第二滑动轴14上有第二滑动座18，两滑动座由X横梁21连接，第一皮带5、第二皮带6分别穿过并固定在第一滑动座17、第二滑动座18上；Y轴驱动电机2通过第二驱动轴4两端的第三皮带7、第四皮带8连接到对面的第三从动轴承11、第四从动轴承12，Y方向的第三滑动轴15上有第三滑动座19，第四滑动轴16上有第四滑动座20，两滑动座由Y横梁22连接，第三皮带7、第四皮带8分别穿过并固定在第三滑动座19、第四滑动座20上，X横梁21和Y横梁22分别穿过3D打印机头23。
[0018]本装置工作时，X轴驱动电机I转动驱动轴3，经第一皮带5、第二皮带6同步驱动第一滑动轴13、第二滑动轴14上的第一滑动座17、第二滑动座18，X横梁21运动，由此实现3D打印机头23在X方向上的运动；Υ轴驱动电机2转动第二驱动轴4，经第三皮带7、第四皮带8同步驱动第三滑动轴15、第四滑动轴16上的第三滑动座19、第四滑动座20，Y横梁22运动，由此实现3D打印机头23在Y方向上的运动。
[0019]本领域内普通的技术人员的简单替换和更换都是本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种3D打印机的高精度打印运动装置，包括X轴驱动电机和Y轴驱动电机，其特征在于:在打印平台一侧设有X轴驱动电机和Y轴驱动电机，在打印平台Χ、y方向的对侧分别设有双从动轴承，两电机分别通过驱动轴两端的双皮带连接到相对的双从动轴承；两方向上的驱动轴两端的双皮带分别穿过并固定在相应滑动轴上的一对滑动座上，两对滑动座分别由两横梁连接，两横梁分别穿过3D打印机头。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印机的高精度打印运动装置，其特征在于:该打印运动装置设有相互独立的驱动轴和滑动轴，X轴驱动电机转动X驱动轴，经双皮带同步驱动X方向的双滑动轴上的一对滑动座，X横梁运动，由此实现3D打印机头在X方向上的运动；Y轴驱动电机转动Y驱动轴，经双皮带同步驱动Y方向的双滑动轴上的一对滑动座，Y横梁运动，由此实现3D打印机头在Y方向上的运动。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印机的高精度打印运动装置，其特征在于:所述的打印平台由一个整块的金属板，在中间开孔形成，中间开孔区域为3D打印头的工作区域，开孔大小和载物台 的大小相匹配。
【文档编号】B29C67/00GK203752536SQ201420125691
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】吴旭, 周江宁, 何海辉, 王黎丽, 刘雅静, 程新萍, 孙红娟 申请人:中国科学技术大学