一种3D打印机及其打印平台用同步升降机构的制作方法

本实用新型涉及打印设备领域，特别是涉及一种3d打印机及其打印平台用同步升降机构。

背景技术：

3d打印机又称三维打印机，是采用快速成型技术的一种机器，它以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。现有的3d打印机都是利用打印平台在x、y、z轴向方向自由运动来完成打印，目前市场上的存在的打印平台升降机构一般是采用两个电机连接两根丝杆同时带动平台的升降运动。

授权公告号为cn207669812u，授权公告日为2018.07.31的实用新型专利公开了一种打印平台升降机构以及3d打印机，打印平台升降机构包括两组皮带传动单元，两组皮带传动单元的传动方向相同，两组皮带传动单元传动连接在平台主体上，两组皮带传动单元位于平台主体的过其自身轴线的中心面的两侧且对称设置，每组皮带传动单元包括皮带主体、主动皮带轮、从动皮带轮以及电机，利用电机驱动每组皮带传动单元运动。

上述的打印平台升降机构在使用时，利用两组皮带传动单元带动打印机的平台主体升降，每组皮带传动单元通过各自的电机驱动。但是这样导致两个电机的机械协调性降低，例如当其中一个电机在线路出现问题的时候会导致两个电机不同步运行，进而使3d打印机打印平台出现倾斜偏差，极易造成机器损坏；而且两个电机驱动也增加了3d打印机的成本和能耗。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种打印平台用同步升降机构，以解决现有技术中的3d打印机的两个电机驱动平台主体升降时协调性降低，容易造成机器损坏，也增加了3d打印机的成本和能耗的问题；本实用新型还提供了一种使用该打印平台用同步升降机构的3d打印机。

本实用新型的打印平台用同步升降机构的技术方案为：

一种打印平台用同步升降机构，包括对称布置在3d打印机的平台主体的两侧的第一丝杠螺母机构和第二丝杠螺母机构，第一丝杠螺母机构和第二丝杠螺母机构均包括转动装配在3d打印机上的丝杆和螺纹装配在丝杆上的升降螺母，升降螺母用于与所述平台主体周向止转装配且轴向挡止装配，所述打印平台用同步升降机构还包括驱动电机，第一丝杠螺母机构的丝杆、第二丝杠螺母机构的丝杆和所述驱动电机三者之间通过同步传动机构传动连接。

进一步地，所述驱动电机上设置有驱动轮，各个丝杆的底部均布置有传动轮，所述传动轮与驱动轮均为布置有传动齿的同步轮，所述驱动轮与传动轮之间连接有同步带，所述驱动轮、传动轮以及同步带形成所述同步传动机构。

进一步地，所述同步传动机构还包括布置在所述同步带的外侧的张紧轮。

进一步地，所述张紧轮有两个，驱动轮、张紧轮以及传动轮成t形布置。

进一步地，所述丝杆的两端均布置有轴承座，所述丝杆通过轴承座转动装配在3d打印机上。

进一步地，所述打印平台用同步升降机构还包括与所述丝杆并行布置的导向杆，导向杆用于穿装在所述平台主体上以对平台主体的升降运动导向。

进一步地，所述导向杆上还套装有直线轴承，所述直线轴承用于与所述平台主体固定连接。

进一步地，所述丝杆的两侧各布置由一个导向杆，两个导向杆对称布置在丝杆的两侧。

本实用新型的3d打印机的技术方案为：

一种3d打印机，包括平台主体和驱动所述平台主体升降的同步升降机构，所述同步升降机构为上述的任一技术方案中的打印平台用同步升降机构

本实用新型的有益效果是，同步升降机构包括两组丝杠螺母机构，两组丝杠螺母机构的丝杆上通过同步传动机构与驱动电机传动连接，驱动电机在转动时可带动两个丝杆同步转动，保证平台主体的两侧平衡受力，避免造成机器损坏，同时也减少了驱动电机的数量，降低了3d打印机的成本。

进一步地，同步带和同步轮占用的空间小，降低升降机构的成本。

进一步地，张紧轮可以使同步带保持张紧状态。

进一步地，两个张紧轮、同步轮以及驱动轮成t形布置可以增大同步带与张紧轮之间的包角。

进一步地，轴承座可以减小丝杆转动时的阻力。

进一步地，导向杆可以对平台主体的升降进行导向，避免升降平台翻转。

进一步地，直线轴承可以减小平台主体升降时受到的阻力。

附图说明

图1是本实用新型的3d打印机的实施例1的结构示意图；

图2是图1的3d打印机的同步升降机构的结构示意图。

其中，1-底座，2-平台主体，3-驱动电机，4-丝杆，5-升降螺母，6-轴承座，7-传动轮，8-驱动轮，9-同步带，10-张紧轮，11-导向杆，12-直线轴承。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的3d打印机的实施例1，如图1与图2所示，该3d打印机包括底座1、平台主体2和同步升降机构，平台主体2水平布置，底座1用于对3d打印机进行支撑，同步升降机构布置在底座1上且与平台主体2连接，平台主体2为水平布置的矩形结构，同步升降机构用于驱动平台主体2升降。

同步升降机构包括驱动电机3、丝杠螺母机构和布置在丝杠螺母机构上的传动轮7，驱动电机3和传动轮7通过同步传动机构传动连接。驱动电机3为步进电机，便于驱动电机3控制平台主体2瞬间启动以及急速停止。

丝杠螺母机构共有两组，两组丝杠螺母机构对称布置在平台主体2的宽度方向的两侧。定义两组丝杠螺母机构为第一丝杠螺母机构和第二丝杠螺母机构，第一丝杠螺母机构和第二丝杠螺母机构的结构相同，此处仅以一组为例进行说明。丝杠螺母机构包括丝杆4和螺纹装配在丝杆4上的升降螺母5，升降螺母5与平台主体2通过螺钉固定连接，可以保证升降螺母5与平台主体2周向止转装配和轴向挡止装配，丝杆4转动时，在平台主体2的作用下升降螺母5不转动，从而在丝杆4上做升降运动，同时由于升降螺母5与平台主体2轴向挡止，升降螺母5带动平台主体2同步升降。

丝杆4的轴向两端分别布置有轴承座6，丝杆4底部的轴承座6通过螺钉固定在底座1上，丝杆4顶部的轴承座6固定3d打印机上，丝杆4与轴承座6之间通过轴承连接，丝杆4通过轴承座6转动装配在3d打印机上。轴承座6可以减小丝杆4转动时的阻力，便于丝杆4转动。

丝杆4的底部固定设置有传动轮7，驱动电机3的输出轴上设置由驱动轮8，驱动轮8和传动轮7均为布置由传动齿的同步轮，驱动轮8和传动轮7之间连接有与之啮合的同步带9。定义同步带9设置有啮合齿的一侧为内侧，同步带9的外侧布置有张紧轮10，张紧轮10共有两个，驱动轮8、两个传动轮7以及两个张紧轮10之间成t形布置；在其他实施例中，张紧轮10也可以仅有一个。张紧轮10可以使同步带9保持张紧状态，t形布置可以增大同步带9与张紧轮10之间的包角，增大同步带9与张紧轮10、驱动轮8之间的摩擦力，同步传动机构由驱动轮8、同步带9和传动轮7形成。

同步平台升降机构还包括与丝杆4并行布置的导向杆11，导向杆11共有四个且均匀分布在平台主体2的四个角落处。丝杆4的两侧各布置有一个导向杆11，两个导向杆11以丝杆4为轴对称布置。导向杆11上套装有直线轴承12，直线轴承12与平台主体2通过螺钉固定连接。驱动电机3驱动丝杆4转动时，导向杆11可以对平台主体2的升降进行导向，避免升降平台翻转；直线轴承12可以减小平台主体2升降时受到的阻力。

本实用新型的3d打印机的实施例2，与实施例1的区别在于，本实施例中，丝杆底部的传动轮以及驱动电机上的驱动轮均为理论，传动轮与驱动轮之间连接有链条，同步传动机构由链轮和链条形成。

本实用新型的3d打印机的实施例3，与实施例1的区别在于，本实施例中，丝杆的底部布置由齿轮，驱动电机与丝杆之间通过齿轮组传动连接，同步传动机构由齿轮和齿轮组形成。

本实用新型的3d打印机的其他实施例中，也可以省略张紧轮；导向杆也可以仅有一个。

本实用新型的打印平台用同步升降机构的实施例，其具体结构与上述任一3d打印机的实施例中的同步升降机构的结构相同，此处不做详细赘述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。