[发明专利]一种快速3D打印机

权利要求书

1.一种快速3D打印机，其特征在于，包括硬件结构和控制系统；

硬件结构包括

机架，机架包括底座（1）和上壳（2），底座（1）和上壳（2）均为三角形结构；

打印平台（3），打印平台（3）设置在底座（1）上；

连接柱（4），连接柱（4）设有多个且固定在底座（1）和上壳（2）之间；

驱动块（5），驱动块（5）竖直滑动设置在连接柱（4）上，驱动块（5）由电机驱动；

并联臂（6），并联臂（6）安装在驱动块（5）上；

挤出系统（7），挤出系统（7）安装在多个并联臂（6）的端部；

控制系统用于读取gcode，并转化为电机的运动，包括

直线插补算法：将gcode中的小线段分隔成更小的线段，提高运动精度；

前瞻算法：连续执行多条线段插补的时候，为了加快轴的移动速度，执行完一条直线指令后不能停下来然后重新启动执行下一条直线指令，而是需要保持一定的速度去执行下一条直线插补，但是由于相邻两条直线之间有一定的夹角，导致转弯的时候，轴的速度不能过快，两条直线执行的最大速度限制和直线头尾速度衔接都通过前瞻算法进行优化设计；

BreaseMan算法：决定按照什么顺序将脉冲发送给各个电机，这样机器就能正确的运动起来；

PID算法：使加热元件可以精准控制温度；

自研调平算法：采用立柱塔角度探测补偿和平台平面探测补偿实现最优的调平效果。

2.根据权利要求1所述的一种快速3D打印机，其特征在于，所述的机架采用全金属制成，底座（1）和上壳（2）采用钣金壳体（9），固有频率为20HZ。

3.根据权利要求1所述的一种快速3D打印机，其特征在于，所述的打印平台（3）采用晶格玻璃，加热时打印模型能够粘在晶格玻璃上，冷却后打印模型与晶格玻璃脱离。

4.根据权利要求1所述的一种快速3D打印机，其特征在于，所述的电机驱动采用德国TMC2209驱动。

5.根据权利要求1所述的一种快速3D打印机，其特征在于，所述的挤出系统（7）的挤出机采用BMG双轮挤出结构，送丝齿轮采用双U型结构。

6.根据权利要求1所述的一种快速3D打印机，其特征在于，所述的并联臂（6）包括两个并排的并联杆（8），并联杆（8）包括碳杆，碳杆两端均固定连接有壳体（9），壳体（9）端部设有球头（10），球头（10）上设有半球形的凹槽（11），位于碳杆两端的凹槽（11）朝向一致，壳体（9）上设有与凹槽（11）位于同一侧的连接孔（12），两个并联杆（8）经拉簧（13）穿过连接孔（12）进行连接。

7.根据权利要求1所述的一种快速3D打印机，其特征在于，所述的驱动块（5）经皮带与电机连接，皮带上端连接电机，皮带下端经恒力调节机构固定在连接柱（4）上，恒力调节机构包括固定在连接柱（4）上的调节板（14），调节板（14）上方间隔设置有惰轮固定件（15），调节板（14）上穿设有与惰轮固定件（15）螺纹连接的螺杆（16），螺杆（16）外套接有弹簧，弹簧外套接有定距圆柱（17），惰轮固定件（15）上转动设置有惰轮（18），惰轮（18）连接皮带下端。

8.根据权利要求4所述的一种快速3D打印机，其特征在于，所述的TMC驱动的加减速采用S型曲线。