[发明专利]一种具有外部巡边功能的3D打印装置及方法

说明书

本发明公开了一种具有外部巡边功能的3D打印装置及方法。包括支撑架和安装在支撑架上的巡边驱动模块、外部巡边打印模块和巡边旋转模块，巡边驱动模块上设有打印台，通过巡边驱动模块带动打印台上下升降和水平移动；巡边旋转模块安装在支撑架顶部，外部巡边打印模块安装在巡边旋转模块底面，巡边旋转模块和外部巡边打印模块自身均带有喷头，巡边旋转模块带动外部巡边打印模块的喷头旋转，并巡边旋转模块带动自身的喷头水平移动，使得两个喷头均朝向巡边驱动模块上的打印台进行打印。本发明可提高3D打印的效率，提供更高的打印精度，并且可以有效地减少3D打印存在的台阶效应。

技术领域

本发明涉及3D打印快速成型技术领域，尤其是涉及了一种具有外部巡边功能的3D打印装置及方法。

背景技术

3D打印装置又称三维打印机，是一种采用快速成型技术的机器。三维打印技术是20世纪80年代中后期发展起来的快速成型技术的深化与发展，以数字模型文件为基础，通过逐层打印的方式构造物体。由于其巨大的技术优势，三维打印技术与大数据、云计算、互联网等新兴先进技术成为数字化制造的主要内容，也是“中国制造2025”的驱动主力军。

三维打印机与传统打印机最大的区别在于它的打印材料，堆叠薄层的形式多种多样，可用于打印的介质种类多样，从塑料到金属。有些打印机还可以结合不同介质，打印出各种各样的物体。

目前，三维打印技术还存在一些局限性，当进行三维打印时，常常会产生台阶效应，无法完成精密的曲线打印，精度低，并且打印效率低。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供了一种具有外部巡边功能的3D打印装置及方法，提高3D打印的效率，提供更高的打印精度，可以有效地减少3D打印存在的台阶效应。

本发明的技术方案是：

一、一种具有外部巡边功能的3D打印装置：

装置包括支撑架和安装在支撑架上的巡边驱动模块、外部巡边打印模块和巡边旋转模块，巡边驱动模块上设有打印台，通过巡边驱动模块带动打印台上下升降和水平移动；巡边旋转模块安装在支撑架顶部，外部巡边打印模块安装在巡边旋转模块底面，巡边旋转模块和外部巡边打印模块自身均带有喷头，巡边旋转模块带动外部巡边打印模块的喷头旋转，并巡边旋转模块带动自身的喷头水平移动，使得两个喷头均朝向巡边驱动模块上的打印台进行打印。

本发明通过巡边旋转模块带动自身喷头的水平移动和巡边驱动模块带动打印台的水平移动实现巡边旋转模块自身的喷头对内轮廓打印，通过巡边旋转模块带动外部巡边打印模块的旋转移动和巡边驱动模块带动打印台的水平移动实现外部巡边打印模块的喷头外轮廓打印。

所述的巡边驱动模块包括打印台、升降台、四根升降台丝杠、两根平台移动丝杠、四个竖直电机和两个水平电机，四个竖直电机均布地固定安装在支撑架底部，四个竖直电机输出轴朝上并分别与四根升降台丝杠同轴连接，四根升降台丝杠穿过升降台并与升降台上所穿过的螺纹孔形成丝杠螺母副，升降台上一侧固定安装有两个水平电机，水平电机的输出轴水平朝向升降台中部并分别与两根平台移动丝杠同轴连接，打印台的中部设有凸条块，两根平台移动丝杠穿设地安装于凸条块中并与凸条块形成丝杠螺母副；打印台底面两侧均设有平行于平台移动丝杠的滑道，升降台顶面两侧均设有平行于平台移动丝杠的滑轨，升降台的滑轨嵌装到打印台的滑道中形成直线导轨副；水平电机运行带动平台移动丝杠旋转，进而通过丝杠螺母副带动打印台在升降台上水平移动；支撑架内侧壁设有竖直的滑轨，升降台在位于安装水平电机的一侧边设有滑道，升降台的滑道嵌装到支撑架内侧壁的滑轨中形成直线导轨副；竖直电机运行带动升降台丝杠旋转，进而通过丝杠螺母副带动升降台上下升降移动。