[发明专利]一种多角度并联3D打印机

说明书

本发明公开了一个多自由度并联的3D打印机，将3D打印机分为两部分，一部分为坐标式机械运动机构，丝杠是其主要的运动部件，打印头是坐标式机械运动机构的执行末端，坐标式机械运动机构实现打印头在一个平面上运动；另一部分为简化版Stewart并联运动平台，电动缸是其主要的运动部件，使工作平台既满足上下移动，又可以实现多角度移动。两部分相互协调运动，完成打印过程。可以打印常规打印机不能打印的模型，增加了3D打印机的功能，提高了3D打印机的发展空间。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，特别涉及一种多角度并联3D打印机。

背景技术

随着3D打印技术快速发展和普及，应用领域也越来越广泛，种类也越来越多，可分为金属3D打印机和非金属3D打印机。对于非金属3D打印机中常见熔融式3D打印机，其工作原理基本相同，常见的运动机构可分为2种，坐标式机械结构和Delta并联臂机械结构。熔融式3D打印机打印模型，是一层一层堆积，决定了打印头运动轨迹是一层一层运动，对于有些模型，比如说不规则内腔模型或外边沿不规则模型以及延伸模型，其工作平面是单一方向运动平面，很难满足打印需求。

发明内容

为了满足更多特殊模型打印，本发明提供一种多角度并联3D打印机，该打印机构采用坐标式机械结构和简化版Stewart并联运动平台，拥有多角度运动工作平台。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多角度并联3D打印机，包括支架、Stewart并联机构、打印头、坐标式机械运动机构和工作台，所述的支架包括两个侧壁和一个底板，所述的Stewart并联机构设置在底板上，工作台通过Stewart并联机构支撑在支架的两个侧壁之间，Stewart并联机构调节工作台进行上下移动和多角度移动；所述的坐标式机械运动机构包括两个相互垂直的丝杠机构，所述的打印头通过坐标式机械运动机构设置在工作台上方，坐标式机械运动机构带动打印头在一个平面上运动。

所述的坐标式机械运动机构包括滑台平台、x轴运动机构和y轴运动机构；

x轴运动机构包括两个步进电机和两个丝杠，两个丝杠平行并沿x轴设置，滑台平台沿y轴设置，步进电机与丝杠连接以驱动丝杠转动，滑台平台上设置有第一滑台连接件、第二滑台连接件，第一丝杠、第二丝杠分别与第一滑台连接件、第二滑台连接件螺纹连接以带动滑台平台沿x轴运动；

y轴运动机构包括第三丝杠、滑块固定件和第三电机，第三丝杠设置在滑台平台下端，滑块固定件与第三丝杠螺纹连接，打印头设置在滑块固定件上；第三电机与第三丝杠连接以驱动第三丝杠转动，第三丝杠带动滑块固定件沿y轴运动。

所述的滑台平台上设置有用于给打印头输送打印材料的挤塑机，挤塑机与打印头连接。

y轴运动机构还包括导轨和导轨滑块，导轨设置在滑台平台下端，导轨滑块与导轨滑动配合连接，导轨滑块与滑块固定件连接。

所述的导轨为圆柱形轨道，导轨滑块上设置有与导轨配合的圆弧形滑槽。

所述的Stewart并联机构包括第一电动推缸、第二电动推缸和第三电动推缸，第一电动推缸、第二电动推缸和第三电动推缸分别通过一个球铰链与工作台下端连接。

所述的第一电动推缸、第二电动推缸和第三电动推缸均布设置在工作台下端。

本发明的有益效果是：本发明将3D打印机分为两部分，一部分为坐标式机械运动机构，丝杠是其主要运动部件，打印头是坐标式机械运动机构的执行末端，坐标式机械运动机构实现打印头在一个平面上运动；另一部分为简化版Stewart并联运动平台，电动缸是其主要运动部件，使工作平台既满足上下移动，又可以实现多角度移动。两部分相互协调运动，完成打印过程。本发明的3D打印机可以打印常规打印机不能打印的模型，增加了3D打印机功能，提高了3D打印机发展空间。

附图说明