[实用新型]一种多关节柔性臂3D打印机

说明书

本实用新型公开了一种多关节柔性臂3D打印机，包括框架、安装在框架内的柔性打印臂和安装在柔性打印臂上的打印头组件，柔性打印臂固定在框架的顶端，框架的底端设有打印平台；柔性打印臂包括底座、至少两个关节和指部，底座与关节之间、相邻关节之间以及关节与指部之间转动连接，且连接处均设有无刷电机和角度传感器，打印头组件在柔性打印臂的带动下移动。无刷电机调节底座与关节之间、相邻关节之间以及关节与指部之间的转动角度，使指部可在多个平面上运动，不仅可以带动打印头组件在水平方向和竖直方向上移动，在打印需添加支撑的部位时，还可带动打印头组件倾斜，在已打印部位与需添加支撑的部位的相接面上进行倾斜打印，无需添加支撑。

技术领域

本实用新型属于3D打印机技术领域，具体涉及一种多关节柔性臂3D打印机。

背景技术

随着3D打印技术的不断发展，使得桌面级3D打印机得到前所未有的推广应用。桌面级3D打印机的主要结构类型有XYZ型和Delta型，XYZ型3D打印机打印速度较慢，效率有待提高；Delta型3D打印机工作空间比较小，可打印零件尺寸受到局限。同时现有的绝大多数熔融沉积型3D打印机是在垂直方向上逐层堆积打印成型，受限于复杂零件外形，有些突出悬空的结构，如果不加支撑无法打印，而打印完成后去除零件支撑非常麻烦，且极易影响零件成型精度。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种多关节柔性臂3D打印机，打印复杂零件时无需添加支撑。

本实用新型的具体技术方案如下：一种多关节柔性臂3D打印机，包括框架、安装在框架内的柔性打印臂和安装在柔性打印臂上的打印头组件，柔性打印臂固定在框架的顶端，框架的底端设有打印平台；所述柔性打印臂包括依次连接的底座、至少两个关节和指部，底座与关节之间、关节与关节之间以及关节与指部之间转动连接，且连接处均设有无刷电机和角度传感器，无刷电机用于调节底座与关节之间、相邻关节之间以及关节与指部之间的转动角度，角度传感器用于测量转动角度，底座与框架的顶端固定，打印头组件与指部固定，打印头组件在柔性打印臂的带动下进行打印；框架的顶端安装有控制盒和挤出机，控制盒内设有控制板，控制板通过导线与所有无刷电机和角度传感器连接，挤出机通过材料输送管与打印头组件连接。

进一步，所述关节包括圆柱形节体，节体的两端面分别设有第一安装脚和第二安装脚，第二安装脚与下一个关节的第一安装脚通过转轴连接，无刷电机驱动转轴转动调节两相邻关节之间的转动角度，所述第一安装脚和第二安装脚均由两个相同的支脚构成，支脚上均设有用于穿设转轴的安装通孔，同一关节的第一安装脚上的两个安装通孔所在的直线与第二安装脚上的两个安装通孔所在的直线均与节体的径向平行且两直线具有夹角。

进一步，所述夹角为90度。

进一步，所述节体内设有贯穿其两端面的通道，用于布置材料输送管和导线。

进一步，所述框架为封闭式框架，封闭式框架的一面设有打印门，关闭打印门形成封闭的打印空间。

进一步，所述打印门由透明材质制成。

进一步，所述指部上还安装有摄像头，控制盒上设有触摸显示屏，摄像头和触摸显示屏连接控制板。

本实用新型的有益效果：采用无刷电机将底座、至少两个关节和指部依次连接起来构成柔性臂，可通过无刷电机调节底座与关节之间、相邻关节之间以及关节与指部之间的转动角度，该柔性臂具有多个自由度且指部可在多个平面上运动，柔性臂不仅可以带动打印头组件在水平方向和竖直方向上移动，还可以带动打印头组件倾斜，使得打印头组件可以在倾斜平面上进行平行于该平面的方向和垂直于该平面的方向上移动，不局限于水平平面。在打印需要添加支撑的部位时，可控制打印头组件倾斜，以已打印部位与需添加支撑的部位的相接面为基准面，在该基准面上进行倾斜打印，无需添加支撑，打印方便。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。