[实用新型]一种用于3D打印机的缸体底盘驱动结构

说明书

本实用新型公开了一种用于3D打印机的缸体底盘驱动结构，底板、侧板相连，丝杠轴、光杆贯穿底板连接底盘和光杆底部固定板，光杆上设置含有双轴直线轴承的直线轴承固定座，直线轴承固定座位于底板上。丝杠轴上丝杠螺母所连接的同步机构连接件通过第一同步机构与Z1伺服电机轴侧的第二同步机构保持同步传动，在同步机构连接件上设置的止推球轴承固定于止推球轴承固定座上。本设计的驱动结构采用螺母转动、丝杠轴平移的方式，精简了零部件，提高了空间利用率，具备高精度控制、低摩擦损耗和高平稳性的特点。

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印机配件，特别是一种用于3D打印机的缸体底盘驱动结构。

背景技术

3D打印机对于结构型产品而言，具有成型快、精度高、原材料成本较低的特点。其运用粉末状原材料，通过逐层打印的方式来实现对产品的制造。根据材料的种类及其使用，现已衍生出熔融沉积造型术、激光立体印刷术和选择型激光烧结术等细分类型的打印机。其中，选择型激光烧结术较为常见。

常见的类型包括SLS选择性激光烧结术和SLM选择性激光熔化术，两者均属于使用激光作为能量介质的3D打印技术。相较于SLS选择性激光烧结术而言，SLM在增材制造的过程中用激光使粉体完全熔化，不需要黏结剂，成型的精度和力学性能都比SLS要好，因此，较前者在某些领域的应用前景要好，例如在医疗、汽车、航天等领域都有极大应用前景。以牙科领域为例，现阶段主要的SLM型3D打印机激光频率主要在200w到500w之间，根据工作时实际激光光斑能量和对应粉层的熔融温度，粉末的工艺层厚多在0.02mm到0.05mm之间。

对于SLM型3D打印机而言，其通常包括供料装置、成型装置、铺粉装置、激光装置和粉料回收装置。其中，供料装置和成型装置的底盘需要使用到驱动装置来驱动。常见的驱动装置结构采用丝杠传动方式，其中，丝杠转动，传动丝杠螺母平移，再配合导轨和滑块，实现竖轴上对底盘的驱动。例如CN110722790A公开的一种3D增材运动系统及其方法中所采用的结构。

该种驱动结构的丝杠轴的位置是固定的，即在设计和安装时，需要为丝杠轴及其相连的设备预留较大的空间，结构松散，空间利用率不高。同时，该种传动方式只能通过与丝杠轴并排的侧边对底盘进行传动，而非轴向，因此，要求丝杠轴贯穿底盘的整个活动空间，并配置相匹配的滑块和导轨来实现传动和方向的固定，结构复杂，摩擦力大。此外，丝杠轴转动进行传动的精度不高，对铺粉层厚有极大影响，难以满足高精度打印的要求。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于3D打印机的缸体底盘驱动结构，以提高整机的空间利用率和运行稳定性，提高运行精度，降低驱动时的摩擦损耗。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于3D打印机的缸体底盘驱动结构，所述3D打印机的底盘位于缸体内，可沿缸体轴线方向活动，缸体底端设计有缸体端盖。缸体底盘驱动机构包括侧板、底板、Z1伺服电机、电机安装座、光杆、丝杠轴、丝杠螺母、直线轴承固定座、光杆底部固定板、第一同步机构和第二同步机构；其中：

底板固定于侧板的一端，底板上开有供光杆、丝杠轴通过的过孔，所述侧板的另一端用于安装到缸体端盖上。

Z1伺服电机通过电极安装座与侧板保持相对静止关系，第二同步机构安装于Z1伺服电机轴端。

丝杠轴垂直贯穿底板中部；直线轴承固定座至少为一个，围绕所述丝杠轴均匀分布，且均平行于丝杠轴，各直线轴承固定座的一端分别设置于底板靠缸体端盖一侧，另一端用于连接到缸体端盖上，至少一直线轴承固定座内部设有双衬型直线轴承，至少一双衬型直线轴承内贯穿设置光杆；光杆、丝杠轴顶部均用于连接到底盘，光杆、丝杠轴底部均与光杆底部固定板连接。

丝杠螺母设置于丝杠轴上，丝杠螺母与第一同步机构连接并保持相对静止关系，Z1伺服电机轴侧的第二同步机构通过第一同步机构与丝杠螺母保持同步传动关系。