用于圓筒壁成型的3d打印機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，包括機(jī)架、送料機(jī)頭、圓柱形的環(huán)面平臺(tái)、移動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，所述環(huán)面平臺(tái)與機(jī)架可拆卸連接。移動(dòng)裝置，包括用于機(jī)頭沿環(huán)面平臺(tái)軸向移動(dòng)的X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)和用于機(jī)頭靠近或遠(yuǎn)離環(huán)面平臺(tái)表面的Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)；轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，包括用于驅(qū)動(dòng)機(jī)頭或環(huán)面平臺(tái)沿環(huán)面平臺(tái)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)中心與環(huán)面平臺(tái)的軸心同心。相比傳統(tǒng)的平面XYZ軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，本發(fā)明通過R軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)代替原有的Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使平面移動(dòng)的方向變成環(huán)形轉(zhuǎn)動(dòng)方向?？梢钥焖俚拇蛴」?、環(huán)或筒制品，并且不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)的XYZ打印機(jī)在打印弧面時(shí)產(chǎn)生的毛刺棱角，環(huán)面打印效果更好更精準(zhǔn)。
【專利說明】
用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及3D打印機(jī)，它是一種用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，3D打印(3DP)即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。
[0003]現(xiàn)有的3D打印機(jī)包括打印平臺(tái)、機(jī)頭和移動(dòng)裝置，通過移動(dòng)裝置對(duì)機(jī)頭的位置進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)在三維空間內(nèi)的逐層打印，而現(xiàn)有的移動(dòng)裝置多采用X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，是一個(gè)方形的三維立體移動(dòng)空間，打印的方向由下至上，并且打印的平臺(tái)為平面的平臺(tái)，因此如果需要在弧面的表面打印物品時(shí)，上述打印方式受到極大的限制，僅能在弧面的一個(gè)側(cè)面方向進(jìn)行打印。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是為了解決弧形表面打印受限的問題，提供一種用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，可以在環(huán)形的弧面上輕松快速的打印模型，打印速度快捷方便。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，包括機(jī)架、送料機(jī)頭、圓柱形的環(huán)面平臺(tái)、移動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，所述環(huán)面平臺(tái)與機(jī)架可拆卸連接。
[0006]移動(dòng)裝置，包括用于機(jī)頭沿環(huán)面平臺(tái)軸向移動(dòng)的X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)和用于機(jī)頭靠近或遠(yuǎn)離環(huán)面平臺(tái)表面的Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0007]轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，包括用于驅(qū)動(dòng)機(jī)頭或環(huán)面平臺(tái)沿環(huán)面平臺(tái)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)中心與環(huán)面平臺(tái)的軸心同心。
[0008]移動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的作用在于控制機(jī)頭與環(huán)面平臺(tái)的位置關(guān)系，即可以是機(jī)頭固定，環(huán)面平臺(tái)根據(jù)機(jī)頭的位置進(jìn)行移動(dòng)定位及轉(zhuǎn)動(dòng);或環(huán)面平臺(tái)固定，機(jī)頭根據(jù)環(huán)面平臺(tái)的位置進(jìn)行移動(dòng)和旋轉(zhuǎn);或二者均不固定，通過空間的位置關(guān)系配合實(shí)現(xiàn)相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，因此本發(fā)明中機(jī)頭和環(huán)面平臺(tái)與移動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的連接方式有多種，并未進(jìn)行限定。
[0009]優(yōu)選的，所述R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于支撐環(huán)面平臺(tái)旋轉(zhuǎn)的支架、驅(qū)動(dòng)單元和用于驅(qū)動(dòng)單元和環(huán)面平臺(tái)同步轉(zhuǎn)動(dòng)的聯(lián)軸器，所述聯(lián)軸器為分體聯(lián)軸器或支架與環(huán)面平臺(tái)可拆卸設(shè)置，由于打印完畢后的成品需要取下，因此聯(lián)軸器需要采用分體聯(lián)軸器或環(huán)面平臺(tái)可以從支架上拆卸下來。
[0010]優(yōu)選的，所述聯(lián)軸器為分體聯(lián)軸器。
[0011]優(yōu)選的，所述機(jī)頭豎直朝下并指向環(huán)面平臺(tái)的軸心，Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)方向?yàn)榇怪庇谒降呢Q直方向。
[0012]優(yōu)選的，還包括平面平臺(tái)和用于機(jī)頭相對(duì)平面平臺(tái)移動(dòng)的Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向即垂直于X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)又垂直于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0013]Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)可以將平面平臺(tái)與X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)或Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接，也可以將平面平臺(tái)與機(jī)架進(jìn)行連接，優(yōu)選的，所述Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)連接機(jī)架與平面平臺(tái)，控制更簡(jiǎn)單穩(wěn)定。
[0014]優(yōu)選的，所述平面平臺(tái)位于機(jī)架的底部，環(huán)面平臺(tái)位于平面平臺(tái)的上方。
[0015]優(yōu)選的，本發(fā)明用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)還包括送料器，所述送料器與機(jī)頭之間連接有用于線料通過的導(dǎo)管。
[0016]優(yōu)選的，所述機(jī)頭還設(shè)有用于加快冷卻的冷卻風(fēng)扇，冷卻風(fēng)扇朝向機(jī)頭底部。
[0017]優(yōu)選的，所述X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)均采用絲杠移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用了上述技術(shù)方案的用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，具有如下有益效果:
[0019]采用本發(fā)明的用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，可以有效解決3D打印機(jī)在環(huán)形弧面打印的受限的缺陷，并且打印速度快，操作方便。
[0020]X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)用于控制機(jī)頭與環(huán)面平臺(tái)軸向上的位置;R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)機(jī)頭與環(huán)面平臺(tái)周向上的位置;Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)用于控制機(jī)頭與環(huán)面平臺(tái)之間的距離，用于厚度方向上的逐層打印。
[0021]相比傳統(tǒng)的平面X、Y、Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，本發(fā)明中的通過R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)代替原有的Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使平面移動(dòng)的方向變成環(huán)形轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
[0022]本發(fā)明可以快速的打印管、環(huán)或筒制品，并且不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)的XYZ打印機(jī)在打印弧面時(shí)產(chǎn)生的毛刺棱角，環(huán)面打印效果更好更精準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0023 ]圖1為本發(fā)明用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為圖1中A處的局部放大圖；
[0025]圖3為本發(fā)明用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖5為本發(fā)明用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記:1、X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)；2、Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu);3、Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu);40、驅(qū)動(dòng)單元;41、聯(lián)軸器;42、支架;5、機(jī)頭;50、送料器;51、冷卻風(fēng)扇;52、導(dǎo)管;6、環(huán)面平臺(tái)；7、平面平臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0030]實(shí)施例1:
[0031]如圖1至4所示的一種用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，包括機(jī)架、送料器50、冷卻風(fēng)扇51、送料的機(jī)頭5、圓柱形的環(huán)面平臺(tái)6、移動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，環(huán)面平臺(tái)6與機(jī)架可拆卸連接。
[0032]移動(dòng)裝置，包括用于機(jī)頭5沿環(huán)面平臺(tái)6軸向移動(dòng)的X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)和用于機(jī)頭5靠近或遠(yuǎn)離環(huán)面平臺(tái)6表面的Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0033]轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，包括用于驅(qū)動(dòng)機(jī)頭5或環(huán)面平臺(tái)6沿環(huán)面平臺(tái)6軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)中心與環(huán)面平臺(tái)6的軸心同心。
[0034]機(jī)頭5豎直朝下并指向環(huán)面平臺(tái)6的軸心，Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)方向?yàn)榇怪庇谒降呢Q直方向。機(jī)頭5豎直朝下并指向環(huán)面平臺(tái)6的軸心，可以保證機(jī)頭的噴嘴垂直正對(duì)環(huán)面平臺(tái)6的表面，在逐層打印時(shí)更為平緩。
[0035]送料器50將線料進(jìn)行擠壓并帶動(dòng)進(jìn)入導(dǎo)管52內(nèi)，線料經(jīng)過導(dǎo)管52運(yùn)送至機(jī)頭5熱熔并在環(huán)面平臺(tái)冷卻固化。
[0036]X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)用于控制機(jī)頭與環(huán)面平臺(tái)軸向上的位置;R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)機(jī)頭與環(huán)面平臺(tái)周向上的位置;Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)用于控制機(jī)頭與環(huán)面平臺(tái)之間的距離，用于厚度方向上的逐層打印。
[0037]相比傳統(tǒng)的平面X、Y、Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，本發(fā)明中的通過R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)代替原有的Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使平面移動(dòng)的方向變成環(huán)形轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
[0038]本發(fā)明可以快速的打印管、環(huán)或筒制品，并且不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)的XYZ打印機(jī)在打印弧面時(shí)產(chǎn)生的毛刺棱角，環(huán)面打印效果更好更精準(zhǔn)。
[0039]R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于支撐環(huán)面平臺(tái)6旋轉(zhuǎn)的支架42、驅(qū)動(dòng)單元40和用于驅(qū)動(dòng)單元40和環(huán)面平臺(tái)6同步轉(zhuǎn)動(dòng)的聯(lián)軸器41，聯(lián)軸器41為分體聯(lián)軸器。
[0040]采用分體聯(lián)軸器的好處在于，打印完畢的模型跟環(huán)面平臺(tái)6可以直接從聯(lián)軸器41處打開，將模型取出。
[0041]冷卻風(fēng)扇51朝向機(jī)頭5底部，可以有效加快擠壓至平臺(tái)表面的熱熔塑料快速冷卻固化。
[0042]本實(shí)施例中的3D打印機(jī)還設(shè)有平面平臺(tái)7和Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)連接機(jī)架與平面平臺(tái)7，使平面平臺(tái)7能夠在Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下發(fā)生前后移動(dòng)，通過與X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的配合，實(shí)現(xiàn)普通的XYZ軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)打印機(jī)的效果。
[0043]平面平臺(tái)7位于環(huán)面平臺(tái)6下方，當(dāng)環(huán)面平臺(tái)6不使用時(shí)，可以將環(huán)面平臺(tái)卸下，SP可正常的進(jìn)行XYZ空間平面打印。
[0044]而當(dāng)環(huán)面平臺(tái)6安裝于支架上時(shí)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)即可進(jìn)行XRZ環(huán)面打印。
[0045]平面平臺(tái)7位于機(jī)架的底部，可以更合理的運(yùn)用打印機(jī)的空間，若平面平臺(tái)7位于打印機(jī)中部，則需要拆卸整個(gè)平面平臺(tái)7及Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且遮擋視野。
[0046]因此，平面平臺(tái)7安裝于機(jī)架底部上表面，Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于機(jī)架底部下表面，更能夠節(jié)省空間。
[0047]X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)均采用絲杠移動(dòng)機(jī)構(gòu)，絲杠移動(dòng)機(jī)構(gòu)成本較低，并且控制穩(wěn)定噪音低，使用壽命長(zhǎng)。
[0048]實(shí)施例2:
[0049]與實(shí)施例1相比，本實(shí)施例中的圓筒3D打印機(jī)僅有R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Χ、Ζ軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，無(wú)Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，如圖5所示。
[0050]本實(shí)施例的圓筒3D打印機(jī)僅用于環(huán)形的弧面打印，不作其他打印，因此只有X、Z、R三個(gè)維度。相比實(shí)施例1，雖然功能較為單一，但是也更節(jié)省成本。
[0051]以上使本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干變型和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，其特征在于:包括機(jī)架、送料的機(jī)頭(5)、圓柱形的環(huán)面平臺(tái)(6)、移動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，所述環(huán)面平臺(tái)(6)與機(jī)架可拆卸連接； -移動(dòng)裝置，包括用于機(jī)頭(5)沿環(huán)面平臺(tái)(6)軸向移動(dòng)的X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(I)和用于機(jī)頭(5)靠近或遠(yuǎn)離環(huán)面平臺(tái)(6)表面的Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(3); -轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，包括用于驅(qū)動(dòng)機(jī)頭(5)或環(huán)面平臺(tái)(6)沿環(huán)面平臺(tái)(6)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)中心與環(huán)面平臺(tái)(6)的軸心同心。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，其特征在于:所述R軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于支撐環(huán)面平臺(tái)(6)旋轉(zhuǎn)的支架(42)、驅(qū)動(dòng)單元(40)和用于驅(qū)動(dòng)單元(40)和環(huán)面平臺(tái)(6)同步轉(zhuǎn)動(dòng)的聯(lián)軸器(41)，所述環(huán)面平臺(tái)(6)可拆卸設(shè)置于支架上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，其特征在于:所述聯(lián)軸器(41)為分體聯(lián)軸器。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，其特征在于:所述機(jī)頭(5)豎直朝下并指向環(huán)面平臺(tái)(6)的軸心，Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)移動(dòng)方向?yàn)榇怪庇谒降呢Q直方向。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，其特征在于:還包括平面平臺(tái)(7)和用于機(jī)頭(5)相對(duì)平面平臺(tái)(7)移動(dòng)的Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(2 )，Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)的移動(dòng)方向即垂直于X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(I)又垂直于Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，其特征在于:所述Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)連接機(jī)架與平面平臺(tái)(7)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，其特征在于:所述平面平臺(tái)(7)位于機(jī)架的底部，環(huán)面平臺(tái)(6)位于平面平臺(tái)(7)的上方。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，其特征在于:還包括送料器(50)，所述送料器(50)與機(jī)頭(5)之間連接有用于線料通過的導(dǎo)管(52)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，其特征在于:所述機(jī)頭(5)還設(shè)有用于加快冷卻的冷卻風(fēng)扇(51)，冷卻風(fēng)扇(51)朝向機(jī)頭(5)底部。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于圓筒壁成型的3D打印機(jī)，其特征在于:所述X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(I)和Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)均采用絲杠移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK106003728SQ201610513538
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月28日
【發(fā)明人】張煒, 陳令凱, 胡國(guó)斌, 趙占盈
【申請(qǐng)人】杭州銘展網(wǎng)絡(luò)科技有限公司