[发明专利]免支撑式3D打印机

摘要

本发明公布了免支撑式3D打印机，包括支撑壳体，支撑壳体连接于X轴平移机构的动力输出部件；支撑壳体内还安装有用于将进入支撑壳体腔室的耗材熔化的熔融机构、多喷头组件、动力供应机构，多喷头组件用于将熔融后的耗材喷出，且具备多喷头的切换功能，动力供应机构为多喷头组件的喷头切换提供动力；旋座体上设置有沿其圆周方向均匀间隔布置并且用于连接喷头的连接柱，连接柱的中心轴线与旋座体的中心轴线所在的平面为基面，相邻的基面之间的夹角相同并且夹角为δ，动力供应机构的动力输出部件连接于旋座体，且驱动旋座体的旋转角度为δ的整数倍，可实现在水平方向上进行物体的打印，从而实现悬置结构的无支持打印。

主权项

1.免支撑式3D打印机，其特征在于，其包括支撑架体、托盘、Z轴升降机构、Y轴平移机构、X轴平移机构、支撑座体，Z轴升降机构、Y轴平移机构、X轴平移机构均安装于支撑架体并由支撑架体提供支撑力，Z轴升降机构的动力输出部件连接于托盘并用于导向托盘在竖直方向移动，X轴平移机构的动力输出部件连接于支撑座体并用于导向支撑座体沿水平方向上的X轴方向移动，Y轴平移机构的动力输出部件连接于X轴平移机构的固定件并用于导向X轴平移机构沿水平方向上的Y轴方向移动，且Y轴平移机构可引导安装于X轴平移机构的支撑座体沿水平方向上的Y轴方向移动；支撑座体，包括支撑壳体，支撑壳体连接于X轴平移机构的动力输出部件；支撑壳体内还安装有用于将进入支撑壳体腔室的耗材熔化的熔融机构、多喷头组件、动力供应机构，多喷头组件用于将熔融后的耗材喷出，且具备多喷头的切换功能，动力供应机构为多喷头组件的喷头切换提供动力；上述的熔融机构包括支撑本体、热源、设置于支撑本体的熔流道，进入支撑壳体的耗材被导入至熔流道内，安装于支撑本体的热源为进入至熔流道内的耗材提供熔化的热能，经过熔化后的耗材自熔流道的出口处排出并进入至多喷头组件中；支撑本体上还转动连接有旋座体，旋座体的旋转中心线为其自身中心轴线，旋座体上设置有至少一个用于竖直方向打印的直流式喷头、至少一个用于水平方向打印的斜流式喷头，旋座体的旋转过程中可实现与熔流道出口接通的喷头进行切换；动力供应机构安装于支撑本体，且用于产生使旋座体上的喷头进行切换的动力；动力供应机构包括用于输出动力的动力输出部件和用于接收旋转力且将旋转力传递至动力输出部件的动力输入部件；旋座体上设置有沿其圆周方向均匀间隔布置并且用于连接喷头的连接柱，连接柱的中心轴线与旋座体的中心轴线所在的平面为基面，相邻的基面之间的夹角相同并且夹角为δ，旋座体与支撑本体接触端面上设置有沿旋座体圆周方向均匀间隔布置并且数目与连接柱相同的接孔，接孔与位于其底部的连接柱内腔相接通并且呈一一对应的关系；动力供应机构的动力输出部件连接于旋座体，且驱动旋座体的旋转角度为δ的整数倍；上述的Z轴升降机构包括中心轴线沿竖直方向布置并且中心轴线相互平行的丝杆、Z轴向导杆，托盘的一端固定有与丝杆相匹配的丝母，且托盘与Z轴向导杆滑动匹配，丝杆的驱动端部安装有用于驱动丝杆绕自身轴线转动的电机a；Y轴平移机构包括固定设置于支撑架体顶部并且中心轴线沿垂直于Z轴向导杆方向布置的一对Y轴向导杆、活动设置于支撑架体顶部并且可绕自身轴线转动的一对带轮a、连接于一对带轮a的皮带a，带轮a的旋转中心轴线与Y轴向导杆的中心轴线相垂直，一对带轮a分别设置于Y轴向导杆的一侧，一对带轮a由主动带轮a、从动带轮a构成，连接于主动带轮a、从动带轮a的皮带a呈回环形，Y轴平移机构还包括滑动连接于Y轴向导杆的支撑板体、与主动带轮a连接并且用于驱动主动带轮a转动的电机b，支撑板体还固定连接于位于带轮a一端侧的皮带a；两个Y轴向导杆分别设置于Z轴升降机构的一侧，两个Y轴向导杆分别滑动匹配有支撑板体，两个Y轴向导杆的两端部均安装有带轮a，位于Z轴升降机构同一端侧的一对带轮a之间通过皮带a连接，支撑板体与位于带轮a一侧的皮带a进行固定，其中两个主动带轮a同轴线布置，两个从动带轮同轴线布置，一对Y轴向导杆之间还设置有用于连接两个主动带轮a并使得两个主动带轮a同步转动的连轴，其中一个主动带轮a连接于电机b的输出端部；一对支撑板体之间还设置有X轴平移机构，X轴平移机构包括固定设置于一对支撑板体之间并且中心轴线沿垂直于Y轴向导杆方向布置的X轴向导杆，X轴向导杆位于一对Y轴向导杆之间，X轴向导杆的两端侧分别转动设置有带轮b，带轮b的旋转中心轴线与X轴向导杆的中心轴线相垂直并且与Y轴向导杆的中心轴线平行，一对带轮b分别为主动带轮b、从动带轮b，主动带轮b固定安装于其中一个支撑板体，从动带轮b固定安装于另一个支撑板体，主动带轮b、从动带轮b之间还连接用于实现主动带轮b、从动带轮b同步转动并且呈回环形结构的皮带b，主动带轮b连接于电机c的输出端，电机c安装于固定有主动带轮b的支撑板体；支撑座体的支撑壳体滑动连接于X轴向导杆、且与皮带b相连接，支撑座体与皮带b的连接位置位于带轮b的一侧；旋座体倾斜的安装于支撑本体的下端面，旋座体上还设置有与各个喷头相接通的接孔，且接孔可与熔流道的出口处相接通，设置于旋座体的喷头在进行切换时，与切换后的喷头相接通的接孔与熔流道接通；旋座体上设置有用于安装直流式喷头的直流式连接柱，旋座体上还设置有用于安装斜流式喷头的斜流式连接柱；旋座体的中心轴线与竖直方向的直线的夹角为α，直流式连接柱的中心轴线与旋座体的中心轴线之间的交角为β，其中α等于β；斜流式连接柱的中心轴线与旋座体的中心轴线相平行，斜流式喷头的喷料端设置有弯曲部，自斜流式喷头喷出的耗材经过弯曲部的导向呈水平方向喷出。