[發明專利]高精度3D打印機

在審

• 申請號: 201810939554.6
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109228324A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 祝勇仁;吳俊;毛德峰;鄧勁蓮;趙慶洋;范有
• 申請（專利權）人: 杭州喜馬拉雅信息科技有限公司
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/209;B29C64/245;B29C64/321;B29C64/227;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y50/02
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 周涌賀

1.一種高精度3D打印機，包括底座(1)，底座(1)上豎直固定有支撐板(2)，其特征是：所述底座(1)上設有在X軸上移動的工作臺裝置，所述工作臺裝置包括有可調平的打印平臺(3)，所述支撐板(2)上設有可在Y軸和Z軸方向上移動的打印機構，所述打印機構從上到下依次包括有位于打印平臺(3)上方的擠出送料裝置和打印噴頭裝置，所述擠出送料裝置包括有固定塊(4)，所述固定塊(4)上下端分別固定有接入頭(5)和向下牽引拉動打印材料的擠壓輪組(6)，所述固定塊(4)配合上下端的接入頭(5)和擠壓輪組(6)在上下同一軸線上形成擠壓送料通道，所述打印噴頭裝置從上到下依次連接包括有喉管(7)、加熱塊(8)以及打印噴頭(9)，所述喉管(7)正對擠壓送料通道，所述固定塊(4)上固定有渦輪風扇(10)，所述渦輪風扇(10)出口端連接有中空的吹風嘴(11)，所述吹風嘴(11)出口端彎折形成吹風部(12)，所述吹風部(12)開放式環抱在打印噴頭(9)外圈，所述吹風部(12)內側設有一組朝向打印噴頭(9)出口端的出風口。

2.根據權利要求1所述的高精度3D打印機，其特征是：所述工作臺裝置上包括有托板(13)，所述打印平臺(3)可升降連接在托板(13)上方，所述托板(13)和打印平臺(3)之間連接有一組調平彈簧(14)，所述調平彈簧(14)分別位于托板(13)四個邊角。

3.根據權利要求1所述的高精度3D打印機，其特征是：所述擠壓輪組(6)由主動齒輪(15)和與之嚙合的擠壓齒輪(16)組成，所述擠壓齒輪(16)嚙合端面上設有半圓形的環狀凹槽，所述環狀凹槽與主動齒輪配合處為擠壓送料通道，所述主動齒輪(15)連接有固定在固定塊(4)左側的進料電機(17)。

4.根據權利要求1或3所述的高精度3D打印機，其特征是：所述喉管(7)頂部端口處連接有散熱塊(18)，所述打印機構上連接有導流罩(19)，所述導流罩(19)一端開設有吸入孔，所述導流罩(19)另一端開設有正對散熱塊(18)的出風口，所述出風口和吸入孔之間連通形成散熱通道，所述散熱通道內設有散熱風扇(20)。

5.根據權利要求1所述的高精度3D打印機，其特征是：所述散熱塊(18)為柱狀結構，所述散熱塊(18)側端面上從上到下均布有一組環狀凹槽，所述環狀凹槽正對導流罩(19)出風口。

6.根據權利要求1所述的高精度3D打印機，其特征是：所述X、Y和Z軸上沿軸向分別設有X軸絲桿(21)、Y軸絲桿(22)和Z軸絲桿(23)，所述X軸絲桿(21)通過滑塊與工作臺裝置相連，所述Y軸絲桿(22)通過連接架連接在Z軸絲桿(23)上，所述Y軸絲桿(22)通過滑塊與打印機構相連，所述X軸絲桿(21)、Y軸絲桿(22)和Z軸絲桿(23)均通過雙膜聯軸器(27)與步進電機(28)相連。

7.根據權利要求6所述的高精度3D打印機，其特征是：所述X、Y和Z軸方向上均設有用于絲桿移動限位的光電開關(24)和光電限位擋片(25)。

8.根據權利要求1所述的高精度3D打印機，其特征是：所述散熱塊(18)入口處豎直連接有隔熱管(26)，所述隔熱管(26)位于環狀凹槽與主動齒輪配合處的正下方。

9.根據權利要求1所述的高精度3D打印機，其特征是：所述吹風部(12)朝打印噴頭(9)側傾斜向下，所述吹風部(12)的出風口傾斜向下對準打印噴頭(9)出口端，所述吹風部(12)的出風口為扁平狀結構。

10.一種應用在權利要求1所述高精度3D打印機上的運動控制系統及其控制方法，其特征是：所述運動控制系統依次設有運動控制器、電機驅動器、電機、高精度光學位置反饋輪(29)、帶發光二極管的光學位置檢測器(30)、信號采集轉換器，所述運動控制系統的控制方法為運動控制器將打印指令轉換成電機驅動信號，電機轉動帶動絲桿使裝置在XYZ軸直線移動，并同步帶動高精度位置反饋輪，光學位置檢測器(30)檢查到電機的轉動，并將轉動的幅度實時傳送到信號采集轉換器，信號采集轉換器將信號進行變換，然后傳回運動控制器，運動控制器在原有開環步進電機控制系統基礎上，進行位置跟隨調節以提高軸移動精度。