多軸聯動雙頭3D印表機的製作方法

2023-06-21 23:18:11

本實用新型涉及一種3D印表機，尤其涉及一種運行穩定、列印效率高的多軸聯動雙頭3D印表機。

背景技術：

3D印表機是通過將線材輸送到高溫列印噴頭上進行熔融，再將熔融的材料從列印噴頭擠出，並根據電腦的信號驅動噴頭的移動進而將材料在列印平臺層疊，從而實現3D列印。目前市場上的FDM(Fused Deposition Modeling工藝熔融沉積製造)3D印表機具有工作行程短，單列印頭工作，運行不穩定，列印效率低等缺點。

因此，需要一種運行穩定、列印效率高的多軸聯動雙頭3D印表機。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種運行穩定、列印效率高的多軸聯動雙頭3D印表機。

為了實現上述目的，本實用新型提供的多軸聯動雙頭印表機包括機架、X向驅動機構、Y向驅動機構、Z向驅動機構、列印平臺及一對列印頭，所述Y向驅動機構沿X方向滑動地設置於所述機架上，所述X向驅動機構驅動所述Y向驅動機構滑動，兩所述列印頭沿Y方向滑動地設置於所述Y向驅動機構上，所述Y向驅動機構驅動兩所述列印頭同步滑動，所述列印平臺沿Z方向滑動地設置於所述機架上，所述Z向驅動機構驅動所述列印平臺滑動。

由於本實用新型設置兩個列印頭，通過將兩所述列印頭沿Y方向滑動地設置於所述Y向驅動機構上，再通過所述Y向驅動機構驅動兩所述列印頭滑動，又利用X向驅動機構驅動所述Y向驅動機構沿X方向滑動，因此，兩所述列印頭可沿X或Y方向同步移動，再配合所述Z向驅動機構驅動所述列印平臺下移，使列印材料能一層一層地層疊，實現3D列印，整個列印運行平穩，兩所述列印頭可同時列印兩個產品，極大地提高列印效率。

較佳地，所述X向驅動機構包括一X軸電機、一對X軸及一對第一同步皮帶，所述X軸電機固定於所述機架上，兩所述X軸水平地分別樞接於所述機架的兩相對的第一側，其中一所述第一同步皮帶纏繞於兩所述X軸的同側的端部，另一所述第一同步皮帶纏繞於兩所述X軸的另一側的端部，所述Y向驅動機構橫跨於兩所述第一同步皮帶之間並與兩所述第一同步皮帶連接。通過設置一對X軸及一對第一同步皮帶，並使所述第一同步皮帶纏繞於兩所述X軸的兩端，從而可以使一個X軸電機能同時驅動兩第一同步皮帶，進而實現帶動所述Y向驅動機構的兩端，使所述Y向驅動機構的兩端能同步移動，避免其所述Y向驅動機構的兩端出現位移偏差而使列印位置出現誤差，有效提高列印的精度，同時，驅所述Y向驅動機構的兩端同步移動又可以使所述Y向驅動機構運行更加穩定順暢。

較佳地，所述Y向驅動機構包括Y軸電機、Y軸、第二同步皮帶及一對滑動座，所述滑動座分別滑動地設置於所述機架的兩相對的第二側，所述Y軸的兩端分別與兩所述滑動座固定連接，所述Y軸電機固定於其中一所述滑動座上，所述第二同步皮帶分別纏繞於所述電機的輸出端及另一所述滑動座的皮帶輪上，兩所述列印頭滑動地設置於所述Y軸上且與所述第二同步皮帶連接。通過將所述第二同步皮帶沿Y向纏繞於所述Y軸電機與所述滑動座的皮帶輪之間，從而可以利用所述第二同步皮帶同時連接兩所述列印頭並同步驅動兩所述列印頭移動，實現同時列印，既有利於提高雙列印的精度，又使所述列印頭運行穩定。

具體地，所述機架的兩相對的第二側設有第一導軌，所述滑動座與所述第一導軌滑動配合。設置所述第一導軌，可以所述Y向驅動機構運行更加穩定流暢，提高列印的精度。

具體地，所述Y軸上設有第二導軌，所述列印頭與所述第二導軌滑動配合。設置所述第二導軌，可以所述列印頭運行更加穩定流暢，提高列印的精度。

較佳地，所述Z向驅動機構包括一對Z軸電機、一對絲杆、一對螺母及一第三同步皮帶，兩所述絲杆呈Z向地樞接於所述機架上，且分別位於所述機架的兩相對的第一側，兩所述Z軸電機分別固定於所述機架且輸出端與所述絲杆的上端連接，兩所述螺母分別螺紋連接於兩所述絲杆，所述列印平臺的兩側分別與兩所述螺母固定連接，所述第三同步皮帶纏繞於兩所述絲杆的下端。通過在所述列印平臺的兩側分別設置所述絲杆及螺母，從而可以使所述列印平臺的兩側同時受到驅動力的驅動，進而達到運行平穩，運行精度高的目的。另外，又在兩所述絲杆的下端設置第三同步皮帶，利用所述第三同步皮帶使兩所述絲杆能以相同的轉速驅動，從而使所述列印平臺的兩側能同步上升或下降，進一步提高運行的穩定性及精確性。

具體地，所述機架兩相對的第一側分別設有導向柱及導向套，所述導向柱呈Z向設置，所述導向套滑動地套於所述導向柱外，所述列印平臺與所述導向套固定連接。所述導向柱及導向套配合可以使所述列印平臺沒滑動更加平穩順暢，提高列印精度。

附圖說明

圖1是本實用新型多軸聯動雙頭印表機的結構示意圖。

圖2是本實用新型多軸聯動雙頭印表機的俯視圖。

圖3是圖1中A部分的放大圖。

圖4是本實用新型多軸聯動雙頭印表機的側視圖。

具體實施方式

為詳細說明本實用新型的技術內容、構造特徵、所實現的效果，以下結合實施方式並配合附圖詳予說明。

如圖1所示，本實用新型多軸聯動雙頭印表機100包括機架1、X向驅動機構2、Y向驅動機構3、Z向驅動機構4、列印平臺5及一對列印頭6，所述Y向驅動機構3沿X方向滑動地設置於所述機架1上，所述X向驅動機構2驅動所述Y向驅動機構3滑動，兩所述列印頭6沿Y方向滑動地設置於所述Y向驅動機構3上，所述Y向驅動機構3驅動兩所述列印頭6同步滑動，所述列印平臺5沿Z方向滑動地設置於所述機架1上，所述Z向驅動機構4驅動所述列印平臺5滑動。

再如圖1及圖2所示，所述X向驅動機構2包括一X軸電機21、一對X軸22及一對第一同步皮帶23，所述X軸電機21固定於所述機架1上，兩所述X軸22水平地分別樞接於所述機架1的兩相對的第一側，其中一所述第一同步皮帶23通過皮帶輪纏繞於兩所述X軸22的同側的端部，另一所述第一同步皮帶23通過皮帶輪纏繞於兩所述X軸22的另一側的端部，所述Y向驅動機構3橫跨於兩所述第一同步皮帶23之間並與兩所述第一同步皮帶23連接。通過設置一對X軸22及一對第一同步皮帶23，並使所述第一同步皮帶23纏繞於兩所述X軸22的兩端，從而可以使一個X軸電機21能同時驅動兩第一同步皮帶23，進而實現帶動所述Y向驅動機構3的兩端，使所述Y向驅動機構3的兩端能同步移動，避免其所述Y向驅動機構3的兩端出現位移偏差而使列印位置出現誤差，有效提高列印的精度，同時，驅所述Y向驅動機構3的兩端同步移動又可以使所述Y向驅動機構3運行更加穩定順暢。

再請參閱圖1及圖3，所述Y向驅動機構3包括Y軸電機31、Y軸32、第二同步皮帶33及一對滑動座34，所述滑動座34分別滑動地設置於所述機架1的兩相對的第二側，所述Y軸32的兩端分別與兩所述滑動座34固定連接，所述Y軸電機31固定於其中一所述滑動座34上，所述第二同步皮帶33通過皮帶輪分別纏繞於所述電機的輸出端及另一所述滑動座34的皮帶輪上，兩所述列印頭6滑動地設置於所述Y軸32上且與所述第二同步皮帶33連接。通過將所述第二同步皮帶33沿Y向纏繞於所述Y軸電機31與所述滑動座34的皮帶輪之間，從而可以利用所述第二同步皮帶33同時連接兩所述列印頭6並同步驅動兩所述列印頭6移動，實現同時列印，既有利於提高雙列印的精度，又使所述列印頭6運行穩定。具體地，所述機架1的兩相對的第二側設有第一導軌11，所述滑動座34與所述第一導軌11滑動配合。設置所述第一導軌11，可以所述Y向驅動機構3運行更加穩定流暢，提高列印的精度。所述Y軸32上設有第二導軌35，所述列印頭6與所述第二導軌35滑動配合。設置所述第二導軌35，可以所述列印頭6運行更加穩定流暢，提高列印的精度。

再如圖1及圖4所示，所述Z向驅動機構4包括一對Z軸電機41、一對絲杆42、一對螺母43及一第三同步皮帶44，兩所述絲杆42呈Z向地樞接於所述機架1上，且分別位於所述機架1的兩相對的第一側，兩所述Z軸電機41分別固定於所述機架1且輸出端與所述絲杆42的上端連接，兩所述螺母43分別螺紋連接於兩所述絲杆42，所述列印平臺5的兩側分別與兩所述螺母43固定連接，所述第三同步皮帶44通過皮帶輪纏繞於兩所述絲杆42的下端。通過在所述列印平臺5的兩側分別設置所述絲杆42及螺母43，從而可以使所述列印平臺5的兩側同時受到驅動力的驅動，進而達到運行平穩，運行精度高的目的。另外，又在兩所述絲杆42的下端設置第三同步皮帶44，利用所述第三同步皮帶44使兩所述絲杆42能以相同的轉速驅動，從而使所述列印平臺5的兩側能同步上升或下降，進一步提高運行的穩定性及精確性。所述機架1兩相對的第一側分別設有導向柱7及導向套8，所述導向柱7呈Z向設置，所述導向套8滑動地套於所述導向柱7外，所述列印平臺5與所述導向套8固定連接。所述導向柱7及導向套8配合可以使所述列印平臺5沒滑動更加平穩順暢，提高列印精度。

列印時，所述X軸電機21啟動，帶動其中一所述X軸22轉動，其一所述X軸22通過所述第一同步皮帶23帶動另一所述X軸22同步轉動，此時，所述Y向驅動機構3整體沿X方向水平移動；與此同時，所述Y軸電機31啟動，帶動所述第二同步皮帶33運轉，所述第二同步皮帶33同時帶動兩所述列印頭6在所述Y軸32上移動，從而可以實現對兩所述列印頭6的水平X向及Y向的位置調整。當所述列印頭6進行X向及Y向的移動的同時，所述列印頭6擠出材料在所述列印平臺5上，進而打出產品的第一層。當列印完第一層後，所述Z軸電機41啟動，帶動所述絲杆42轉動，所述絲杆42驅動所述螺母43向下移動，進而使所述列印平臺5在保持表面水平的狀態下降一層材料的厚度的距離，然後所述列印頭6再進行產品的第二層的列印，重複上述步驟，使材料一層一層地層疊，最終完全列印出產品。

由於本實用新型設置兩個列印頭6，通過將兩所述列印頭6沿Y方向滑動地設置於所述Y向驅動機構3上，再通過所述Y向驅動機構3驅動兩所述列印頭6滑動，又利用X向驅動機構2的兩第一同步皮帶23驅動所述Y向驅動機構3的兩端同時沿X方向滑動，因此，兩所述列印頭6可沿X或Y方向同步移動，再配合所述Z向驅動機構4的兩絲杆42驅動所述列印平臺5的兩側同時下移，使列印材料能一層一層地層疊，實現3D列印，整個列印過程的X方向通過雙同步皮帶動力，兩所述Z軸又通過同步皮帶連接實現同步驅動，因而，使整個印表機運行平穩，列印精度高，且兩所述列印頭6可同時列印兩個產品，極大地提高列印效率。

以上所揭露的僅為本實用新型的較佳實例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利範圍，因此依本實用新型申請專利範圍所作的等同變化，仍屬於本實用新型所涵蓋的範圍。