[发明专利]由直线电机驱动的3D打印机XY轴传动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械直行传动机构，具体地讲，本发明涉及一种用于3D打印机的XY轴传动机构，特别是一种由直线电机驱动的3D打印机XY轴传动机构。

背景技术

3D打印技术是一种以计算机三维设计模型为蓝本，通过专用软件分层离散和数控成形系统实现既定运动，并利用激光束、热熔喷嘴等载体将金属粉末、或陶瓷粉末、或塑料等材料送至目标位置处，经逐层堆积黏结，最终叠加成实体产品或模型。机械直行传动机构是3D打印机的传动机构，通常采用丝杆传动方式或同步带传动方式，也有由丝杆和同步带配套的混合传动方式。这些传统的机械直行传动机构结构简单，而且技术成熟，运行可靠，完全能够满足常规机械的传动需求，3D打印机属于一种精密机械设备，应用现有技术的丝杆或同步带虽然能够达到预期目的，但实际使用也存在一些不足。例如，丝杆传动存在背隙，承载能力低等问题。同步带传动存在过载跳齿，受力易变形等问题。尽管丝杆传动和同步带传动配套使用能够部分补偿不足，可是这种结构配套的传动件偏多，使用中一方面增加故障率，另一方面因中间环节多带来的累积误差大的新问题。另外，现有技术的丝杆和同步带为纯机械产品，自身没有信息反馈能力，不能做到及时修正或消除定位误差。

发明内容

本发明主要针对现有技术的丝杆或同步带在3D打印机中使用存在的问题，提出一种由直线电机驱动的3D打印机XY轴传动机构，该机构体积小、结构简单、加速度快、运动平衡性好、定位误差小和传动精度高。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

由直线电机驱动的3D打印机xy轴传动机构，它是层叠在一起既可各自独立运动又可联动的x轴传动机构和y轴传动机构组合体，位于底层的y轴传动机构包括定基座、y轴导轨、y轴直线电机定子和y轴直线电机转子。位于上层的x轴传动机构包括x轴导轨、x轴直线电机定子、打印平台、x轴直线电机转子和移动基座。其改进之处在于：所述定基座为矩形板块，朝上的板面两边分别固定安装一根y轴导轨，居中安装的y轴直线电机定子与两侧的y轴导轨相平行。所述移动基座底面四角处分别设有等高的滑块，滑块与y轴导轨道滑动配合，移动基座底面居中位置固定连接y轴直线电机转子，y轴直线电机转子与y轴直线电机定子配合，由此构成移动基座随y轴直线电机转子而动的，并沿y轴导轨往复直行机构。移动基座朝上板面两边分别安装相互平行的x轴导轨，在两根x轴导轨之间居中平行安装x轴直线电机定子。所述打印平台位于移动基座之上，其底面四角处分别固定连接等高的滑块，滑块与x轴导轨滑动配合，打印平台底面居中位置固定连接x轴直线电机转子，位于X轴直线电机定子之上的X轴直线电机转子连接打印平台，由此构成打印平台随X轴直线电机转子而动的并沿X轴导轨往复直行机构。

作为进一步改进方案，所述定基座朝上板面居中沿Y轴向设有一道矩形凹槽，该凹槽用于嵌装Y轴直线电机定子。

作为进一步改进方案，所述移动基座朝上板面居中沿X轴向设有一道矩形凹槽，该凹槽用于嵌装X轴直线电机定子。

作为进一步改进方案，所述定基座上平面与移动基座、打印平台的上平面相互平行，允许平行误差0.03～0.06mm。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、直线电机驱动结构简单、紧凑，安装容易；

2、直线电机驱动加速度快、运行噪音小、位移响应快，可调性好且准确；

3、直线电机具有良好的信息反馈通道，便于消除累积误差，显著提高3D打印精度。

附图说明

图1是本发明结构立体示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。