吊索式3D打印系统技术方案

本发明专利技术提供了一种吊索式3D打印系统，其中，3D打印系统包括：打印机头，用于打印三维物体；多条吊索，与所述打印机头连接，用于吊挂所述打印机头；与所述吊索对应的多个驱动设备，呈发散状设置，用于收放所述吊索从而调整所述打印机头的空间位置；控制器，与所述驱动设备连接，用于根据数据模型文件控制所述驱动设备转动从而调整所述打印机头的空间位置。本发明专利技术可以实现大型、巨型物体的打印，系统架构简单，打印机头灵活度高，实现成本低廉，打印环境要求低。

Sling type 3D printing system

The invention provides a sling type 3D printing system, which includes 3D printing system: the printer head, used to print three-dimensional objects; a plurality of slings, connected to the printer head, used for hanging the printer head; a plurality of driving devices corresponding to the sling, a loose hair set for retracting the sling to adjust the space position of the printer head; the controller is connected with the driving device, according to the spatial location data model file controls the driving device to adjust the rotation of the printer head. The invention can realize the printing of large and giant objects, the system structure is simple, the flexibility of the printer head is high, the cost is low, and the printing environment is low.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动控制
，尤其涉及一种3D(三维)打印机，具体来说就是一种吊索式3D打印系统。
技术介绍
3D(三维)打印机是一种增材制造技术，即用于快速成型的一种机器，3D打印机是以数字模型文件为基础，运用蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维物体。3D打印机的基本原理就是将数据和原料放入3D打印机中，3D打印机会按照程序把产品一层层造出来。目前常见的3D打印机主要通过皮带轮和光轴搭建的复杂架体结构控制打印头在三维空间自由移动，从而实现三维物体的打印。但是现有3D打印机需要大量的皮带轮和光轴搭建架体结构，需要消耗大量移动设备及材料，这对于大尺寸3D打印机尤其明显，为了让打印头在X轴、Y轴及Z轴上能够自由移动，需要庞大的升降机构、左右平移机构及前后平移机构，实现起来相对比较复杂；并且现有3D打印机很难打印出巨型、高耸物体；而且，现有3D打印机对地形要求比较高，要求地势平坦。另外，现有3D打印机复杂的空间立体结构还容易受到输电线路及输料线路的影响，打印头的移动灵活性差，无法满足特定物品的三维打印需求。因此，本领域技术人员亟需一种结构相对简单、能够打印大型物体、打印机头移动灵活性好、打印环境要求低的3D打印机。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种吊索式大尺寸3D打印系统，解决了现有技术中大尺寸3D打印机结构复杂、打印机头灵活性差的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术的具体实施方式提供一种吊索式3D打印系统，包括：打印机头，用于打印三维物体；多条吊索，与所述打印机头连接，用于吊挂所述打印机头；与所述吊索对应的多个驱动设备，呈发散状设置，用于收放所述吊索从而调整所述打印机头的空间位置；控制器，与所述驱动设备连接，用于根据数据模型文件控制所述驱动设备转动从而调整所述打印机头的空间位置。根据本专利技术的上述具体实施方式可知，吊索式3D打印系统至少具有以下有益效果：利用四条钢索连接3D打印机头，钢索另一端缠绕在驱动设备绕线盘上，驱动设备固定在固定物(例如墙壁、房顶、树、峭壁)上，驱动设备分布在平面矩形的四个顶点上，从而保证四条钢索呈矩形对角线状分布；利用驱动设备收放相关钢索，可以改变3D打印机头的位置，即调整3D打印机头在不同位置区域喷吐打印材料，进行3D打印；3D打印机头不与周围除钢索外任何部件连接，排除了输电线路及输料管路的影响，3D打印机头灵活度高。本专利技术可以实现大型、巨型物体的打印，系统架构简单，3D打印机头灵活度高，实现成本低廉，只要满足驱动设备分布在平面矩形的四个顶点上，即可进行3D打印，打印环境要求低。应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本专利技术所欲主张的范围。附图说明下面的所附附图是本专利技术的说明书的一部分，其绘示了本专利技术的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本专利技术的原理。图1为本专利技术具体实施方式提供的一种吊索式3D打印系统的实施例一的结构示意图；图2为本专利技术具体实施方式提供的一种吊索式3D打印系统的实施例二的结构示意图；图3为本专利技术具体实施方式提供的一种3D打印机头的实施例一的结构示意图；图4为本专利技术具体实施方式提供的一种3D打印机头的实施例二的结构示意图；图5为本专利技术具体实施方式提供的一种3D打印机头的实施例三的结构示意图；图6为本专利技术具体实施方式提供的一种3D打印机头的实施例四的结构示意图；图7为本专利技术具体实施方式提供的一种3D打印机头的剖面图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本专利技术所揭示内容的精神，任何所属
技术人员在了解本
技术实现思路
的实施例后，当可由本
技术实现思路
所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本
技术实现思路
的精神与范围。本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本专利技术，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。图1为本专利技术具体实施方式提供的一种吊索式3D打印系统的实施例一的结构示意图，如图1所示，利用多条吊索连接3D打印机头，吊索的另一端缠绕在驱动设备绕线盘上，驱动设备可以固定在墙壁、屋顶、树或者柱子等固定物上；控制器控制驱动设备收放相应吊索，可以改变3D打印机头的空间位置，即调整3D打印机头在不同位置区域喷吐打印材料，进行3D打印。该附图所示的具体实施方式中，该3D打印系统包括打印机头1、多条吊索2、与所述吊索2对应的多个驱动设备3、控制器4，其中，打印机头1用于打印三维物体，打印机头1上的一条线表明打印机头1整体上分为上下两部分，并且可以从此处打开，以便部件的安装及维护；吊索2与所述打印机头1连接，吊索2用于吊挂所述打印机头1；多个驱动设备3呈发散状设置，驱动设备3用于收放所述吊索2从而调整所述打印机头1的空间位置；控制器4与所述驱动设备3连接，控制器4用于根据数据模型文件控制所述驱动设备3转动从而调整所述打印机头1的空间位置。本专利技术的具体实施例中，吊索2的数量为4条，可以实现打印机头1自由移动，驱动设备3的数量为4个；吊索2可以为钢索、绳索或链条，只要使得打印机头1可以携带足够多的打印材料即可，打印过程中，不需要打印材料传送管道与打印机头1连接；驱动设备3可以为伺服电机、或者为步进电机、或者为液压马达，进一步地，例如驱动设备3可以为57BYGH002AA 1.8 1.5A四线制步进电机；控制器4可以为Microdriver步进电机驱动器(M542H 12～32VDC)；多个所述驱动设备3固定于建筑物的壁上或顶上，或者固定于自然固定物体(例如树、峭壁、岩石)上，本专利技术不以此为限。参见图1，图中操作平台为3D打印系统打印3D物体的区域，可以为室内区域或者室外区域，本专利技术提供的3D打印系统可以实现大型、巨型物体的3D打印，3D打印系统架构简单，打印过程中，打印机头1不需要与输电线或者打印材料传输管道连接，因此3D打印机头灵活度高；不需要搭建复杂的传动架构即可实现3D打印机头的自由移动，实现简单；对打印环境要求低，可以直接在需要进行3D打印的场合搭建打印系统。再次参见图1，控制器4根据数据模型文件控制驱动设备3正转或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吊索式3D打印系统，其特征在于，该3D打印系统包括：打印机头(1)，用于打印三维物体；多条吊索(2)，与所述打印机头(1)连接，用于吊挂所述打印机头(1)；与所述吊索(2)对应的多个驱动设备(3)，呈发散状设置，用于收放所述吊索(2)从而调整所述打印机头(1)的空间位置；以及控制器(4)，与所述驱动设备(3)连接，用于根据数据模型文件控制所述驱动设备(3)转动从而调整所述打印机头(1)的空间位置。

【技术特征摘要】
1.一种吊索式3D打印系统，其特征在于，该3D打印系统包括：打印机头(1)，用于打印三维物体；多条吊索(2)，与所述打印机头(1)连接，用于吊挂所述打印机头(1)；与所述吊索(2)对应的多个驱动设备(3)，呈发散状设置，用于收放所述吊索(2)从而调整所述打印机头(1)的空间位置；以及控制器(4)，与所述驱动设备(3)连接，用于根据数据模型文件控制所述驱动设备(3)转动从而调整所述打印机头(1)的空间位置。2.如权利要求1所述的吊索式3D打印系统，其特征在于，该3D打印系统还包括：多个伸缩立柱(5)，固定在操作平台上，用于调整所述驱动设备(3)的高度使所述驱动设备(3)位于同一水平面上。3.如权利要求1所述的吊索式3D打印系统，其特征在于，所述打印机头(1)进一步包括：储料罐(11)，用于存储打印材料；由球阀密封的进料/进气口(10)，用于加热前将所述打印材料和压缩气体输入所述储料罐(11)；出料口(12)，位于所述储料罐(11)的下端，用于输出所述打印材料；针阀(13)，用于控制所述打印材料的流出速度；以及步进电机(14)，与所述控制器(4)无线连接，用于控制所述针阀(13)的上下位置从而控制所述打印材料的流出速度，其中，所述步进电机(14)采用电池供电。4.如权利要求3所述的吊索式3D打印系统，其特征在于，所述针阀(13)的顶端为圆台状。5.如权利要求3所述的吊索式3D打印系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯思特，房拓，杜星苒，
申请(专利权)人：冯思特，房拓，杜星苒，
类型：发明
国别省市：北京;11