本實(shí)用新型涉及打印機(jī)供粉機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種精密的緊湊型3D打印機(jī)供粉機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

3D打印機(jī)又稱三維打印機(jī)，是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機(jī)器。它運(yùn)用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)打印一層層的粘合材料來(lái)制造三維的物體。3D打印機(jī)在打印過(guò)程中，通常采用絲桿驅(qū)動(dòng)配合導(dǎo)軌滑塊的傳動(dòng)方式。此類結(jié)構(gòu)需要安裝一系列的導(dǎo)軌以及滑塊機(jī)構(gòu)，適用于大型的設(shè)備，擁有足夠的空間來(lái)設(shè)置傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。因此，也導(dǎo)致一些尺寸小、空間不足的設(shè)備難以使用絲桿、導(dǎo)軌的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?01620147025.9公開了一種3D打印機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括安裝座以及設(shè)置于其上的X軸移動(dòng)裝置、Y軸移動(dòng)裝置、Z軸移動(dòng)裝置。均包括固定座、絲桿、與所述絲桿相配合的傳動(dòng)螺母、與所述絲桿平行設(shè)置的導(dǎo)向軸、直線導(dǎo)軌、與直線導(dǎo)軌相配合的滑塊以及支撐架?？梢姶宋墨I(xiàn)中的供粉機(jī)構(gòu)雖然能夠確保打印頭和打印平臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)精度，然而其設(shè)置直線導(dǎo)軌、滑塊等需要較大空間，使得的應(yīng)用設(shè)備受到諸多限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種精密的緊湊型3D打印機(jī)供粉機(jī)構(gòu)。

解決的主要問題是，現(xiàn)有的打印機(jī)供粉機(jī)構(gòu)為保證直線運(yùn)動(dòng)精度，導(dǎo)致供粉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)措施：

一種精密的緊湊型3D打印機(jī)供粉機(jī)構(gòu)，包括下缸體、花鍵組件、絲桿和電機(jī)，所述下缸體上方設(shè)有支撐件，所述支撐件的底面為平面；所述花鍵組件包括花鍵軸和花鍵套，所述花鍵套固定在所述支撐件的底面，所述花鍵軸可沿軸向運(yùn)動(dòng)的插入所述花鍵套，所述花鍵軸的一端伸出所述下缸體；所述絲桿包括螺桿和絲桿螺母，所述絲桿螺母設(shè)在所述下缸體內(nèi)，所述絲桿螺母固定在所述花鍵軸的底端，所述螺桿與所述絲桿螺母螺紋連接，所述螺桿伸入 所述花鍵軸內(nèi)，所述螺桿與所述電機(jī)連接。

本實(shí)用新型還可以通過(guò)以下技術(shù)措施進(jìn)一步完善：

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述花鍵套相對(duì)所述下缸體的底面垂直設(shè)置。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述花鍵軸內(nèi)設(shè)有通孔，所述螺桿伸入所述通孔內(nèi)，所述螺桿與所述花鍵軸同軸。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述絲桿螺母包括固定部和同軸部，所述固定部與所述花鍵軸固定連接，所述同軸部伸入所述通孔內(nèi)，所述同軸部設(shè)有螺紋孔與所述螺桿連接。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述花鍵組件采用滾珠花鍵組件，所述花鍵軸的上方設(shè)有工作臺(tái)，所述工作臺(tái)通過(guò)固定件固定在所述花鍵軸上，所述固定件上套設(shè)有Y型密封圈。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述花鍵套包括連接部和導(dǎo)向部，所述連接部與所述支撐件的底面固定連接，所述導(dǎo)向部伸出所述下缸體。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，還包括聯(lián)軸器，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過(guò)聯(lián)軸器與所述螺桿連接。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述下缸體底部開設(shè)有連接孔，所述連接孔內(nèi)設(shè)有平面軸承，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)所述平面軸承與所述聯(lián)軸器連接。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，還包括電磁開關(guān)，用于控制所述花鍵軸移動(dòng)的范圍，所述電磁開關(guān)包括金屬件和感應(yīng)件，所述絲桿螺母的底面設(shè)有金屬件，所述下缸體內(nèi)的底部與頂部分別設(shè)有感應(yīng)件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、由于花鍵組件具有高精度的縱軸滑動(dòng)的特性，同時(shí)絲桿也具有高精度的傳動(dòng)特性。因此，通過(guò)絲桿與花鍵組件的連接，以及二者之間的傳動(dòng)。使得供粉機(jī)構(gòu)具有較高直線運(yùn)動(dòng)精度，滿足3D打印機(jī)的傳動(dòng)精度需求。此外，將螺桿伸入花鍵組件內(nèi)，這種連接關(guān)系大大縮小了傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的布置空間，使得絲桿與花鍵組件組成的供粉機(jī)構(gòu)能夠應(yīng)用于一些空間小、尺寸小的設(shè)備中。

2、將所述花鍵套相對(duì)所述支撐件的底面垂直設(shè)置，使得與花鍵套同軸設(shè)置的花鍵軸，也相對(duì)支撐件的底面垂直設(shè)置。因此，保證了花鍵軸的垂直精度，使得花鍵軸沿軸向運(yùn)動(dòng)的垂直距離達(dá)到設(shè)計(jì)需求。

附圖說(shuō)明

附圖1是本實(shí)用新型精密的緊湊型3D打印機(jī)供粉機(jī)構(gòu)的立體示意圖；

附圖2是附圖1所示精密的緊湊型3D打印機(jī)供粉機(jī)構(gòu)的主剖視圖；

附圖3是附圖1所示精密的緊湊型3D打印機(jī)供粉機(jī)構(gòu)中花鍵組件與絲桿的立體示意圖；

附圖4是附圖2所示精密的緊湊型3D打印機(jī)供粉機(jī)構(gòu)中絲桿螺母的立體示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

本實(shí)用新型最主要解決的問題是，改變現(xiàn)有的絲桿與導(dǎo)軌配合的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及縮小供粉機(jī)構(gòu)體積。當(dāng)然在解決問題的基礎(chǔ)上，還需保證供粉機(jī)構(gòu)的直線運(yùn)動(dòng)精度，才能夠應(yīng)用于3D打印機(jī)設(shè)備中。其中，根據(jù)金屬3D打印機(jī)成型的特點(diǎn)，要求每次送料的距離為0.02mm，重復(fù)誤差在0.005mm以下，因此與工作臺(tái)連接的傳動(dòng)件必須具有較高的直線運(yùn)動(dòng)的距離精度，且具有可控性高、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。

請(qǐng)參考圖1和圖2，一種精密的緊湊型3D打印機(jī)供粉機(jī)構(gòu)包括下缸體10、花鍵組件50和絲桿40，所述下缸體10內(nèi)設(shè)有容置腔13，所述花鍵組件50與絲桿40位于所述容置腔13內(nèi)。所述下缸體10上方設(shè)有支撐件30，所述支撐件的底面31為平面，為后續(xù)的花鍵組件50的設(shè)置做準(zhǔn)備。其中，所述支撐件30呈中空的缸體結(jié)構(gòu)，方便設(shè)備的構(gòu)件設(shè)置。

請(qǐng)參考圖2，所述花鍵組件50包括花鍵軸52和花鍵套51，所述花鍵套51固定在所述支撐件的底面31。所述花鍵軸52可沿軸向運(yùn)動(dòng)的插入所述花鍵套51，所述花鍵軸52的一端伸出所述下缸體10。通過(guò)巧妙的使用花鍵組件50，花鍵軸52作用傳動(dòng)件，而與之配合的花鍵套51起到導(dǎo)向作用，省去了體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的導(dǎo)軌、滑塊的結(jié)構(gòu)。

請(qǐng)參考圖2，所述絲桿40包括螺桿42和絲桿螺母41，所述絲桿螺母41設(shè)在所述下缸體10內(nèi)，所述絲桿螺母41固定在所述花鍵軸52的底端，所述螺桿42與所述絲桿螺母41螺紋連接，所述螺桿42伸入所述花鍵軸52內(nèi)，所述螺桿42與所述電機(jī)20連接。將絲桿螺母41與花鍵軸52固定連接，使得絲桿40能驅(qū)動(dòng)花鍵軸52的直線運(yùn)動(dòng)，具有直線運(yùn)動(dòng)的距離精度高和傳動(dòng)平穩(wěn)性好的優(yōu)點(diǎn)。

由于花鍵組件50具有高精度的縱軸滑動(dòng)的特性，同時(shí)絲桿40也具有高精度的傳動(dòng)特性。因此，通過(guò)絲桿40與花鍵組件50的連接，以及二者之間的傳動(dòng)。使得供粉機(jī)構(gòu)具有較高直線運(yùn)動(dòng)精度，滿足3D打印機(jī)的傳動(dòng)精度需求。此外，將螺桿42伸入花鍵組件50內(nèi)，這種連接關(guān)系大大縮小了傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的布置空間，使得絲桿40與花鍵組件50組成的供粉機(jī)構(gòu)能夠應(yīng)用于一些空間小、尺寸小的設(shè)備中。

請(qǐng)參考圖2，優(yōu)選的，所述花鍵套51相對(duì)所述下缸體10的底面垂直設(shè)置。使得與花鍵套51同軸設(shè)置的花鍵軸52，也相對(duì)支撐件的底面31垂直設(shè)置。因此，保證了花鍵軸52的垂直精度，使得花鍵軸52的垂直距離達(dá)到設(shè)計(jì)需求。

請(qǐng)參考圖2，所述花鍵軸52內(nèi)設(shè)有通孔53，所述螺桿42伸入所述通孔53內(nèi)，所述螺桿 42與所述花鍵軸52同軸，使得所述絲桿40的傳動(dòng)不會(huì)影響所述花鍵軸52的垂直精度，從而保證所述花鍵軸52直線運(yùn)動(dòng)的距離精度。

請(qǐng)參考圖2和圖4，所述絲桿螺母41包括固定部411和同軸部412，所述固定部411與所述花鍵軸52固定連接，所述同軸部412伸入所述通孔53內(nèi)，所述同軸部412設(shè)有螺紋孔413與所述螺桿42連接。將所述同軸部412伸入所述通孔53內(nèi)，有效避免所述螺桿42相對(duì)所述花鍵軸52偏斜，使得所述螺桿42在同軸部412的作用下與所述花鍵軸52同軸。

請(qǐng)參考圖3，所述花鍵組件50采用滾珠花鍵，具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與沿縱軸方向滑動(dòng)，能夠與所述絲桿40連接形成供粉機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、傳動(dòng)平穩(wěn)、精度高的優(yōu)點(diǎn)。所述花鍵套51包括連接部511和導(dǎo)向部512，所述連接部511與所述支撐件的底面31固定連接，所述導(dǎo)向部512伸出所述下缸體10。

請(qǐng)參考圖3，所述花鍵軸52的上方設(shè)有工作臺(tái)70，所述工作臺(tái)70通過(guò)固定件32固定在所述花鍵軸52上。所述固定件32上套設(shè)有Y型密封圈33，防止金屬粉末等掉入供粉機(jī)構(gòu)內(nèi)。

請(qǐng)參考圖2和圖3，還包括聯(lián)軸器80，所述電機(jī)20的轉(zhuǎn)軸通過(guò)聯(lián)軸器80與所述螺桿42連接。通過(guò)聯(lián)軸器80使得電機(jī)20能夠平穩(wěn)的帶動(dòng)螺桿42轉(zhuǎn)動(dòng)。所述下缸體10底部開設(shè)有連接孔11，所述連接孔11內(nèi)設(shè)有平面軸承12，所述電機(jī)20的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)所述平面軸承12與所述聯(lián)軸器80連接。所述平面軸承12能夠有效保護(hù)所述電機(jī)20的轉(zhuǎn)軸，延長(zhǎng)電機(jī)20的使用壽命。

請(qǐng)參考圖3，還包括電磁開關(guān)60，用于控制所述花鍵軸52移動(dòng)的范圍，所述電磁開關(guān)60包括金屬件61和感應(yīng)件62，所述絲桿螺母41的底面設(shè)有金屬件61，所述下缸體10內(nèi)的底部與頂部分別設(shè)有感應(yīng)件62。所述花鍵軸52的移動(dòng)過(guò)程中分別設(shè)定有上限與下限，所述感應(yīng)件62分別用于控制所述花鍵軸52的移動(dòng)上限與移動(dòng)下限。

一種傳動(dòng)方法，使用上述的供粉機(jī)構(gòu)，包括控制器，所述控制器與供粉機(jī)構(gòu)連接，包括以下步驟：

S1，將工作臺(tái)70與所述花鍵軸52的頂端固定連接；

S2，啟動(dòng)電機(jī)20與控制器，所述電機(jī)20帶動(dòng)所述絲桿40轉(zhuǎn)動(dòng)；

S3，所述絲桿螺母41沿絲桿40的軸向移動(dòng)，所述花鍵軸52同絲桿螺母41一起運(yùn)動(dòng)；

S4，所述工作臺(tái)70在所述花鍵軸52的帶動(dòng)下沿容置腔13上下移動(dòng)。

其中，步驟4中，當(dāng)所述花鍵軸52移動(dòng)至上限或者下限，所述電磁開關(guān)60將起作用，所述感應(yīng)件62感應(yīng)到金屬件61后，接通控制器，使得控制器控制所述電機(jī)20停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型保護(hù)的 范圍之內(nèi)。