[实用新型]一种三维打印设备

说明书

技术领域

本实用新型属于3D打印技术领域，尤其涉及一种三维打印设备。

背景技术

3D打印机又称三维打印机(3DP)，是利用累积制造技术，即快速成形技术的一种机器。3D打印技术是一种数字模型文件为基础，运用熔融塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，也即用逐层打印方式来构造物体的技术。现阶段3D打印机多被用来制造产品。

3D打印机主要包括打印结构（打印头）、成型打印台板（产品在其上成型）和打印头位移调节机构（可以在空间上改变打印头的位置，使得打印出的原料能落在成型打印台板上方的不同位置，以实现产品三维成型）。3D打印设备打印产品时是分层打印的，打完一层，出料打印头上移一层的距离，然后在平移调节位置，继而再进行打印，如此一来，等待出料打印头先上移、再平移的时间就会较长，导致打印速度受限。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中的不足，提供了一种结构合理，调节自由度大，能有效实现出料打印头相对高度及位置的同时调节，综合调节速度和打印效率可得到明显提升的三维打印设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种三维打印设备，包括主机架、出料打印头、处在主机架内的成型打印台板，还包括一用于带动出料打印头移动从而改变出料打印头位置的打印头位移调节机构,所述出料打印头上设有用于输入打印原料的打印头进料端，所述出料打印头内设有与打印头进料端连通的出料通道，所述成型打印台板下方设有台板调节缸，台板调节缸包括缸体、与缸体滑动配合的活塞、与活塞连接的活塞杆，台板调节缸的活塞杆在上、缸体在下，台板调节缸的活塞杆竖直且活塞杆上端连接成型打印台板底面。3D（三维）打印是分层打印，普通3D打印时，打完一层，出料打印头上移一层的距离，然后在平移调节位置，继而再进行打印，本方案中，只要有需要，出料打印头可以直接平移调节位置，而原本出料打印头上移一层距离的动作由成型打印台板下移（台板调节缸活塞杆收缩）一层距离来替代，从而有效提升了出料打印头与成型打印台板相对位置调节的速度，可极大提升打印效率。

作为优选，所述出料通道竖直且呈圆柱形，出料打印头设于一打印头台架上，所述打印头位移调节机构为一并联机构，并联机构包括三个并联支链，并联支链包括两个调节杆、一个可上下移动的带动块，同一并联支链中的带动块与调节杆上端之间球形铰接，各调节杆下端与打印头台架之间球形铰接，三个并联支链沿出料通道的周向均匀分布。“球形铰接”，亦作“球型铰接”、“球铰”。本方案给出了一个三自由度并联机构的形式，通过各带动块的上下移动，从而使各调节杆的角度和高度发生变化，以带动打印头台架和出料打印头进行水平方向上的移动以及高度方向上的移动。

作为优选，所述并联支链还包括支链电机、竖导向杆、传动机构，传动机构包括主动轮、从动轮、绕过主动轮与从动轮的传动皮带，传动皮带首位闭合，同一并联支链中：

主动轮的转动动力来自支链电机，带动块与竖导向杆之间滑动连接，带动块的可滑动方向竖直，带动块上设有定孔、活孔，定孔、活孔均贯穿带动块上、下表面，传动皮带穿过定孔、活孔，传动皮带处在定孔中的部分与带动块之间固定连接。支链电机通过主动轮带动传动皮带转动，从动轮起到定位和配合张紧传动皮带的作用。传动皮带可带着带动块上下移动，带动块上下移动时，传动皮带处在定孔中的部分与带动块之间相对位置始终不变，而传动皮带处在活孔中的部分与带动块之间则有相对移动。

作为优选，所述台板调节缸为伺服气缸/伺服油缸。伺服缸的移动精度高，更适用于三维打印的场合，也可以使用其它调节缸。

作为优选，还包括一加色环管，加色环管套在出料打印头外且与出料通道同轴，加色环管上设有多根着色管，着色管进口连通加色环管，着色管出口连通出料通道，各着色管沿出料通道周向均匀分布，所述加色环管通过颜料输送泵接通至颜料筒。颜料输送泵将颜料筒中的颜料（即染色料、着色料）输送到加色环管，加色环管通过各着色管将颜料输入出料通道，从而可在出料通道中对打印原料进行着色。该着色方式，可以不用预先进行打印原料与颜料之间的调和，避免了打印原料与颜料调和后，易在混合原料（带有颜料）储存容器中出现沉积分层（颜料和打印原料重沉轻浮），而导致的后续打印时混合原料均匀性差的问题。而且，3D打印原料并非一定是熔融原料（熔融塑料等），也可以是固体条形料（固体条形料在进入出料通道后才被加热熔融），本方案的着色方式就可以满足该类打印原料的着色。