[发明专利]一种球坐标系3D打印机

说明书

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，涉及一种球坐标系3D打印装置。

背景技术

目前，随着3D打印技术的逐步发展，各类3D打印机已经进入了军工、医疗等众多领域，FDM 3D打印机作为一款比较常见的3D打印机，主要有龙门式、并联臂式等类型，龙门式由于两边丝杆精度无法做到完全一致，长时间打印会导致两边不齐平的情况，影响打印效果，并联臂式由于平台是固定的，只能通过软件或者手动调整X、Y、Z三个方向的偏置参数来调平，较为不方便，所以通过设计一种球坐标系3D打印机，有效地解决打印效果不好、调平不方便等问题，具有一定的市场推广价值。

发明内容

为了解决FDM 3D打印机现有的打印效果不好、调平不方便等问题，本发明提供一种球坐标系3D打印机，该3D打印机不仅打印效果好，而且不需要调平，具有广阔的应用前景。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：热床通过螺钉固定在外框架的底部，导丝电机和出丝喷头通过螺钉和连接件固定在R方向伸缩杆上控制树脂丝出丝，R方向伸缩杆通过螺钉固定在Y-Z平面摆臂上控制喷头在R方向的移动，Y-Z平面摆臂通过螺钉固定在X-Y平面转台上控制喷头在Y-Z平面的转动，而X-Y平面转台通过螺钉固定在外框架的顶部控制喷头在X-Y平面的转动，R方向伸缩杆控制喷头在R方向的移动，X-Y平面转台控制喷头在X-Y平面内转动、Y-Z平面摆臂控制喷头在Y-Z平面内转动，从而控制喷头达到球坐标系中的任意一点(R，Θ，Φ)；完成3D打印。

与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果。

1、采用本发明设计结构的打印质量较高而且不需要额外的调平。

2、本发明提升了3D打印的效果，利用X-Y平面转台、Y-Z平面摆臂、R方向伸缩杆顺次串联组成3D打印机的球坐标系调节结构，整个结构设计合理。

3、本结构性价比高，具有一定的市场推广价值。

附图说明

图1是本发明的一种球坐标系3D打印机的主视图的结构示意图。

图中：1、外框架，2、X-Y平面转台，3、Y-Z平面摆臂，4、R方向伸缩杆，5、导丝电机，6、出丝喷头，7、热床。

具体实施方式

如图1所示，热床7通过螺钉固定在外框架1的底部，热床7与出丝喷头的位置相对应；导丝电机5和出丝喷头6通过螺钉和连接件固定在R方向伸缩杆4上，导丝电机5控制出丝喷头6的树脂丝出丝；R方向伸缩杆4通过螺钉固定在Y-Z平面摆臂3上，R方向伸缩杆4控制出丝喷头6在R方向的移动；Y-Z平面摆臂3通过螺钉固定在X-Y平面转台2上，Y-Z平面摆臂3控制出丝喷头6在Y-Z平面的转动；X-Y平面转台2通过螺钉固定在外框架1的内部中间。X-Y平面转台2控制出丝喷头6在X-Y平面内的转动。

球坐标系调节结构控制出丝喷头(6)达到球坐标系中的任意一点(R，Θ，Φ)，完成3D打印。

外框架1为机械加工的钣金框架。

X-Y平面转台2、Y-Z平面摆臂3、R方向伸缩杆4为3D打印机的球坐标系调节结构。

球坐标系中的(R，Θ，Φ)中，R为原点与球坐标系中任意一点之间的距离；θ为有向线段与z轴正向的夹角；为球坐标系中任意一点正z轴自x轴按逆时针方向所转过的角度。