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[发明专利]基于6-PSS并联机构的3D打印系统-CN201810874950.5有效
发明人：王庚祥;韦凯鹤;宁毅恒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2018-08-02 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： B29C64/245 文献下载
摘要：本发明公开了基于6‑PSS并联机构的3D打印系统，包括互相平行的顶板和底板，顶板和底板之间通过导轨连接，沿导轨内轴向设置有滚珠丝杠a，滚珠丝杠a上套接有滑块，滑块通过支链活动连接有上平台，上平台下表面固定有喷头；底板上设置有沿X轴或Y轴运动的移动平台。能增大打印机打印物体的总体尺寸，扩大打印机的应用范围，从而提高打印机的实用性以及经济性。
基于 pss 并联机构打印系统

[发明专利]一种基于圆柱坐标系的3D打印系统-CN201910366324.X有效
发明人：王庚祥;李鹏飞;韦凯鹤 -专利权人：西安维度智能科技有限责任公司
申请日： 2019-05-05 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： B29C64/227 文献下载
摘要：一种基于圆柱坐标系的3D打印系统，包括有基座，基座的底板一侧与竖直设立的侧板相连；侧板的上侧连接有与基座结构相同的上平板；上平板的下侧设有上平台，上平台上固定有刀架座，刀架座的下端设有套筒，伸出体穿过套筒后与横梁上侧相连；横梁下侧设有直线导轨；直线导轨中设有可移动的喷嘴；喷嘴的横梁在三维空间中完成绕Z轴转动和沿Z轴移动，喷嘴还能在水平横梁上的凹槽内导轨上移动，实现径向的打印运动；具有结构简单，操作的空间也比较大，同时被打印物体的取放也容易的特点。
一种基于圆柱坐标系打印系统

[发明专利]一种基于圆柱坐标系的变尺寸全自动3D打印系统-CN201910367608.0有效
发明人：王庚祥;李鹏飞;韦凯鹤 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2019-05-05 - 公布日： 2021-06-15 - 主分类号： B29C64/20 文献下载
摘要：一种基于圆柱坐标系的变尺寸全自动3D打印系统，包括基座上的可伸缩工作平台；基座一侧设有支撑侧板；支撑侧板上端与顶板相连，顶板位于基座的正上方；顶板下侧通过立柱座与套筒相连；套筒的下端的伸出体与横梁相连；横梁下侧设有滚珠丝杠a，滚珠丝杠a的一端与设在横梁外端的伺服电机的动力端相连，滚珠丝杠a的另一端与设在滑动块内的珠丝杠座a相连，喷嘴通过滑动块与圆柱导轨a滑动连接；滚珠丝杠a两侧分别设有一圆柱导轨a；滑动块还与滚珠丝杠a的相连，受滚珠丝杠a驱动；滚珠丝杠a使滚珠丝杠座在直线导轨a上移动，喷嘴沿Y轴方向移动打印；滚珠丝杠座带动伸出体在套筒的轴线方向上移动，喷嘴在Z轴方向上打印；结构紧凑简单、易实现。
一种基于圆柱坐标系尺寸全自动打印系统

[发明专利]一种基于球坐标系的4D打印系统-CN201910438249.3有效
发明人：王庚祥;韦凯鹤 -专利权人：西安维度智能科技有限责任公司
申请日： 2019-05-24 - 公布日： 2021-06-04 - 主分类号： B29C64/112 文献下载
摘要：一种基于球坐标系的4D打印系统，包括基座、竖杆、横板、肋板、被打印件、工作台，喷嘴，还包括喷头转向机构、水平驱动机构、横杆转向机构和竖直驱动机构；喷嘴转向机构用来改变喷嘴的朝向，水平驱动机构用来控制喷嘴在沿工作台直径方向上与被打印件的横向尺寸大小，横杆转向机构用来调节水平驱动机构和竖直驱动机构之间的夹角，调节喷嘴与工作台间的高度，竖直驱动机构用来使水平驱动机构沿竖直方向上下移动运动以及绕竖直方向的转动运动。该发明可让喷嘴始终与被打印件表面保持垂直，使打印机在逐层打印中喷嘴喷出材料所成形线条之间的距离保持不变，使被打印件的内部的打印材料间的凝固度保持均匀一致，提高了打印强度和精度。
一种基于坐标系打印系统

[发明专利]基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统-CN201910367610.8有效
发明人：王庚祥;韦凯鹤;刘超 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2019-05-05 - 公布日： 2021-05-18 - 主分类号： B29C64/227 文献下载
摘要：基于龙门式变尺寸全自动的3D打印系统，基座顶面两侧分别设有一对对称的透槽，槽内分别设有一个竖杆座；竖杆座的左右两侧分别设有一个滚珠丝杠a和一个圆柱导轨b；滚珠丝杠a穿过连接座与滚珠丝杠座a相连；连接座下部设有三个水平通孔，两个连接座的两侧的通孔内各设有一个圆柱导轨a；两个连接座的中间的通孔内各设有一个滚珠丝杠b；两个连接座之间的四个圆柱导轨a的连接端、两个滚珠丝杠b的连接端同时与一喷嘴座相连；喷嘴座下部设有喷嘴；喷嘴下方的基座上设有可旋转平台，可旋转平台上部设有可伸缩打印平台。
基于龙门尺寸全自动打印系统

[发明专利]一种基于螺旋线的3D打印系统-CN201811217057.1有效
发明人：王庚祥;韦凯鹤 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2018-10-18 - 公布日： 2021-02-12 - 主分类号： B29C64/241 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于螺旋线的3D打印系统，包括基座、圆筒状薄壁，圆筒状薄壁固定于3D打印机的所述基座上，圆筒状薄壁的内侧均匀设置有若干所述螺旋线状轨道，轴承座连接有滑座，滑座安装于螺旋线状轨道内，滑座沿螺旋状轨道上进行滑动，圆柱导轨及滚珠丝杠安装在有轴承座上，圆柱导轨及滚珠丝杠上安装有滚珠丝杠座，滚珠丝杠座连接有连接板，连接板一端通过转动副连接有喷嘴，通过伺服电机带动滚珠丝杠转动，而滚珠丝杠的转动又使滚珠丝杠座在圆柱导轨上移动，并使和连接板连接的喷嘴能在圆筒径向进行移动，从而进行打印工作。本发明使3D打印机的控制更加简单、成本更加低廉及打印功能同样齐全，扩大了3D打印系统打印零件的范围。
一种基于螺旋线打印系统

[发明专利]基于螺旋线的6D打印系统-CN201811217053.3有效
发明人：王庚祥;韦凯鹤 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2018-10-18 - 公布日： 2020-12-18 - 主分类号： B29C64/241 文献下载
摘要：本发明公开了基于螺旋线的6D打印系统，圆柱筒与打印机的基座活动连接，圆柱筒的内侧薄壁均匀设有螺旋线状轨道，滑座的一端位于螺旋状轨道内，滑座的另一端与滚珠丝杠座连接，滚珠丝杠座上安装有滚珠丝杠，连接板的一端安装在滚珠丝杠上，通过伺服电机驱动滚珠丝杠的转动，从而带动连接板沿滚珠丝杠座上的导轨移动，连接板的另一端与用于打印的喷嘴连接，连接板带动喷嘴在圆柱筒的径向进行移动，基座的中间位置上安装有3RRR并联机构，3RRR并联机构的顶部连接有用于放置被打印件并联机构上平台。本发明提高打印质量与打印精度上的功能。利用5个驱动电机实现了空间独立6自由度的打印运动，不断节约了制造成本。
基于螺旋线打印系统

[发明专利]基于4-PSS/PS并联机构的3D打印系统-CN201810869023.4有效
发明人：王庚祥;韦凯鹤 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2018-08-02 - 公布日： 2020-11-17 - 主分类号： B29C64/245 文献下载
摘要：本发明公开了基于4‑PSS/PS并联机构的3D打印系统，包括互相平行的顶板和底板，顶板和底板之间通过导轨连接，沿导轨内轴向设置有滚珠丝杠a，滚珠丝杠a上套接有滑块，滑块与支链通过球面副连接，支链的另一端通过球面副与上平台连接，另外，上平台上还活动连接有约束支链，约束支链外套接有缸筒，缸筒另一端固定在顶板上，上平台下表面固定有喷头；底板上设置有沿X轴或Y轴运动的移动平台；增大了3D打印机的打印空间。通过4‑PSS/PS并联机构上平台控制喷头在空间中的姿态，保证了喷头总是与被打印物体复杂表面相垂直；提高喷头送料时打印材料间的融合程度和光洁度，进而提高被打印物体的打印效率和打印质量。
基于 pss ps 并联机构打印系统

[发明专利]基于四自由度并联机构的圆柱形6D打印系统-CN201811217051.4有效
发明人：王庚祥;韦凯鹤 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2018-10-18 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： B29C64/241 文献下载
摘要：本发明公开了基于四自由度并联机构的圆柱形6D打印系统，包括4‑SPS/PS并联机构、圆柱筒，圆柱筒与打印机的基座活动连接，圆柱筒的内侧薄壁均匀设有螺旋线状轨道，滑座的一端位于螺旋状轨道内，滑座的另一端与滚珠丝杠座连接，滚珠丝杠座上安装有滚珠丝杠，连接板的一端安装在滚珠丝杠上，通过伺服电机驱动滚珠丝杠的转动，从而带动连接板沿滚珠丝杠座上的导轨移动，连接板的另一端与喷嘴连接，连接板带动喷嘴在圆柱筒的径向进行移动，打印机的基座上安装有4‑SPS/PS并联机构，4‑SPS/PS并联机构的顶部连接有并联机构上平台。本发明实现了绕Z轴的转动与沿Z轴的移动打印运动，实现了平面XOY的打印运动，提高打印质量与打印精度上的功能。
基于自由度并联机构圆柱形打印系统

[发明专利]基于6自由度并联机构的圆柱形6D打印机系统-CN201811217055.2有效
发明人：王庚祥;韦凯鹤 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2018-10-18 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： B29C64/241 文献下载
摘要：本发明公开了基于6自由度并联机构的圆柱形6D打印系统，圆柱筒与打印机的基座活动连接，圆柱筒的内侧薄壁均匀设有螺旋线状轨道，滑座的一端位于螺旋状轨道内，滑座的另一端与滚珠丝杠座连接，滚珠丝杠座上安装有滚珠丝杠，连接板的一端安装在滚珠丝杠上，通过伺服电机驱动滚珠丝杠的转动，从而带动连接板沿滚珠丝杠座上的导轨移动，连接板的另一端与用于打印的喷嘴连接，连接板带动喷嘴在圆柱筒的径向进行移动，从而进行打印工作，基座中间位置上安装有6自由度并联机构，6自由度并联机构的顶部连接有用于放置被打印件并联机构上平台。本发明实现了平面XOY的打印运动，实现了该基于螺旋线的6D打印系统在提高打印质量与打印精度上的功能。
基于自由度并联机构圆柱形打印机系统

[发明专利]一种基于极坐标系的3D打印方法-CN201910974002.3在审
发明人：王庚祥;韦凯鹤;徐卓飞 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2019-10-14 - 公布日： 2020-02-11 - 主分类号： B29C64/393 文献下载
摘要：一种基于极坐标系的3D打印方法，包括以下步骤：1)，利用三维建模软件对需要的台阶轴零件进行实体建模，并生成STL格式的文件；2)，通过软件算法对导入切片软件的STL格式的三维模型进行分析，寻找到基准线；3)，利用切片软件对实体模型进行切片后，寻找实体模型的旋转基准线，获得实体模型上各点相对与原点的极径ρ和回转所需要的极角θ；4)，将获得的一系列数据以极径和极角与Z方向的厚度储存；5)，在G‑code文件中进行圆弧插补方式计算坐标关系，根据储存的数据，以极坐标的形式驱动打印头运动位置，对被打印件逐层打印；6)，对逐层打印的零件进行修整、打磨、抛光、染色等后期处理；具有打印效率、打印精度高的特点。
打印实体模型切片软件基准线极角极径三维建模软件储存打印头运动台阶轴零件原点后期处理极坐标系软件算法三维模型实体建模坐标关系抛光打印件极坐标染色插补切片回转打磨修整驱动分析

[发明专利]基于极坐标系与笛卡尔坐标系的混合式4D打印系统-CN201910935748.3在审
发明人：王庚祥;韦凯鹤 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2019-09-29 - 公布日： 2020-01-17 - 主分类号： B29C64/20 文献下载
摘要：基于极坐标系与笛卡尔坐标系的混合式4D打印系统，基座上设有圆柱导轨和滚珠丝杠；连接件与滚珠丝杠连接处设有滚珠丝杠座；连接件与连接块之间设有两根圆柱导轨b和一根滚珠丝杠b，喷嘴座套设在圆柱导轨b和滚珠丝杠b上；喷嘴下方为可旋转平台；可旋转平台与移动滑块相连；滚珠丝杠a下端与伺服电机a相连接，经过伺服电机a驱动可使旋转平台沿滚珠丝杠a移动；滚珠丝杠b与伺服电机b相连接；滚珠丝杠c与伺服电机c相连接；滑块座平台上底部设有伺服电机d，伺服电机d驱动可旋转平台转动；在伺服电机a、伺服电机b、伺服电机c及伺服电机d的共同驱动下，被打印件在可旋转平台上打印；具有精密程度高、应用范围广、打印能力强的特点。
伺服电机滚珠丝杠可旋转平台圆柱导轨连接件驱动打印笛卡尔坐标系滚珠丝杠座应用范围广打印系统极坐标系喷嘴座套旋转平台移动滑块喷嘴打印件滑块座能力强下端精密转动移动

[实用新型]一种4D打印装置及系统-CN201821867322.6有效
发明人：王庚祥;韦凯鹤 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2018-11-13 - 公布日： 2019-08-16 - 主分类号： B29C64/205 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种4D打印装置及系统，涉及3D打印技术领域。该4D打印装置包括基座、打印平台、立柱、滑块、移动部、连接板以及打印喷嘴。打印平台和立柱均设置于基座上。滑块设置于立柱上。移动部设置于滑块上；连接板一端与移动部移动连接形成悬臂梁结构，另一端与打印喷嘴铰接。打印平台绕自身轴线的转动、连接板沿打印平台的径向运动、滑块沿立柱的竖直运动以及打印喷嘴相对连接板的转动协同实现极坐标模式下的4D打印功能。该打印装置尤其在打印旋转件上精度更高，效率更快，且能有效提高弧面和曲面的打印精度。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。
打印打印平台打印装置滑块立柱喷嘴连接板移动部转动本实用新型开放式结构悬臂梁结构被打印物打印部件打印功能打印区域范围调节径向运动可重构性竖直运动相对连接移动连接自身轴线极坐标旋转件弧面铰接取放协同灵活

[实用新型]一种基于极坐标系下的3D打印装置及系统-CN201821876511.X有效
发明人：王庚祥;韦凯鹤 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2018-11-13 - 公布日： 2019-08-16 - 主分类号： B29C64/205 文献下载
摘要：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。
打印打印平台打印装置移动横梁立柱喷嘴移动部极坐标系本实用新型开放式结构正交坐标系被打印物打印部件打印功能打印区域范围调节结构组成径向移动可重构性竖直运动自身轴线极坐标简支梁旋转件取放转动协同灵活

[实用新型]一种结合6自由度并联机构的3D打印系统-CN201821236088.7有效
发明人：王庚祥;韦凯鹤;宁毅恒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2018-08-02 - 公布日： 2019-06-18 - 主分类号： B29C64/205 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种结合6自由度并联机构的3D打印系统，包括框架，框架上部活动连接有滚珠丝杠a，框架上还设置有滑轨，滑轨与滚珠丝杠a平行，滚珠丝杠a上套接有滚珠丝杠座a，框架通过滑块a活动连接有滚珠丝杠b，滑块a在滑轨上运动，滚珠丝杠b另一端穿过滚珠丝杠座a，滚珠丝杠b上套接有喷头；框架底部固定有基座，基座上活动连接有驱动支链，驱动支链上连接有驱动装置，驱动支链另一端活动连接有动平台。通过串联机构和Stewart并联机构间的相互配合来打印形状更为复杂的高维曲面。
滚珠丝杠活动连接有滑轨自由度并联机构滚珠丝杠座打印系统驱动滑块上套喷头本实用新型并联机构串联机构框架上部驱动装置动平台高维打印平行穿过配合

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