【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于3d打印的，涉及一种具有可旋转的料台的3d打印系统和打印方法。
技术介绍
1、3d打印作是以数字模型文件为基础，通过逐层打印的方式来构造物体,其中熔融挤出成型工艺即fff(fused filament fabrication)或称为fdm方式，将打印料经沿打印路径移动的喷嘴挤出，并层层堆叠形成三维模型。根据数字模型文件的层图案信息通过喷头与平台之间在xy平面内相对运动，使得喷头可以到达平台上方一定区域内的任意位置，喷头在平台上方运动的同时还按适当的速度进行挤出打印料直到完成一层的打印，完成一层的打印后打印头与打印平台相互远离一定的间距，如层厚，再继续打印新的一层，逐层堆叠直到形成三维实体。打印材料一般为可熔融的热塑材料、建筑泥浆、食品浆料或生物浆料等，一般建筑泥浆或生物医药浆料可能不用加热。
2、传统熔融挤出式3d打印方式中，一般通过一个喷嘴沿预设路径挤出打印料形成预设模型，喷嘴一般采用圆形，这样喷嘴在不同移动方向的挤出效果相同，但如果是非圆形的喷嘴可能就难以应用，或者在喷嘴的移动方向的前方或后方设置其他器件时，当喷嘴改变移动方向时就难以保证这些器件还是位于喷嘴的前方或后方，例如让另一个喷嘴始终保持在该喷嘴的前方或后方。
3、另外，现有3d打印装置中一般还难以实现多个喷嘴的同时打印挤出成型。具有多个喷嘴(如两个喷嘴)的3d打印机一般都是交替进行喷嘴挤出打印料。通过打印头多喷嘴的旋转虽然可以实现多个喷嘴同时打印，无论是多喷嘴的旋转或单个喷嘴的旋转往往都会受到丝料送料管或线束的扭结作用的约束。多
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷中的至少一个，提供一种灵活性高，打印精度、打印速度和动态性能好的3d打印系统和方法。进一步地，该3d打印系统和方法能够适应非圆形喷嘴(挤出口)的打印以及多个喷嘴同时挤出打印。
2、本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
3、本专利技术第一方面提供一种3d打印系统，包括：
4、打印头，所述打印头包括打印座和喷嘴座，所述喷嘴座设置于所述打印座上，所述喷嘴座可绕第一轴线相对于所述打印座旋转，所述喷嘴座在朝向所述第一轴线第一端的一侧设有挤出口，所述挤出口用于挤出打印料，
5、基架，
6、料台，所述料台包括料台框架和至少一个给料部件，所述料台框架设置于所述基架上，所述料台框架可绕第二轴线相对于所述基架旋转，所述给料部件包括设置于所述料台框架上的旋转随动部，所述旋转随动部可随所述料台框架旋转，所述给料部件用于向所述挤出口传送打印料；
7、所述料台框架与所述喷嘴座之间连接有柔性的线路，所述柔性的线路包括形成于所述给料部件与所述挤出口之间的用于传送打印料的打印料传送线路；
8、所述料台框架可跟随所述喷嘴座旋转，用于防止所述柔性的线路的过度卷绕。
9、本技术方案中，将打印头独立于料台设置，并在二者之间仅通过柔性的线路连接，使得笨重的给料装置等都设置在料台上，而不是打印头上，打印头在实现了利用打印料打印的同时还保持结构简洁轻巧，使得打印头的具有小质量、低惯性的特点；料台框架跟随喷嘴座旋转，可以避免料台与打印头之间的线路过度卷绕(甚至可以实现基本不卷绕)，以避免料台对打印头的喷嘴座的旋转造成额外限制，有利于提高打印过程的灵活性，提升打印精度、打印速度和动态性能。另外，通过将挤出口设置在可旋转的喷嘴座上，能够通过喷嘴座的旋转，来适应非圆形喷嘴(挤出口)的打印以及多个喷嘴同时挤出打印。技术方案中，打印头可以自由的或更加优化的规划喷嘴(或即挤出口)或多喷嘴(即多挤出口)的打印路径。
10、优选地，
11、所述3d打印系统还包括两个旋转驱动机构，两个所述旋转驱动机构分别用于驱动所述料台框架和所述喷嘴座旋转；
12、或，所述3d打印系统还包括一个旋转驱动机构，所述旋转驱动机构用于驱动所述喷嘴座旋转，所述料台框架由所述柔性的线路在所述喷嘴座旋转时产生的扭转力带动进行旋转。
13、本技术方案中，料台框架和喷嘴座的旋转通过独立的旋转驱动机构分别驱动时，料台框架可以主动跟随喷嘴座旋转，能够更方便、更精确控制二者的旋转，减少过度卷绕。喷嘴座利用柔性的线路带动料台框架旋转时，喷嘴座能够被动地跟随喷嘴座旋转，结构更加简单。
14、优选地，所述料台框架在所述喷嘴座的旋转角度大于预设角度值时，跟随所述喷嘴座向相应方向旋转；
15、和/或，所述料台框架的旋转角度范围不大于所述喷嘴座的旋转角度范围；
16、和/或，所述料台框架的旋转角速度不大于所述喷嘴座的旋转角速度；
17、和/或，所述料台框架的旋转角加速度不大于所述喷嘴座的旋转角加速度。
18、本技术方案中，料台在打印头的喷嘴座旋转角度小于预设值(通常预设值是大于0的)时不转动，大于预设值时才跟随相应方向进行转动，在小角度范围内料台可不转动，大角度转动范围料台可小角度转动，另外，通过控制料台框架的旋转角度范围、旋转角加速度和旋转角速度，可避免大质量的料台对喷嘴座动态性能的影响，也可让喷嘴座的旋转角度不受任何限制，即可任意角度的旋转。在避免柔性的线路过度卷绕，保证打印头运动性能的同时，避免了较大质量的料台进行过大程度或过大范围的运动，打印头可以自由的或更加优化的规划喷嘴(或即挤出口)或多喷嘴(即多挤出口)的打印路径。
19、优选地，
20、所述第一轴线和所述第二轴线的延伸方向相同，或，所述第一轴线和所述第二轴线呈夹角设置。
21、和/或，所述第一轴线穿过所述喷嘴座，所述第二轴线穿过所述料台框架。
22、本技术方案中，料台框架旋转的轴线和喷嘴座旋转的轴线延伸方向相同(平行或重合)时，例如料台在打印头上方时，料台和打印头的布置更加方便，而且柔性的线路也更加自然舒展，料台框架和喷嘴座的旋转对柔性的线路造成的影响也较小。当然了，台框架旋转的轴线和喷嘴座旋转的轴线也可以呈角度布置，甚至是相互垂直的，料台和打印头布置的灵活性更高。另外，一般地，喷嘴座绕其自身轴线旋转，料台框架绕其自身轴线旋转，转动幅度小，转动平稳性高。
23、优选地，所述料台框架通过第一轴承与所述基架可旋转连接；和/或，所述喷嘴座通过第二轴承与所述打印座可旋转连接。
24、本技术方案中，通过轴承实现料台框架和喷嘴做的旋转，结构简单，成本低。
25、优选地，所述基架设置于所述料台框架远离所述打印头的一侧；和/或，所述给料部件设置于所述料台框架靠近所述打印头的一侧。
26、本技术方案中，如此当料台框架跟随喷嘴座转动时，在料台框架与喷嘴座之间的柔性的线路不会受到基架的干涉。
27、优选地，所述3d打印系统还包括包围于所述料台外的料台仓，所述料台仓与所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种3D打印系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，
3.如权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述料台框架在所述喷嘴座的旋转角度大于预设角度值时，跟随所述喷嘴座向相应方向旋转；
4.如权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，
5.如权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述3D打印系统还包括包围于所述料台外的料台仓，所述料台仓与所述基架连接，或所述料台仓固定设置；
6.如权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述喷嘴座设置有过孔，至少一个所述柔性的线路穿过所述过孔；
7.如权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述3D打印系统还包括控制模块、滑动电连接装置和用电器件，所述用电器件至少设置于所述打印头和/或所述料台上，所述滑动电连接装置与所述第二轴线同轴，并设置于所述基架与所述料台框架的旋转连接处，所述用电器件通过所述滑动电连接装置与所述控制模块电连接，和/或所述用电器件直接与所述控制模块电连接；所述柔性的线路包括至少一个用于电连接的导电线路。
...【技术特征摘要】
1.一种3d打印系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的3d打印系统，其特征在于，
3.如权利要求1所述的3d打印系统，其特征在于，所述料台框架在所述喷嘴座的旋转角度大于预设角度值时，跟随所述喷嘴座向相应方向旋转；
4.如权利要求1所述的3d打印系统，其特征在于，
5.如权利要求1所述的3d打印系统，其特征在于，所述3d打印系统还包括包围于所述料台外的料台仓，所述料台仓与所述基架连接，或所述料台仓固定设置；
6.如权利要求1所述的3d打印系统，其特征在于，所述喷嘴座设置有过孔，至少一个所述柔性的线路穿过所述过孔；
7.如权利要求1所述的3d打印系统，其特征在于，所述3d打印系统还包括控制模块、滑动电连接装置和用电器件，所述用电器件至少设置于所述打印头和/或所述料台上，所述滑动电连接装置与所述第二轴线同轴，并设置于所述基架与所述料台框架的旋转连接处，所述用电器件通过所述滑动电连接装置与所述控制模块电连接，和/或所述用电器件直接与所述控制模块电连接；所述柔性的线路包括至少一个用于电连接的导电线路。
8.如权利要求7所述的3d打印系统，其特征在于，
9.如权利要求7所述的3d打印系统，其特征在于，所述滑动电连接装置包括可绕所述第二轴线相互旋转的第一导电滑环部和第二导电滑环部，所述第二导电滑环部可随所述料台框架旋转，所述第一导电滑环部相对于所述基架固定；优选地，所述滑动电连接装置为导电滑环。
10.如权利要求7所述的3d打印系统，其特征在于，所述3d打印系统还包括滤波组件，所述滤波组件与所述控制模块电连接，或，所述滤波组件为可在所述控制模块上运行的计算机程序；
11.如权利要求1所述的3d打印系统，其特征在于，所述3d打印系统还包括：
12.如权利要求1所述的3d打印系统，其特征在于，
13.如权利要求1所述的3d打印系统，其特征在于，所述打印料包括连续丝料、和/或流动打印料：
14.如权利要求13所述的3d打印系统，其特征在于，
15.如权利要求1所述的3d打印系统，其特征在于，所述喷嘴座设有一个所述挤出口或多个所述挤出口；
16.如权利要求15所述的3d打印系统，其特征在于，至少一个所述挤出单元为多口挤出单元，所述多口挤出单元包括多个所述挤出口，所述多口挤出单元可绕第三轴线相对于所述喷嘴座旋转；优选地，所述第三轴线与所述第二轴线平行；
17.如权利要求16所述的3d打印系统，其特征在于，
18.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：季鹏凯，
申请(专利权)人：源秩科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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