[實用新型]極坐標式3D打印機

有效

• 申請號: 201420819087.0
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN204322535U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 勵宏杰;顧林峰;王曉軍;王義強;任衍濤;華順明;王金磊
• 申請（專利權）人: 浙江大學寧波理工學院
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B22F3/115;A21C11/00
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙) 33228
• 代理人: 代忠炯

技術領域

本實用新型涉及一種極坐標式3D打印機。

背景技術

3D?打印機即快速成形技術的一種機器，它是一種數字模型文件為基礎，運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造物體的技術。運用3D打印機打印模型，無需傳統的切削加工機床和加工模具，在計算機的控制下根據工件的三維模型可直接成形三維實體。

打印頭是3D?打印機中用于輸出耗材的部件，在打印過程中要求打印頭能夠在空間內任意移動以應對不同的外部輪廓面的工件。現有的3D?打印機的打印頭傳動機構大多是運用了傳統的三軸聯動機床的傳動機構，即分別沿X、Y、Z?三個方向的軸，每一個軸向上均設置有一個驅動單元，打印時隨三個軸向上的傳動機構隨意移動。這種三軸聯動的傳動機構結構較為復雜，占用的空間較大，并且在打印過程中，由于在不同位置之間移動時，需要三個驅動單元依序的帶動打印頭移動，因此打印的效率較低，尤其是對于打印旋轉體，采用現有的3D打印機存在耗時較長，效率過低的問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，克服以上現有技術的缺點：提供一種以極坐標形式進行加工，不但有利于打印普通零件，并且特別有利于高效打印旋轉體、回轉類模型的極坐標式3D打印機。

本實用新型的技術解決方案如下：一種極坐標式3D打印機，包括底座和框架，所述底座上設有升降板驅動機構；所述框架的頂部設有打印噴頭機構；所述升降板驅動機構上設有升降板；所述升降板上設有托盤旋轉機構；所述底座上設有與打印噴頭機構、升降板驅動機構、托盤旋轉機構連接的控制模塊。

所述升降板驅動機構包括垂直于底座底面的絲杠和至少一根Z軸導軌。

所述底座底部設有驅動絲杠的第一電機。

所述打印噴頭機構包括設在框架頂部的X軸導軌以及可沿X軸導軌移動的打印頭；所述打印頭由設在框架頂部且與X軸導軌平行的同步帶驅動。

所述同步帶通過設在框架頂部的第二電機驅動；

所述托盤旋轉機構包括可水平旋轉的圓形托盤以及設在升降板上用于驅動所述圓形托盤的第三電機。

所述升降板以Z軸導軌作為導向且以絲杠驅動。

所述打印頭上設有加熱送絲機構。

作為優化，所述第一電機、第二電機、第三電機為步進電機。

所述底座上設有顯示模塊及控制打印噴頭機構、升降板驅動機構、托盤旋轉機構和加熱送絲機構的控制模塊。

作為優化，所述框架為方形框架。

作為優化，所述X軸導軌由兩根平行桿組成。

本實用新型的有益效果是：本實用新型以極坐標形式進行加工，不但有利于打印普通零件，并且特別有利于高效打印旋轉體、回轉類模型，當換上不同的打印頭后可以自如的打印出回轉類的工件例如蛋糕的打印制作。

附圖說明

圖1為本實用新型極坐標式3D打印機的立體示意圖。

圖2為本實用新型極坐標式3D打印機的剖視結構示意圖。

圖3為本實用新型極坐標式3D打印機的內部結構示意圖。

圖4為本實用新型極坐標式3D打印機的局部剖視結構示意圖。

圖中：1、底座；2、升降板；3、圓形托盤；4、第三電機；5、X軸導軌；6、第二電機；7、加熱送絲機構；8、滑塊；9、同步帶；10、絲杠；11、Z軸導軌；12、第一電機；13、打印頭。

具體實施方式

下面用具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明，但本實用新型不僅局限于以下具體實施例。

實施例

如圖1-3所示，一種極坐標式3D打印機，包括底座1和框架，所述底座1上設有升降板驅動機構；所述框架的頂部設有打印噴頭機構；所述升降板驅動機構上設有升降板2；所述升降板2上設有托盤旋轉機構。

所述升降板驅動機構包括垂直于底座1底面的絲杠10和兩根Z軸導軌11。

所述底座1底部設有驅動絲杠10的第一電機12。所述升降板2以Z軸導軌11作為導向且以絲杠10驅動，所述升降板2上設有與絲杠10相配合的滾珠絲杠螺母同時在滾珠絲杠螺母兩側設有與兩根Z軸導軌11相配合的導向孔，第一電機12可以通過驅動絲杠10來控制升降板2沿著Z軸導軌11升降（即Z軸方向上的移動）。