[實用新型]旋轉式3D打印機

有效

• 申請號: 201420706770.3
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN204263549U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 潘祥生;王肇
• 申請（專利權）人: 潘祥生;王肇
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00
• 代理公司: 常熟市常新專利商標事務所 32113
• 代理人: 朱偉軍

技術領域

?本實用新型屬于熔融堆積快速成型設備技術領域，具體涉及一種旋轉式3D打印機。

背景技術

由于3D打印綜合了數字建模技術、機電控制技術、信息技術、材料科學與化學等諸方面的前沿技術知識，使大規格的個性化生產成為可能并且引領著全球制造業經濟的重大變革，因而廣泛受到人們的關注。3D打印機是3D打印的核心設備，其是以數字模型文件為基礎運用耗材（耗材如：粉末狀金屬材料、塑料、陶瓷、砂之類的可粘合材料）通過逐層打印的方式構建物體，即在計算機的控制下根據工件的三維模型直接成形三維實體，無需傳統的加工機床之類的裝備及其工裝模具、工裝夾具等。

打印噴頭是3D打印機中用于輸出耗材的部件，其與打印平臺之間的關系需滿足X、Y和Z三個方向的自由度的運動要求。公知的3D打印機大都使用旋轉步進電機加上同步帶使打印噴頭實現X、Y和Z三個方向的運動，這種結構形式的3D打印機存在以下欠缺：其一、零部件數目多，結構復雜，空間利用率低；其二、控制精度相對較低并且打印速度慢，影響構建物體的效率。

在公開的中國專利文獻中可見諸關于3D打印機的技術信息，如發明專利申請公布號CN103317726A推薦有“3D打印機的噴頭傳動機構及具有該機構的3D打印機”，該專利申請方案的噴頭傳動機構由電機、傳動輪和傳動帶（同步帶）構成，具體可參見該專利申請的說明書第0025至0029段。又如授權公告號CN203485190U提供有“一種基于并聯機構的3D打印機”，該專利方案由于采用了伺服電機（說明書第0016段），因而不僅體積大，而且對打印噴頭的空間位置控制的可靠性低。進而如發明專利申請公布號CN103862679A介紹有“3D打印機”，該專利申請在其說明書第0004段中對前述CN103317726A作了評價，并且其提供的技術方案（說明書第0006至0012段）克服了CN103317726A的弊端，但是由于該專利申請方案使用了步進電機驅使打印噴頭動作，因而對打印噴頭的控制精度以及驅使打印噴頭運動的速度均難以達到業界期望的效果。

鑒于上述已有技術存在的不足，本申請人作了有益的設計，并且形成了下面將要介紹的技術方案。

發明內容

本實用新型的任務在于提供一種有助于顯著提高打印速度而藉以滿足工業化批量生產要求、有利于顯著減少零部件的數目而藉以使結構趨于緊湊并且提高空間利用率、有益于保障打印精度而藉以滿足對精密部件的打印要求、有便于變傳統的笛卡兒坐標運動平臺模式為極坐標運動模式而藉以滿足對空間打印的嚴苛要求的旋轉式3D打印機。

本實用新型的任務是這樣來完成的，一種旋轉式3D打印機，包括一底座，在該底座上并且位于底座朝向上的一側設置有一用于承載打印物的載物臺；一打印頭平臺驅動機構，該打印頭平臺驅動機構設置在所述的底座上；一打印頭，該打印頭在對應于所述載物臺的上方的位置設置在打印頭平臺驅動機構上，特征在于：所述的打印頭平臺驅動機構包括直線電機座、直線電機、旋轉電機座、旋轉電機、旋轉臂和打印頭平臺水平移動電機，直線電機座以縱向狀態固定在所述底座上，直線電機設置在直線電機座朝向旋轉臂的一側，旋轉電機座固定在直線電機上，旋轉電機固定在旋轉電機座上，并且該旋轉電機的旋轉電機軸與旋轉臂朝向直線電機的一端固定連接，而旋轉臂的另一端以水平懸臂狀態對應于所述載物臺的上方，打印頭平臺水平移動電機設置在旋轉臂朝向載物臺的一側，所述的打印頭通過打印頭平臺固定在打印頭平臺水平移動電機上。

在本實用新型的一個具體的實施例中，所述的直線電機包括一組直線電機定子、直線電機動子和一對直線電機導軌，一組直線電機定子沿著所述直線電機座的高度方向自上而下間隔固定于直線電機座朝向所述旋轉臂的一側，直線電機動子在與所述的一組直線電機定子相配合的狀態下與一對直線電機導軌滑動配合，而一對直線電機導軌彼此縱向并行并且在分別對應于一組直線電機定子的兩側的位置與所述直線電機座固定，所述的旋轉電機座與直線電機動子朝向所述旋轉臂的一側固定。

在本實用新型的另一個具體的實施例中，在所述的直線電機動子上并且在對應于所述的一對直線電機導軌的位置固定有直線電機動子滑塊，該直線電機動子滑塊與一對直線電機導軌滑動配合。

在本實用新型的又一個具體的實施例中，所述的一組直線電機定子為磁鐵。