本发明专利技术涉及一种六自由度三维打印设备。本发明专利技术的特点是利用了并联机构控制的动平台，主要由机体系统、控制系统、驱动系统、打印系统、显示系统组成。通过控制系统建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，从而指导(6)动平台做六自由度运动逐层进行蜘蛛网式打印，由此实现该设备六个自由度运动打印三维实体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种六自由度三维打印设备。具体的说是通过计算机辅助设计或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，从而指导动平台做六自由度运动逐层进行蜘蛛网式打印，在动平台上打印出三维实体的打印装置，属于三维打印领域。。
技术介绍
随着3D打印技术的爆炸性发展，3D打印在制造业、航天航空、军事、医药等领域被广泛应用，亟需一种运动机构灵活的3D打印装置。现有3D打印机，多利用滑块、螺杆，实现工作台的三个自由度的运动，运动不够灵活多变，打印效率低下，且由于自由度和材料的限制，打印的实体出现悬空结构容易坍塌，结构设计存在缺陷，不能满足日益增长的工业需求。市场上较成熟的3D打印设备还只是停留3自由度打印，六轴打印将极大的扩充3D应用领域。由于分层制造存在“台阶效应”，每个层次虽然很薄，但在一定微观尺度下，仍会形成具有一定厚度的一级级“台阶”，如果需要制造的对象表面是圆弧形，那么就会造成精度上的偏差；利用6轴打印可及大改善表面加工质量
技术实现思路
针对现有三维打印装置存在的上述诸多问题，本专利技术提供一种新型的六自由度三维打印装置。具体的讲，是利用可实现六个自由度运动的并联机构控制的动平台，灵活自如的运动，实现在动平台上打出三维实体的打印设备。。本专利技术提供的技术方案是:一种六自由度三维打印设备，所述设备包括机体系统、驱动系统、打印系统、显示系统。机体系统由⑴机架、⑵旋转平台、(7)V型板、⑶螺丝、(9)风扇、(10)挤出头组成；驱动系统由控制系统、电机组成；打印系统由⑶十字万向节、⑷伸缩杆、(5)球铰、(6)动平台组成；显示系统由控制系统、显示屏组成。(I)机架为长方体，中部镂空，(I)机架四面嵌入有机玻璃，保证有良好的观察视角，(I)机架上方中部置有内螺纹孔，用于固定(10)挤出头和(7)v型板。(8)螺丝旋进⑴机架，进行(7)v型板的固定，(9)风扇固定于(7)V型板上，可保证(9)风扇与(10)挤出头成30°倾角。(10)挤出头端部有外螺纹，中部为铝制的螺旋形结构，保证良好的散热效果。(I)机架上方中部置有内螺纹，(10)挤出头旋进(I)机架即可固定。(3)十字万向节一端固定于(2)旋转平台上，另一端连接在(4)伸缩杆上，(4)伸缩杆通过(5)球铰连接于(6)动平台上。由六个上述的结构构成并联机构，控制着(6)动平台做六个自由度的运动。在⑴机架下方安置控制系统、驱动电机。通过控制系统建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，六根⑷伸缩杆根据控制系统计算得到信息进行线性伸缩，可实现动平台6自由度运动。该打印装置工作时，将打印材料热熔后通过(10)挤出头挤出，同时(9)风扇转动，为(10)挤出头散热。(10)挤出头与(6)动平台保持近距离接触，保证热熔后的打印材料能够粘连于(6)动平台上。下方一驱动电机转子固定在(2)旋转平台中部，驱动电机工作时，(2)旋转平台可实现在水平面内旋转，六自由度并联机构均置于(2)旋转平台上，(2)旋转平台旋转即可实现(6)动平台的旋转。控制系统将打印的进程输出到显示屏上，直观地显示打印进程。本专利技术的有益效果是:本专利技术是提供一种六自由度3D打印设备，该设备具有以下特点:1.本专利技术控制动平台的六自由度并联机构，安装、调试简单方便，且灵活地控制着动平台的运动；2.本专利技术的六自由度并联机构控制的(6)动平台可实现沿X、1、Z轴方向的移动和绕x、y、z轴方向的u、v、w轴旋转运动，即打印的实体也可旋转，极大改善现有打印工艺；3.本专利技术的(2)旋转平台可实现在水平面内旋转，六自由度并联机构均置于(2)旋转平台上，(2)旋转平台旋转即可实现(6)动平台的旋转。本专利技术可以解决3D打印机打印制品的强度问题:现阶段3D打印是通过电脑控制采用分层加工.叠加成型方式来“造型”，会将设计产品分为若干薄层.每次用原材料生成一个薄层，一层层叠加起来成型，这种结构层叠间强度问题在传统的三轴3D设备中很难改善，6轴打印机在打印内部结构中进行蜘蛛网式打印，大大增加了材料的打印强度，极大改善了层叠间的强度问题。本专利技术可以解决3D打印机打印凸台时，纵向面结构强度的问题。如图2所示，如果一直研A向层叠式打印在H过渡区域的结构强度就无法保证，3轴的3D打印无法改善，6轴的3D打印换在B向打印就可以很好的解决这个过渡区域的结构性问题。【附图说明】图1本专利技术的结构原理图图2本专利技术的结构原理图轴测图 图中:1、机架；2、旋转平台；3、十字万向节；4、伸缩杆；5、球铰；6、动平台；7、螺丝；8、v型板；9、风扇；10、挤出头。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。专利技术主要由机体系统、驱动系统、传动系统、显示系统组成。如图1所示，I)机架为长方体，中部镂空，(I)机架四面嵌入有机玻璃，保证有良好的观察视角，(I)机架上方中部置有内螺纹孔，用于固定(10)挤出头和(7)v型板。(8)螺丝旋进(I)机架，进行(7)v型板的固定，(9)风扇固定于(7)v型板上，可保证(9)风扇与(10)挤出头成30°倾角。(10)挤出头端部有外螺纹，中部为铝制的螺旋形结构，保证良好的散热效果。(I)机架上方中部置有内螺纹，(10)挤出头旋进(I)机架即可固定。(3)十字万向节一端固定于(2)旋转平台上，另一端连接在(4)伸缩杆上，(4)伸缩杆通过(5)球铰连接于(6)动平台上。由六个上述的结构构成并联机构，控制着(6)动平台做六个自由度的运动。在(I)机架下方安置控制系统、驱动电机。通过控制体统建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，从而指导(6)动平台做六自由度运动逐层进行蜘蛛网式打印，六根(4)伸缩杆根据控制系统计算得到信息进行线性伸缩，可实现动平台6自由度运动。该打印设备工作时，将打印材料热熔后通过(10)挤出头挤出，同时(9)风扇转动，为(10)挤出头散热。(10)挤出头与(6)动平台保持近距离接触，保证热熔后的打印材料能够粘连于(6)动平台上。下方一驱动电机转子固定在(2)旋转平台中部，驱动电机工作时，(2)旋转平台可实现在水平面内旋转，六自由度并联机构均置于(2)旋转平台上，(2)旋转平台旋转即可实现(6)动平台的旋转。该平台可完善工业自动化控制。控制系统将打印的进程输出到显示屏上，直观地显示打印进程。【主权项】1.一种六自由度三维打印设备，所述设备包括机体系统、控制系统、驱动系统、打印系统、显示系统。其特征在于:(10)挤出头固定于(I)机架，(6)动平台由六自由度并联机构控制。2.根据权利I所述的六自由度三维打印设备，其特征在于，机体系统包括:(I)机架、(2)旋转平台、(7) V型板、(8)螺丝、(9)风扇、(10)挤出头组成。(I)机架为长方体，中部镂空，(I)机架四面嵌入有机玻璃，保证有良好的观察视角，(I)机架上方中部置有内螺纹孔，用于固定(10)挤出头和(7) V型板。(8)螺丝旋进⑴机架，进行(7) V型板的固定，(9)风扇固定于(7)v型板上，可保证(9)风扇与(10)挤出头成30°倾角。(10)挤出头端部有外螺纹，中部为铝制的螺旋形结构，保证良好的散热效果。(I)机架上方中部置有内螺纹，(10)挤出头旋进(I)机架即可固定。3.根据权利I所述的六自由度三维本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种六自由度三维打印设备，所述设备包括机体系统、控制系统、驱动系统、打印系统、显示系统。其特征在于：(10)挤出头固定于(1)机架，(6)动平台由六自由度并联机构控制。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王烨，柳铭，宋瑞宏，朱晓清，周振中，李政阳，古志辉，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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