[实用新型]一种FDM3D打印机垂直传动限位系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及FDM 3D打印机设计制造领域，具体为一种FDM 3D打印机垂直传动限位系统。

背景技术：

随着3D打印机开源技术的公开及3D打印技术的发展，3D打印机受到越来越多的关注， 3D打印机的设计也越来越个性化，作为颠覆性的制造技术，3D打印机的应用也越来越广泛，个性化的FDM 3D打印机设计制造要求的增多，垂直传动限位系统要求小型化设计，简洁易安装，并且耐用性提高，还得满能长时间的3D打印工作。

FDM 3D打印机水平加工台在垂直运动中依靠限位系统进行调零，这样才能保证水平加工台工作时能保持在规定的范围之内，防止水平加工台超过加工范围发生故障，由于空间尺寸的限制，FDM 3D打印机垂直传动限位系统要求占据的空间小，精度高，反应灵敏，尤其是位置可调，能克服限位系统不能调节位置的缺陷，以解决水平加工台调平过程中产生的位移窜动。

实用新型内容：

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种FDM 3D打印机垂直传动限位系统，以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：所述一种FDM 3D打印机垂直传动限位系统包括限位开关、支撑方管、单片机、电动机、传动系统，所述限位开关安装在所述支撑方管上，同时所述限位开关通过数据线连接所述单片机，所述单片机通过数据线连接所述电动机，所述电动机连接所述传动系统。

本实用新型中，所述限位开关由滚轮、上转臂、弹簧、套架、滑轮、压板、触点、横板组成的，所述限位开关壳体尺寸为28×64×25mm，安装孔距离为21×56mm，最大工作电流为 2-5A，工作温度为2-40℃，使用寿命为300-500万次。

进一步地，所述限位开关安装在所述支撑方管上，所述限位开关的22AWG的导线布在所述支撑方管内部，所述支撑方管采用不锈钢材料，所述支撑方管截面为正方形，边长为7-12mm，所述支撑方管的长度为15-25mm，厚度为1-3mm，所述支撑方管必须有一定的耐蚀性和尺寸稳定性，以满足限位开关的位置精度，所述支撑方管开有两个圆形小孔，圆形孔的直径为3-7mm，通过螺丝固定在FDM 3D打印机机架上。

进一步地，本实用新型所述的支撑方管可以换用铝合金材料，所述支撑方管的位置可以发生改变，可以安装在FDM 3D打印机的整体框架上。

本实用新型中，所述单片机能够实现步进控制电动机的功能，比较宽的输入电压，可接受输入电压范围为3-12V，工作电压为5V，丰富的IO源，包括54个数字输入输出口，16个模拟输入输出口，I/O口的输出电流为40mA，管脚输出电流为50mA，闪存空间为Kb，时钟频率为 16MHz，工作稳定，性能可靠，当所述限位开关发出一定的信号后，所述单片机能够控制所述电动机进行反向传动。

进一步地，本实用新型所述的单片机可以控制所述电动机的正反转，反向转动的转速要大于所述电动机正向转动的转速。

进一步地，所述电动机步距角精度为±5％，最大转矩/额定转矩为2.2N.m，启动转矩为 1.9N.m，所述电动机外型长×宽×高尺寸分别为为820mm×430mm×530mm，电动机轴伸出段直径为60mm，电动机轴深处段安装长度为110mm，电动机中心高度为225mm。

进一步地，所述电动机能够实现步进控制，步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分0.007°/微步。

有益效果：

本实用新型通过限位开关、支撑方管、单片机、电动机、传动系统，实现了控制FDM 3D 打印机的水平工作台的限位运动，同时所述限位开关的位置可以调节，防止了FDM 3D打印机的水平工作台的调平引起限位系统的精度降低，本实用新型所需要的零件比较少，零件的购买成本比较低，零件的更换维护也比较方便，降低了FDM 3D打印机的生产制造成本。

附图说明：

图1为所述一种FDM 3D打印机垂直传动限位系统的安装示意图；

图2为所述一种FDM 3D打印机垂直传动限位系统的信号流程示意图；

图3为所述一种FDM 3D打印机垂直传动限位系统的支撑方管结构示意图；

限位开关1、支撑方管2、单片机3、电动机4、传动系统5、水平工作台6

具体实施方式：

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。