本發(fā)明涉及3D打印機技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種3D打印機的運動裝置。
背景技術(shù):3D打印即快速成型技術(shù)的一種,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型,后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。3D打印機的運動裝置主要包括:X向運動組件、Y向運動組件和Z向運動組件。運動裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理,直接關(guān)乎到3D打印機的打印精度。目前,在桌面級3D打印行業(yè),普遍打印精度不高,因為設(shè)備本身的機械運動精度不高,因為其運動X、Y、Z軸沒有相對的基準,大多數(shù)的做法是上框通過鈑金結(jié)構(gòu)折彎而成,或是通過開塑料模具注塑而成,亦或是拼接而成,不管通過以上哪種方式,同心度、平行度、垂直度等誤差要求控制在0.03mm之內(nèi),都是非常困難的,且一致性無法保證,其工藝性質(zhì)決定誤差性比較大,且這樣做出來的產(chǎn)品,對安裝調(diào)整要求也很高,耗工時、返工率高,間接成本上升,直接反饋在打印成品上的精度不高。同時針對Z向運動組件,現(xiàn)有技術(shù)中普遍采用的是單Z軸運動機構(gòu),然后在打印平臺下面是靠螺絲頂住彈簧,通過調(diào)整3個點或是4個點,把平臺調(diào)平,使得在打印程序中,設(shè)置的校準功能因彈簧有疲勞強度,一段時間后彈簧的彈力會發(fā)生變化,故需要再次調(diào)整,給使用者帶來很多麻煩,當使用過程中出現(xiàn)平臺不平時,只能停止打印或是接受平臺不平繼續(xù)打印,造成打印品質(zhì)不良。另外針對Z向運動組件,普遍采用的是單Z軸運動機構(gòu),傳動動力的一根絲桿及導(dǎo)向的兩根光軸,位于機器的單邊,形成一種懸臂結(jié)構(gòu),機器運行時容易產(chǎn)生振動,隨著打印產(chǎn)品的重量不同或是打印產(chǎn)品在Z軸平臺上的擺放位置不同,對Z軸平臺都會產(chǎn)生影響,最終影響打印質(zhì)量。由此可見,能否發(fā)明出一種3D打印機的運動裝置,使其具有組裝方便、打印精度高、運行平穩(wěn)、負載大的優(yōu)點成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題,提供一種3D打印機的運動裝置,在現(xiàn)有的3D打印機的運動裝置結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,做了進一步的改進,使其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,組裝方便。且打印精度大大提升、運行平穩(wěn)。為了達到上述技術(shù)效果,本發(fā)明的技術(shù)方案包括:一種3D打印機的運動裝置,包括由X軸運動組件、Y軸運動組件、Z軸升降組件、用于裝設(shè)3D打印頭的打印頭載架和固定框,其特征在于,所述固定框包括呈四邊形的上框和底座,所述X軸運動組件和Y軸運動組件固定于上框,X軸運動組件,所述X軸運動組件包括光軸I、X驅(qū)動裝置和在上框相對的兩個邊對稱設(shè)置的兩個X光軸、兩個X軸滑塊,所述X光軸貫穿X軸滑塊,且兩端固定在上框,所述光軸I與X光軸垂直設(shè)置,所述光軸I貫穿所述打印頭載架,且兩端固定在X軸滑塊上,所述X驅(qū)動裝置與所述X軸滑塊固定連接,驅(qū)動光軸I帶動打印頭載架沿X光軸運動;Y軸運動組件,所述Y軸運動組件包括光軸II、Y驅(qū)動裝置和在上框相對的另外兩個邊對稱設(shè)置的兩個Y光軸、兩個Y軸滑塊,所述Y光軸貫穿Y軸滑塊,且兩端固定在上框,所述光軸II與Y光軸垂直設(shè)置,所述光軸II貫穿所述打印頭載架,且兩端固定在Y軸滑塊上,所述Y驅(qū)動裝置與所述Y軸滑塊固定連接。驅(qū)動光軸II帶動打印頭載架沿Y光軸運動。本發(fā)明的運動裝置,其中,XY軸運動組件結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。使得在打印時精度更高,調(diào)節(jié)定位更方便。在需要運動X軸時,X驅(qū)動組件驅(qū)動X軸滑塊沿X光軸運動,進一步驅(qū)動固定在X軸滑塊上的光軸I,光軸I帶動打印頭載架沿X光軸運動;在需要運動Y軸時,Y驅(qū)動組件驅(qū)動Y軸滑塊沿Y光軸運動,進一步驅(qū)動固定在Y軸滑塊上的光軸II,光軸II帶動打印頭載架沿Y光軸運動。進一步的,所述的X驅(qū)動裝置包括X軸電動機和與所述X軸電動機連接的X軸同步帶,所述X軸同步帶鎖定在所述X軸滑塊上,以帶動X軸滑塊沿X光軸運動;所述的Y驅(qū)動裝置包括Y軸電動機和與所述Y軸電動機連接的Y軸同步帶,所述Y軸同步帶鎖定在所述Y軸滑塊上,帶動Y軸滑塊沿Y光軸運動。進一步的,所述X光軸和Y光軸的兩端均安裝有同步帶輪,所述同步帶輪與所述X軸電動機或Y軸電動機的輸出端連接,每個所述X軸同步帶套接在兩個Y光軸上相對的兩個同步帶輪上,每個所述Y軸同步帶套接在兩個X光軸相對的兩個同步帶輪上。進一步的,其中一個X光軸上的一個同步帶輪與所述Y軸電動機的輸出端連接,其中一個Y光軸上的一個同步帶輪與所述X軸電動機的輸出端連接。所述X軸電動機和Y軸電動機的輸出端通過聯(lián)軸器與所述同步帶輪連接,所述同步帶輪上還設(shè)置有限位柱,用于限定X軸同步帶和Y軸同步帶,避免X軸同步帶和Y軸同步帶脫離同步帶輪。所述X軸電動機驅(qū)動一個Y光軸的一端上的同步帶輪轉(zhuǎn)動,進一步驅(qū)動該同步帶輪上套接的X同步帶運動,所述X同步帶驅(qū)動X軸滑塊沿X光軸移動,進一步驅(qū)動固定在X軸滑塊上的光軸I,最終使光軸I帶動打印頭載架沿光軸II運動。所述Y軸電動機驅(qū)動一個X光軸的一端上的同步帶輪轉(zhuǎn)動,進一步驅(qū)動該同步帶輪上套接的Y同步帶運動,所述Y同步帶驅(qū)動Y軸滑塊沿Y光軸移動,進一步驅(qū)動固定在Y軸滑塊上的光軸II,最終使光軸II帶動打印頭載架沿光軸I運動。進一步的,所述X軸滑塊由上至下依次分為X光軸連接塊、X軸同步帶夾塊和光軸I固定塊,所述Y軸滑塊由上至下依次分為Y軸同步帶夾塊、Y光軸連接塊和光軸II固定塊。所述X光軸貫穿所述X光軸連接塊,所述X軸同步夾塊鎖定X軸同步帶,所述光軸I固定塊固定光軸I。所述Y光軸貫穿所述Y光軸連接塊,所述Y軸同步夾塊鎖定Y軸同步帶,所述光軸II固定塊固定光軸II。進一步的,所述X軸電動機和Y軸電動機通過電機托架固定在上框。進一步的,Z軸升降組件包括Z軸絲桿、絲桿基座、Z軸平臺和Z軸電機,所述Z軸絲桿貫穿所述絲桿基座,并與絲桿基座螺紋連接,所述Z軸絲桿的一端固定在所述上框,另一端與所述Z軸電機連接,所述Z軸平臺與所述絲桿基座固定連接。進一步的,與所述Z軸絲桿相鄰安裝有光軸,所述光軸套設(shè)有直線轉(zhuǎn)軸,所述直線轉(zhuǎn)軸固定在所述Z軸平臺上,所述光軸一端固定在所述固定框上,另一端貫穿所述Z軸平臺,并固定在底座上。進一步的,所述Z軸絲桿的數(shù)量為2~10個,每個所述Z軸絲桿上,位于Z軸平臺下方安裝有同步帶輪,每個所述同步帶輪之間套接有同步帶。以Z軸絲桿作為傳遞動力,以光軸作為向?qū)?,同時同步帶將Z軸絲桿形成同步,保證了Z軸憑條的平整性,同步帶有可以使Z軸絲桿同步,不收打印產(chǎn)品重量及擺放位置的影響。保證3D打印機的Z軸運動平穩(wěn),尺寸精確。進一步的,所述Z軸平臺上安裝有打印平臺。進一步的,所述Z軸平臺與所述打印平臺通過正反螺絲組件連接。進一步的,所述的3D打印機為桌面級3D打印機。本發(fā)明打印平臺和Z軸平臺結(jié)構(gòu)的設(shè)計,通過正反螺絲與打印平臺、Z軸平臺連接在一起,3D打印設(shè)備在安裝調(diào)試時,一次性調(diào)平,后續(xù)做到免維護,能保證3D打印機的...