[發明專利]三維打印機

有效

• 申請號: 201410398630.9
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN104139527B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 楊燕楠;李世強
• 申請（專利權）人: 珠海天威飛馬打印耗材有限公司
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/227;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司44262
• 代理人: 林永協

技術領域

本發明涉及三維成像領域，尤其涉及一種三維打印機。

背景技術

3D打印機又稱三維打印機，是一種利用快速成型技術的機器，以數字模型文件為基礎，采用成型材料，通過逐層打印的方式來構造三維的實體。在打印前，需要利用計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成逐層的截面，即切片，從而指導3D打印機逐層打印。3D打印機在產品制造業獲得了廣泛的應用，3D打印機的工作原理和傳統打印機基本相同，由控制組件、機械組件、打印頭、耗材（即成型材料）和介質等組成，打印原理也基本類似。

現階段，3D打印技術快速發展并已逐漸進入各個領域，一臺3D打印機可以采用多種材料進行打印，例如，使用ABS材料的3D打印機，還可使用一些與ABS相近的材料如PLA等材料進行打印。而且，3D打印機進行打印時可采用多種顏色的材料直接打印出彩色的三維實體。在3D打印過程中，如遇上需要打印特殊的結構時，則需要首先打印用于輔助支撐的結構，并在輔助支撐的結構上對該特殊的結構進行成像，然而打印這種用于輔助支撐的結構是相當耗費時間，嚴重地影響打印效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種成像效率高的三維打印機。

為了實現本發明的主要目的，本發明提供一種三維打印機，包括打印頭、成型座、移動電機組件和耗材供給電機，打印頭用于擠出成像材料，成型座用于承載成像材料，移動電機組件用于移動打印頭，耗材供給電機用于驅動成像材料輸送到打印頭中，其中，三維打印機還包括速度調整單元、控制單元和驅動單元組件，控制單元接收速度調整單元輸出的速度比率信號，控制單元根據速度比率信號和基準速度信號向驅動單元組件輸出控制信號，驅動單元組件用于向移動電機組件和耗材供給電機輸出驅動信號。

由上述方案可見，用戶通過對速度調整單元進行調節，使得速度調整單元向控制單元輸出不同的速度比率信號，控制單元根據基準速度信號和不同的速度比率信號對輸出的控制信號進行調整，即控制單元可根據速度比率信號輸出具有不同快慢頻率的控制信號到驅動單元組件中，再由驅動單元組件對不同快慢頻率的控制信號進行放大處理后，輸出到移動電機組件和耗材供給電機，繼而實現對移動電機組件和耗材供給電機的轉動速率的調節。由于輔助支撐的結構在成像完畢后需要去除，所以輔助支撐的結構可以不需要太高的成像精度，三維打印機在對輔助支撐的結構進行成像時，可以通過調節速度調整單元，使得移動電機組件和耗材供給電機以相對較快的轉動速度，帶動打印頭以較快的速度進行移動，同時耗材供給電機使得供給耗材的速度也同步地提速，繼而能夠提高成像速度，提高成像效率。

更進一步的方案是，移動電機組件包括X軸移動電機，X軸移動電機用于驅動打印頭在X軸方向上的移動；

驅動單元組件包括X軸驅動單元，X軸驅動單元用于接收控制信號并向X軸移動電機輸出驅動信號。

更進一步的方案是，移動電機組件包括Y軸移動電機，Y軸移動電機用于驅動打印頭在Y軸方向上的移動；

驅動單元組件包括Y軸驅動單元，Y軸驅動單元用于接收控制信號并向Y軸移動電機輸出驅動信號。

更進一步的方案是，移動電機組件包括Z軸移動電機，Z軸移動電機用于驅動打印頭或成型座在Z軸方向上的移動；

驅動單元組件包括Z軸驅動單元，Z軸驅動單元用于接收控制信號并向Z軸移動電機輸出驅動信號。

更進一步的方案是，驅動單元組件包括耗材供給驅動單元，耗材供給驅動單元用于接收控制信號并向耗材供給電機輸出驅動信號。

由上可見，通過X軸移動電機和Y軸移動電機對打印頭進行水平面上的移動，再通過Z軸移動電機對打印頭或成型座進行豎直方向上的移動，并通過驅動單元分別地對移動電機進行驅動，使得X、Y、Z軸的移動電機能夠同步地進行提速的同時，打印頭內的成像耗材供給速度以及擠出速度也能夠同步提升，通過X、Y、Z軸的移動電機和耗材供給電機的同步提升或降低速度，使得提升成像速度的同時也保證其成像精度。

更進一步的方案是，耗材供給電機為步進電機，X軸移動電機、Y軸移動電機和Z軸移動電機為步進電機。

由上可見，由于步進電機主要由脈沖進行控制驅動，所以通過步進電機能夠簡易地通過調節脈沖頻率便可實現轉動速度的調節，以及步進電機具有精確的轉動精度，以保證三維成像的精度。

更進一步的方案是，控制單元為步進電機控制電路。