[实用新型]一种基于极坐标系下的3D打印装置及系统

说明书

本实用新型提供了一种基于极坐标系下的3D打印装置及系统，涉及3D打印领域。该打印装置包括基座、打印平台、立柱、移动横梁、移动部以及打印喷嘴。打印平台和立柱均设置于基座上，移动横梁设置于立柱上，形成简支梁结构。打印喷嘴与移动部连接，且移动部设置于移动横梁上靠近打印平台的一侧。打印平台绕自身轴线的转动、打印喷嘴沿打印平台的径向移动以及移动横梁相对立柱的竖直运动协同实现了极坐标模式下的3D打印功能。该打印装置颠覆传统采用正交坐标系模式的3D打印，尤其在打印旋转件上精度更高，效率更快。其打印部件结构具有可重构性，打印尺寸范围调节灵活。整体上结构组成简单，更具柔性，在打印区域形成开放式结构，方便被打印物取放。

技术领域

本实用新型涉及3D打印领域，具体而言，涉及一种基于极坐标系下的3D打印装置及系统。

背景技术

目前，3D打印机的工作结构大多采用空间正交型的机构，即其传统3D打印系统是基于笛卡尔坐标系来建立运动模式的，基于这种坐标系所设计的3D打印系统结构外形通常为立方体，占据的空间位置较大。

另外，当下出现的基于极坐标系下的3D打印系统，其机械结构相对复杂，对打印区域的空间形成了一定的阻隔，不方便打印后进行被打印物的取放。

因此，设计一种3D打印系统，使其结构简单且可重构，不仅能简单地实现极坐标模式的3D打印，而且其简支梁式的开放结构特点使得取放打印物体异常方便，是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的包括提供一种基于极坐标系下的3D打印装置，其结构组成简单，在打印区域形成开放式的结构，方便被打印物的取放。

本实用新型的目的还包括提供一种基于极坐标系下的3D打印系统，其通过对打印装置不同打印运动的控制高效实现3D打印。

本实用新型提供的第一种技术方案：

一种基于极坐标系下的3D打印装置，包括基座、打印组件以及打印喷嘴；所述打印组件包括打印平台、立柱、移动横梁以及移动部；所述打印平台和所述立柱均设置于所述基座上，所述移动横梁设置于所述立柱上，形成简支梁结构。所述移动横梁能相对所述立柱在所述立柱的轴线方向上运动；所述移动部设置于所述移动横梁上靠近所述打印平台的一侧；所述打印喷嘴设置于所述移动部上，且所述打印喷嘴在所述移动部的带动下，能相对所述移动横梁在所述移动横梁的轴线方向上运动；

所述打印平台绕自身轴线的转动、所述打印喷嘴在所述移动部的带动下沿所述打印平台的径向移动以及所述移动横梁相对所述立柱的直线运动协同实现所述打印喷嘴在极坐标模式下的3D打印，所述基于极坐标系下的3D打印装置结构组成简单，在打印区域形成开放式的结构，方便被打印物的取放。

进一步地，所述立柱包括第一立柱、第二立柱；所述第一立柱和所述第二立柱相对的设置于所述基座上；所述移动横梁的一端与所述第一立柱连接，所述移动横梁的另一端与所述第二立柱连接。

进一步地，所述第一立柱和所述第二立柱上均开设有滑槽；所述移动横梁靠近所述第一立柱的一端设置有滑轨，所述移动横梁与所述第二立柱的连接处设置有滑轨；所述滑轨与所述滑槽配合，实现所述移动横梁沿所述第一立柱和所述第二立柱运动。

进一步地，所述移动部包括相互连接的滚珠丝杆和螺母；所述滚珠丝杆设置于所述移动横梁上，所述螺母与所述打印喷嘴连接，所述螺母能带动所述打印喷嘴在所述滚珠丝杆上沿所述移动横梁的轴线方向运动。

进一步地，所述移动横梁靠近所述基座的一侧相对的设置有第一限位板和第二限位板；所述滚珠丝杆设置于所述第一限位板和所述第二限位板之间。

进一步地，所述打印平台为圆盘；所述立柱和所述打印平台均可拆卸地设置于所述基座上；所述移动横梁可拆卸地设置于所述立柱上。