[发明专利]可变半径的多打印头一体式桁架3D打印机及其使用方法

权利要求书

1.一种可变半径的多打印头一体式桁架3D打印机，其特征在于：包括机架(4)、棱边成形模块(1)、环绕成形模块和角度调节模块，环绕成形模块、角度调节模块连接在机架(4)上，环绕成形模块、角度调节模块和棱边成形模块(1)连接；

所述的环绕成形模块由三组相同机械结构的子模块组成，自下而上分别是第一顺周期环绕子模块(21)、第二顺周期环绕子模块(22)、逆周期环绕子模块(23)；

所述的角度调节模块由上调节模块(31)和下调节模块(32)组成，上调节模块(31)固定安装在机架(4)上部，下调节模块(32)固定安装在机架(4)下部，上调节模块(31)和下调节模块(32)共有三组，沿机架(4)中轴线等距阵列分布，下调节模块(32)与对应的上调节模块(31)处于同一竖直平面内；

所述的棱边成形模块(1)共有三组，沿机架(4)中轴线等距阵列分布；

所述的上调节模块(31)包括和第一伸缩模块(5-1)连接的悬臂支架(311)，悬臂支架(311)与棱边成形模块(1)的上部铰接；下调节模块(32)包括和第二伸缩模块(5-2)连接的铰接底座(321)，铰接底座(321)与电动推拉杆(322)一端铰接，电动推拉杆(322)另一端与棱边成形模块(1)的下部铰接。

2.根据权利要求1所述的一种可变半径的多打印头一体式桁架3D打印机，其特征在于：所述的第一伸缩模块(5-1)和第二伸缩模块(5-2)均包括步进电机(51)，步进电机(51)固定安装于底座(52)上，底座(52)上平行安装有两相同光杆(54)，光杆(54)与丝杆(55)平行，丝杆(55)一端与步进电机(51)转轴通过联轴器连接，另一端与底座(52)通过轴承连接，光杆(54)和丝杆(55)上活动安装有滑块(53)，步进电机(51)通过丝杆(55)带动滑块(53)实现单方向的往复平移，滑块(53)和上调节模块(31)的悬臂支架(311)连接，或滑块(53)和下调节模块(32)的铰接底座(321)连接。

3.根据权利要求1所述的一种可变半径的多打印头一体式桁架3D打印机，其特征在于：所述的棱边成形模块(1)包括支架(11)，支架(11)上依次连接有加热模具(12)、第一主动轮副(14-1)、被动轮组(15)、第二主动轮副(14-2)，铺带(171)从铺带盘(17)中引出，依次穿过加热模具(12)、第一主动轮副(14-1)、被动轮组(15)、第二主动轮副(14-2)；加热模具(12)固定安装于隔热支架(13)上，隔热支架(13)固定安装于支架(11)上，加热模具(12)用于将平直铺带(171)折弯变形；第一主动轮副(14-1)、第二主动轮副(14-2)通过第一步进电机(16-1)、第二步进电机(16-2)提供拖拽动力，第一步进电机(16-1)、第二步进电机(16-2)安装于支架(11)上；被动轮组(15)用于支撑铺带(171)。

4.根据权利要求3所述的一种可变半径的多打印头一体式桁架3D打印机，其特征在于：所述的第一主动轮副(14-1)、第二主动轮副(14-2)均包括凸轮(141)和凹轮(142)，凸轮(141)和第一步进电机(16-1)、第二步进电机(16-2)输出轴连接，凸轮(141)和凹轮(142)表面摩擦系数大，间距可调。

5.根据权利要求2所述的一种可变半径的多打印头一体式桁架3D打印机，其特征在于：所述的第一顺周期环绕子模块(21)、第二顺周期环绕子模块(22)、逆周期环绕子模块(23)均包括打印头(201)、打印头支架(202)、丝盘(203)、环形导轨滑块(204)、环形导轨(205)和第三伸缩模块(5)，打印头(201)和丝盘(203)固定安装于打印头支架(202)上，打印头支架(202)固定安装于第三伸缩模块(5)的滑块(53)上，第三伸缩模块(5)固定安装于环形导轨滑块(204)上，环形导轨滑块(204)与环形导轨(205)配合连接，环形导轨(205)固定安装在机架(4)上；复合材料预浸丝(2031)从丝盘(203)引出，穿过打印头(201)并被挤出。