专利名称：极坐标式扫描的快速成形机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种快速成形设备，特别涉及一种极坐标式扫描的快速成形机。
背景技术：
快速成形机(三维立体打印)能够以CAD (计算机辅助设计)数据驱动，不需要传统的刀具、模具以材料累加的方式成形实物模型。它不但可以自动、快速、直接和精确地将计算机中的设计转化为模型，甚至直接制造零件或模具，从而有效的缩短产品研发周期、提高产品质量并缩减生产成本。当前桌面型快速成形机采用直角坐标系(迪卡尔)坐标扫描，即:工作台作水平的X向和垂直的z向运动，而喷头作垂直水平X向的y向运动。此种直角坐标系扫描运动之X方向所占用的空间为X方向扫描行程的2倍。造成快速成形机占用空间大。工作台的平移式运动之平稳性差，惯性冲击大，影响了成形速度和精度。
实用新型内容为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种极坐标式扫描的快速成形机，该极坐标式扫描的快速成形机成型精度和成型效率高，成型产品表面光顺性好。本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种极坐标式扫描的快速成形机，包括机座、转盘(即工作台)、悬臂梁、喷头、第一、二、三驱动装置和控制器，所述转盘能够作水平转动定位于机座上，悬臂梁能够沿纵向直线运动定位于机座上，且悬臂梁恰位于转盘正上方，喷头(可以为单喷头也可以为双喷头)能够沿转盘旋转面的径向直线运动定位于悬臂梁上，所述第一、二、三驱动装置分别驱动转盘、悬臂梁和喷头运动，控制器分别控制第一、二、三驱动 装 置动作和喷头喷射。作为实用新型的进一步改进，机座上设有立柱，所述立柱垂直于转盘的旋转水平面，立柱上设置有直线导轨，所述悬臂梁能够沿立柱的直线导轨作纵向往复运动。作为实用新型的进一步改进，所述第二驱动装置驱动悬臂梁纵向运动的结构为:设有同步齿形带和同步齿形带轮，第二驱动装置驱动同步齿形带轮旋转，同步齿形带套设于同步齿形带轮上且与之啮合传动，悬臂梁与同步齿形带止动连接。作为实用新型的进一步改进，所述喷头的数量为一个、两个或多个。作为实用新型的进一步改进，所述第一、二、三驱动装置均为步进电机或伺服电机。作为实用新型的进一步改进，所述转盘表面均匀分布有若干径向延伸的凹槽。本实用新型的有益技术效果是:本实用新型通过转盘(工作台)旋转、悬臂梁作垂直工作台的纵向(上、下)运动和喷头在悬臂梁上沿转盘径向运动，如此实现了喷头相对成形产品的相互垂直的三个方向的运动，通过运动过程中，材料的堆积完成三维实体模型的成形，其喷头只需在转盘半径范围内运动且其转盘旋转运动平稳，惯性冲击小，与用于桌面型之底盘运动扫描方式相比，本实用新型大大缩减了快速成形机占用的空间，提高了成形效率和精度。特别是转盘旋转的极坐标扫描方式保证了圆形和类圆形产品表面更好的光顺性、成形精度和成形效率。
图1为本实用新型的主视图； 图2为本实用新型的俯视图；图3为本实用新型的左视图；图4为本实用新型的立体图。
具体实施方式
实施例:一种极坐标式扫描的快速成形机，包括机座1、转盘2 (即工作台)、悬臂梁
3、喷头4、第一、二、三驱动装置和控制器，所述转盘2能够作水平转动定位于机座I上，悬臂梁3能够沿纵向直线运动定位于机座I上，且悬臂梁3恰位于转盘2正上方，喷头4 (可以为单喷头也可以为双喷头)能够沿转盘2旋转面的径向直线运动定位于悬臂梁3上，所述第一、二、三驱动装置分别驱动转盘2、悬臂梁3和喷头4运动，控制器分别控制第一、二、三驱动装置动作和喷头4喷射，所述喷头4的径向和转盘2转动为差补运动，其扫描面积覆盖整个转盘2面积。机座I上设有立柱5，所述立柱5垂直于转盘2的旋转水平面，立柱5上设置有直线导轨6，所述悬臂梁3能够沿立柱5的直线导轨6作纵向往复运动，通过转盘2 (工作台)旋转、悬臂梁3纵向垂直运动和喷头4在悬臂梁3上沿转盘2径向运动，实现了喷头4相对成形产品的相互垂直的三个方向的运动，完成了三维实体模型的成形。其喷头4只需在转盘2半径范围内运动且其转盘2旋转运动平稳，惯性冲击小，与用于桌面型之底盘运动的迪卡尔坐标扫描方式相比，本实用新型底盘旋转的极坐标扫描方式大大缩减了快速成形机占用的空间，提高了成形效率和精度。转盘2旋转扫描方式保证了圆形和类圆形产品表面更好的光顺性、成形精度和成形效率。所述第二驱动装置驱动悬臂梁3纵向运动的结构为:设有同步齿形带和同步齿形带轮，第二驱动装置驱动同步齿形带轮旋转，同步齿形带套设于同步齿形带轮上且与之啮合传动，悬臂梁3与同步齿形带止动连接，显然，除了同步齿形带和同步齿形带轮传动机构外，还可以是丝杆-螺母、滚珠丝杆-螺母、齿轮齿条机构、链轮链条机构，曲柄滑块机构等都能实现所要求的传动，为本专利的等同替换结构。所述喷头4的数量为一个、两个或多个。所述第一、二、三驱动装置均为步进电机或伺服电机。所述转盘2表面均匀分布有若干径向延伸的凹槽，便于装夹固定。本实用新型的极坐标扫描式系统不但可用于桌面型(小型)快速成形设备的扫描系统，而且还可用于工业型的快速成形设备。
权利要求1.一种极坐标式扫描的快速成形机，其特征在于:包括机座(I)、转盘(2)、悬臂梁(3)、喷头(4)、第一、二、三驱动装置和控制器，所述转盘(2)能够作水平转动定位于机座(I)上，悬臂梁(3)能够沿纵向直线运动定位于机座(I)上，且悬臂梁(3)恰位于转盘(2)正上方，喷头(4)能够沿转盘(2)旋转面的径向直线运动定位于悬臂梁(3)上，所述第一、二、三驱动装置分别驱动转盘(2)、悬臂梁(3)和喷头(4)运动，控制器分别控制第一、二、三驱动装置动作和喷头(4)喷射。
2.如权利要求1所述的极坐标式扫描的快速成形机，其特征是:机座(I)上设有立柱(5)，所述立柱(5)垂直于转盘(2)的旋转水平面，立柱(5)上设置有直线导轨(6)，所述悬臂梁(3)能够沿立柱(5)的直线导轨(6)作纵向往复运动。
3.如权利要求2所述的极坐标式扫描的快速成形机，其特征是:所述第二驱动装置驱动悬臂梁(3)纵向运动的结构为:设有同步齿形带和同步齿形带轮，第二驱动装置驱动同步齿形带轮旋转，同步齿形带套设于同步齿形带轮上且与之啮合传动，悬臂梁(3)与同步齿形带止动连接。`
4.如权利要求1所述的极坐标式扫描的快速成形机，其特征是:所述喷头(4)的数量为一个、两个或多个。
5.如权利要求1或3所述的极坐标式扫描的快速成形机，其特征是:所述第一、二、三驱动装置均为步进电机或伺服电机。
6.如权利要求1所述的极坐标式扫描的快速成形机，其特征是:所述转盘(2)表面均匀分布有若干径向延伸的凹槽。
专利摘要本实用新型公开了一种极坐标式扫描的快速成形机，包括机座、转盘、悬臂梁、喷头、第一、二、三驱动装置和控制器，所述转盘能够作水平转动定位于机座上，悬臂梁能够沿纵向直线运动定位于机座上，且悬臂梁恰位于转盘正上方，喷头能够沿转盘旋转面的径向直线运动定位于悬臂梁上，所述第一、二、三驱动装置分别驱动转盘、悬臂梁和喷头运动，控制器分别控制第一、二、三驱动装置动作和喷头喷射，本实用新型的喷头只需在转盘半径范围内运动且其转盘旋转运动平稳，惯性冲击小，大大缩减了快速成形机占用的空间，提高了成形效率和精度，特别是转盘旋转的极坐标扫描方式保证了圆形和类圆形产品表面更好的光顺性、成形精度和成形效率。
文档编号B22F3/115GK203091747SQ201320090468
公开日2013年7月31日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者颜旭涛 申请人:江苏永年激光成形技术有限公司