[實用新型]磁性關節模塊及立體打印裝置

有效

• 申請號: 201520264356.6
• 申請日: 2015-04-28
• 公開（公告）號: CN204640810U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 陳正士;王致凱
• 申請（專利權）人: 優克材料科技股份有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B22F3/105;B28B1/00;B25J17/00;B33Y30/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬雯雯;臧建明

技術領域

本實用新型是有關于一種磁性關節模塊及立體打印裝置。

背景技術

隨著科技發展，三維打印(3D?printing)技術及增材制造(Additive?Manufacturing，AM)技術已經成為最主要發展的技術之一。上述這些技術屬于快速成型技術的一種，它可以直接通過使用者設計好的數字模型文件來直接制造出所需的成品，且成品幾乎是任意形狀的三維實體。現有的三維打印根據各式的機型及材料有多種不同的成型機制，舉凡是液態樹脂、漿料、金屬(例如金屬粉體)或非金屬(例如陶瓷粉體)等材料，皆可通過逐層堆疊累積的方式來構造出所需形狀的三維實體。在過去的模具制造、工業設計等領域，三維打印技術常常被用于制造模型，現在則逐漸被應用于珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程、汽車、航空、牙科和醫療產業、教育、土木工程以及其他領域中。

現有將上述粉末狀的金屬粉體或非金屬粉體堆疊累積成三維實體的其中兩種方法包括選擇性激光燒結(Selective?Laser?Sintering,SLS)及選擇性激光熔融(Selective?Laser?Melting,SLM)，上述兩者都是將粉體加熱至其燒結溫度或熔點以使粉體燒結或熔融成為一層具有特定厚度的薄膜，經過多次的燒結或熔融后可制造出多層堆疊的薄膜，進而構成三維實體。另一種方法是通過光固化技術(Stereolithography，SLA)，將升降機臺的載板浸入光固化液態材料中，利用UV激光光照射在光固化液態材料上，使光固化液態材料固化在載板上，完成平面之后，再移動升降機臺的高度，未被照射的光固化液態材料將會維持液態，依照這樣的模式不斷制作多層，堆疊出三維物件，將此三維物件置于UV光下照射進行最后加強固化。

目前，其中一種立體打印裝置為并聯式的立體打印裝置(Delta?type?3D?printer)，其主要是通過三角機械手臂(Delta?Robot)來帶動打印噴嘴或是固化光源。此類的三角機械手臂一般具有3至4個自由度，可以實現在X/Y/Z方向上的運行，以及繞Z軸方向的旋轉的運動方式。相對于一般的機械手臂，三角機械手臂具有速度快，精度高的優點。然而，此類三角機械手臂中的關節主要是采用雙軸關節或是球頭關節，其存在摩擦力較大的問題。

實用新型內容

本實用新型提供一種磁性關節模塊，其關節之間通過磁力的方式吸引連接以降低摩擦力，且能夠視狀況調整磁力大小以因應不同需求。

本實用新型提供一種立體打印裝置，其具有多個上述的磁性關節模塊。

本實用新型的一種磁性關節模塊，包括球頭、連桿、線圈及電路單元。連桿包括端部，其中球頭與端部之間受到磁力而相吸，且球頭適于相對端部轉動。線圈套設于球頭或端部外。電路單元電性連接于線圈，其中電路單元適于通入第一方向電流至線圈而增強球頭與端部之間的磁力，且電路單元適于通入第二方向電流至線圈而降低球頭與端部之間的磁力。

在本實用新型的一實施例中，上述的球頭與端部的其中一者包括導磁金屬，球頭與端部的另一者包括磁鐵，且線圈套設于包括磁鐵的球頭或端部外。

在本實用新型的一實施例中，上述的球頭與端部分別包括極性相反的兩磁鐵。

在本實用新型的一實施例中，上述的線圈密度范圍在50(圈/公分)至200(圈/公分)之間。

在本實用新型的一實施例中，上述的球頭適于連接于打印噴嘴、固化光源、切割刀頭或激光頭。

本實用新型的一種立體打印裝置，包括打印噴嘴以及多個磁性關節模塊。這些磁性關節模塊分別連接于所述打印噴嘴。各磁性關節模塊包括球頭、連桿、線圈及電路單元。連桿包括端部，其中球頭與端部之間受到磁力而相吸，且球頭適于相對端部轉動。線圈套設于球頭或端部外。電路單元電性連接于線圈，其中電路單元適于通入第一方向電流至線圈而增強球頭與端部之間的磁力，且電路單元適于通入第二方向電流至線圈而降低球頭與端部之間的磁力。

在本實用新型的一實施例中，在至少一個磁性關節模塊中，球頭與端部的其中一者包括導磁金屬，球頭與端部的另一者包括磁鐵，且線圈套設于包括磁鐵的球頭或端部外。

在本實用新型的一實施例中，在至少一個磁性關節模塊中，球頭與端部分別包括極性相反的兩磁鐵。

在本實用新型的一實施例中，上述的線圈密度的范圍在50(圈/公分)至200(圈/公分)之間。