[发明专利]一种可实现无支撑打印的粉末床基板旋转装置

权利要求书

1.一种可实现无支撑打印的粉末床基板旋转装置，包括机架(1)，其特征在于：机架(1)底部和机架底板(7)连接，机架(1)内部4个角位置分布安装有1个丝杠，两个对角为第一丝杠(4)，两个对角为第二丝杠(9)，第一丝杠(4)底部通过联轴器(5)和第一步进电机(6)连接，第二丝杠(9)底部直接插在机架底板(7)上，能够自由旋转；4个丝杠上连接有托架(3)，机架(1)中部和储粉板(2)连接，托架(3)穿过储粉板(2)，托架(3)的顶部通过旋转结构和球头结构(10)连接，球头结构(10)上连接有打印基板(22)；

所述的机架(1)底部开有螺钉孔(104)，使机架(1)与机架底板(7)通过第一螺钉(8)连接；

机架(1)下部设有托架槽(105)，托架槽(105)用以放置托架(3)，托架槽(105)内的四周安装有托架导轨(103)，托架导轨(103)与托架滑块(301)配合；

机架(1)内部设计有第一丝杠孔(102)，第一丝杠孔(102)用于定位第一丝杠(4)和第二丝杠(9)；

机架(1)的中部设有储粉板槽(106)，储粉板槽(106)两侧设有储粉板导轨(107)，储粉板(2)两侧设有储粉板导轨槽(201)，储粉板槽(106)用以放置储粉板(2)，储粉板导轨(107)与储粉板导轨槽(201)配合；

机架(1)上部两侧开有清理槽(101)，清理槽(101)下端与储粉板(2)相通；机架(1)上部中间设有球头槽(108)，球头槽(108)为圆柱体结构，用于和球头结构(10)配合，起密封作用；

所述的托架(3)中间圆柱体为中空结构，托架(3)上端内嵌有旋转机构的第二步进电机(14)，第二步进电机(14)和小锥齿轮(13)连接，用以驱动小锥齿轮(13)；

托架(3)中间圆柱体下部开有激振器布置孔(303)，用于布置激振器(17)；

托架(3)通过四周布置的螺母(23)与第一丝杠(4)和第二丝杠(9)配合；

所述的球头结构(10)为一双层球壳结构，与球头槽(108)表面形成密封；在球壳外侧开有多个粉循环孔(1001)，粉循环孔(1001)均指向球壳上端；两层球壳之间设计有一个连通的粉循环腔(1004)，在球头结构(10)旋转时，将受挤压侧的粉末及时循环排出；球头结构(10)上端设计有内嵌式基板槽(1002)，内嵌式基板槽(1002)用以放置打印基板(22)；球头结构(10)内开有两个支撑杆槽(1003)，支撑杆槽(1003)用以和支撑杆(15)连接；球头结构(10)采用3D打印技术进行加工；

所述的旋转机构为类差速器结构，包括大锥齿轮(12)、小锥齿轮(13)、第二步进电机(14)、第一内锥齿轮(16)、第二内锥齿轮(18)、第三步进电机(19)和步进电机托盘(20)，其中两个第一内锥齿轮(16)通过支撑杆(15)与球头结构(10)相连接，且一个支撑杆(15)与支撑杆槽(1003)固连，另一个与支撑杆槽(1003)之间能够自由旋转；

和小锥齿轮(13)啮合的大锥齿轮(12)通过第一大锥齿轮架(302)固定在托架(3)上，大锥齿轮(12)上连接有两个第二大锥齿轮架(1201)，第二大锥齿轮架(1201)用以安装第二内锥齿轮(18)；小锥齿轮(13)在第二步进电机(14)的带动下，带动大锥齿轮(12)做旋转运动，通过第二大锥齿轮架(1201)带动整个内锥齿轮机构旋转，进而通过支撑杆(15)带动球头结构(10)绕X轴旋转；

两个第二内锥齿轮(18)之间安装有第三步进电机(19)，第三步进电机(19)和一个第二内锥齿轮(18)连接，带动该第二内锥齿轮(18)旋转；另一个第二内锥齿轮(18)侧安装有步进电机托盘(20)，步进电机托盘(20)与第二大锥齿轮架(1201)固连，用于安放第三步进电机(19)；

第二内锥齿轮(18)和第一内锥齿轮(16)啮合；

当第三步进电机(19)输出动力时，与之相连的第二内锥齿轮(18)将动力传送到两侧第一内锥齿轮(16)上，通过与球头结构(10)固连的支撑杆(15)，带动球头结构(10)绕Y轴旋转；通过在一定角度范围内绕X轴和绕Y轴自由旋转的组合，实现球头结构10向任意方向倾斜一定角度。

2.根据权利要求1所述的一种可实现无支撑打印的粉末床基板旋转装置，其特征在于：所述的机架底板(7)下方设有可调节底座(701)。