一種滑動式運動的打印頭結構的制作方法

本實用新型涉及3D打印機領域，確切地說是指一種滑動式運動的打印頭結構。

背景技術：

3D打印機通過一塊微處理器的主電路板將處理后的3D模型文件轉換成X、Y、Z軸和E軸噴頭供料的步進電機數據，交給4個或多個步進電機控制電路進行控制，然后通過步進電機控制電路控制工件輸出打印頭X軸、Y軸方向移動、Z軸的垂直移動和E軸(噴頭供料)的速度，比較精確地通過高溫噴頭將原料(PLA塑料絲)融化后一層一層地噴在工件輸出打印平臺上疊加，形成最終的實體模型。

目前，3D打印機打印頭X軸、Y軸方向移動工作原理常見方式是：由步進電機傳動，帶動同步輪轉動，由于同步帶和同步輪間的嚙合，便拖動同步帶來回運動，并傳遞動力使X軸、Y軸也做往返運動，再加上直線光軸和直線軸承或箱式軸承的配合導向，這樣的結構才確保X軸和Y軸運動方向是直線的。以上所述的現有技術具有如下缺點：1.光軸與直線軸承的配合精度不高，導致在導向傳動過程中運動定位有偏差；2.光軸直線度和直徑誤差較大，導向傳動過程容易出現卡頓、偏向等問題；3.光軸在安裝完機器后，運輸過程容易變形，最后導致機器不能使用；4.軸承里面的小滾珠容易脫落或卡死不再滾動，傳動過程摩擦光軸阻力大，易刮損光軸；5.此結構在X軸、Y軸運動中由于光軸和軸承的導向過程有抖動而導致打印精度下降。

技術實現要素：

針對上述缺陷，本實用新型解決的技術問題在于提供一種滑動式運動的打印頭結構，能夠改善X軸、Y軸在相對垂直運動中的直線運動精度，提高打印頭的定位精度從而提升打印質量。

為了解決以上的技術問題，本實用新型提供的一種滑動式運動的打印頭結構，包括固定架、打印頭、設置在所述固定架上的X軸傳動組件、兩組Y軸傳動組件，所述兩組Y軸傳動組件分別設置在所述X軸傳動組件的兩側；

所述X軸傳動組件包括X軸步進電機、X軸同步輪、X軸從動軸承、X軸同步帶、X軸滑軌、與所述X軸滑軌相適配的X軸滑塊；所述打印頭設置在X軸滑塊上，所述X軸同步輪與所述X軸步進電機連接，所述X軸同步帶架設在所述X軸同步輪和所述X軸從動軸承之間；

所述Y軸傳動組件包括Y軸步進電機、Y軸同步輪、Y軸同步帶、Y軸從動軸承、Y軸滑軌、Y軸滑塊，所述Y軸同步輪與所述Y軸步進電機固定，所述Y軸同步帶架設在所述Y軸同步輪與所述Y軸從動軸承之間。

優選地，所述固定架包括X軸固定板以及分別設置在所述X軸固定板兩側的兩個Y軸固定板，所述X軸滑軌固定在所述X軸固定板，所述Y軸滑軌固定在所述Y軸固定板上。

優選地，所述X軸固定板的兩端下部分別與所述Y軸滑塊的上部固定。

優選地，所述Y軸步進電機設置在所述Y軸固定板的一端，所述Y軸從動軸承設置在所述Y軸固定板的另一端。

優選地，所述X軸步進電機設置在所述X軸固定板一端上方，所述X軸 從動軸承設置在X軸固定板的另一端。

本實用新型提供的滑動式運動的打印頭結構，包括固定架、打印頭、設置在所述固定架上的X軸傳動組件、兩組Y軸傳動組件，所述兩組Y軸傳動組件分別設置在所述X軸傳動組件的兩側；所述X軸傳動組件包括X軸步進電機、X軸同步輪、X軸從動軸承、X軸同步帶、X軸滑軌、與所述X軸滑軌相適配的X軸滑塊；所述打印頭設置在X軸滑塊上，所述X軸同步輪與所述X軸步進電機連接，所述X軸同步帶架設在所述X軸同步輪和所述X軸從動軸承之間；所述Y軸傳動組件包括Y軸步進電機、Y軸同步輪、Y軸同步帶、Y軸從動軸承、Y軸滑軌、Y軸滑塊，所述Y軸同步輪與所述Y軸步進電機固定，所述Y軸同步帶架設在所述Y軸同步輪與所述Y軸從動軸承之間。本實用新型的打印頭結構，由于滑軌與滑塊的配合度高，能在X軸、Y軸垂直運動結構中起到確保兩個方向的直線運動順滑，提高打印精度。另外此種導向運動方式使得整個X軸、Y軸垂直運動結構更加牢固穩定，長期使用破損情況較低，也便于整個結構的安裝和拆卸維修。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中齒輪齒條嚙合方式運動的打印頭的結構示意圖；

圖2為圖1中X軸傳動組件的結構示意圖；

圖3為圖1中X軸滑塊的結構示意圖。

具體實施方式

為了本領域的技術人員能夠更好地理解本實用新型所提供的技術方案，下 面結合具體實施例進行闡述。

本實施例中的滑軌滑塊導向運動方式的3D打印頭結構主要用于3D打印機X軸、Y軸垂直運動結構，該結構主要用于熱熔堆積技術(FDM)的3D打印機。

如圖1～圖3所示，滑軌滑塊導向運動方式的3D打印頭結構包括固定架，打印頭，固定架上設有X軸傳動組件，在X軸傳動組件的兩側，分別設有一Y軸傳動組件，兩組Y軸傳動組件結構相同。X軸傳動組件包括X軸步進電機8、X軸同步輪10、X軸同步帶11、X軸滑軌6、X軸滑塊7；其中，X軸傳動組件設置在X軸固定板2上，X軸滑軌6固定在X軸固定板2上，X軸滑塊7設置在X軸滑軌6上，并與之相適配，可在X軸滑軌6上滑動，打印頭9設置在X軸滑塊7上；X軸步進電機8設置在X軸固定板2一端上方，X軸從動軸承設置在X軸固定板2的另一端，X軸同步輪10與X軸步進電機8連接，X軸同步帶11架設在X軸同步輪10和軸承之間。Y軸傳動組件包括Y軸步進電機1、Y軸同步輪3、Y軸同步帶4、Y軸從動軸承5、Y軸滑軌12、Y軸滑塊13；Y軸滑軌12設置在一Y軸固定板上，Y軸滑塊13設置在Y軸滑軌13上，二者相適配，可在其上滑動；X軸固定板2的兩端下部分別與一Y軸滑塊13的上部固定；Y軸步進電機1設置在Y軸固定板的一端，Y軸從動軸承5設置在Y軸固定板的另一端，Y軸同步輪3與Y軸步進電機1固定，Y軸同步帶4架設在Y軸同步輪3與Y軸從動軸承5之間。

本實施例中的打印頭結構，其工作過程如下：

其工作原理為：微處理器的主電路板將處理后的3D模型文件轉換成X、 Y、Z軸和E軸噴頭供料的步進電機數據，當X軸的步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動X軸步進電機8按設定的方向轉動一個固定的角度(即步進角)，通過控制脈沖個數來控制角位移量，X軸同步輪10跟隨X軸步進電機8轉動相同的角度，由與X軸同步輪10緊密結合的X軸同步帶11把這一角度轉換成一定量的直線位移，再經過X軸滑軌6、X軸滑塊7的直線導向運動這一結構確保X軸上的打印頭做固定的直線往返運動，如圖2所示。而兩個Y軸步進電機1也按設定的方向轉動一個固定的角度，Y軸同步輪3也跟隨2個Y軸步進電機1轉動相同的角度，兩個Y軸同步輪3則同時同步帶動Y軸同步帶4直線移動一個相應的值，也由Y軸滑軌12、Y軸滑塊13帶動整個X軸在Y方向上做直線運動，從而確保Y軸方向的移動始終在一直線上，如圖3所示。

本實施例的齒輪齒條嚙合方式運動的打印頭結構，具有如下優點：

1、使用壽命長，耐磨損，不易變形；

2、裝配誤差小，便于安裝和拆卸維修保養；

3、更容易保持XY軸兩邊處于同一水平面；

4、工作平穩，可靠性高；

5、滑軌滑塊配合度高，滑軌直線度好；

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些 實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。