[实用新型]一种伺服电机驱动的工业级3D打印机

说明书

本实用新型公开了一种伺服电机驱动的工业级3D打印机。它包括X轴、Y轴、Z轴伺服电机；X轴和Y轴伺服电机端部安装同步带轮，同步带轮与同步带连接，通过其他同步带轮实现传动方向的转换，同步带同时与喷头上安装的同步带轮连接，可带动喷头在固定滑轨上滑动，实现X轴和Y轴方向上的运动；Z轴伺服电机端部安装同步带轮，同步带轮与同步带连接，同步带通过其它同步带轮实现传动方向的转变，传动给丝杆顶端的同步带轮进而实现丝杆的转动，丝杆通过丝牙与固定板连接，固定板与打印平台连接，丝杆转动带动打印平台上下移动，实现Z轴方向上的运动。该3D打印机，打印精度高，打印速度快，驱动系统运行平稳，能保证打印机正常工作。

技术领域

本实用新型属于3D打印技术领域，涉及一种伺服电机驱动的工业级3D打印机。

背景技术

目前，工业级3D打印机普遍使用步进电机作为驱动，步进电机作为驱动存在一些缺陷，而用伺服电机作为驱动能够克服这些缺陷，具体如下：(1)步进电机开环控制，导致打印模型倾斜。控制器与被控制对象只有顺序作用而无反向联系，无法自动纠偏，可能会导致打印误差不断累积，致使打印模型整体倾斜或者变型。伺服电机则为闭环控制，对执行的结果会进行反馈，可以自动修正误差实施精确控制。(2)步进电机低频性较差，导致模型表面比较粗糙。步进电机在低速运转时低频性较差，运行不够平稳，容易出现振动现象，会使模型表面出现凸起或者凹痕。伺服电机在低速运转时则不会出现振动，可以使模型表面更加光滑。(3)步进电机过载性能较差。当电压出现变化时，电机可能出现过载现象，步进电机一般不具备过载能力致使严重影响打印质量。伺服电机则具有较强的过载能力不会对打印产生较大影响。(4)步进电机响应速度较慢，打印比较纤细的部分会出现较大偏差。步进电机从静止到加速工作需要上百毫秒，会造成下料的堆积使打印物件出现变形。而伺服电机的加速性能较好，一般只要几毫秒，不会对打印造成明显影响。

伺服电机的使用会使得打印机的打印精度和打印速度得到很大的提高，可以满足市场对高质量打印的需求，大大提高生产效率，因此，在高端市场也具有更高的市场竞争力。但是，现有的以伺服电机作为驱动的工业级3D打印机，由于传动结构及连接安装方式的局限性，造成3D打印机在工作过程中驱动系统运行不平稳，影响了3D打印机的正常工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种打印精度高、打印速度快、驱动系统运行平稳、能保证打印机正常工作的伺服电机驱动的工业级3D打印机。

本实用新型的技术方案如下：

一种伺服电机驱动的工业级3D打印机，它包括机架、打印平台、打印平台支架、打印喷头、打印喷头固定支架，还包括X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机；X轴伺服电机和Y轴伺服电机固定在机架上的安装座上，X轴伺服电机和Y轴伺服电机端部安装同步带轮(同步轮)，同步带轮与同步带连接，通过其他几个同步带轮实现传动方向的转换，同步带两端分别固定在机架上的两个固定板上，同步带同时与打印机喷头上安装的同步带轮连接，带动打印机喷头在固定滑轨上滑动，从而实现打印机在X轴和Y轴方向上的运动；

Z轴伺服电机固定在机架的安装板上，Z轴伺服电机端部安装同步带轮，同步带轮与同步带连接，同步带通过其它两个同步带轮实现传动方向的转变，传动给丝杆顶端的同步带轮进而实现丝杆的转动，丝杆通过丝牙与机架上的固定板连接，固定板与打印平台连接，最终，丝杆转动带动打印平台的上下移动，从而实现打印机在Z轴方向上的运动。