[發(fā)明專利]一種可實(shí)現(xiàn)多噴頭同時(shí)打印的柱坐標(biāo)式3D打印機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610017187.5
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105415691B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張虎;徐安林;郭志飛;魏昌洲
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: B29C64/209
• 分類號: B29C64/209;B29C64/232;B29C64/321;B29C64/386;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y50/00
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司32215
• 代理人: 奚勝元,奚曉寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種可實(shí)現(xiàn)多噴頭同時(shí)打印的柱坐標(biāo)式3D打印機(jī)，為解決目前的多噴頭3D打印機(jī)的噴頭之間的易發(fā)生干擾、多噴頭打印機(jī)同時(shí)最多只能有一個(gè)噴頭工作的問題，以及目前3D打印機(jī)打印回轉(zhuǎn)類零件速度慢、精度低的問題，提出了這種3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)。

技術(shù)背景

3D打印是快速成型技術(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)。

現(xiàn)有的3D打印機(jī)由于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)只能實(shí)現(xiàn)單噴頭或者多噴頭單噴，在追求效率的今天，它嚴(yán)重影響了3D打印的速度，限制了3D打印的效率，因此迫切需要一種可以實(shí)現(xiàn)多噴頭共噴同時(shí)打印的3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)，提高3D打印機(jī)的打印速度。

現(xiàn)有的3D打印機(jī)在打印機(jī)精度普遍不高，在打印軌跡為曲線的時(shí)候，精度就更差了，這使得現(xiàn)有的3D打印機(jī)不適合打印軸類和回轉(zhuǎn)類零件，因此迫切需要一類3D打印機(jī)來填補(bǔ)這一空白。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述不足之處，提供一種可實(shí)現(xiàn)多噴頭同時(shí)打印的柱坐標(biāo)式3D打印機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)多噴頭打印、多色打印并且提高了曲線軌跡時(shí)的打印精度和速度，提高打印機(jī)效率和質(zhì)量的打印機(jī)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明一種可實(shí)現(xiàn)多噴頭同時(shí)打印的柱坐標(biāo)式3D打印機(jī)采用的技術(shù)方案是：

一種可實(shí)現(xiàn)多噴頭同時(shí)打印的柱坐標(biāo)式3D打印機(jī)包括外嚙合精密行星齒輪機(jī)構(gòu)、可伸縮懸臂梁機(jī)構(gòu)、Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、供料機(jī)構(gòu)。

所述的外嚙合精密行星齒輪機(jī)構(gòu)由太陽齒輪、行星齒輪、支撐塊、加固圓環(huán)和圓盤狀工作臺構(gòu)成。所述的行星齒輪至少設(shè)置有兩個(gè)，本實(shí)例以雙打印頭為例，故行星齒輪有兩個(gè)，分別為行星齒輪A和行星齒輪B。其中精密行星齒輪機(jī)構(gòu)中的太陽輪、加固圓環(huán)和圓盤狀工作臺固定在支撐塊上，支撐塊的數(shù)目是任意的，其數(shù)量優(yōu)先選擇偶數(shù)，分布方式應(yīng)均勻分布在加固圓環(huán)的等分點(diǎn)上。

在外嚙合精密行星齒輪機(jī)構(gòu)中，行星齒輪安裝在外嚙合精密行星齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上，與太陽齒輪外嚙合。在外嚙合精密行星齒輪機(jī)構(gòu)的內(nèi)部還有一個(gè)與外嚙合精密行星中的太陽齒輪呈同心的、在同一平面的加固圓環(huán)，在加固圓環(huán)的內(nèi)部有一個(gè)圓盤狀工作臺。圓盤狀工作臺和加固圓環(huán)、太陽齒輪同心。

進(jìn)一步的，在外嚙合精密行星齒輪機(jī)構(gòu)中，太陽輪和加固圓環(huán)固定在他們下面的支撐塊上的卡槽里面，支撐塊的數(shù)目是任意的，其數(shù)量優(yōu)先選擇偶數(shù)，分布方式應(yīng)均勻分布在加固圓環(huán)的等分點(diǎn)上。

所述的可伸縮懸臂梁機(jī)構(gòu)包括噴頭、供料電機(jī)、Z運(yùn)動(dòng)塊、極軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、極軸向滾珠絲杠和限位塊。所述的可伸縮懸臂梁機(jī)構(gòu)中的噴頭至少設(shè)置有兩個(gè)。本實(shí)例以雙噴頭為例，故有兩套可伸縮懸臂梁結(jié)構(gòu)，分別為：噴頭A，供料電機(jī)A，Z向運(yùn)動(dòng)塊A，極軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)A，極軸向滾珠絲杠A，限位塊A，噴頭B，供料電機(jī)B，Z向運(yùn)動(dòng)塊B，極軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)B，極軸向滾珠絲杠B，限位塊B。極軸向驅(qū)動(dòng)方式由滾珠絲杠副傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)，也可以選擇蝸輪蝸桿、同步帶等合理的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。其中，極軸向滾珠絲杠和極軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在Z向運(yùn)動(dòng)塊上面，在極軸向滾珠絲杠的一端安裝著供料驅(qū)動(dòng)電機(jī)和噴嘴，在其另一端有限位塊，限位塊防止可極軸向運(yùn)動(dòng)超行程，避免給機(jī)構(gòu)帶來損壞。

進(jìn)一步的，在可伸縮懸臂梁機(jī)構(gòu)中，極軸方向的驅(qū)動(dòng)方式可以選擇為滾珠絲杠、蝸輪蝸桿以及同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等多種形式,這里選擇為滾珠絲杠。極軸向滾珠絲杠和極軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在Z向運(yùn)動(dòng)塊上，在極軸向滾珠絲杠的一段安裝有噴頭和供料電機(jī)，另一端安裝限位塊。

所述的Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Z向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐架，Z向滾珠絲杠、行星齒輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)座。Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少設(shè)置有兩套。本實(shí)例以雙噴頭打印機(jī)構(gòu)為例，有兩套Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，分別為：Z向驅(qū)動(dòng)電機(jī)A，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐架A，Z向滾珠絲杠A，行星齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)A，電機(jī)座A，Z向驅(qū)動(dòng)電機(jī)B，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐架B，Z向滾珠絲杠B，行星齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)B，電機(jī)座B。其中，行星齒輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在電機(jī)座上面，Z軸運(yùn)動(dòng)裝置通過電機(jī)座安裝在太陽齒輪和加固圓環(huán)上面，Z向驅(qū)動(dòng)方式選擇為滾珠絲杠，也可以選擇為同步帶傳動(dòng)等可行的方式，Z向滾珠絲杠固定在Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐架上面，Z向運(yùn)動(dòng)塊安裝在Z向滾珠絲杠上面，Z向驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐架上面。