[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

说明书

本发明公开了一种用于快速成型机的3D打印的机电运动系统，例如3D打印机这样的三维打印装置的机电运动系统，其具有至少一个微处理器电子管理板，其中3D打印机的打印装置沿着仅用齿轮运动链获得的水平面上的X轴和Y轴运动。

分案申请

本申请为申请号201680016222.X、申请日2016年3月14日、题为“使用螺旋齿条和小齿轮的三维打印机的机电运动系统”的分案申请。

技术领域

本发明涉及通常称为“3D打印机”的快速成型机的领域。

背景技术

3D打印可以被认为是2D打印的自然演变，并且3D打印展现出能够提供3D模型真实再现的主要优点，3D模型是先前通过使用当前三维建模程序之一而创建的。利用这种技术，通过沉积连续的材料层产生三维物体。

基本上可以说，3D打印机使用物体的三维模型的文件，并且将其“分解”以在截面图中定义物体的一系列部分。换句话说，这些部分是要被创建的物体的“切片”，其被打印在彼此之上从而一层又一层创建3D物体。

现有不同的3D打印技术，并且它们的主要区别在于打印层的方式。一些方法使用熔化或软化以产生层的材料，例如选择性激光烧结(SLS)和熔融沉积成型(FDM)，而其他方法沉积使用各种技术硬化的液体材料。在层压系统的情况下，存在根据形状切割并连接在一起的薄层。

任何3D打印技术的特点就是优缺点，考虑的主要因素是打印原型的速度和成本，3D打印机的成本，材料的选择，可用的颜色等。

为了避免详述对各种3D打印技术和方法的检验，应该注意的是，当前所有3D打印机常见的问题都是关于必须进行打印的设备的移动。

几乎所有目前已知的3D打印机都使用由普通皮带，皮带轮和皮带张紧器构成，由步进电动机驱动的运动链来控制的笛卡尔运动(cartesianmovement)。

因此，由于带的弹性，由此所得到的传动比不会是随时间的常数，这并不总是保证沿运动链的运动和传递的均匀性。在带式的运动链中，无论是带齿的皮带还是不带齿的皮带，传动比必须总是考虑驱动皮带轮施加的力与从动皮带轮受到的力之间的差值(简称“DELTA”)，所述值之间的差值由通过次级部件(皮带轮，皮带张紧器，皮带等)的运动传递来确定。

不能认为皮带传输是完全精确的，就像齿轮运动链一样，随着时间的推移，皮带本身可能的滑动和/或结构屈服是不可避免，尤其是如果后者是由橡胶或磨损材料制成的。

可能会发生的是，例如，驱动皮带轮的初始运动不会立即与从动皮带轮的随后运动相一致，这是由于存在的皮带张紧器可能是弹性的，和/或是由于连接两个皮带轮的皮带的固有弹性。

在齿轮运动链(例如，齿条和小齿轮，齿轮，带主轴的滚珠丝杠)的传动比中，上述差值(DELTA)几乎变为零，齿轮运动链精确和准确得多，并保证随时间维护初始精度。

发明内容

根据本发明的多个方面，公开了一种快速成型机，所述快速成型机包括：

3D打印机；

用于所述3D打印机的机电运动系统，所述机电运动系统配置为沿着彼此正交的第一和第二水平轴在水平平面上移动所述三维打印机，所述机电运动系统至少配备有：

微处理器电子板，

底盘，所述底盘具有用于所述3D打印机生产的3D物体的静止表面，

在垂直轴上延伸的电动滚珠丝杠，电动滚珠丝杠与所述静止表面连接以驱动静止表面，从而在静止表面上沿所述垂直轴的方向移动所述物体，

平行且间隔开的两个第一水平导轨，所述两个第一水平导轨沿第一水平轴方向延伸的，