[发明专利]回转工作台、3D打印装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种回转工作台，其特征在于，包括三个受驱动伸缩的支撑臂和工作台板，所述的支撑臂均匀分布且与一端与工作台板可旋转连接，另一端与载板可摆动连接。本发明的回转工作平台可以实行±45度旋转。通过控制电机的运动情况满足挤出头的各种位置要求，实现了任意三维立体模型的打印功能，很好的解决了过渡性区域和悬臂结构的问题，减少了支撑材料的使用，避免了材料的浪费，增大了打印空间，提高了产品打印的质量和效率。

技术领域

本发明涉及3D打印装置技术领域，特别是涉及一种回转工作台及控制方法。

背景技术

3D打印技术是以数字模型文件为基础，运用粉末状材料或者丝状材料或者液态材料，通过粘结固化构造三维物体的技术。按成型方式可以分为熔融沉积(FDM)，光固化成型(SLA)，选择性激光烧结(SLS)，分层实体制造(LOM)等。

熔融沉积技术(FDM)是3D打印技术的一种。现在，市面上比较流行的熔融沉积式3D打印机主要以三轴为主，一般采用滑轨或同步带传动，其运动方式可归纳为两类：第一类是X轴与Y轴复合与打印机的挤出头运动，工作平台做Z轴的独立运动；第二类是X轴与Y轴复合与工作平台的运动，而打印机挤出头做Z轴的独立运动。第一类打印机的挤出头在X-Y平面进行打印，当打印尖角或者坡度很大的曲面时，会出现丝料扭曲的情况；第二类打印机在打印同种大小的成型件时，其所需要的运动空间最大，同时，工作台质量大，不利于打印速度的提高。现在的3D打印机因三轴的局限性，在打印具有悬臂或悬吊结构的模型时，需要大量的支撑结构作为辅助，降低了打印效率，提高了打印成本，同时增加了后处理难度。另外，复合材料打印将是3D打印发展的重要趋势。但是由于目前打印机结构的限制，不可避免的出现阶梯效应。

中国专利CN 106113512 A公开了一种五轴联动3D打印平台，其包括平台机架等，平台机架的左侧设有第一导杆固定座和第二导杆固定座，第二导杆固定座位于第一导杆固定座的后方，第一Y轴导杆、第二Y轴导杆分别通过第一导杆固定座、第二导杆固定座固定且第一Y轴导杆与第二Y轴导杆平行，Y轴电机位于第一Y轴导杆和第二Y轴导杆之间且靠近平台支架的左侧，Y轴电机上设有Y轴皮带，支撑板位于第一Y轴导杆和第二Y轴导杆的上方，平台外壳位于支撑板的上方。

虽然其在X、Y、Z轴基础上增加了两个A、C转动自由度，能够是打印体做回转运动，在一定程度上增加了3D打印机的打印灵活性，可以加工表面复杂的模型；但是各运动相对独立控制，尤其是旋转控制方面，增加了控制的复杂性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种工作台可回转的3D打印装置。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种回转工作台，包括三个受驱动伸缩的支撑臂和工作台板，所述的支撑臂均匀分布且与一端与工作台板可旋转连接，另一端与载板可摆动连接。

还包括基架，所述的回转工作台的载板与所述的基架底部固定连接。

所述的支撑臂包括与所述的载板通过转轴连接的支撑杆，与所述的支撑杆固定连接的直线滑轨，与所述的支撑杆固定连接且驱动丝杠螺母沿所述的直线滑轨运动的丝杠电机，以及一端与所述的丝杠螺母固定连接一端与所述的工作台板可转动连接的连杆。

所述的连接杆通过关节轴承与所述的工作台板可旋转连接。

所述的连杆为中空管，所述的丝杠电机的丝杠可匹配地插入所述的连接内并自由转动。

所述的支撑臂包括与所述的载板通过转轴连接的支撑杆，与所述的支撑杆固定连接的直线滑轨，与所述的支撑杆固定连接且驱动滑块沿所述的直线滑轨运动的伸缩电机，以及一端与所述的滑块固定连接一端与所述的工作台板可转动连接的连杆。

一种所述的回转工作台的控制方法，包括，

三个支撑臂同步伸缩驱动工作台板Z向的平动，