[發(fā)明專利]一種3D打印用的可調(diào)式外部支撐裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710807481.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107498875B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐敬華;盛紅升;張樹(shù)有;譚建榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C64/40
• 分類號(hào): B29C64/40;B29C64/118;B33Y40/00
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 何彬

1.一種3D打印用的可調(diào)式外部支撐裝置，其特征在于，包括控制單元及受所述控制單元控制的升降橫移單元與支撐單元；

所述支撐單元安裝在所述升降橫移單元的位移輸出端上，所述支撐單元包括支架及用于伸至待支撐位置以支撐三維物體的懸空部位的伸縮式支撐桿，所述支撐桿的下端通過(guò)用于控制其相對(duì)所述支架的擺角的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置與所述支架固定連接；

所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置包括用于將所述支撐桿的下端鉸接至所述支架上的鉸軸及用于拉推所述支撐桿繞所述鉸軸擺動(dòng)的伸縮連桿；

所述伸縮連桿的一端與所述支撐桿鉸接，另一端與所述支架鉸接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)式外部支撐裝置，其特征在于：

所述支架在其高度方向上至少安裝有兩圈以上環(huán)繞其周向布置的所述支撐桿，每圈至少包括兩根以上的所述支撐桿。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可調(diào)式外部支撐裝置，其特征在于：

所述支架為兩級(jí)以上的伸縮桿結(jié)構(gòu)，每級(jí)伸縮桿上至少安裝有一圈所述支撐桿。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可調(diào)式外部支撐裝置，其特征在于：

所述支架包括用于驅(qū)動(dòng)至少一圈所述支撐桿繞所述支架的周向轉(zhuǎn)動(dòng)以改變其支撐點(diǎn)位置的周向轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置及用于調(diào)整至少一圈所述支撐桿在所述高度方向上的位置的高度調(diào)整裝置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可調(diào)式外部支撐裝置，其特征在于：

所述升降橫移單元為驅(qū)動(dòng)所述支撐單元在三維空間內(nèi)做三維運(yùn)動(dòng)的三維驅(qū)動(dòng)單元；相鄰的兩圈所述支撐桿在所述支架的周向上的位置為相互交錯(cuò)布置，每圈所述支撐桿環(huán)繞所述支架的周向均勻布置，所述支撐桿為二級(jí)以上的伸縮式液壓桿；所述支架為二級(jí)以上的伸縮式液壓桿，伸縮式液壓桿上設(shè)有用于安裝所述支撐桿的耳座；所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置還包括用于向所述控制單元輸出擺角檢測(cè)信號(hào)的擺角檢測(cè)傳感器；所述支撐桿的支撐端為球面端，所述球面端涂布有與打印材料分離的表面層，所述球面端內(nèi)置有加熱層。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可調(diào)式外部支撐裝置，其特征在于，所述控制單元包括處理器及存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)能實(shí)現(xiàn)以下步驟：

獲取步驟，獲取所述三維物體的數(shù)字模型；

支撐路徑規(guī)劃步驟，根據(jù)打印材料在當(dāng)前打印工況下的臨界打印長(zhǎng)度，規(guī)劃出所述數(shù)字模型的懸空部位上的支撐點(diǎn)集；

支撐步驟，在打印所述三維物體的過(guò)程中，控制伸縮桿伸至對(duì)應(yīng)支撐點(diǎn)對(duì)所述三維物體的懸空部位進(jìn)行支撐。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可調(diào)式外部支撐裝置，其特征在于，所述規(guī)劃出所述數(shù)字模型的懸空部位上的支撐點(diǎn)集的步驟包括：

以所述支架的垂向中心線為圓心軸線，由內(nèi)向外地根據(jù)所述臨界打印長(zhǎng)度規(guī)劃出的待支撐位置及從備選支撐點(diǎn)集中選定支撐點(diǎn)位置；所述備選支撐點(diǎn)集由未安排支撐的支撐桿的可能支撐點(diǎn)構(gòu)成。

8.一種3D打印用的可調(diào)式外部支撐裝置，其特征在于，包括控制單元及受所述控制單元控制的升降橫移單元與支撐單元；

所述支撐單元安裝在所述升降橫移單元的位移輸出端上，所述支撐單元包括支架及用于伸至待支撐位置以支撐三維物體的懸空部位的伸縮式支撐桿，所述支撐桿的下端通過(guò)用于控制其相對(duì)所述支架的擺角的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置與所述支架固定連接；

所述支架在其高度方向上至少安裝有兩圈以上環(huán)繞其周向布置的所述支撐桿，每圈至少包括兩根以上的所述支撐桿；

所述支架為兩級(jí)以上的伸縮桿結(jié)構(gòu)，每級(jí)伸縮桿上至少安裝有一圈所述支撐桿；

安裝在一級(jí)伸縮桿上的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置包括將所述支撐桿的下端鉸接至所述支架上的鉸軸及用于拉推所述支撐桿繞所述鉸軸擺動(dòng)的伸縮連桿，所述伸縮連桿的一端與所述支撐桿鉸接，另一端與一級(jí)伸縮桿鉸接；

安裝在二級(jí)以上的伸縮桿上的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置包括舵機(jī)，所述舵機(jī)的機(jī)殼與所述支架固定連接，所述支撐桿的下端與所述舵機(jī)的輸出軸固定連接。