[發明專利]一種3D打印機及其控制方法

在審

• 申請號: 202011495325.3
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112519215A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 邱君;任慧慧;饒勝
• 申請（專利權）人: 阜陽科技工程學校
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 合肥律眾知識產權代理有限公司 34147
• 代理人: 魏潔

1.一種3D打印機，包括噴頭組件，其特征在于，所述噴頭組件包括一中間曲軸和可拆卸固定在中間曲軸上的若干噴頭，所述噴頭中具有一工作噴頭和至少一待機噴頭，所述工作噴頭和所述待機噴頭與打印面間距離不等；

所述中間曲軸上連接有旋轉裝置，所述旋轉裝置驅動中間曲軸旋轉，實現將所述工作噴頭旋轉至靠近打印面位置并朝向所述打印面，將所述待機噴頭均旋轉至遠離所述打印面位置。

2.根據權利要求1所述的3D打印機，其特征在于，所述中間曲軸包括一中間軸和固定在中間軸端部的若干連接軸，所述連接軸遠離中間軸端均分布在中間軸外側并遠離中間軸，所有連接軸遠離中間軸端與中間軸之間距離相等并分別連接噴頭，所述旋轉裝置與所述中間軸連接并帶動所述中間軸旋轉。

3.根據權利要求2所述的3D打印機，其特征在于，所述連接軸分別固定在所述中間軸兩端，中間軸任一端的連接軸外端部在中間軸外側圍成一以中間軸為圓心的圓，任意兩分別位于中間軸兩端的連接軸外端部連線不與中間軸平行。

4.根據權利要求2所述的3D打印機，其特征在于，所述連接軸均固定在所述中間軸一端，所述連接軸外端部在中間軸外側圍一成以中間軸為圓心的圓。

5.根據權利要求2所述的3D打印機，其特征在于，所述旋轉裝置包括與中間軸固定的從動輪，所述從動輪上連接有主動輪，所述主動輪上連接有驅動機構，所述驅動機構通過主動輪帶動從動輪與中間軸同步旋轉。

6.根據權利要求5所述的3D打印機，其特征在于，所述中間軸由從動輪中心穿過，所述主動輪與從動輪均為齒輪并相互嚙合，所述驅動機構為伺服電機，伺服電機上連接有控制器。

7.根據權利要求2所述的3D打印機，其特征在于，所述打印面為水平設置的平面，所述噴頭均設置在打印面上部，所述噴頭上固定有安裝套，所述安裝套內設置有軸承并與所述連接軸連接，所述噴頭在連接軸旋轉中繞連接軸旋轉并始終保持豎直向下狀態。

8.一種3D打印機的控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、確定空間坐標，標記各個連接軸外端部固定的噴頭的空間坐標：

具體為，第一步，首先設置中間軸的中心位置為原點O，以中間軸軸線為X軸；然后將確定打印工作時的工作噴頭工作位置，將X軸與工作位置垂直連線方向作為Y軸正坐標，再然后設定與X軸和Y軸均垂直的Z軸；最后標記出各個噴頭在空間坐標系(X，Y，Z)中的坐標(Xn，Yn，Zn)；

第二步，連接軸外端部的噴頭在Y軸所在的平面上投影形成一以原點O為圓心的圓C；首先，設定Y軸正坐標角度φ為0°；然后，標記出圓C上各個噴頭相對Y軸正坐標的圓心角度φn；最后，結合第一步，得出各個噴頭在空間坐標系(X，Y，Z)中的坐標(Xn，Yn，Zn，φn)；

S2，將各個坐標輸入控制器的控制系統中，作為原始數據記錄；設定其中一噴頭工作噴頭，將本工作噴頭坐標系自動確定為(X1，Y1，0，0°)，同步計算出其余噴頭相對工作噴頭的相對位置，獲得各個噴頭的相對坐標(X1+ΔX，Y1+ΔY，0+ΔZ，0+Δφ)；然后，確定伺服電機每旋轉一圈需要的脈沖，向控制系統中輸入中間軸每旋轉過角度為1°時需要的伺服電機脈沖。