[发明专利]工作台可回转的3D打印装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种工作台可回转的3D打印装置，包括，平动移动机构，用以承载挤出头并驱动所述的挤出头平动；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。本发明的工作平台可以实行±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，特别是涉及一种工作台可回转的3D打印装置及控制方法。

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，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：

一种工作台可回转的3D打印装置，包括，

平动移动机构，用以承载挤出头并驱动所述的挤出头平动；

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，所述的平动移动机构固定在基架顶部，所述的回转工作台的载板与所述的基架底部固定连接。

所述的平动移动机构包括，

X向驱动部，其包括设置在基架两侧的X向导杆，分别可滑动地设置在所述的X向导杆上的两个X向载块，以及驱动所述的X向载块沿X向导杆移动的X向驱动电机，

Y向驱动部，其包括两端与所述的X向载块固定连接的Y向导杆，可滑动地设置在所述的Y向载架，以及驱动所述的Y向载架沿Y向导杆移动的Y向驱动电机，所述的挤出头设置在所述的Y向载架上。