[发明专利]一种3D打印机的快速弧边打印设备及打印方法

说明书

本发明公开了一种3D打印机的快速弧边打印设备及打印方法，包括定轴旋转装置，定轴旋转装置下端的左右两侧均设置有展臂调节装置，展臂调节装置的下端连接有弧边打印头，展臂调节装置与弧边打印头之间设置有弧边打印头伸缩装置，两个弧边打印头连线的中心处设置有一个打印中心主头，本发明利用定轴旋转装置、展臂调节装置以及弧边打印头伸缩装置自由配合，实现多种打印头打印的组合方式，以达到方便自由地对弧边准确，快速，稳定地打印，可实现完整与非完整，规则与非规则等弧边的打印，满足现有产品打印时的多种需求，解决了现有3D弧边打印时打印难度大，过程复杂，而且打印速度缓慢等问题。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体为一种3D打印机的快速弧边打印设备及打印方法。

背景技术

熔融沉积型3D打印技术是快速成型技术的一种，其基本工作原理是将在计算机中建立的三维产品模型进行分层处理，得到若干二维平面图形，然后利用喷头的送丝机构将热塑性材料送至喷嘴，并将其加热至熔融态，再根据二维平面图形的轮廓信息，在计算机的控制下从喷嘴的微细孔挤出熔融态材料逐层打印这些二维平面图形，经过层层堆叠形成一个三维实体模型。

目前的3D打印机的工作方式为，利用电机驱动打印底板在水平方向上前后移动，打印头在底板上方做自由左右或者上下方向直线移动，利用打印头以及打印底板的互相配合可实现逐层打印物体。但是打印设备在做弧边打印时需要打印头与打印底板快速移动配合才能较为精确地打印出圆弧边，打印难度大，过程复杂，而且打印速度缓慢，不能满足人们对产品生产高效的需求。

例如，申请号为201610407343.9的，名称为一种多喷头3D打印机及打印方法的发明专利。

该发明包括可升降旋转托盘、在X、Y方向移动打印喷头组件，以及六个沿支撑臂径向同步伸缩打印喷头，各打印喷头与托盘形成相对旋转，特别适合于打印大件回转体；通过滚珠丝杆驱动旋转托盘上下移动，实现产品高度上的堆积；第五驱动电机带动一个大齿轮旋转，六个小齿轮与大齿轮啮合，小齿轮通过同步同步带、浮起滑动块沿径向往复运动，带动各打印喷头同步工作，可同时打印至多六件产品，大大提高了小件产品打印工作效率或者是六个喷头同时打印一个大件产品，六个打印喷头同时工作，提高了单件产品的打印速度，实现一机多用，灵活方便。

上述发明的目的在于解决多个工件同时打印时，利用多喷头快速打印相同的物体；本发明的主要目的在于解决弧边打印过程打印的复杂性以及缓慢性，本发明喷头数目仅有三个，利用定轴旋转方式画弧大大加快打印速度以及精度。

现有的3D打印机的快速弧边打印设备及打印方法仍然存在以下缺陷：

(1)现有的3D弧边打印时需要打印头与打印底板快速移动配合才能较为精确地打印出圆弧边，打印难度大，过程复杂，而且打印速度缓慢；

(2)现有的3D弧边打印采用多边无限趋近的方式打印出圆弧，可能受到外界的硬件设施的约束，造成打印出的圆弧在堆叠过程中造成吻合精度存在些许偏差，影响打印效果。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种3D打印机的快速弧边打印设备，包括有定轴旋转装置，所述定轴旋转装置下端的左右两侧均设置有展臂调节装置，所述展臂调节装置的下端连接有弧边打印头，所述展臂调节装置与所述弧边打印头之间设置有弧边打印头伸缩装置，两个所述弧边打印头连线的中心处设置有一个打印中心主头；

所述定轴旋转装置包括有伺服电机罩，所述伺服电机罩内设置有伺服电机，所述伺服电机的下端设置有矩形固定安装横板，所述固定安装横板的正下方设置有锁紧底板，所述锁紧底板与所述固定安装横板之间固定连接有四根立柱，所述伺服电机的下端连接有电机联轴器，所述电机联轴器的下端连接有两个左右对称的驱动横块，两个所述驱动横块的外端均连接有连动转杆；