[发明专利]使用螺旋齿条和小齿轮的三维打印机的机电运动系统

权利要求书

1.一种用于快速成型机，例如3D打印机这样的三维打印装置的机电运动系统，其装配有至少一个微处理器电子板，所述运动系统的特征在于，所述打印装置仅在水平面X-Y中移动，并且3D打印机的打印装置沿着水平面的轴线X和Y的移动仅通过具有螺旋齿的齿轮和齿条（Cx，Cy）的齿轮运动链来获得，从而减少直齿齿轮的间隙，振动，摩擦和噪音；其中，沿着轴线X的齿条或者沿着水平面的轴线Y的齿条直接固定在系统本身的底盘上，而三维物体的静止表面由电动机（Mz）驱动通过至少一个滚珠丝杠沿垂直轴线Z移动。

2.根据权利要求1所述的运动系统，其特征在于，用于沿轴线X移动的装置包括具有总是有齿轮啮合在其上的齿条（Cx），其安装在由电子管理板控制的电动机（Mx）上；其中，所述电动机（Mx）相对于托架（3）固定，托架（3）在至少一个根据轴线X设置并且平行于齿条（Cx）的特意提供的导向器（4）上运行。

3.根据前述任一权利要求所述的运动系统，其特征在于，沿着轴线Y移动的装置包括至少一个齿条（Cy），其始终与安装在由电子管理板控制的相应电动机（My）上的相应齿轮啮合，其中所述电动机（My）相对于托架（1）固定，托架（1）在至少一个根据轴线Y设置并且平行于齿条（Cy）的特意提供的导向器（2）上运行。

4.根据前述任一权利要求所述的移动系统，其特征在于，沿着轴线Y移动的装置包括两个电动机（My），每个托架（2）一个，其中所述电动机串联连接以保证运动的均匀性。

5.根据权利要求1或2所述的运动系统，其特征在于，对于每个电动机（Mx，My），已经执行了相位，电流，电压以及微步进器准确校准。

6.根据权利要求4所述的运动系统，其特征在于，所述托架（Cy）通过两个横向导向器（4）刚性地连接在一起，其中根据轴线（X）设置的两个横向导向器（4）相互平行并垂直于所述导向器（2）。

7.根据前述任一权利要求所述的运动系统，其特征在于，在所述横向导向器（4）上运行的是相对于电动机（Mx）固定的第三托架（3），安装在电动机（Mx）轴上的齿轮始终与相应的齿条（Cx）啮合，齿条（Cx）也垂直于所述导向器（2）设置。

8.根据权利要求5或7所述的运动系统，其特征在于，所述托架（3）还支撑3D打印装置，例如由挤出机构成的3D打印装置。

9.根据前述任一权利要求所述的运动系统，其特征在于，每个所述齿轮运动链设置使用由金属材料制成具有螺旋齿的齿轮和齿条。

10.根据权利要求4所述的运动系统，其特征在于，作为使用两个电动机（My）用于沿平行于轴线Y的导向器（2）移动托架（1）的替代方案，提供单个电动机（My），其相对于其中一个托架（1）固定，以及所述电动机驱动的托架与沿着轴线（Y）运行的另一托架（1）刚性结构连接。

11.根据权利要求4所述的移动系统，其特征在于，作为使用两个电动机（My）用于沿着平行于轴线Y的导向器（2）移动托架（1）的替代方案，提供单个电动机（My），相对于其中一个托架（1）固定，而在没有电动机的另一个托架（1）上，设置有通过齿轮运动链运动地连接到装配有电动机（My）的托架（1）的齿轮上的齿轮，例如与传动轴配合的锥齿轮系统，该传动轴以这样的方式连接他们，使一个托架（1）的齿轮的旋转将对应于另一个托架（1）上的齿轮的相同旋转。