[發明專利]一種三維打印的分級式環形掃掠裝置

有效

• 申請號: 201710805997.1
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN107672156B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 徐敬華;王康;張樹有;譚建榮
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B29C64/106
• 分類號: B29C64/106;B29C64/20;B29C64/232;B29C64/236;B29C64/321;B29C64/393;B29C64/241;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y50/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 何彬

1.一種三維打印的分級式環形掃掠裝置，其特征在于，包括機架及安裝在所述機架上的掃掠輸出終端、分級環形掃掠機構與用于輸出二維平面移動的橫向行走機構，所述分級環形掃掠機構包括安裝座、一級旋轉機構及二級旋轉機構，所述安裝座安裝在所述橫向行走機構的位移輸出端上；

所述一級旋轉機構包括可轉動地安裝在所述安裝座上的旋轉支架及用于驅動所述旋轉支架轉動的一級旋轉驅動器，所述二級旋轉機構包括安裝在所述旋轉支架的轉臂上的二級旋轉驅動器，所述一級旋轉機構的旋轉平面與所述二級旋轉機構的旋轉平面相平行；

所述掃掠輸出終端安裝在所述二級旋轉驅動器的轉動輸出軸上，且其下表面布置有一個以上的偏離其旋轉軸線的打印頭。

2.根據權利要求1所述的分級式環形掃掠裝置，其特征在于：

所述二級旋轉驅動器通過沿所述轉臂的長度方向布置的直線導軌滑塊機構可滑動地安裝在所述轉臂上，且在所述轉臂與所述二級旋轉驅動器間設有推動所述二級旋轉驅動器沿直線導軌滑動的致動器。

3.根據權利要求1所述的分級式環形掃掠裝置，其特征在于：

所述掃掠輸出終端包括用于存儲成型材料的儲料箱，所述掃掠輸出終端上設有多個所述打印頭，所述儲料箱與每個打印頭間設有用于啟閉二者間送料通道的截止閥。

4.根據權利要求3所述的分級式環形掃掠裝置，其特征在于：

所述掃掠輸出終端的下表面上設有多個沿其長度方向間隔布置的所述打印頭，所述掃掠輸出終端關于其旋轉軸線中心對稱布置。

5.根據權利要求1所述的分級式環形掃掠裝置，其特征在于：

所述旋轉支架關于其旋轉軸線中心對稱布置，且在其旋轉軸線兩側各安裝有一個所述掃掠輸出終端。

6.根據權利要求1所述的分級式環形掃掠裝置，其特征在于：

旋轉驅動器包括安裝殼及安裝在所述安裝殼內的舵機，所述舵機的輸出軸上固設有上法蘭，所述旋轉支架與所述掃掠輸出終端的旋轉軸上均設有與所述上法蘭固定連接的下法蘭，旋轉軸與所述安裝殼間套裝有推力軸承。

7.根據權利要求1至6任一項權利要求所述的分級式環形掃掠裝置，其特征在于：

所述橫向行走機構包括第一直線電機、第二直線電機、第一導桿及第二導桿，所述第一直線電機的定子兩端分別通過所述第一導桿而可沿第一橫向滑動地安裝在所述機架上，所述第二直線電機的定子兩端分別通過所述第二導桿而可沿第二橫向滑動地安裝在所述機架上，所述第一橫向與所述第二橫向相正交；

所述第一直線電機的動子輸出沿所述第二橫向的位移與力，所述第二直線電機的動子輸出沿所述第一橫向的位移與力，且兩直線電機的動子相固定連接構成所述橫向行走機構的位移輸出端。

8.根據權利要求7所述的分級式環形掃掠裝置，其特征在于：

直線電機的定子固定在支撐板上，所述支撐板的兩端固設有支撐耳座，所述支撐耳座上設有與導桿相配合的滑孔。

9.根據權利要求1至6任一項權利要求所述的分級式環形掃掠裝置，其特征在于，所述分級式環形掃掠裝置的控制單元包括處理器及存儲器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執行時能實現以下步驟：

曲線軌跡打印步驟，通過所述橫向行走機構與所述分級環形掃掠機構的配合，及有選擇地開啟所述掃掠輸出終端上的一個打印頭，按待打印三維物體的數字模型打印切片層中的曲線軌跡部分；

直線軌跡打印步驟，通過所述橫向行走機構輸出的直線位移，及有選擇地開啟所述掃掠輸出終端上的一個打印頭，按所述數字模型打印切片層中的直線軌跡部分。

10.根據權利要求9所述的分級式環形掃掠裝置，其特征在于：

當所述掃掠輸出終端的數量為兩個以上時，在所述曲線軌跡打印步驟與所述直線軌跡打印步驟中，控制旋轉軸線距離打印區域最近的掃掠輸出終端進行打印工作。