[發明專利]一種4D打印裝置及系統

在審

• 申請號: 201811348592.0
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109263041A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 王庚祥;韋凱鶴
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B29C64/205
• 分類號: B29C64/205;B29C64/209;B29C64/245;B29C64/241;B29C64/227;B33Y30/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 崔振

1.一種4D打印裝置，其特征在于，包括基座、打印組件以及打印噴嘴；所述打印組件包括打印平臺、立柱、滑塊、移動部以及連接板；所述打印平臺和所述立柱均設置于所述基座上，所述滑塊設置于所述立柱上，且所述滑塊能沿所述立柱軸線方向運動，所述移動部設置于所述滑塊上，所述連接板的一端與所述移動部連接形成懸臂梁結構，所述連接板的另一端與所述打印噴嘴鉸接；

所述打印平臺繞自身軸線的轉動、所述打印噴嘴在所述連接板的帶動下沿所述打印平臺的徑向移動、所述滑塊相對所述立柱的直線運動以及所述打印噴嘴相對所述連接板的轉動協同實現所述打印噴嘴在極坐標模式下的4D打印。

2.如權利要求1所述的4D打印裝置，其特征在于，所述立柱設置于所述打印平臺的一側；所述立柱上開設有滑槽，所述滑塊上設置有滑軌；所述滑槽與所述滑軌配合以實現所述滑塊與所述立柱的相對運動。

3.如權利要求1所述的4D打印裝置，其特征在于，所述連接板上靠近所述打印噴頭的一端相對設置有第一側板和第二側板；所述第一側板上開設有第一鉸接孔，所述第二側板上與所述第一鉸接孔相對的位置開設有第二鉸接孔；所述連接板還包括插銷，所述插銷一端設置于所述第一鉸接孔中，另一端設置于所述第二鉸接孔中，且所述插銷能相對自身的軸線轉動；所述打印噴嘴設置于所述插銷上，以實現所述打印噴嘴相對所述連接板的轉動。

4.如權利要求1所述的4D打印裝置，其特征在于，所述移動部包括限位部以及互連接的滾珠絲桿和螺母；所述限位部設置于所述滑塊上，且所述限位部上相對的設置有第一限位板和第二限位板，所述滾珠絲桿設置于所述第一限位板和所述第二限位板之間，所述連接板與所述螺母連接，所述螺母能帶動所述連接板相對所述滾珠絲桿運動。

5.如權利要求1所述的4D打印裝置，其特征在于，所述打印噴嘴繞所述連接板與所述打印噴嘴的鉸接處轉動的角度范圍為0度至180度。

6.如權利要求1所述的4D打印裝置，其特征在于，所述打印平臺為圓盤，所述立柱和所述圓盤可拆卸地設置于所述基座上；所述滑塊可拆卸地設置于所述立柱上。

7.如權利要求6所述的4D打印裝置，其特征在于，還包括尺寸不同的多個打印組件；每個所述打印組件用于在進行不同尺寸范圍的4D打印時，選擇性地安裝于所述基座上進行打印工作。

8.一種4D打印系統，其特征在于，包括驅動裝置以及權利要求1-7任意一項所述的4D打印裝置；所述驅動裝置包括第一驅動裝置、第二驅動裝置、第三驅動裝置以及第四驅動裝置；所述第一驅動裝置與所述打印平臺連接，用于驅動所述打印平臺轉動；所述第二驅動裝置與所述滑塊連接，用于驅動所述滑塊相對所述立柱運動；所述第三驅動裝置與所述移動部連接，用于驅動所述移動部以帶動所述連接板運動；所述第四驅動裝置與所述打印噴嘴連接，用于驅動所述打印噴嘴相對所述連接板運動。

9.如權利要求8所述的4D打印系統，其特征在于，所述第一驅動裝置為伺服電機；所述伺服電機設置于所述基座上，且位于遠離所述打印平臺的一側；所述伺服電機與所述打印平臺連接。

10.如權利要求8所述的4D打印系統，其特征在于，還包括控制器；所述控制器分別與所述第一驅動裝置、所述第二驅動裝置、第三驅動裝置以及所述第四驅動裝置連接；所述控制器控制所述第一驅動裝置、所述第二驅動裝置、第三驅動裝置以及所述第四驅動裝置的動作，實現所述第一驅動裝置、所述第二驅動裝置、第三驅動裝置以及所述第四驅動裝置的協同運動。