[發明專利]多頭組合式水平免支撐3D打印機

在審

• 申請號: 201810176197.2
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN108262943A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 朱文祥
• 申請（專利權）人: 六安永貞匠道機電科技有限公司
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B29C64/209;B29C64/295;B29C64/241;B33Y30/00
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1.多頭組合式水平免支撐3D打印機，其特征在于，其包括支撐架體、托盤、Z軸升降機構、Y軸平移機構、X軸平移機構、支撐座體，Z軸升降機構、Y軸平移機構、X軸平移機構均安裝于支撐架體并由支撐架體提供支撐力，Z軸升降機構的動力輸出部件連接于托盤并用于導向托盤在豎直方向移動，X軸平移機構的動力輸出部件連接于支撐座體并用于導向支撐座體沿水平方向上的X軸方向移動，Y軸平移機構的動力輸出部件連接于X軸平移機構的固定件并用于導向X軸平移機構沿水平方向上的Y軸方向移動，且Y軸平移機構可引導安裝于X軸平移機構的支撐座體沿水平方向上的Y軸方向移動；

支撐座體，包括支撐殼體，支撐殼體連接于X軸平移機構的動力輸出部件；

支撐殼體內還安裝有用于將進入支撐殼體腔室的耗材熔化的熔融機構、多噴頭組件、動力供應機構，多噴頭組件用于將熔融后的耗材噴出，且具備多噴頭的切換功能，動力供應機構為多噴頭組件的噴頭切換提供動力；

上述的熔融機構包括支撐本體、熱源、設置于支撐本體的熔流道，進入支撐殼體的耗材被導入至熔流道內，安裝于支撐本體的熱源為進入至熔流道內的耗材提供熔化的熱能，經過熔化后的耗材自熔流道的出口處排出并進入至多噴頭組件中；

支撐本體上還轉動連接有旋座體，旋轉座的旋轉中心線為其自身中心軸線，旋座體上設置有至少一個用于豎直方向打印的直流式噴頭、至少一個用于水平方向打印的斜流式噴頭，旋轉座的旋轉過程中可實現與熔流道出口接通的噴頭進行切換；動力供應機構安裝于支撐本體，且用于產生使旋轉座上的噴頭進行切換的動力；動力供應機構包括用于輸出動力的動力輸出部件和用于接收旋轉力且將旋轉力傳遞至動力輸出部件的動力輸入部件；

旋座體上設置有沿其圓周方向均勻間隔布置并且用于連接噴頭的連接柱，連接柱的中心軸線與旋座體的中心軸線所在的平面為基面，相鄰的基面之間的夾角相同并且夾角為δ，旋座體與支撐本體接觸端面上設置有沿旋座體圓周方向均勻間隔布置并且數目與連接柱相同的接孔，接孔與位于其底部的連接柱內腔相接通并且呈一一對應的關系；

動力供應機構的動力輸出部件連接于旋座體，且驅動旋座體的旋轉角度為δ的整數倍；

上述的Z軸升降機構包括中心軸線沿豎直方向布置并且中心軸線相互平行的絲桿、Z軸向導桿，托盤的一端固定有與絲桿相匹配的絲母，且托盤與Z軸向導桿滑動匹配，絲桿的驅動端部安裝有用于驅動絲桿繞自身軸線轉動的電機a；電機a固定設置于支撐架體的上端部，并且絲桿的兩側分別設置有Z軸向導桿；

Y軸平移機構包括固定設置于支撐架體頂部并且中心軸線沿垂直于Z軸向導桿方向布置的一對Y軸向導桿、活動設置于支撐架體頂部并且可繞自身軸線轉動的一對帶輪a、連接于一對帶輪a的皮帶a，帶輪a的旋轉中心軸線與Y軸向導桿的中心軸線相垂直，一對帶輪a分別設置于Y軸向導桿的一側，一對帶輪a由主動帶輪a、從動帶輪a構成，連接于主動帶輪a、從動帶輪a的皮帶a呈回環形，Y軸平移機構還包括滑動連接于Y軸向導桿的支撐板體、與主動帶輪a連接并且用于驅動主動帶輪a轉動的電機b，支撐板體還固定連接于位于帶輪a一端側的皮帶a；兩個Y軸向導桿分別設置于Z軸升降機構的一側，兩個Y軸向導桿分別滑動匹配有支撐板體，兩個Y軸向導桿的兩端部均安裝有帶輪a，位于Z軸升降機構同一端側的一對帶輪a之間通過皮帶a連接，支撐板體與位于帶輪a一側的皮帶a進行固定，其中兩個主動帶輪a同軸線布置，兩個從動帶輪同軸線布置，一對Y軸向導桿之間還設置有用于連接兩個主動帶輪a并使得兩個主動帶輪a同步轉動的連軸，其中一個主動帶輪a連接于電機b的輸出端部；

一對支撐板體之間還設置有X軸平移機構，X軸平移機構包括固定設置于一對支撐板體之間并且中心軸線沿垂直于Y軸向導桿方向布置的X軸向導桿，X軸向導桿位于一對Y軸向導桿之間，X軸向導桿的兩端側分別轉動設置有帶輪b，帶輪b的旋轉中心軸線與X軸向導桿的中心軸線相垂直并且與Y軸向導桿的中心軸線平行，一對帶輪b分別為主動帶輪b、從動帶輪b，主動帶輪b固定安裝于其中一個支撐板體，從動帶輪b固定安裝于另一個支撐板體，主動帶輪b、從動帶輪b之間還連接用于實現主動帶輪b、從動帶輪b同步轉動并且呈回環形結構的皮帶b，主動帶輪b連接于電機c的輸出端，電機c安裝于固定有主動帶輪b的支撐板體；支撐座體的支撐殼體滑動連接于X軸向導桿、且與皮帶b相連接，支撐座體與皮帶b的連接位置位于帶輪b的一側；

一對支撐板體之間設置有一對相互平行的X軸向導桿，電機c、帶輪b均設置于一對X軸向導桿之間；

支撐殼體上設置有與X軸向導桿相匹配的導向孔，且支撐殼體與皮帶b相固定；旋座體傾斜的安裝于支撐本體的下端面，旋座體上還設置有與各個噴頭相接通的接孔，且接孔可與熔流道的出口處相接通，設置于旋座體的噴頭在進行切換時，與切換后的噴頭相接通的接孔與熔流道接通；旋座體上設置有用于安裝直流式噴頭的直流式連接柱，旋座體上還設置有用于安裝斜流式噴頭的斜流式連接柱；旋座體的中心軸線與豎直方向的直線的夾角為α，直流式連接柱的中心軸線與旋座體的中心軸線之間的交角為β，其中α等于β；斜流式連接柱的中心軸線與旋座體的中心軸線相平行，斜流式噴頭的噴料端設置有彎曲部，自斜流式噴頭噴出的耗材經過彎曲部的導向呈水平方向噴出。