[发明专利]一种高尺寸模型3D打印机及3D打印方法

说明书

本发明公开了一种高尺寸模型3D打印机，包括框架、打印头、移动支架组件和承料托盘，移动支架组件安装在框架上部且能带动打印头上下左右移动，在所述框架的立柱中部之间连接有水平加强连杆，在框架上位于加强连杆的下方安装有一可升降支架，在可升降支架上通过轴承座安装有一转台，所述转台的转动由安装在所述可升降支架上的步进电机驱动，在立柱上安装有可升降支架移动的上限位开关和下限位开关；所述承料托盘铰接安装在转台上，能一伺服电机的驱动下摆动。本发明结构紧凑，能够完成高尺寸产品模型的打印。具体是通过设计稳定的框架，使打印头与承料托盘能分别往上下两个方向运动，纵向的打印空间能够最大化，满足大尺寸产品模型的制作。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其是一种高尺寸模型3D打印机及3D打印方法。

背景技术

三维打印（3D printing），是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属、塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，最终使智能电子设备中的设计蓝图变成实物的设备。利用3D打印机可以打印出模具、玩具以及机器零件等。

现有的3d打印机一般包括打印头、X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构和承载底盘；通过X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构可驱动打印头左右上下前后运动，根据设计程序将原材料打印出放置在承载底盘上的实物。

如申请号为201710134786.X 的中国发明专利，公开了一种3D打印机。该3D打印机包括X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构；Z轴移动机构包括四根丝杆、Z轴传动组件和与丝杆螺纹配合的连接件；Y轴移动机构包括两根方轴、带动两根方轴同步转动的第一传动组件、两个第二传动组件；第二传动组件带动X轴机构沿Y轴方向移动；第一传动组件包括与方轴相连的Y轴电机、两个第一同步轮、套设在两个第一同步轮上的沿X轴方向设置的第一同步带；第二传动组件包括套设在方轴上的第二同步轮、套设在第二丝杆上的第三同步轮、沿Y轴方向设置的第二同步带；第一连接件与第二同步轮固定相连，第二连接件与第三同步轮固定相连。该3D打印机可有效降低Z轴移动机构的负载，保证其移动过程平稳顺畅。

再如申请号为2015102181839的中国发明专利，公开一种3D打印机，其中，该3D打印机包括：承料托盘；托盘底座，设置于3D打印机框架上，用于支撑承料托盘；第一驱动装置，设置于所述托盘底座上，且与承料托盘连接，用于驱动承料托盘以托盘圆心为旋转中心进行旋转；第二驱动装置，设置于3D打印机框架上，且与托盘底座连接，用于驱动托盘底座在水平方向上做直线运动，使托盘底座带动承料托盘在水平方向上做直线运动。如此，托盘的运动方式更加灵活且多样化。

上述两个专利所公开的技术方案虽然能解决相应的技术问题，但还不能满足需要，如：对应高尺寸的模型，由于机架的结构限制，模型的高度只能现在在一定范围内，若将机架的高度提高，则在打印到最后时，打印头支架在移动过程中容易出现晃动，打印时误差较大，打印精度较低，容易出现次品，只能适应尺寸在有限高度内的产品的打印，适用范围较窄。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高尺寸模型3D打印机，能完成高尺寸产品模型的打印制作。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高尺寸模型3D打印机，包括框架、打印头、移动支架组件和承料托盘，移动支架组件安装在框架上部且能带动打印头上下左右移动，其特征在于：所述框架由上边框、下边框和连接上、下边框的立柱构成，在框架的立柱中部之间连接有水平加强连杆，在框架的立柱中部与下边框之间还连接有斜置的支撑杆，在框架上位于加强连杆的下方安装有一可升降支架，在框架上位于加强连杆的下方安装有一可升降支架，在可升降支架上通过轴承座安装有一转台，所述转台的转动由安装在所述可升降支架上的步进电机驱动，在立柱上安装有可升降支架移动的上限位开关和下限位开关；所述承料托盘包括托盘本体和与托盘本体垂直安装的大半圆安装板，大半圆安装板上设有一铰接轴，在转台的中心固定有一与所述铰接轴配合的铰接座，所述半圆安装板的外圆轮廓设有轮齿，在所述转台上安装有一伺服电机，所述伺服电机的输出轴通过齿轮与所述轮齿相啮合。