[发明专利]数控机床动力驱动的3D打印头组件及三维支架制备的方法

摘要

本发明公开了一种数控机床动力驱动的3D打印头组件，包括打印头本体机架、活塞式注射器和丝杠传动机构，丝杠传动机构的螺母与压板固定连接，能使压板向注射器活塞芯杆的外端面施加压力，将注射器活塞筒体中的溶液从注射器针头中挤出。本发明还公开了一种三维支架制备的方法，数控机床主轴与3D打印头组件连接在一起，利用数控机床动力驱动3D打印头组件的供料动作形成一体化系统，在数控系统程序控制下，通过3D打印方式加工出三维支架制品。本发明采用数控机床动力驱动的3D打印头组件，结合原有的数控机床，实现了一体化，能够制备复杂三维支架，操作简单，灵活性好，工艺可控性好，有效提高了制备支架的精度和速度。

主权项

一种数控机床动力驱动的3D打印头组件，其特征在于：包括打印头本体机架、供料组件和传动组件，所述供料组件为活塞式注射器，由注射器活塞芯杆（3）、注射器活塞筒体（4）和注射器针头（5）构成，所述注射器活塞筒体（4）可装卸地固定安装在所述打印头本体机架上，将3D打印材料溶液装入所述注射器活塞筒体（4）中，所述传动组件为丝杠传动机构（10），所述丝杠传动机构（10）的螺杆与所述打印头本体机架转动连接，并约束螺杆的轴向移动，使所述螺杆的轴向与所述注射器活塞芯杆（3）的轴向平行设置，所述丝杠传动机构（10）的螺母与压板（2）固定连接，当所述压板（2）随着螺母沿着所述丝杠传动机构（10）的螺杆的一侧轴向移动时，能使所述压板（2）的一面向所述注射器活塞芯杆（3）的外端面施加压力，进而推动所述注射器活塞芯杆（3）在注射器活塞筒体（4）中滑动，将所述注射器活塞筒体（4）中的3D打印材料溶液从所述注射器针头（5）中挤出，数控锥柄连接部件（1）的动力输出端与所述丝杠传动机构（10）的螺杆的被传动端固定连接，所述数控锥柄连接部件（1）的被传动端与所述数控机床主轴（12）的动力输出部件同轴紧固连接，当开启数控机床时，数控锥柄连接部件（1）的被传动端被吸进并卡住所述数控机床主轴（12）的动力输出端面上的嵌合孔内，使所述数控机床主轴（12）牵引所述丝杠传动机构（10）的螺杆进行同轴转动，通过控制数控机床主轴（12）的转速来控制所述丝杠传动机构（10）的螺母的移动速度，进而控制所述注射器活塞芯杆（3）对所述注射器活塞筒体（4）中的液体的推送速度，从而控制从所述注射器针头（5）的输出液流的速度，靠近所述数控机床主轴（12）的打印头本体机架一侧设有辅助稳定机构，所述辅助稳定机构为磁力固定装置，所述磁力固定装置包括磁性座（11）和磁性座移动机构，所述磁性座移动机构为滑动平移机构，由相互适配的滑板（13）和滑道构成，所述滑道设置在所述打印头本体机架上，所述滑道开口位于所述打印头本体机架边缘处，所述滑板（13）在所述滑道内沿着平行于所述丝杠传动机构（10）的螺杆轴向滑动，所述滑板（13）的内端部分始终在所述滑道内，所述磁性座（11）固定连接在所述滑板（13）的外端，当移动所述滑板（13）使所述磁性座（11）靠近所述数控机床主轴（12）的静止连接件时，通过磁力使所述磁性座（11）与所述数控机床主轴（12）的静止连接件相互结合连接，此时通过运行数控系统程序，由所述数控机床主轴（12）的静止连接件驱动所述活塞式注射器进行移动，使所述注射器针头（5）按照数控系统程序走出设定路径，并对所述注射器针头（5）对应的目标位置进行定位。