CN107756789A - 3d打印机、3d打印机的连续打印方法及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及3D打印技术领域，尤其是涉及一种3D打印机、3D打印机的连续打印方法及控制方法，以缓解现有技术中存在的不能连续打印、工作效率低的技术问题。包括主体以及至少一个辅助加工机构；主体的中部设置有主加工平台；辅助加工机构包括支撑架、作业平台以及转动机构；支撑架安装于主体的侧面；转动机构与支撑架连接，用于带动作业平台抬起或放下；作业平台，连接于转动机构；在加工状态下，作业平台转动至主加工平台的正上方，在完工状态下，作业平台远离3D打印机的打印区。本发明提供的3D打印机能够实现连续打印并且工作效率高。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其是涉及一种3D打印机、3D打印机的连续打印方法及控制方法。
背景技术
3D打印，即快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印为《中国制造2025》中的十大领域之一。过去3D打印常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。为了加快项目的研发进度，越来越多的研发单位使用3D打印机来研发自己的产品，甚至使用3D打印机大批量生产自己设计的产品。而目前市场3D打印机只有一个打印平台，不能连续打印，也就是打印机在打印完一个打印件之后，便将停止打印，只有取出打印件后才能打印下一个打印件，如果一直没有人取下打印件，那么便一直处于停机状态，不能连续打印，工作效率低。
总结而言，现有的3D打印存在不能连续打印、工作效率低的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3D打印机、3D打印机的连续打印方法及控制方法，以缓解现有技术中存在的不能连续打印、工作效率低的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：
一种3D打印机，包括主体以及至少一个辅助加工机构；所述主体的中部设置有主加工平台；所述辅助加工机构包括支撑架、作业平台以及转动机构；
所述支撑架安装于所述主体的侧面；
所述转动机构与所述支撑架连接，用于带动所述作业平台抬起或放下；
所述作业平台，连接于所述转动机构；在加工状态下，所述作业平台转动至所述主加工平台的正上方，在完工状态下，所述作业平台远离所述3D打印机的打印区。
更进一步地，
所述转动机构包括对称设置并且同步运动的第一传动组件和第二传动组件；
所述第一传动组件包括第一曲柄、第一连杆和第一摇杆；所述第一曲柄的自由端所述支撑架转动连接；所述第一连杆的第一端与所述第一曲柄转动连接，第二端与所述第一摇杆转动连接；所述第一摇杆的自由端与所述支撑架转动连接；
所述第二传动组件包括第二曲柄、第二连杆和第二摇杆；所述第二曲柄的自由端所述支撑架转动连接；所述第二连杆的第二端与所述第二曲柄转动连接，第二端与所述第二摇杆转动连接；所述第二摇杆的自由端与所述支撑架转动连接。
更进一步地，
所述第一曲柄和所述第二曲柄之间通过第一连接轴连接，所述第一连接轴的两端分别穿过所述第一曲柄和所述第二曲柄后固定于支撑架的两个支撑杆。
更进一步地，
所述第一连杆和所述第二连杆之间通过第二连接轴连接。
更进一步地，
所述第一摇杆和所述第二摇杆之间通过第三连接轴连接，所述第三连接轴的两端分别穿过所述第一摇杆和所述第二摇杆后固定于所述支撑架的两个支撑杆。
更进一步地，
还包括驱动机构，所述驱动机构与所述第一连接轴连接，用于驱动第一连接轴围绕所述第一连接轴的轴线旋转以带动所述第一曲柄和所述第二曲柄转动。
更进一步地，
设置有三个辅助加工机构，三个所述辅助加工机构环形分布于所述主体的侧部。
一种3D打印机的连续打印方法，包括：
驱动辅助加工机构的第一连接轴转动，第一连接轴的转动带动第一曲柄和第二曲柄同步转动，第一曲柄和第二曲柄的同步转动带动第一连杆和第二连杆同步转动，第一连杆和第二连杆的同步转动带动第一摇杆和第二摇杆的同步转动，第一摇杆和第二摇杆的同步转动带动作业平台的转动。
更进一步地，
转动第一辅助加工机构的第一作业平台至主加工平台上方，待加工完成后，抬起第一辅助加工机构的第一作业平台以远离所述主加工平台，完成第一工件的加工；
转动第二辅助加工机构的第二作业平台至主加工平台上方，待加工完成后，抬起第二辅助加工机构的第二作业平台以远离所述主加工平台，完成第二工件的加工；
转动第三辅助加工机构的第三作业平台至主加工平台上方，待加工完成后，抬起第三辅助加工机构的第三作业平台以远离所述主加工平台，完成第三工件的加工；
在主加工平台上加工工件以完成第四工件的加工。
一种连续打印的3D打印机的控制方法，包括：
第一驱动机构接收第一加工信号后驱动第一转动机构运动，第一转动机构带动第一作业平台转动至主加工平台上方，待加工完成，第一驱动机构接收第一收起信号后驱动第一转动机构以相反的方向运动，第一转动机构带动第一作业平台远离所述主加工平台，第一工件加工完成；
第二驱动机构接收第二加工信号后驱动第二转动机构运动，第二转动机构带动第二作业平台转动至主加工平台上方，待加工完成，第二驱动机构接收第二收起信号后驱动第二转动机构以相反的方向运动，第二转动机构带动第二作业平台远离所述主加工平台，第二工件加工完成；
第三驱动机构接收第三加工信号后驱动第三转动机构运动，第三转动机构带动第三作业平台转动至主加工平台上方，待加工完成，第三驱动机构接收第三收起信号后驱动第三转动机构以相反的方向运动，第三转动机构带动第三作业平台远离所述主加工平台，第三工件加工完成。
结合上述技术方案，本发明达到的技术效果在于：
本实施例中的3D打印机，由于设置有至少一个辅助加工机构，当辅助加工机构的作业平台处于放下状态时，能够在辅助加工机构的作业平台上进行工件加工，在工件加工完成后，然后旋转该作业平台以使其处于收起状态。不同的辅助加工机构之间顺次进行工件加工，具体而言，当上一个工件加工完成，对应的加工平台收起后，下一个加工平台放下并在该下一个加工平台上进行工件加工，循环往复。最后在主体中部的主加工平台上进行工件加工，以此完成完整的连续加工周期。本实施例提供的3D打印机可以实现连续加工，提高了加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的3D打印机的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的3D打印机中的辅助加工机构的结构示意图(放下状态)；
图3为本发明实施例提供的3D打印机中的辅助加工机构的结构示意图(抬起状态)；
图4为本发明实施例提供的3D打印机的连续打印方法的原理示意图。
图标：100－主体；110－主加工平台；200－辅助加工机构；210－支撑架；220－作业平台；230－第一传动组件；240－第二传动组件；231－第一曲柄；232－第一连杆；233－第一摇杆；241－第二曲柄；242－第二连杆；243－第二摇杆。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对实施例1、实施例2和实施例3进行详细描述：
图1为本发明实施例提供的3D打印机的整体结构示意图；图2为本发明实施例提供的3D打印机中的辅助加工机构的结构示意图(放下状态)；图3为本发明实施例提供的3D打印机中的辅助加工机构的结构示意图(抬起状态)；图4为本发明实施例提供的3D打印机的连续打印方法的原理示意图。
实施例1
一种3D打印机，请一并参照图1至图3，包括主体100以及至少一个辅助加工机构200；主体100中部设置有主加工平台110；辅助加工机构200包括支撑架210、作业平台220以及转动机构。
关于辅助加工机构200详细叙述如下：
支撑架210安装于主体100的侧面；转动机构与支撑架210以及作业平台220连接，用于带动作业平台220抬起或放下；作业平台220，连接于转动机构；在加工状态下，作业平台220转动至主加工平台110的正上方，在完工状态下，作业平台220远离3D打印机的打印区。
本实施例中的3D打印机，由于设置有至少一个辅助加工机构200，当辅助加工机构200的作业平台220处于放下状态时，能够在辅助加工机构200的作业平台220上进行工件加工，在工件加工完成后，然后旋转该作业平台220以使其处于收起状态。不同的辅助加工机构200之间顺次进行工件加工，具体而言，当上一个工件加工完成，对应的加工平台收起后，下一个加工平台放下并在该下一个加工平台上进行工件加工，循环往复。最后在主体100中部的主加工平台110上进行工件加工，以此完成完整的连续加工周期。本实施例提供的3D打印机可以实现连续加工，提高了加工效率。
本实施例的可选方案中，较为优选地，
转动机构包括对称设置并且同步运动的第一传动组件230和第二传动组件240；第一转动组件和第二转动组件以支撑架210为支撑载体，通过调节自身各关节的长度和夹角实现作业平台220的转动。
第一传动组件230包括第一曲柄231、第一连杆232和第一摇杆233；第一曲柄231的自由端支撑架210转动连接；第一连杆232的第一端与第一曲柄231转动连接，第二端与第一摇杆233转动连接；第一摇杆233的自由端与支撑架210转动连接；上述的转动连接的方式例如可以通过轴连接的方式实现。上述的第一曲柄231、第一连杆232和第一摇杆233形成连杆机构，第一曲柄231的转动带动第一连杆232的转动，第一连杆232的转动带动第一摇杆233的转动，第一摇杆233的转动带动作业平台220的转动。
第二传动组件240包括第二曲柄241、第二连杆242和第二摇杆243；第二曲柄241的自由端支撑架210转动连接；第二连杆242的第二端与第二曲柄241转动连接，第二端与第二摇杆243转动连接；第二摇杆243的自由端与支撑架210转动连接。上述的转动连接的方式例如可以通过轴连接的方式实现。上述的第二曲柄241、第二连杆242和第二摇杆243形成连杆机构，第二曲柄241的转动带动第二连杆242的转动，第二连杆242的转动带动第二摇杆243的转动，第二摇杆243的转动带动作业平台220的转动。
本实施例的可选方案中，较为优选地，
第一曲柄231和第二曲柄241之间通过第一连接轴连接，第一连接轴的两端分别穿过第一曲柄231和第二曲柄241后固定于支撑架210的两个支撑杆。第一连接轴能够带动第一曲柄231和第二曲柄241围绕第一连接轴转动。
本实施例的可选方案中，较为优选地，
第一连杆232和第二连杆242之间通过第二连接轴连接。第二连接轴用于保证第一连杆232和第二连杆242的同步运动。
本实施例的可选方案中，较为优选地，
第一摇杆233和第二摇杆243之间通过第三连接轴连接，第三连接轴的两端分别穿过第一摇杆233和第二摇杆243后固定于支撑架210的两个支撑杆。
本实施例的可选方案中，较为优选地，
还包括驱动机构，驱动机构与第一连接轴连接，用于驱动第一连接轴围绕第一连接轴的轴线旋转以带动第一曲柄231和第二曲柄241转动。上述的驱动机构优选为驱动电机，驱动电机的电机轴与第一连接轴连接。
本实施例的可选方案中，较为优选地，
作业平台220包括作业区和连接区；连接区的中部与作业区一体连接，两侧固定于第一摇杆233和第二摇杆243。连接区优选为平板结构，更有选为U型平板结构，具有两个支脚，两个支脚分别与第一摇杆233和第二摇杆243的下表面固定连接。作业区优选为圆形平板结构。连接区与作业区之间具有连接颈。
本实施例的可选方案中，较为优选地，
设置有三个辅助加工机构200，三个辅助加工机构200环形分布于主体100的侧部。三个辅助加工机构200分别为第一辅助加工机构200、第二辅助加工机构200和第三辅助加工机构200。
实施例2
本实施例提供了一种3D打印机的连续打印方法，请参照图4，包括：
驱动辅助加工机构200的第一连接轴转动，第一连接轴的转动带动第一曲柄231和第二曲柄241同步转动，第一曲柄231和第二曲柄241的同步转动带动第一连杆232和第二连杆242同步转动，第一连杆232和第二连杆242的同步转动带动第一摇杆233和第二摇杆243的同步转动，第一摇杆233和第二摇杆243的同步转动带动第一作业平台220的转动。
更进一步地，在设置有三个辅助加工机构200的情形下，三个辅助加工机构200分别为第一辅助加工机构200、第二辅助加工机构200和第三辅助加工机构200时，连续打印方法具体还包括：
S1：放下第一辅助加工机构200的第一作业平台220至主加工平台110上方，待加工完成后，抬起第一辅助加工机构200的第一作业平台220以远离主加工平台110，完成第一工件的加工；
S2：放下第二辅助加工机构200的第二作业平台220至主加工平台110上方，待加工完成后，抬起第二辅助加工机构200的第二作业平台220以远离主加工平台110，完成第二工件的加工；
S3：放下第三辅助加工机构200的第三作业平台220至主加工平台110上方，待加工完成后，抬起第三辅助加工机构200的第三作业平台220以远离主加工平台110，完成第三工件的加工；
S4：在主加工平台110上加工工件以完成第四工件的加工。
本实施例中的3D打印机，由于设置有三个辅助加工机构200，当第一辅助加工机构200的第一作业平台220处于放下状态时，能够在第一作业平台220上进行工件加工，在工件加工完成后，然后旋转该第一作业平台220以使其处于收起状态。第一辅助加工机构200加工完成后，第二辅助加工机构200的第二作业平台220放下，在第二作业平台220上进行工件加工，工件加工完成后，第二作业平台220抬起。第二辅助加工机构200加工完成后，第三辅助加工机构200的第三作业平台220放下，在第三作业平台220上进行工件加工，加工完成后，第三作业平台220抬起。最后在主体100中部的主加工平台110上进行工件加工，以此完成完整的连续加工周期。当然，本实施例中是以三个加工平台举例，实际生产过程中可以根据需要设置其他数量的加工平台。本实施例提供的3D打印机可以实现连续加工，提高了加工效率。
实施例3
本实施例提供了一种连续打印的3D打印机的控制方法，包括：
步骤1：第一驱动机构接收第一加工信号后驱动第一转动机构运动，第一转动机构带动第一作业平台220转动至主加工平台110上方，待加工完成，第一驱动机构接收第一收起信号后驱动第一转动机构以相反的方向运动，第一转动机构带动第一作业平台220远离主加工平台110，第一工件加工完成；
步骤2：第二驱动机构接收第二加工信号后驱动第二转动机构运动，第二转动机构带动第二作业平台220转动至主加工平台110上方，待加工完成，第二驱动机构接收第二收起信号后驱动第二转动机构以相反的方向运动，第二转动机构带动第二作业平台220远离主加工平台110，第二工件加工完成；
步骤3：第三驱动机构接收第三加工信号后驱动第三转动机构运动，第三转动机构带动第三作业平台220转动至主加工平台110上方，待加工完成，第三驱动机构接收第三收起信号后驱动第三转动机构以相反的方向运动，第三转动机构带动第三作业平台220远离主加工平台110，第三工件加工完成。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种3D打印机，其特征在于，包括主体以及至少一个辅助加工机构；所述主体的中部设置有主加工平台；所述辅助加工机构包括支撑架、作业平台以及转动机构；
所述支撑架安装于所述主体的侧面；
所述转动机构与所述支撑架连接，用于带动所述作业平台抬起或放下；
所述作业平台，连接于所述转动机构；在加工状态下，所述作业平台转动至所述主加工平台的正上方，在完工状态下，所述作业平台远离所述3D打印机的打印区。
2.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，
所述转动机构包括对称设置并且同步运动的第一传动组件和第二传动组件；
所述第一传动组件包括第一曲柄、第一连杆和第一摇杆；所述第一曲柄的自由端所述支撑架转动连接；所述第一连杆的第一端与所述第一曲柄转动连接，第二端与所述第一摇杆转动连接；所述第一摇杆的自由端与所述支撑架转动连接；
所述第二传动组件包括第二曲柄、第二连杆和第二摇杆；所述第二曲柄的自由端所述支撑架转动连接；所述第二连杆的第二端与所述第二曲柄转动连接，第二端与所述第二摇杆转动连接；所述第二摇杆的自由端与所述支撑架转动连接。
3.根据权利要求2所述的3D打印机，其特征在于，
所述第一曲柄和所述第二曲柄之间通过第一连接轴连接，所述第一连接轴的两端分别穿过所述第一曲柄和所述第二曲柄后固定于支撑架的两个支撑杆。
4.根据权利要求2所述的3D打印机，其特征在于，
所述第一连杆和所述第二连杆之间通过第二连接轴连接。
5.根据权利要求2所述的3D打印机，其特征在于，
所述第一摇杆和所述第二摇杆之间通过第三连接轴连接，所述第三连接轴的两端分别穿过所述第一摇杆和所述第二摇杆后固定于所述支撑架的两个支撑杆。
6.根据权利要求2所述的3D打印机，其特征在于，
还包括驱动机构，所述驱动机构与所述第一连接轴连接，用于驱动第一连接轴围绕所述第一连接轴的轴线旋转以带动所述第一曲柄和所述第二曲柄转动。
7.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，
设置有三个辅助加工机构，三个所述辅助加工机构环形分布于所述主体的侧部。
8.一种3D打印机的连续打印方法，其特征在于，包括：
驱动辅助加工机构的第一连接轴转动，第一连接轴的转动带动第一曲柄和第二曲柄同步转动，第一曲柄和第二曲柄的同步转动带动第一连杆和第二连杆同步转动，第一连杆和第二连杆的同步转动带动第一摇杆和第二摇杆的同步转动，第一摇杆和第二摇杆的同步转动带动作业平台的转动。
9.根据权利要求8所述的3D打印机的连续打印方法，其特征在于，
转动第一辅助加工机构的第一作业平台至主加工平台上方，待加工完成后，抬起第一辅助加工机构的第一作业平台以远离所述主加工平台，完成第一工件的加工；
转动第二辅助加工机构的第二作业平台至主加工平台上方，待加工完成后，抬起第二辅助加工机构的第二作业平台以远离所述主加工平台，完成第二工件的加工；
转动第三辅助加工机构的第三作业平台至主加工平台上方，待加工完成后，抬起第三辅助加工机构的第三作业平台以远离所述主加工平台，完成第三工件的加工；
在主加工平台上加工工件以完成第四工件的加工。
10.一种连续打印的3D打印机的控制方法，其特征在于，包括：
第一驱动机构接收第一加工信号后驱动第一转动机构运动，第一转动机构带动第一作业平台转动至主加工平台上方，待加工完成，第一驱动机构接收第一收起信号后驱动第一转动机构以相反的方向运动，第一转动机构带动第一作业平台远离所述主加工平台，第一工件加工完成；
第二驱动机构接收第二加工信号后驱动第二转动机构运动，第二转动机构带动第二作业平台转动至主加工平台上方，待加工完成，第二驱动机构接收第二收起信号后驱动第二转动机构以相反的方向运动，第二转动机构带动第二作业平台远离所述主加工平台，第二工件加工完成；
第三驱动机构接收第三加工信号后驱动第三转动机构运动，第三转动机构带动第三作业平台转动至主加工平台上方，待加工完成，第三驱动机构接收第三收起信号后驱动第三转动机构以相反的方向运动，第三转动机构带动第三作业平台远离所述主加工平台，第三工件加工完成。
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