一种CPS成型机X‑Y扫描机构的制作方法

本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其涉及3D打印产品X-Y扫描机构。

背景技术：

近几年来，3D打印技术渐渐趋于成熟，机械设备也逐渐平价化，各种形式的“3D打印机”席卷全世界，相关的技术应用与发明创作不胜枚举。这一个潮流不但开始影响各个产业的生产制造模式，也慢慢与一般大众的生活产生了联系。展望未来2至3年内的3D打印发展趋势，随着低价化趋势，预期生产3D打印机厂商将必须迎合玩家以及个人工作室的进化需求，将会推出塑胶、陶瓷、橡胶、尼龙、金属、铸造用腊等各式各样的复合造型材料，而复合塑胶材料物性提升，技术慢慢地就由模型制造为主的辅助功能，转变为真实产品的直接生产，这样将来就能撼动两次工业革命以来的大量生产模式。

快速成型技术在我国得到了快速发展，光固化快速成型机的需求也越来越多。人们在追求快速成型技术方便、快捷的同时，对快速成型技术的成型精度要求也越来越高。随着对光固化快速成形技术的深入研究和快速成型技术的进步，为了降低其设备价格和制作运行的成本，为低端用户更好的提供低成本快速成型机，现逐渐使用其它的光源代替昂贵的激光光源。现在发展的有用普通紫外灯作为光源，紫外光线通过椭球反射面而汇聚，利用光纤将紫外光束传到光敏树脂液面上的扫描镜头，在计算机相应截面轮廓数据的控制下，二维工作台带着镜头在水平面内往复运动，从而完成工件的固化成形。由于二维工作台的动态性能直接影响成型件的精度，精度差、反应慢切不稳定。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种CPS成型机X-Y扫描机构，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种CPS成型机X-Y扫描机构，包括上端安装有X向传动装置的安装座，安装座上设有两个相互平行的X向传动装置，还包括与X向传动装置垂直设置的Y向横梁，Y向横梁上安装有Y向传动装置。

进一步的，其中X向传动装置包括固定在安装座上的步进电机，步进电机通过固定平衡式联轴器连接有滚珠丝杠。

进一步的，其中滚珠丝杠两端通过丝杠支撑座固定在支撑座上，滚珠丝杠与固定平衡式联轴器连接一端设有顶丝，滚珠丝杠与丝杠支撑座之间设有角接触球轴承。

进一步的，丝杠支撑座通过紧固螺栓固定在支撑座上。

进一步的，Y向横梁两端均设有丝杠螺母，Y向横梁两端的丝杠螺母与滚珠丝杠配合安装。

进一步的，Y向横梁上设有导轨，Y向传动装置包括安装在导轨上的导轨座，导轨座一端安装有Y向电机，导轨座另一端安装有被动齿轮，Y向电机上安装有传动齿轮，Y向电机上的传动齿轮与导轨座另一端的被动齿轮通过齿形带连接，被动齿轮通过支座固定在导轨座上。

进一步的，齿形带上固定有扫描装置。

进一步的，Y向横梁下端还固定有刮刀，Y向横梁两端设有卡槽，刮刀两端设有转轴安装于Y向横梁两端的卡槽内，Y向横梁上还设有上弹簧卡扣，刮刀上设有下弹簧卡扣，上弹簧卡扣与下弹簧卡扣之间通过弹簧连接，Y向横梁上设有圆盘式电磁铁。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型一种CPS成型机X-Y扫描机构，通过在安装座上安装X向传动装置，安装座上设有两个相互平行的X向传动装置，还包括与X向传动装置垂直设置的Y向横梁，Y向横梁上安装有Y向传动装置，通过相互垂直的X向传动装置和Y向横梁，在Y向横梁上设置Y向传动装置，能够同时实现X-Y向的运动，提高扫描精度，结构简单，控制操作方便，便于实现。

进一步的，其中X向传动装置包括固定在安装座上的步进电机，步进电机通过固定平衡式联轴器连接有滚珠丝杠，采用步进电机驱动滚珠丝杠在X-Y平面运动，Y向由齿形带传送，能够有效减轻带给X向运动的重量，带动滑块做Y向移动。

进一步的，采用滚珠丝杠和同步齿形带相结合，充分结合两者优势，保证扫描精度，使运动平稳。提高扫描精度，节约成本。

进一步的，Y向横梁下端还固定有刮刀，Y向横梁两端设有卡槽，刮刀两端设有转轴安装于Y向横梁两端的卡槽内，Y向横梁上还设有上弹簧卡扣，刮刀上设有下弹簧卡扣，上弹簧卡扣与下弹簧卡扣之间通过弹簧连接，Y向横梁上设有圆盘式电磁铁，刮刀机构采用弹簧和电磁铁，利用电磁铁的通断电控制刮刀的工作，方便简洁。

附图说明

图1为本实用新型俯视图。

图2为本实用新型X向传动装置剖面图。

图3为本实用新型的Y向传动装置剖视图。

图4为本实用新型Y向电机局部放大图。

图5为实用新型Y向横梁结构示意图。

图6为本实用新型刮刀装配结构示意图。

其中，1、步进电机；2、固定平衡式联轴器；3、顶丝；4、丝杠支撑座；5、角接触球轴承；6、滚珠丝杠；7、丝杠螺母；8、Y向横梁；9、紧固螺栓； 10、卡槽；11、齿形带；12、扫描装置；13、上弹簧卡扣；14、下弹簧卡扣；15、弹簧；16、传动齿轮；17、导轨；18、Y向电机；19、刮刀；20、导轨座；21、支座；22、被动齿轮；23、圆盘式电磁铁100、安装座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1、2、3、4所示，一种CPS成型机X-Y扫描机构，包括上端安装有X向传动装置的安装座100，安装座100上设有两个相互平行的X向传动装置，其中X向传动装置包括固定在安装座100上的步进电机1，步进电机1通过固定平衡式联轴器2连接有滚珠丝杠6，其中滚珠丝杠6两端通过丝杠支撑座4固定在安装座100上，丝杠支撑座4通过紧固螺栓9固定在安装座100上；滚珠丝杠6与固定平衡式联轴器2连接一端设有顶丝3，滚珠丝杠6与丝杠支撑座4之间设有角接触球轴承5；还包括与X向传动装置垂直设置的Y向横梁8，Y向横梁8两端均设有丝杠螺母7，Y向横梁8两端的丝杠螺母7与滚珠丝杠6配合安装；Y向横梁8上安装有Y向传动装置，Y向横梁8上设有导轨17，Y向传动装置包括安装在导轨17上的导轨座20，导轨座20一端安装有Y向电机18，导轨座20另一端安装有被动齿轮22，Y向电机18上安装有传动齿轮16，Y向电机18上的传动齿轮16与导轨座20另一端的被动齿轮通过齿形带11连接，被动齿轮22通过支座21固定在导轨座上；

如图5、6所示，Y向横梁8下端还固定有刮刀19，Y向横梁8两端设有卡槽10，刮刀19两端设有转轴，用于卡入Y向横梁8两端的卡槽10内，Y向横梁8上还设有上弹簧卡扣13，刮刀19上设有下弹簧卡扣14，上弹簧卡扣13与下弹簧卡扣14之间通过弹簧15连接，Y向横梁8上设有圆盘式电磁铁23；在需要刮平时，圆盘式电磁铁23得电，克服弹簧的拉力将刮刀拉至工作状态，在扫描时，圆盘式电磁铁23断电，刮刀19在弹簧拉力作用下拉至水平状态。齿形带11上固定有扫描装置12，通过齿形带11带动扫描装置 进行左右活动。还包括控制机构，用于控制本机构的运行。

两个步进电机通过PLC控制，能够实现其同步运动，防止运动不同步而发生卡死现象，在X向传动装置和Y向传动装置两侧各设置一个行程开关，当程序出错时，触碰到行程开关，使电机停转，保护镜头和电路系统。