本實(shí)用新型涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種并聯(lián)臂3D打印機(jī)。

背景技術(shù)：

3D打印，即三維打印，又稱積層制造(Additive Manufacturing，AM)，屬于快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)的直接制造技術(shù)，幾乎可以制造任意形狀的三維實(shí)體。3D打印運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層堆疊累積的方式來(lái)構(gòu)造物體，即“積層制造”。隨著技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)始出現(xiàn)擁有兩個(gè)甚至更多個(gè)噴頭的3D打印機(jī)，以滿足打印多種顏色或打印水溶性支撐材料的要求。現(xiàn)有的3D打印設(shè)備中，主流的結(jié)構(gòu)有十字軸型、龍門(mén)吊型、XZ-Y板型、并聯(lián)臂型等。其中，并聯(lián)臂型3D打印機(jī)由于其易于調(diào)平、噴嘴移動(dòng)速度快以及弧線走位準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)而廣受歡迎。

FDM并聯(lián)臂3D打印機(jī)采用熔融沉積制造(Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM)工藝，其噴頭組件部分包括有3對(duì)并聯(lián)臂，每對(duì)并聯(lián)臂分別連接到一個(gè)滑塊上，滑塊分別安裝在3條豎直的導(dǎo)軌上，能夠?qū)崿F(xiàn)上下滑動(dòng)，通過(guò)控制3個(gè)滑塊的上下移動(dòng)，控制噴頭組件的水平和上下移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)3D打印的功能。

對(duì)于現(xiàn)有的并聯(lián)臂3D打印機(jī)，以往的3D打印的送料方式分為近程送料和遠(yuǎn)程送料兩種方式。其中，近程送料就是將送料電機(jī)安裝在噴頭結(jié)構(gòu)上，這種送料方式的優(yōu)點(diǎn)在于送料的行程比較短，容易做到出料的精準(zhǔn)控制，然而，由于噴頭組件平臺(tái)增加了電機(jī)的體積和重量，對(duì)3D打印機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)會(huì)加大，打印速度和精度會(huì)有所下降。

而遠(yuǎn)程送料則是將送料電機(jī)安裝在遠(yuǎn)離噴頭的位置，通過(guò)送料電機(jī)和輸送管向噴頭送料，這種送料方式的優(yōu)點(diǎn)在于噴嘴移動(dòng)速度快，然而，遠(yuǎn)程送料不易控制，相對(duì)滯后，若回抽動(dòng)作作用不及時(shí)會(huì)出現(xiàn)漏料、缺料的現(xiàn)象，影響制品的質(zhì)量，由于遠(yuǎn)程送料對(duì)送料電機(jī)和夾絲機(jī)構(gòu)的要求比較高，容易出現(xiàn)卡料的現(xiàn)象，而且出料的精準(zhǔn)度不高。

因此，如何使并聯(lián)臂3D打印機(jī)同時(shí)保證打印效果和打印速度及精度，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種并聯(lián)臂3D打印機(jī)，以同時(shí)滿足3D打印的打印效果和打印速度及精度。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：

一種并聯(lián)臂3D打印機(jī)，包括噴頭組件平臺(tái)以及連接于所述噴頭組件平臺(tái)的夾絲機(jī)構(gòu)和三對(duì)并聯(lián)臂，與所述夾絲機(jī)構(gòu)的擠出齒輪相對(duì)布置的一對(duì)所述并聯(lián)臂上設(shè)置有送料電機(jī)，所述送料電機(jī)的輸出軸通過(guò)萬(wàn)向節(jié)連接有第一傳動(dòng)軸，所述第一傳動(dòng)軸的另一端連接于所述擠出齒輪。

優(yōu)選地，在上述并聯(lián)臂3D打印機(jī)中，所述送料電機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器連接有第二傳動(dòng)軸，所述第二傳動(dòng)軸的另一端連接于所述萬(wàn)向節(jié)。

優(yōu)選地，在上述并聯(lián)臂3D打印機(jī)中，所述送料電機(jī)的輸出軸和所述第二傳動(dòng)軸均平行于所述送料電機(jī)所在的一對(duì)所述并聯(lián)臂。

優(yōu)選地，在上述并聯(lián)臂3D打印機(jī)中，所述送料電機(jī)所在的一對(duì)所述并聯(lián)臂上設(shè)置有用于支撐所述第二傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)的軸承座。

優(yōu)選地，在上述并聯(lián)臂3D打印機(jī)中，所述送料電機(jī)所在的一對(duì)所述并聯(lián)臂上設(shè)置有用于固定所述送料電機(jī)的固定板。

優(yōu)選地，在上述并聯(lián)臂3D打印機(jī)中，所述夾絲機(jī)構(gòu)的一側(cè)連接有散熱塊。

優(yōu)選地，在上述并聯(lián)臂3D打印機(jī)中，所述散熱塊的一側(cè)連接有散熱風(fēng)扇。

優(yōu)選地，在上述并聯(lián)臂3D打印機(jī)中，所述輸出軸的軸線與所述第一傳動(dòng)軸的軸線組成的第一平面平行于所述送料電機(jī)所在的一對(duì)所述并聯(lián)臂的旋轉(zhuǎn)平面，且所述送料電機(jī)的重心位于所述第一平面內(nèi)。

本實(shí)用新型提供的并聯(lián)臂3D打印機(jī)，包括噴頭組件平臺(tái)以及連接于所述噴頭組件平臺(tái)的夾絲機(jī)構(gòu)和三對(duì)并聯(lián)臂，與夾絲機(jī)構(gòu)的擠出齒輪相對(duì)布置的一對(duì)并聯(lián)臂上設(shè)置有送料電機(jī)，送料電機(jī)的輸出軸通過(guò)萬(wàn)向節(jié)連接有第一傳動(dòng)軸，第一傳動(dòng)軸的另一端連接于擠出齒輪。送料電機(jī)通過(guò)萬(wàn)向節(jié)和第一傳動(dòng)軸等部件組成的傳動(dòng)裝置與擠出齒輪聯(lián)動(dòng)，從而與夾絲機(jī)構(gòu)共同組成送料機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)利用送料電機(jī)控制出料的功能。

本方案不再將送料電機(jī)安裝于噴頭上方，而是將其置于遠(yuǎn)端并通過(guò)萬(wàn)向軸傳動(dòng)，同時(shí)，擠出齒輪依然設(shè)置于夾絲機(jī)構(gòu)內(nèi)，因此，本方案不僅能夠有效減小噴頭組件平臺(tái)的負(fù)載，使得打印機(jī)獲得更高的打印速度和精度，而且保留了近程送料的優(yōu)點(diǎn)，保證較短的送料行程，使送料控制更加快速和精準(zhǔn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型不僅能夠?qū)崿F(xiàn)更好的打印效果，而且能夠減小噴頭組件平臺(tái)的重量，提高打印速度和精度。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例中的并聯(lián)臂3D打印機(jī)的噴頭組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施例中的并聯(lián)臂3D打印機(jī)的噴頭組件的側(cè)視圖；

圖3為本實(shí)用新型具體實(shí)施例中的擠出機(jī)構(gòu)的剖面圖。

圖1至圖3中：

1-送料電機(jī)、2-聯(lián)軸器、3-第一軸承座、4-萬(wàn)向節(jié)、5-第二軸承座、6-噴頭組件平臺(tái)、7-散熱風(fēng)扇、8-散熱塊、9-夾絲機(jī)構(gòu)、10-并聯(lián)臂、11-輸出軸、12-第二傳動(dòng)軸、13-第一傳動(dòng)軸、14-擠出齒輪、15-彈簧、16-進(jìn)料喉管、17-導(dǎo)向輪、18-固定板。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的核心在于提供一種并聯(lián)臂3D打印機(jī)，以同時(shí)滿足3D打印的打印效果和打印速度及精度。

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖3，圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例中的并聯(lián)臂3D打印機(jī)的噴頭組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施例中的并聯(lián)臂3D打印機(jī)的噴頭組件的側(cè)視圖，圖3為本實(shí)用新型具體實(shí)施例中的擠出機(jī)構(gòu)的剖面圖。

在一種具體實(shí)施例方案中，本實(shí)用新型提供了一種并聯(lián)臂3D打印機(jī)，包括噴頭組件平臺(tái)6以及連接于噴頭組件平臺(tái)6的夾絲機(jī)構(gòu)9和三對(duì)并聯(lián)臂10，其中，與夾絲機(jī)構(gòu)9的擠出齒輪14相對(duì)布置的一對(duì)并聯(lián)臂10上設(shè)置有送料電機(jī)1，送料電機(jī)1的輸出軸11通過(guò)萬(wàn)向節(jié)4連接有第一傳動(dòng)軸13，第一傳動(dòng)軸13的另一端連接于夾絲機(jī)構(gòu)9的擠出齒輪14。

其中，夾絲機(jī)構(gòu)9主要包括擠出齒輪14、彈簧15、導(dǎo)向輪17和進(jìn)料喉管16等，導(dǎo)向輪17安裝在夾絲機(jī)構(gòu)9上，通過(guò)彈簧15的作用力，使得擠出齒輪14與導(dǎo)向輪17能夠?qū)乃鼈冎g穿過(guò)的3D打印線材夾緊(3D打印線材為固定直徑的線材)，并通過(guò)擠出齒輪14的轉(zhuǎn)動(dòng)將線材向下推送，通過(guò)進(jìn)料喉管16噴出。噴頭組件平臺(tái)6作為夾絲機(jī)構(gòu)9的支撐基礎(chǔ)，并連接三對(duì)并聯(lián)臂10，并聯(lián)臂10可相對(duì)噴頭組件平臺(tái)6轉(zhuǎn)動(dòng)。其中一對(duì)并聯(lián)臂10與夾絲機(jī)構(gòu)9的擠出齒輪14相對(duì)布置，夾絲機(jī)構(gòu)9設(shè)有供擠出齒輪14的輸入端連接的接口。送料電機(jī)1的輸出軸11通過(guò)萬(wàn)向軸(即萬(wàn)向節(jié)4和第一傳動(dòng)軸13的組合)連接擠出齒輪14，從而將轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)到擠出齒輪14上，帶動(dòng)擠出齒輪14轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而與夾絲機(jī)構(gòu)9共同組成送料機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型的基本工作原理為：送料電機(jī)1通過(guò)萬(wàn)向節(jié)4、第一傳動(dòng)軸13等部件組成的傳動(dòng)裝置，與擠出齒輪14聯(lián)動(dòng)，從而與夾絲機(jī)構(gòu)9共同組成送料機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)利用送料電機(jī)1控制出料的功能。

本方案不再將送料電機(jī)1安裝于噴頭上方，而是將其置于遠(yuǎn)端(即與夾絲機(jī)構(gòu)9的擠出齒輪14相對(duì)布置的并聯(lián)臂10上)并通過(guò)萬(wàn)向軸傳動(dòng)扭矩，同時(shí)，擠出齒輪14依然設(shè)置于夾絲機(jī)構(gòu)9內(nèi)并位于噴頭組件平臺(tái)6上，因此，本方案不僅能夠有效減小噴頭組件平臺(tái)6的負(fù)載，使得打印機(jī)獲得更高的打印速度和精度，而且保留了近程送料的優(yōu)點(diǎn)，保證較短的送料行程，使送料控制更加快速和精準(zhǔn)。本方案將遠(yuǎn)程送料與近程送料技術(shù)達(dá)到了一個(gè)平衡的結(jié)合。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型不僅能夠?qū)崿F(xiàn)更好的打印效果，而且能夠減小噴頭組件平臺(tái)6的重量，提高打印速度和精度。

需要說(shuō)明的是，根據(jù)送料電機(jī)1的設(shè)置位置不同或所選用的型號(hào)不同，送料電機(jī)1的輸出軸11可以通過(guò)多種方式與萬(wàn)向節(jié)4相連，為了盡量選用標(biāo)準(zhǔn)化的電機(jī)，需要設(shè)置其他用于連接送料電機(jī)1和萬(wàn)向節(jié)4的零部件，優(yōu)選地，本方案中送料電機(jī)1的輸出軸11通過(guò)聯(lián)軸器2連接有第二傳動(dòng)軸12，第二傳動(dòng)軸12的另一端連接于萬(wàn)向節(jié)4。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)送料電機(jī)1安裝的具體位置來(lái)訂制具有特定長(zhǎng)度輸出軸11的送料電機(jī)1，如此便可以省去聯(lián)軸器2及第二傳動(dòng)軸12，送料電機(jī)1的輸出軸11就可以直接與萬(wàn)向節(jié)4相連接。

優(yōu)選地，送料電機(jī)1的輸出軸11和第二傳動(dòng)軸12均平行于送料電機(jī)1所在的一對(duì)并聯(lián)臂10，如此設(shè)置可以節(jié)省安裝空間，便于并聯(lián)臂10活動(dòng)。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以將輸出軸11和第二傳動(dòng)軸12設(shè)置為不與并聯(lián)臂10平行。

為了提高上述第二傳動(dòng)軸12的轉(zhuǎn)動(dòng)的平穩(wěn)性，優(yōu)選地，本方案在送料電機(jī)1所在的一對(duì)并聯(lián)臂10上設(shè)置有用于支撐第二傳動(dòng)軸12旋轉(zhuǎn)的軸承座，即圖1中的第一軸承座3，第二傳動(dòng)軸12通過(guò)軸承旋轉(zhuǎn)連接于第一軸承座3，可以大大提高旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，降低振動(dòng)和噪音。另外，本方案在噴頭組件平臺(tái)6上也設(shè)置有用于支撐第一傳動(dòng)軸13旋轉(zhuǎn)的第二軸承座5。

需要說(shuō)明的是，本方案中的送料電機(jī)1可以通過(guò)多種方式固定于并聯(lián)臂10上，例如通過(guò)固定卡扣、固定板或軸銷等部件，優(yōu)選地，本方案在送料電機(jī)1所在的一對(duì)并聯(lián)臂10上設(shè)置有用于固定送料電機(jī)1的固定板18，如圖3所示，該固定板18的四個(gè)角點(diǎn)設(shè)有用于連接并聯(lián)臂10的支腳，支腳通過(guò)螺栓等緊固件實(shí)現(xiàn)與并聯(lián)臂10的固定。

優(yōu)選地，在上述并聯(lián)臂3D打印機(jī)中，輸出軸11的軸線與第一傳動(dòng)軸13的軸線組成的第一平面平行于送料電機(jī)1所在的一對(duì)并聯(lián)臂10的旋轉(zhuǎn)平面，且送料電機(jī)1的重心位于該第一平面內(nèi)。如此設(shè)置，就可以保持送料電機(jī)1的重心的運(yùn)動(dòng)平面與其所在并聯(lián)臂10的旋轉(zhuǎn)平面平行，使得打印機(jī)工作時(shí)更加平穩(wěn)，進(jìn)一步減小振動(dòng)和噪音。

噴頭在工作過(guò)程中會(huì)加熱到200°以上，為了避免噴頭產(chǎn)生的高溫傳導(dǎo)到夾絲機(jī)構(gòu)9而影響夾絲機(jī)構(gòu)9的正常工作，優(yōu)選地，本方案在夾絲機(jī)構(gòu)9的一側(cè)連接有散熱塊8，如圖1所示，散熱塊8與夾絲機(jī)構(gòu)9的側(cè)壁貼合，可以有效隔絕下方噴頭產(chǎn)生的高溫傳遞至夾絲機(jī)構(gòu)9上。另外，散熱塊8固定在噴頭組件平臺(tái)6上，還可以起到連接固定夾絲機(jī)構(gòu)9的作用。更進(jìn)一步地，本方案在散熱塊8的一側(cè)連接有散熱風(fēng)扇7，如圖1所示，散熱風(fēng)扇7可以進(jìn)一步將熱量散發(fā)到空氣中，從而保證夾絲機(jī)構(gòu)9的順利運(yùn)行。

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)將送料電機(jī)1置于遠(yuǎn)端，能夠有效減小噴頭組件平臺(tái)6的負(fù)載，使得打印機(jī)獲得更高的打印速度和精度；

(2)雖然將送料電機(jī)1放置在了遠(yuǎn)端，但是，本方案仍然將擠出齒輪14放置于接近噴頭的位置，即夾絲機(jī)構(gòu)9內(nèi)，從而保留了近程送料的優(yōu)點(diǎn)，保證整套送料機(jī)構(gòu)跟噴頭之間的距離比較近，能夠更加精準(zhǔn)地控制出料，最終能夠?qū)崿F(xiàn)更好的打印效果和更高的生產(chǎn)效率。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型在獲得近程送料的打印成型質(zhì)量的基礎(chǔ)上，保持了整個(gè)噴頭組件結(jié)構(gòu)的較小的重量，進(jìn)一步提高了打印速度和精度。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。