[发明专利]横向3D打印机

说明书

本发明公开了一种横向3D打印机，所述横向3D打印机包括打印头、引子、第一驱动组、支撑组件及第二驱动组。引子用于承接打印头打印的片层，第一驱动组与打印头相连，第一驱动组可驱动打印头沿Y轴和Z轴方向分别运动，支撑组件用于支撑及限位引子，第二驱动组与引子相连，第二驱动组可驱动引子相对支撑组件沿X轴方向运动。X轴、Y轴、Z轴构成笛卡尔坐标系，引子以设定长度为单位移动，设定长度等于打印头单次打印的片层厚度。根据本发明实施例的横向3D打印机能够打印的工件的长、宽、高尺寸中的一个不受打印框架的影响，使得打印头的运动灵活性大大增强，打印的工件更加多样化。

技术领域

本发明涉及先进制造领域，尤其涉及一种横向3D打印机。

背景技术

现有3D打印机通常采用竖直打印机构来进行工件的打印。加热喷头根据工件的水平截面轮廓信息，作X-Y平面上的运动，热塑性丝状材料由挤丝机构传送至热熔喷头，并在热熔喷头中加热至融化，随着后面的丝挤入，融化的耗材涂覆在打印机底板平台上，冷却后形成一层薄片。一层截面完成后，底板平台下降一个薄片的高度，再进行下一层的融化和覆盖，如此循环往复，最终打印出完整工件。

传统竖直式打印的3D打印机打印出的工件尺寸会受到打印机本身框架尺寸的约束。竖直式打印机在打印时，打印底板的大小决定了工件最大的截面大小，从而限制了工件的长、宽尺寸。竖直打印的打印喷头需要在一个平行于X-Y平面的平台上运动，这就需要一组竖直的支撑框架来支撑打印喷头在打印平面运动，因此工件的高度受限于支撑打印喷头的竖直框架，即打印出的工件尺寸无法超过3D打印机框架的尺寸。在长度和高度的限制下，竖直式打印机适合于打印尺寸较为规整(长、宽、高较为接近的工件)，而在打印桁架等细长型的工件时，就需要延长竖直支撑框架的高度，当框架延长至一定高度后，会使得3D打印机的重心位置提升，降低打印时的稳定性，皮带带动打印头高速运动时产生的震动对工件的影响会放大，从而降低打印精度和工件直线度。因此竖直打印机由于底板和框架的约束，难以实现一台打印机完成不同形状、高宽比不同的工件的多样化打印任务。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种横向3D打印机，所述横向3D打印机能够打印的工件的长、宽、高尺寸中的一个不受打印框架的。

根据本发明实施例的横向3D打印机，包括：打印头；引子，所述引子用于承接所述打印头打印的片层；第一驱动组，所述第一驱动组与所述打印头相连，所述第一驱动组可驱动所述打印头沿Y轴和Z轴方向分别运动；支撑组件，所述支撑组件用于支撑及限位所述引子；第二驱动组，所述第二驱动组与所述引子相连，所述第二驱动组可驱动所述引子相对所述支撑组件沿X轴方向运动；其中，所述X轴、所述Y轴、所述Z轴构成笛卡尔坐标系，所述引子以设定长度为单位移动，所述设定长度等于所述打印头单次打印的片层厚度。

根据本发明实施例的横向3D打印机，由于打印头可沿Y轴和Z轴分别运动，而承接打印头打印片层的引子可以沿X轴方向运动，因此横向3D打印机能够打印的工件的长、宽、高尺寸中的一个不受打印框架的影响，使得打印头的运动灵活性大大增强，打印的工件更加多样化。此外，在打印过程中，由于支撑组件的支撑和限位作用，引子只能朝向远离打印头的方向平稳运动，在一定程度上提高了打印精度。

在一些实施例中，所述第二驱动组包括：夹持装置,所述夹持装置用于夹持所述引子且驱动所述引子朝向远离所述打印头的方向运动；X轴驱动电机，所述X轴驱动电机用于驱动所述夹持装置运动。

具体地，所述第二驱动组还包括：X轴丝杠，所述X轴丝杠与所述X轴驱动电机的电机轴相连；X轴滑块，所述X轴滑块与所述X轴丝杠相连，在所述X轴丝杠转动时所述X轴滑块沿X轴移动并带动所述夹持装置运动。

在一些实施例中，所述支撑组件包括：桁架；多个导向装置，所述多个导向装置分别设在所述桁架上，所述多个导向装置沿不同方向分别止抵在所述引子上以夹持所述引子。