[發明專利]基于可編程點陣頂針的3D打印支撐系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201910339906.9
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN110193929A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 王玉;李帥帥;張曉陽;李宜真;寧傳方;張宇辰
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/40;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

1.基于可編程點陣頂針的3D打印支撐系統，其特征在于，該系統包括固定架(4)、頂針成型裝置(1)、頂桿驅動裝置(2)、XY移動平臺(3)以及分別與頂桿驅動裝置(2)、XY移動平臺(3)連接的控制模塊，頂針成型裝置(1)，頂桿驅動裝置(2)和XY移動平臺(3)由上至下依次設置在固定架(4)上，所述的頂針成型裝置(1)包括按照點陣密集排列的一系列頂針(12)，所述的頂桿驅動裝置(2)包括多個用以推動不同位置的頂針(12)沿Z軸運動的上下驅動模塊，每根頂針(12)的上升高度由各上下驅動模塊獨立控制；所述的控制模塊通過處理導入的三維支撐模型獲取點陣數據的坐標信息，然后將點陣數據的坐標信息轉換成驅動控制指令將控制XY移動平臺(3)移動至某一處位置后，控制該處的上下驅動模塊推動其對應的頂針(12)上升至預定高度，完成后進行下一處位置的頂針(12)推動控制，使不同頂針(12)根據所需點陣數據的坐標信息上升至不同高度，直至所有頂針(12)均達到預定高度后，頂針(12)的頂部形成所需要的打印模型的支撐。

2.如權利要求1所述的基于可編程點陣頂針的3D打印支撐系統，其特征在于，所述的頂桿驅動裝置(2)還包括固定底板(28)、板狀固定架(27)和多個固定側板(26)，多個固定側板(26)并行設置，所述的板狀固定架(27)依次穿過多個固定側板(26)的下方，多個固定側板(26)的底部并行固定在固定底板(28)上，每一個固定側板(26)上均勻設置多個上下驅動模塊，上下驅動模塊的底部固定在板狀固定架(27)上。

3.如權利要求2所述的基于可編程點陣頂針的3D打印支撐系統，其特征在于，所述的上下驅動模塊包括頂桿(21)、絲桿(22)、光桿(23)、升降臺(24)、支撐板(210)和與控制模塊連接的Z軸驅動電機(25)，所述的支撐板(210)包括豎直板，設于豎直板頂部的第一水平板和設于豎直板底部的第二水平板，所述的豎直板固定在固定側板(26)上，所述的Z軸驅動電機(25)固定在板狀固定架(27)上，所述的第二水平板固定在Z軸驅動電機(25)的頂部，所述的絲桿(22)與Z軸驅動電機(25)相連，絲桿(22)的頂端穿過升降平臺(24)后固定在第一水平板上，光桿(23)的底端固定在第二水平板上，光桿(23)的頂端穿過升降平臺(24)后固定在第一水平板上，頂桿(21)固定在升降平臺(24)上，其頂端穿過第一水平板，各個上下驅動模塊上的頂桿(21)均勻對應相同數量的頂針(12)。

4.如權利要求3所述的基于可編程點陣頂針的3D打印支撐系統，其特征在于，所述的XY移動平臺(3)包括用以驅動頂桿驅動裝置(2)沿水平方向移動的X軸移動機構和Y軸移動機構，所述的X軸移動機構設于固定架(4)的底部，所述的Y軸移動機構設于X軸移動機構上。

5.如權利要求4所述的基于可編程點陣頂針的3D打印支撐系統，其特征在于，所述的X軸移動機構包括X軸移動臺(37)、X軸驅動電機(35)、X軸絲杠(36)和第一固定托架(33)，所述的第一固定托架(33)固定在固定架(4)的底部，第一固定托架(33)的一端安裝X軸驅動電機(35)，X軸驅動電機(35)通過X軸絲杠(36)與X軸移動臺(37)連接，X軸移動臺(37)設置在第一固定托架(33)的上表面進行X軸方向的移動，所述的X軸驅動電機(35)與控制模塊連接。

6.如權利要求5所述的基于可編程點陣頂針的3D打印支撐系統，其特征在于，所述的Y軸移動機構包括Y軸移動臺(32)、Y軸驅動電機(34)、Y軸絲杠(31)和第二固定托架(39)，所述的第二固定托架(39)的一端安裝Y軸驅動電機(34)，Y軸驅動電機(34)通過Y軸絲杠(31)與Y軸移動臺(32)連接，Y軸移動臺(32)設置在第二固定托架(39)的上表面進行Y軸方向的移動，Y軸移動臺(32)的頂部與頂桿驅動裝置(2)的固定底板(28)固定連接，所述的Y軸驅動電機(34)與控制模塊連接。