[发明专利]一种四轴三维打印机

摘要

本发明公开了一种四轴三维打印机，包括框架组件（1）、框架组件（1）顶部的材料盘（5）、可绕Z轴旋转的平台旋转组件（2）、可以灵活自如运动的曲柄连杆式喷头组件（3）以及带动喷头组件（3）沿Z轴移动的喷头移动组件（4）；平台旋转组件（2）、曲柄连杆式喷头组件（3）以及喷头移动组件（4）协调运动，实现高效率高精度的三维打印；本发明可以消除“台阶效应”，提高打印斜面的表面质量；对于圆截面零件的加工效率高，控制简单。

主权项

一种四轴三维打印机，包括框架组件（1）、框架组件（1）顶部的材料盘（5）、可绕Z轴旋转的平台旋转组件（2）、可以灵活自如运动的曲柄连杆式喷头组件（3）以及带动喷头组件（3）沿Z轴移动的喷头移动组件（4）；平台旋转组件（2）、曲柄连杆式喷头组件（3）以及喷头移动组件（4）协调运动，实现高效率高精度的三维打印；所述的框架组件（1）包括侧板（1.1）、底板（1.2）、前板（1.3）、后板（1.4）以及顶板（1.5）；各板通过螺栓连接，组合成四轴三维打印机的外部框架；所述的平台旋转组件（2）包括平台旋转电机（2.1）、转台轴承（2.2）、平台旋转套轴（2.3）以及打印平台（2.4）；转台轴承（2.2）的内外圈分别与打印平台（2.4）和框架底板（1.2）螺栓连接，平台旋转套轴（2.4）一端与打印平台（2.4）通过花键连接，另一端与平台旋转电机（2.1）的输出轴键连接，平台旋转电机（2.1）通过螺栓固定在框架底板（1.2）上；电机输出轴通过平台旋转套轴（2.3）带动打印平台（2.4）旋转，为打印平台（2.4）提供一个绕Z轴旋转的自由度；所述的曲柄连杆式喷头组件（3）包括曲柄架（3.1）、曲柄电机（3.2）、曲柄套轴（3.3）、曲柄（3.4）、曲柄轴向套筒（3.5）、曲柄带边轴承（3.6）、连杆电机（3.7）、连杆（3.8）以及挤出器（3.9）；曲柄架（3.1）有两个，其中一个通过螺栓固定曲柄电机（3.2），另一个通过螺栓固定曲柄带边轴承（3.6）；曲柄套轴（3.3）一侧与曲柄电机（3.5）的输出轴键连接并轴向定位，另一侧与曲柄（3.4）的一端通过花键连接并通过曲柄轴向套筒（3.5）定位；曲柄（3.4）的另一端通过螺栓固定连杆电机（3.7），连杆（3.8）一端与连杆电机（3.7）的输出轴键连接，另一端与挤出器（3.9）螺栓连接；曲柄电机（3.2）的输出轴通过曲柄套轴（3.3）带动曲柄（3.4）旋转，连杆电机（3.7）的输出轴通过连杆（3.8）带动挤出器（3.9）旋转，从而构成一个可以在平面中自如运动的曲柄连杆式喷头组件（3）；所述的喷头移动组件（4）包括移动电机固定块（4.1）、喷头移动电机（4.2）、联轴器（4.3）、滚珠丝杠（4.4）、直线滑轨（4.5）、曲柄架固定块（4.6）、直线滑块（4.7）、丝杠轴承固定块（4.8）以及丝杠轴承（4.9）；移动电机固定块（4.1）、丝杠轴承固定块（4.8）以及直线滑轨（4.5）均通过螺栓固定在框架侧板（1.1）上，喷头移动电机（4.2）通过螺栓固定在移动电机固定块（4.1）上，丝杠轴承（4.9）固定在丝杠轴承固定块（4.8）上；联轴器（4.3）两端分别连接喷头移动电机（4.2）和滚珠丝杠（4.4），滚珠丝杠（4.4）的另一端穿过曲柄架固定块（4.6）上的丝杠螺母与丝杠轴承（4.9）相连；曲柄架固定块（4.6）与直线滑块（4.7）通过螺栓固定的同时，又与曲柄架（3.1）螺栓连接；喷头移动电机（4.2）输出轴的转动经丝杠螺母副转换成曲柄架固定块（4.6）沿直线滑轨（4.5）的移动，从而带动曲柄连杆式喷头组件（3）沿Z轴移动。