[發明專利]一種3D打印平臺

有效

• 申請號: 201610174497.8
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105818379B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 詹建明;胡利永;王義強;王賢成
• 申請（專利權）人: 浙江大學寧波理工學院
• 主分類號: B29C64/245
• 分類號: B29C64/245;B29C64/241;B33Y30/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司33241
• 代理人: 毛翔威

技術領域

本發明涉及一種3D打印技術，特別是一種3D打印平臺。

背景技術

市面通用的3D打印數控裝置，具備X-Y-Z三坐標伺服控制功能，基本可以完成曲面工件的增材加工（3D打印）需求，但也存在一個讓人尷尬的技術難題：當工件表面或實體傾斜往外增長時，就需要增加輔助的支撐，否則就成了空中樓閣，必然從工件表面或實體上脫落。

因此，申請人認為有必要對3D打印數控裝置的現有打印平臺做進一步的結構改進。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術的不足而提供一種能夠有效地完成曲面工件的傾斜增材加工需求的3D打印平臺，

為了實現上述目的，本發明所設計的一種3D打印平臺，其包括一個平行于X-Y-Z三維坐標系中的X軸方向或者Y軸方向，且能夠繞著該X軸或者Y軸進行角度旋轉的傾斜回轉工作臺以及一個驅動上述傾斜回轉工作臺繞著X軸或者Y軸進行圓周旋轉的動力系統；其中，上述動力系統的動力輸出端與傾斜回轉工作臺傳動連接。

上述3D打印平臺中的傾斜回轉工作臺由于可以繞著X軸或者Y軸進行圓周旋轉，即存在一個以X軸或者Y軸為軸心轉動的自由度A或者自由度B。因此，結合了上述3D打印平臺的3D打印數控裝置進行3D打印操作，在傾斜回轉工作臺上面直接放置工件，如果工件表面或實體往外傾斜增長時，則可以通過傾斜回轉工作臺繞著X軸或者Y軸進行圓周旋轉，將上述往外增長的工件表面或實體旋轉至具有支撐的上面，例如設定上述3D打印平臺中的傾斜回轉工作臺可以繞著X軸進行圓周旋轉，那么當工件表面或實體沿著X-Y-Z三維坐標系中的X軸的徑向進行延伸，且與XY平面的形成的夾角為45°時，原本平行于XY平面的傾斜回轉工作臺只要繞著X軸進行45°的圓周旋轉，就能夠確保上述原本沿著X-Y-Z三維坐標系中的X軸的徑向進行延伸，且與XY平面的形成的夾角為45°的工件表面或實體在平行于Z軸的方向上進行增材加工，即原本工件表面或實體的傾斜增材加工過程中的傾斜角度便不存在了，這樣也就不再需要額外增加輔助的支撐了。

作為一種技術優選方案，上述動力系統優先選用控制精準度更高且易于控制的伺服控制系統。

作為進一步的技術改進方案，上述傾斜回轉工作臺上連接有平行于X-Y-Z三維坐標系中Z軸的回轉中心軸，所述回轉中心軸能夠繞著其中軸線進行旋轉，在所述回轉中心軸上連接有回轉平臺，所述回轉平臺位于傾斜回轉工作臺的上方，在所述傾斜回轉工作臺與回轉平臺之間設有活塞組，所述活塞組中的活塞缸固定在傾斜回轉工作臺上，其活塞上連接有以連接點為中心可以任意擺動的曲柄，所述回轉平臺上固定有鉸接軸，且所述鉸接軸與所述回轉平臺的回轉中心軸兩者的中軸線相平行，所述曲柄的另一端形成一個孔軸線與上述回轉中心軸相平行的軸孔，所述鉸接軸活動貫穿軸孔。

上述進一步的技術改進方案中所述回轉平臺的回轉中心軸與X-Y-Z三維坐標系中的Z軸相平行，回轉平臺在活塞組的作用力驅動下繞著回轉中心軸進行旋轉，即上述進一步技術改進方案中的3D打印平臺存在一個以X軸或者Y軸為軸心的自由度A或者自由度B以及以Z軸為軸心的自由度C。因此，結合了上述3D打印平臺的3D打印數控裝置進行3D打印操作，在傾斜回轉平臺上面直接放置工件，如果工件表面或實體往外傾斜增長時，則可以通過傾斜回轉工作臺繞著X或者Y軸進行圓周旋轉以及回轉平臺繞著Z軸進行圓周旋轉，將上述往外增長的工件表面或實體旋轉至具有支撐的上面，例如設定上述3D打印平臺中的傾斜回轉工作臺可以繞著X軸進行圓周旋轉，那么當工件表面或實體沿著X-Y-Z三維坐標系中的X軸的軸向進行延伸，且與XY平面的形成的夾角為45°時，上述回轉平臺預先繞著Z軸旋轉一個90°，此時原先沿著X-Y-Z三維坐標系中的X軸的軸向進行延伸，且與XY平面的形成的夾角為45°的工件表面或實體則轉變為沿著X-Y-Z三維坐標系中的X軸的徑向進行延伸，接著原本平行于XY平面的傾斜回轉工作臺只要繞著X軸進行45°的圓周旋轉，就能夠確保上述原本沿著X-Y-Z三維坐標系中的X軸的徑向進行延伸，且與XY平面的形成的夾角為45°的工件表面或實體在平行于Z軸的方向上進行增材加工，即原本工件表面或實體的傾斜增材加工過程中的傾斜角度便不存在了，這樣也就不再需要額外增加輔助的支撐了。

作為再進一步的技術方案改進，上述傾斜回轉工作臺上環布有至少一個的安裝孔，在安裝孔內設有螺旋彈簧，在螺旋彈簧的上方固定有球銷，上述回轉平臺上環布有球面沉口，所述球面沉口與球銷兩者的環布軌跡隔空重疊，且當所述球銷與球面沉口兩者相對齊時，所述球銷的小部分則落入到其對應地球面沉口內。