CN104175554A - 一种双喷射头切换工作的立体打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双喷射头切换工作的立体打印机，包括：喷头架、第一喷射头、第二喷射头、第一打印料箱、第二打印料箱、第一加热机构、第二加热机构和控制模块；控制模块控制第一打印料箱向处于工作位置的第一喷射头的第一腔体中提供第一容量的打印料和颜色并通过第一喷射头挤出打印时，控制模块控制第二打印料箱向处于备用位置的第二喷射头的第二腔体中提供第二容量的打印料和颜色；在位于工作位置的第一喷射头挤出打印完毕时，控制模块控制处于备用位置的第二喷射头切换到工作位置并进行挤出打印；依次循环完成立体打印。本发明中，实现了双喷射头的切换打印，提高了立体打印的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及立体打印机技术领域，尤其涉及一种双喷射头切换工作的立体打印机。
背景技术
三维立体打印机是快速成型的一种工艺，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。依据由CAD构造的产品三维模型，对其进行分层切片，得到各层截面的轮廓。按照这些轮廓，激光束选择性地喷射，固化一层层液态树脂或喷射源选择性地喷射一层层的粘结剂或热熔材料等，形成各截面，逐步叠加成三维产品。
在三维模型的分层处理过程中，加工前须将三维模型上沿成形高度方向离散成一系列有序的二维层片，即每隔一定的间距分一层片，以便提取截面的轮廓。间隔的大小按精度和生产率要求选定。间隔越小，精度越高，但成形时间越长。间隔范围为0.05～0.5mm，常用0.1mm，能得到相当光滑的成形曲面。层片间隔选定后，成形时每层叠加的材料厚度应与其相适应。
在截面加工过程中，根据分层处理的截面轮廓，在计算机控制下，成形头(如激光扫描头或喷头)由数控系统控制，在x-y平面内按截面轮廓进行扫描，固化液态树脂(或切割纸，烧结粉末材料，喷射粘结剂、热熔剂和热熔材料)，得到一层层截面。截面叠加每层截面形成之后，下一层材料被送至已成形的层面上，然后进行后一层的成形，并与前一层面相粘结，从而将一层层的截面逐步叠合在一起，最终形成三维产品。
现有技术中，计算出每个截面的形状及颜色构成，然后控制相应量和颜色的打印料进入打印料箱中加热混合，然后从喷射头挤出打印；然后再控制下一层截面对应量和颜色的打印料进入打印料箱加热混合，再由喷射头挤出打印；依次类推，逐层堆积打印完成立体物体。然而，上述立体打印方式中，采用同一个打印料箱向同一个喷射头工作，会产生加工空段时间，打印效率不高。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种双喷射头切换工作的立体打印机，采用两个打印料箱分别向两个喷射头供料，双喷射头切换工作，提高了立体打印效率。
本发明提出的一种双喷射头切换工作的立体打印机，包括：机架、工作台、第一固定杆、第二固定杆、滑动杆、第一驱动机构、吊杆、第二驱动机构、喷头架、第三驱动机构、第一喷射头、第二喷射头、第四驱动机构、第一打印料箱、第二打印料箱、第一加热机构、第二加热机构和控制模块；
工作台位于机架底部，第一固定杆和第二固定杆平行设置在机架顶部并位于工作台上方，第一固定杆和第二固定杆所在平面与工作台表面平行；滑动杆两端分别滑动安装在第一固定杆和第二固定杆上，第一驱动机构可驱动滑动杆沿着第一固定杆和第二固定杆进行水平移动；吊杆滑动安装在滑动杆上，第二驱动机构可驱动吊杆沿着滑动杆进行水平移动；喷头架设在吊杆上，第三驱动机构可驱动喷头架沿着吊杆进行上下移动；控制单元与第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构连接用于控制喷头架的喷射位置；
第一喷射头和第二喷射头分别安装在喷头架上并分别设有第一腔体和第二腔体，第四驱动机构安装在喷头架上，控制模块与第四驱动机构连接用于控制第一喷射头和第二喷射头在工作位置和备用位置进行转换；第一打印料腔和第二打印料腔设在机架上并分别与第一喷射头的第一腔体和第二喷射头的第二腔体连通；第一加热机构和第二加热机构分别设在第一打印料腔和第二打印料腔外部用于对其中的打印料进行加热融化；控制模块与第一打印料箱、第二打印料箱、第一加热机构、第二加热机构连接用于控制第一打印料箱和第二打印料箱进行供料；
在工作状态下，控制模块控制第一打印料箱向处于工作位置的第一喷射头的第一腔体中提供第一容量的打印料和颜色并通过第一喷射头挤出打印时，控制模块控制第二打印料箱向处于备用位置的第二喷射头的第二腔体中提供第二容量的打印料和颜色；在位于工作位置的第一喷射头挤出打印完毕时，控制模块控制处于备用位置的第二喷射头切换到工作位置并进行挤出打印；依次循环完成立体打印。
优选地，喷头架包括第一喷头支架和第二喷头支架，第一喷头支架固定在吊杆上，第二喷头支架可转动地安装在第一喷头支架上，第一喷射头和第二喷射头固定在第二喷头支架上，第四驱动机构安装在第一喷头支架上并可驱动第二喷头支架进行转动。
本发明中，采用两个喷射头和两个打印料箱进行立体打印工作，处于工作位置的第一喷射头的第一腔体中提供第一容量的打印料和颜色并通过第一喷射头挤出打印时，第二打印料箱向处于备用位置的第二喷射头的第二腔体中提供第二容量的打印料和颜色；在位于工作位置的第一喷射头挤出打印完毕时，处于备用位置的第二喷射头切换到工作位置并进行挤出打印；依次循环完成立体打印；在立体打印过程中，提高了立体打印的工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例提出的一种双喷射头切换工作的立体打印机的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明实施例提出的一种双喷射头切换工作的立体打印机的结构示意图。
参照图1，本发明实施例提出了一种双喷射头切换工作的立体打印机，一种双喷射头切换工作的立体打印机，包括：机架1、工作台2、第一固定杆3、第二固定杆4、滑动杆5、第一驱动机构6、吊杆7、第二驱动机构8、喷头架9、第三驱动机构10、第一喷射头11、第二喷射头12、第四驱动机构13、第一打印料箱14、第二打印料箱15、第一加热机构、第二加热机构和控制模块；
工作台2位于机架1底部，第一固定杆3和第二固定杆4平行设置在机架1顶部并位于工作台2上方，第一固定杆3和第二固定杆4所在平面与工作台2表面平行；滑动杆5两端分别滑动安装在第一固定杆3和第二固定杆4上，第一驱动机构6可驱动滑动杆5沿着第一固定杆3和第二固定杆4进行水平移动；吊杆7滑动安装在滑动杆5上，第二驱动机构8可驱动吊杆7沿着滑动杆5进行水平移动；喷头架9设在吊杆7上，第三驱动机构10可驱动喷头架9沿着吊杆7进行上下移动；控制单元与第一驱动机构6、第二驱动机构8和第三驱动机构10连接用于控制喷头架9的喷射位置；
第一喷射头11和第二喷射头12分别安装在喷头架9上，在第一喷射头11和第二喷射头12上分别设有第一腔体和第二腔体，第四驱动机构13安装在喷头架9上，控制模块与第四驱动机构13连接用于控制第一喷射头11和第二喷射头12在工作位置和备用位置进行转换；
在具体设计过程中，喷头架9包括第一喷头支架和第二喷头支架，第一喷头支架固定在吊杆7上，第二喷头支架可转动地安装在第一喷头支架上，第一喷射头11和第二喷射头12固定在第二喷头支架上，第四驱动机构安装在第一喷头支架上并可驱动第二喷头支架进行转动，从而实现第一喷射头11和第二喷射头12在工作位置和备用位置进行转换；
第一打印料腔14和第二打印料腔15设在机架1上并分别与第一喷射头11的第一腔体和第二喷射头12的第二腔体连通；第一加热机构和第二加热机构分别设在第一打印料腔14和第二打印料腔15外部用于对其中的打印料进行加热融化；控制模块与第一打印料箱14、第二打印料箱15、第一加热机构、第二加热机构连接用于控制第一打印料箱14和第二打印料箱15进行供料，具体地，可设置第一打印料箱14向第一喷射头11供料，第二打印料箱15向第二喷射头12供料；
在本发明中，采用两个喷射头和两个打印料箱进行立体打印工作，两个打印料箱分别向两个喷射头进行供料；在工作状态下，控制模块控制第一打印料箱14向处于工作位置的第一喷射头11的第一腔体中提供第一容量的打印料和颜色并通过第一喷射头11挤出打印时，控制模块控制第二打印料箱15向处于备用位置的第二喷射头12的第二腔体中提供第二容量的打印料和颜色；在位于工作位置的第一喷射头11挤出打印完毕时，控制模块控制处于备用位置的第二喷射头12切换到工作位置并进行挤出打印；依次循环完成立体打印。在立体打印过程中，提高了立体打印的工作效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种双喷射头切换工作的立体打印机，其特征在于，包括：机架(1)、工作台(2)、第一固定杆(3)、第二固定杆(4)、滑动杆(5)、第一驱动机构(6)、吊杆(7)、第二驱动机构(8)、喷头架(9)、第三驱动机构(10)、第一喷射头(11)、第二喷射头(12)、第四驱动机构(13)、第一打印料箱(14)、第二打印料箱(15)、第一加热机构、第二加热机构和控制模块；
工作台(2)位于机架(1)底部，第一固定杆(3)和第二固定杆(4)平行设置在机架(1)顶部并位于工作台(2)上方，第一固定杆(3)和第二固定杆(4)所在平面与工作台(2)表面平行；滑动杆(5)两端分别滑动安装在第一固定杆(3)和第二固定杆(4)上，第一驱动机构(6)可驱动滑动杆(5)沿着第一固定杆(3)和第二固定杆(4)进行水平移动；吊杆(7)滑动安装在滑动杆(5)上，第二驱动机构(8)可驱动吊杆(7)沿着滑动杆(5)进行水平移动；喷头架(9)设在吊杆(7)上，第三驱动机构(10)可驱动喷头架(9)沿着吊杆(7)进行上下移动；控制单元与第一驱动机构(6)、第二驱动机构(8)和第三驱动机构(10)连接用于控制喷头架(9)的位置；
第一喷射头(11)和第二喷射头(12)分别安装在喷头架(9)上并分别设有第一腔体和第二腔体，第四驱动机构(13)安装在喷头架(9)上，控制模块与第四驱动机构(13)连接用于控制第一喷射头(11)和第二喷射头(12)在工作位置和备用位置进行转换；第一打印料腔(14)和第二打印料腔(15)设在机架(1)上并分别与第一喷射头(11)的第一腔体和第二喷射头(12)的第二腔体连通；第一加热机构和第二加热机构分别设在第一打印料腔(14)和第二打印料腔(15)外部用于对其中的打印料进行加热融化；控制模块与第一打印料箱(14)、第二打印料箱(15)、第一加热机构、第二加热机构连接用于控制第一打印料箱(14)和第二打印料箱(15)进行供料；
在工作状态下，控制模块控制第一打印料箱(14)向处于工作位置的第一喷射头(11)的第一腔体中提供第一容量的打印料和颜色并通过第一喷射头(11)挤出打印时，控制模块控制第二打印料箱(15)向处于备用位置的第二喷射头(12)的第二腔体中提供第二容量的打印料和颜色；在位于工作位置的第一喷射头(11)挤出打印完毕时，控制模块控制处于备用位置的第二喷射头(12)切换到工作位置并进行挤出打印；依次循环完成立体打印。
2.根据权利要求1所述的双喷射头切换工作的立体打印机，其特征在于，喷头架(9)包括第一喷头支架和第二喷头支架，第一喷头支架固定在吊杆(7)上，第二喷头支架可转动地安装在第一喷头支架上，第一喷射头(11)和第二喷射头(12)固定在第二喷头支架上，第四驱动机构安装在第一喷头支架上并可驱动第二喷头支架进行转动。
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