[发明专利]一种极坐标与直角坐标相结合的高精度3D打印机

说明书

本发明涉及一种极坐标与直角坐标相结合的高精度3D打印机，包括二维极坐标机构和三维直角坐标机构，前述两者的中心在同一轴线上，同时，二维极坐标机构和三维直角坐标机构的xy平面互相平行，还包括位于二维极坐标机构内的打印台，以及位于三维直角坐标机构内的打印喷头；本发明可以实现对打印物体的曲线进行高精度拟合，同时两个机构的同时运动，大大提高了打印机打印速率。

技术领域

本发明涉及一种极坐标与直角坐标相结合的高精度3D打印机，属于高精度3D打印机技术领域。

背景技术

现有的3D打印技术大多采用三维直角坐标系进行打印，打印出模型曲线部分精度低，特别是在打印圆弧形模型时会有明显额棱角感，对表面质量影响较大，主要是因为传统打印机将圆弧曲线按照短线段进行打印的后果，而且打印速率慢。

发明内容

本发明提供一种极坐标与直角坐标相结合的高精度3D打印机，可以实现对打印物体的曲线进行高精度拟合，同时两个机构的同时运动，大大提高了打印机打印速率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种极坐标与直角坐标相结合的高精度3D打印机，包括二维极坐标机构和三维直角坐标机构，前述两者的中心在同一轴线上，同时，二维极坐标机构和三维直角坐标机构的xy平面互相平行，还包括位于二维极坐标机构内的打印台，以及位于三维直角坐标机构内的打印喷头；

前述的二维极坐标机构通过移动打印台实现打印旋转中心的移动；

前述的三维直角坐标机构通过调整打印喷头实现打印半径的调整；

作为本发明的进一步优选，

前述的三维直角坐标机构包括布设在同一水平面且顺次连接构成正方形结构的打印喷头驱动电机导轨，在正方形结构的中心位置布设打印喷头，在打印喷头x轴方向的两侧分别安装打印喷头x向驱动螺杆，同时，打印喷头x向驱动螺杆与打印喷头驱动电机导轨连接处安装打印喷头x向驱动电机，在打印喷头y轴方向的两侧分别安装打印喷头y向驱动螺杆，同时，打印喷头y向驱动螺杆与打印机驱动电机导轨连接处安装打印喷头y向驱动电机；

在由打印喷头驱动电机导轨构成的正方形结构的其中两个角交接处沿着z轴方向分别安装打印喷头z向驱动螺杆；

前述的二维极坐标机构包括布设在同一水平面且顺次连接构成正方形结构的打印台驱动电机导轨，在正方形结构的中心位置布设打印台旋转驱动电机，其转轴上固定连接打印台，在打印台x轴向方向的两侧分别安装打印台x向驱动螺杆，同时，打印台x向驱动螺杆与打印台驱动电机导轨连接处安装打印台x向驱动电机，在打印台y轴方向的两侧分别安装打印台y向驱动螺杆，同时，打印台y向驱动螺杆与打印台驱动电机导轨连接处安装打印台y向驱动电机；

在由打印台驱动电机导轨构成的正方形结构的其中两个角交接处分别与打印喷头z向驱动螺杆的底端连接，同时其中两个角交接处安装打印喷头z向驱动电机；

作为本发明的进一步优选，

在打印台旋转驱动电机的x轴方向、y轴方向分别开设用于安装打印台x向驱动螺杆、打印台y向驱动螺杆的且相互垂直的螺纹孔；

作为本发明的进一步优选，

在打印喷头内的x轴方向、y轴方向分别开设用于安装打印喷头x向驱动螺杆、打印喷头y向驱动螺杆的且相互垂直的螺纹孔；

作为本发明的进一步优选，

在其中一条打印喷头驱动电机导轨的两端分别开设用于安装打印喷头z向驱动螺杆的螺纹孔。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：