CN108656538A - 用于3d打印设备的调节装置及调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于3D打印装置的调节装置及调节方法，调节装置包括框体和驱动装置，框体连接至3D打印装置，并能被驱动装置带动从而旋转。根据3D打印实际要求，在无支撑的情况下，改变打印机与水平面的某一夹角，同时保持打印机内部各部件相对位置不变，使打印机工作时打印方向始终与垂直方向保持在45°以下。通过一定算法，在3D打印机打印需要支撑部位时，旋转调节打印机绕x/y轴的旋转角度来实现去除支撑打印功能。

Description

用于3D打印设备的调节装置及调节方法
技术领域
本发明涉及3D打印领域，具体涉及一种用于3D打印设备的调节装置及调节方法。
背景技术
3D打印技术,又称增材制造技术或3D快速成型技术,是一种以数字模型文件为基础,采用离散材料(液体、粉末、丝、片、板等)，通过逐层累加的方式来制造任意复杂形状物体的技术。相对于传统的材料去除技术(如车、铣、磨等)，增材制造是一种“自下而上”材料累加的制造工艺。3D打印技术不需要模具、刀具等工具，免除了传统工艺需要多道加工程序的烦琐过程，具有设计与制造一体化、自由成型制造、所用材料广泛和技术高度集成等优点。正因为3D打印技术具有以上优点，所以它逐步应用于制造业各个领域，包括日常生活用品、汽车行业、生物医疗、航空航天、模具制造等领域。
3D打印的制造技术有很多种。目前主要以熔融沉积快速成型、光固化成型、选择性激光烧结、叠层实体制造、三维喷涂粘结为主。常见的3D打印技术中熔融沉积成形(FDM)和光固化成形(SLA)需要考虑添加打印支撑结构，粉末粘结(3DP)、选择性激光烧结(SLS)和分层实体制造(LOM)则不需要考虑打印支撑结构。在打印时考虑支撑结构，目的是要避免逐层打印发生坍塌对打印结果的影响。但是，现行的无支撑3D打印系统中，采用的技术比较复杂，这样会造成很大的浪费。
发明内容
本发明的目的提供一种无支撑的3D打印装置以及应用该装置进行打印的方法，以克服现有技术中的缺点。
本发明基于这样的构思进行：当存在需要支撑装置才能进行打印时，不设置支撑装置，而是通过改变打印机绕x/y轴旋转角度的同时控制其他影响因素(主要是打印机喷头、托盘和打印件相对位置)不变的情况下对打印件模型进行一系列运算，进而分析某需要支撑部位去除支撑所需旋转角度，进而通过电机调整打印机旋转角度到去除支撑所需角度的最佳取值。
根据本发明的装置，3D打印机绕x轴旋转角度的控制系统，包括固定工装，轴，电机，固定工装，内框，端盖，轴承，轴，固定工装。
根据本发明的装置，3D打印机绕y轴旋转角度的控制系统，包括端盖，轴承，外框，内框，电机，固定工装。
本发明亦提供了一种实时控制电机工作的控制系统，包括：3D打印是否需要支撑判断算法系统、电机控制算法系统和电机实际控制系统。
根据本发明的方法，在无支撑的情况下，改变打印机与水平面的某一夹角，同时保持打印机内部各部件相对位置不变，使打印机工作时打印方向始终与垂直方向保持在45°以下。当需要改变打印机绕y轴的角度时，即可通过电机进行工作输出至内框，内框的旋转带动打印机、工装、轴、电机、工装、端盖、轴承、轴和工装绕y轴旋转。当需要改变打印机绕x轴旋转角度时，即可通过电机进行工作输出至轴，轴的旋转带动打印机绕x轴旋转。通过一定算法，在3D打印机打印需要支撑部位时，旋转调节打印机绕x/y轴的旋转角度来实现去除支撑打印功能。
本发明的装置结构简单，且能准确地调节无支撑打印情况下的打印机系统的旋转角度，具有良好的打印效果和广泛应用性，具有极高的市场前景。
附图说明
图1是本发明的无支撑3D打印装置结构示意图。
图中：端盖1，轴承2，外框3，3D打印机4，固定工装5，轴6，电机7，固定工装8，内框9，电机10，固定工装11，端盖12，轴承13，轴14，固定工装15。
具体实施方式
下面结合图1对本发明的无支撑3D打印装置进行说明。
无支撑3D打印装置，包括外框3、内框9、3D打印机4、固定工装组件、轴组件、驱动装置，其中内框9与外框3可相对转动，而3D打印机4可相对于内框9转动。因此，3D打印机4可以实现两个方向的转动，从而调整打印角度。
具体地，固定工装组件包括第一固定工装5和第二固定工装15以及第三固定工装8和第四固定工装11，而轴组件包括同轴的第一轴6和第二轴14，驱动装置包括第一电机7和第二电机10。
其中，第二轴14一端通过第二固定工装15与3D打印机4连接，另一端优选地可通过端盖12和轴承13转动连接于内框9上；第一轴6一端通过第一固定工装5连接到3D打印机4上，另一端优选地可以连接至第一电机7上，而第一电机7则通过第三固定工装8固定到内框9上。
内框9两侧设置有延伸部，其中，第一延伸部优选地通过第二电机10通过第四固定工装11固定到外框3上，第二延伸部则通过端盖1和轴承2转动连接于外框3上。优选地，第一延伸部和第二延伸部同轴，且垂直于支撑轴组件。
虽然以上驱动装置优选地采用了与轴同轴设置的电机，但是驱动装置也可以采用其它形式。例如，仍然采用电机，但是通过例如带传动的方式与轴连接，或者将电机设置在内框9或外框3的外部，仍然与轴直接连接，只是轴穿过对应的外框或内框，并延伸出一端。此外，还可以采用其它方式，例如采用直线电机驱动齿轮齿条装置，将齿轮设置在轴上，齿条与直线电机连接。或者采用气缸作为动力源来驱动。只要能够驱动对应的轴进行转动即可。
当需要改变打印机4绕X轴(在本申请中X轴定义为与轴组件的轴线对齐)的旋转角度时，即可通过第一电机7进行工作，驱动第一轴6旋转，进而带动打印机旋转；当需要改变打印机4绕Y轴(垂直于X轴，在本申请中优选定义为与第一和第二延伸部同轴)的角度时，即可通过第二电机10进行工作输出至内框9，进而带动打印机4旋转。通过相应的算法，在3D打印机4打印在传统的打印技术中需要支撑的部位时，旋转调节打印机4绕X/Y轴的旋转角度进行打印，从而无需支撑，实现了去除支撑的打印功能。由此，采用本专利设计，在打印过程中采用FDM技术也能够实现不需要考虑打印支撑结构，而打印结果不发生变化。本发明主要是针对FDM之类需要支撑的3D打印系统所设计的。
本发明不限于以上应用领域和技术的描述，本领域技术人员根据本发明揭示的内容，在本发明基础上不必经过创造性劳动所进行的改进和修改，比如对单一方向打印机旋转角度的控制，改变打印机自身旋转角度去除支撑的方法等，都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于3D打印设备的调节装置，包括：框体、驱动装置，其中所述框体用于支撑所述3D打印设备，所述驱动装置连接用于驱动所述3D打印设备。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述框体包括外框(3)和内框(9)，所述内框设置于所述外框内部，并且所述内框可相对于所述外框转动，在所述内框相对于所述外框转动时，所述3D打印设备一定转动，在所述内框不相对于所述外框转动时，所述3D打印设备不一定不转动。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述驱动装置包括第一驱动装置和第二驱动装置，其中，所述第一驱动装置用于驱动所述内框转动，所述第二驱动装置用于驱动所述外框转动。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一驱动装置和第二驱动装置选自旋转电机、直线电机、液压缸、气动气缸，直接或者通过传动装置驱动所述外框或内框旋转。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一驱动装置采用电机，直接驱动所述内框转动。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二驱动装置采用电机，直接驱动所述内框转动。
7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述内框外部设置有第一延伸部和第二延伸部，两个延伸部与外框连接，所述内框内部设置有第一轴和第二轴，所述第一轴和所述第二轴同轴，所述第一延伸部和第二延伸部也同轴，且所述第一轴和所述第二轴的轴线与所述第一延伸部和第二延伸部的轴线相互垂直。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一轴和第二轴的一端共同固定所述3D打印装置，所述第一驱动装置驱动所述第一轴和第二轴中的一个，从而驱动所述3D打印装置转动；所述第二驱动装置驱动所述第一延伸部和第二延伸部中的一个，从而驱动所述内框装置转动。
9.一种使用权利要求1-8中任一项所述的装置进行3D打印的方法，其特征在于，所述驱动装置适于接收外部控制信息，并根据所述外部控制信息带动所述框体转动。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)判断3D打印是否需要支撑，如果需要，则进入步骤b)；
b)当打印待打印物体至需要支撑的位置时，根据所述外部控制信息，判断如何通过旋转所述3D打印机可以实现无支撑打印，并具体地，将所述3D打印机的旋转运动分解为X方向和Y方向的旋转；
c)根据判断以及分解结果，驱动所述驱动装置，进而带动所述框体进行转动，以实现所述3D打印装置的转动，其中，优选地，使所述3D打印装置工作时打印方向始终与垂直方向保持在45°以下。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111347676A (zh) * 2020-04-16 2020-06-30 杭州喜马拉雅信息科技有限公司 一种角度可调节的3d打印平台

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008151063A3 (en) * 2007-05-31 2009-02-12 Milton Meisner High definition versatile stereolithic method and material
US20130236706A1 (en) * 2011-02-23 2013-09-12 3D Systems, Inc. Support Material and Applications Thereof
CN106738919A (zh) * 2017-01-12 2017-05-31 武汉古工道科技有限公司 一种基于Delta结构双转轴复合3D打印机
CN107160690A (zh) * 2017-06-30 2017-09-15 沈阳建筑大学 一种多功能五轴复合式3d打印机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008151063A3 (en) * 2007-05-31 2009-02-12 Milton Meisner High definition versatile stereolithic method and material
US20130236706A1 (en) * 2011-02-23 2013-09-12 3D Systems, Inc. Support Material and Applications Thereof
CN106738919A (zh) * 2017-01-12 2017-05-31 武汉古工道科技有限公司 一种基于Delta结构双转轴复合3D打印机
CN107160690A (zh) * 2017-06-30 2017-09-15 沈阳建筑大学 一种多功能五轴复合式3d打印机

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111347676A (zh) * 2020-04-16 2020-06-30 杭州喜马拉雅信息科技有限公司 一种角度可调节的3d打印平台

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