用于桌面型3D打印机的线束滚轮的制作方法

文档序号:15479005发布日期:2018-09-18 22:10阅读:490来源:国知局

本实用新型涉及3D打印领域,特别涉及一种用于桌面型3D打印机的线束滚轮。



背景技术:

3D打印机又称三维打印机,是一种累积制造技术,即快速成形技术的一种机器,它是一种数字模型文件为基础,运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。其基本原理是通过把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层造出来,打印出的产品可以即时使用。3D打印机分为工业型打印机和桌面型打印机,桌面型打印机相对于工业型打印机来说,体积小,价格便宜,因此桌面型打印机可以用于打印较小的物品,例如用在工业设计、创客、教育、医疗、动漫、考古、灯饰等领域。

现有的桌面型3D打印机一般包括机架、支撑平台、X轴横梁、Y轴横梁、打印平台、Z轴横梁、滚动丝杆、横梁、打印头、送料导管和与打印头连接的线束等,线束是为打印头提供服务的设备总体,用于进行数据传输或命令传达等。为了不影响打印机对物体的打印,线束一般横跨放置在X轴横梁上,例如型号为Einstart-S的桌面3D打印机。通过位于截面厚度方向(即Z方向)以及平面方向(即X-Y方向)的三个步进电机控制打印头在X-Y-Z三个方向的运动,从而使得打印头按照一定的路径出丝,喷出的熔融状丝材黏结到工作台上,每加工完一层,工作台下降一层的高度,反复逐层沉积,直至完成一个3D模型的打印。

针对现有的Einstart-S桌面型3D打印机,打印头在步进电机的控制下在X轴横梁上不断地沿X方向往复运动时,横跨放置在横梁上的线束会与X轴横梁产生摩擦,长此以往,线束会磨损,线束的损坏会导致打印机在使用过程中发生故障,影响打印效果;或者需要经常更换线束,维修打印机,浪费资源和成本。



技术实现要素:

本实用新型意在提供一种使横跨在X轴横梁上的线束与X轴横梁之间留有一定间隙而不直接接触的用于桌面型3D打印机的线束滚轮,从而避免线束与X轴横梁直接接触产生摩擦而损坏。

为解决上述技术问题,本实用新型提供的基础方案如下:

用于桌面型3D打印机的线束滚轮,包括安装在X轴横梁上的导轨和骑跨在该导轨上的滑动部;

所述导轨与X轴横梁连接的部分的横截面为矩形,导轨远离X轴横梁的部分的横截面为半圆形,所述半圆形的直径大于矩形的宽度,导轨的两端均设有与导轨可拆卸连接的挡块,所述挡块的相对的面上设有缓冲垫;

所述滑动部包括配合部和活动部,所述配合部上方开设有插孔,所述活动部的下方设有插柱,所述插柱与所述插孔过盈配合,所述活动部通过插柱卡接在配合部的插孔中;

所述配合部的下部开设有与导轨配合的条形槽,所述条形槽的横截面与导轨的横截面形状相同,所述配合部与导轨的相对面上镶嵌有多个滚珠,以及配合部与导轨的相对面上中间位置设有滑轮,所述滑轮的轴向方向与导轨的长度方向垂直,所述配合部与所述导轨通过滚珠和滑轮滑动配合;

所述活动部上开设有供线束穿过的通孔,通孔两侧的口沿倒圆角,通孔内镶嵌有多个滚珠,所述线束连接在打印头上。

基础方案的工作原理及有益效果为:当需要打印3D模型时,打印头在步进电机的控制下在X轴横梁上不断地沿X方向往复运动时,由于X轴横梁上安装有导轨,导轨上骑跨有滑动部,滑动部包括配合部和连接在配合部上方的活动部,配合部与导轨滑动配合,线束穿过活动部的通孔,所以在打印头沿X方向往复运动时,连接在打印头上的线束在打印头的带动下会沿导轨往复滑动;因此,在线束的带动下,活动部也会带动配合部一起沿导轨往复运动。

配合部与导轨的相对面上镶嵌有多个滚珠,以及配合部与导轨的相对面上中间位置设有滑轮,配合部与所述导轨通过滚珠和滑轮滑动配合;由于滚动摩擦系数小于滑动摩擦系数,所以配合部与导轨的相对面上设置的多个滚珠和滑轮减少了配合部与导轨之间的摩擦力,使滑动部能够在线束的带动下在导轨上快速地滑动,从而不会阻碍打印头的移动;并且滑轮的轴向方向与导轨的长度方向垂直,也就是滑轮只能沿导轨的长度方向滚动,相对于滚珠能够沿任意方向滚动,滑轮的设置限制了配合部在导轨上的滑动方向,使配合部能够稳定地在导轨上沿导轨方向滑动;

由于活动部放置在配合部上具有一定的高度,线束穿过活动部的通孔后,横跨在X轴横梁上的线束就不会直接与X轴横梁接触,X轴横梁与线束之间留有一定的间隙,因此避免了线束与X轴横梁直接接触产生摩擦而损坏,进而避免线束的损坏导致打印机在使用过程中发生故障,影响打印效果的情况;增加了线束的使用寿命,节约资源和成本。

导轨与X轴横梁连接的部分的横截面为矩形,导轨远离X轴横梁的部分的横截面为半圆形,半圆形的直径大于矩形的宽度;配合部的下部开设有与导轨配合的条形槽,条形槽的横截面与导轨的横截面形状相同,配合部开设的条形槽的横截面与导轨横截面的形状相同,从而配合部在导轨上滑动时,配合部如果有向上的趋势,配合部与导轨会卡住,所以配合部不会从导轨上向上滑出;又由于导轨的两端均设有与导轨可拆卸连接的挡块,所以当想要取下该配合部时,只需将挡块拆卸下后,将配合部从导轨上滑出即可,当再一次装上该配合部时,再将挡块安装在导轨上,从而避免配合部在使用过程中滑出导轨的情况;并且挡块的相对的面上设置有缓冲垫,是为了配合部在导轨上滑动至导轨的两端时,避免配合部撞击到挡块上容易损坏的情况,进而增加了配合部和挡块的使用寿命。

由于配合部上方开设有插孔,活动部的下方设有插柱,插柱与所述插孔过盈配合,活动部通过插柱卡接在配合部的插孔中;配合部和活动部采用此种卡接的方式,当不需要使用该活动部或者该活动部损坏时可以将活动部从配合部中向上拔出,从而不必要将整个滑动部取下;而相对于活动部与配合部螺纹连接的方式相比,采用向上拔出的方案,是为了避免活动部中穿过有线束时,活动部转动会将线束缠绕而导致不利于将活动部取下。

其中,通孔两侧的口沿倒圆角,通孔内镶嵌有多个滚珠,是为了方便线束闯过通孔中,并且通孔两侧的口沿倒圆角,使线束穿过通孔时,不会擦刮到通孔口沿而刮伤,从而实现了对线束的保护。

进一步,所述挡块与导轨的可拆卸连接为螺纹连接或者铰接连接。

进一步,所述导轨的外表面光滑。

由于配合部与导轨的相对面上设有多个滚珠,配合部与导轨通过滚珠滑动配合,所以导轨采用外表面光滑,能够减少配合部的滚珠与导轨之间的摩擦,进一步防止穿过活动部的线束阻碍打印头的运动。

进一步,所述配合部与所述X轴横梁的相对面上还设有多个滚珠,所述配合部通过滚珠与X轴横梁滑动配合。

采用此种结构,减少了配合部与X轴横梁之间的摩擦,使配合部进一步在导轨上快速地滑动,更进一步防止穿过活动部的线束阻碍打印头的运动,从而不会影响3D模型的打印效果。

进一步,所述滚珠均匀地分布在所述配合部与导轨的相对面上。

滚珠均匀地分布在配合部与导轨的相对面上,使配合部相对于导轨滑动时,受到的摩擦力均匀,配合部能够快速地滑动。

附图说明

图1为本实用新型用于桌面型3D打印机的线束滚轮实施例的结构示意图;

图2为图1所示本实用新型用于桌面型3D打印机的线束滚轮实施例的滑动部和导轨的剖面图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明:

说明书附图中的附图标记包括:X轴横梁1、导轨2、滑动部3、配合部4、活动部5、插孔6、插柱7、条形槽8、挡块9、缓冲垫10、滚珠11、滑轮12、通孔13、线束14、打印头15。

如图1所示,本实用新型用于桌面型3D打印机的线束146滚轮,包括安装在X轴横梁1上的外表面光滑的导轨2和骑跨在该导轨2上的滑动部3;

如图2所示,导轨2与X轴横梁1连接的部分的横截面为矩形,导轨2远离X轴横梁1的部分的横截面为半圆形,半圆形的直径大于矩形的宽度,如图1所示,导轨2的两端均设有与导轨2可拆卸连接的挡块9,挡块9的相对的面上设有缓冲垫10,本实施例中可拆卸连接为螺栓连接,当然也可以采用铰接连接,缓冲垫10采用海绵;

如图2所示,滑动部3包括配合部4和活动部5,配合部4上方开设有插孔6,活动部5的下方设有插柱7,插柱7与所述插孔6过盈配合,活动部5通过插柱7卡接在配合部4的插孔6中;

如图2所示,配合部4的下部开设有与导轨2配合的条形槽8,条形槽8的横截面与导轨2的横截面形状相同,配合部4与导轨2的相对面上镶嵌有多个均匀分布地滚珠11,以及配合部4与导轨2的相对面上中间位置设有滑轮12,滑轮12的轴向方向与导轨2的长度方向垂直,配合部4与所述导轨2通过滚珠11和滑轮12滑动配合;

活动部5上开设有供线束14穿过的通孔13,通孔13两侧的口沿倒圆角,通孔13内镶嵌有多个滚珠11,线束14连接在打印头15上。

该用于桌面型3D打印机的线束146滚轮具体实现过程为:

当需要打印3D模型时,打印头15在步进电机的控制下在X轴横梁1上不断地沿X方向往复运动时,由于X轴横梁1上安装有导轨2,导轨2上骑跨有滑动部3,滑动部3包括配合部4和连接在配合部4上方的活动部5,配合部4与导轨2滑动配合,线束14穿过活动部5的通孔13,所以在打印头15沿X方向往复运动时,连接在打印头15上的线束14在打印头15的带动下会沿导轨2往复滑动;因此,在线束14的带动下,活动部5也会带动配合部4一起沿导轨2往复运动。

配合部4与导轨2的相对面上镶嵌有多个滚珠11,以及配合部4与导轨2的相对面上中间位置设有滑轮12,配合部4与所述导轨2通过滚珠11和滑轮12滑动配合;由于滚动摩擦系数小于滑动摩擦系数,所以配合部4与导轨2的相对面上设置的多个滚珠11和滑轮12减少了配合部4与导轨2之间的摩擦力,使滑动部3能够在线束14的带动下在导轨2上快速地滑动,从而不会阻碍打印头15的移动;并且滑轮12的轴向方向与导轨2的长度方向垂直,也就是滑轮12只能沿导轨2的长度方向滚动,相对于滚珠11能够沿任意方向滚动,滑轮12的设置限制了配合部4在导轨2上的滑动方向,使配合部4能够稳定地在导轨2上沿导轨2方向滑动;

由于活动部5放置在配合部4上具有一定的高度,线束14穿过活动部5的通孔13后,横跨在X轴横梁1上的线束14就不会直接与X轴横梁1接触,X轴横梁1与线束14之间留有一定的间隙,因此避免了线束14与X轴横梁1直接接触产生摩擦而损坏,进而避免线束14的损坏导致打印机在使用过程中发生故障,影响打印效果的情况;增加了线束14的使用寿命,节约资源和成本。

导轨2与X轴横梁1连接的部分的横截面为矩形,导轨2远离X轴横梁1的部分的横截面为半圆形,半圆形的直径大于矩形的宽度;配合部4的下部开设有与导轨2配合的条形槽8,条形槽8的横截面与导轨2的横截面形状相同,配合部4开设的条形槽8的横截面与导轨2横截面的形状相同,从而配合部4在导轨2上滑动时,配合部4如果有向上的趋势,配合部4与导轨2会卡住,所以配合部4不会从导轨2上向上滑出;又由于导轨2的两端均设有与导轨2可拆卸连接的挡块9,所以当想要取下该配合部4时,只需将挡块9拆卸下后,将配合部4从导轨2上滑出即可,当再一次装上该配合部4时,再将挡块9安装在导轨2上,从而避免配合部4在使用过程中滑出导轨2的情况;并且挡块9的相对的面上设置有缓冲垫10,是为了配合部4在导轨2上滑动至导轨2的两端时,避免配合部4撞击到挡块9上容易损坏的情况,进而增加了配合部4和挡块9的使用寿命。

由于配合部4上方开设有插孔6,活动部5的下方设有插柱7,插柱7与所述插孔6过盈配合,活动部5通过插柱7卡接在配合部4的插孔6中;配合部4和活动部5采用此种卡接的方式,当不需要使用该活动部5或者该活动部5损坏时可以将活动部5从配合部4中向上拔出,从而不必要将整个滑动部3取下;而相对于活动部5与配合部4螺纹连接的方式相比,采用向上拔出的方案,是为了避免活动部5中穿过有线束14时,活动部5转动会将线束14缠绕而导致不利于将活动部5取下。

其中,通孔13两侧的口沿倒圆角,通孔13内镶嵌有多个滚珠11,是为了方便线束14闯过通孔13中,并且通孔13两侧的口沿倒圆角,使线束14穿过通孔13时,不会擦刮到通孔13口沿而刮伤,从而实现了对线束14的保护。

以上所述的仅是本实用新型的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本实用新型的保护范围,这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

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