CN104175555B - 一种同平面双喷射立体打印机 - Google Patents

Abstract

本发明提出的一种同平面双喷射立体打印机，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、第一吊杆、第二吊杆、第二驱动机构、第三驱动机构、第一喷射头、第二喷射头和控制机构；工作台设在机架内部，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滑动；第一吊杆和第二吊杆分别滑动安装在滑动杆上，第二驱动机构和第三驱动机构可分别驱动第一吊杆和第二吊杆沿着滑动杆移动。本发明节约了成本，提高了打印效率。

Description

一种同平面双喷射立体打印机

技术领域

本发明涉及立体打印机技术领域，尤其涉及一种同平面双喷射立体打印机。

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。

现有技术中不同颜色的打印料加热混合后，产生需要颜色的打印材质，因此，需要准备大量的各种颜色的打印料。根据打印物体的颜色组成不同，各种颜色打印料的消耗量有所不同，某种颜色打印料用光后无法正常打印，影响打印效率。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种同平面双喷射立体打印机，节约颜色，降低成本。

本发明提出的一种同平面双喷射立体打印机，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、第一吊杆、第二吊杆、第二驱动机构、第三驱动机构、第一喷射头、第二喷射头、控制机构、彩色打印料箱、基本打印料箱、第一加热机构、第二加热机构；

工作台设在机架底部，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；第一吊杆和第二吊杆分别滑动安装在滑动杆上，第二驱动机构和第三驱动机构可分别驱动第一吊杆和第二吊杆沿着滑动杆进行水平移动；第一喷射头安装在第一吊杆底端并与彩色打印料箱连接，用于喷射彩色轮廓；第二喷射头安装在第二吊杆底端并与基本打印料箱连接，用于喷射轮廓内的截面部分；彩色打印料箱和基本打印料箱外分别设置有第一加热机构和第二加热机构用于融化其中的打印料；

控制机构分别与第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第一喷射头和第二喷射头连接并控制工作。

优选地，包括第四驱动机构和第五驱动机构，第一吊杆和第二吊杆为可伸缩结构，第四驱动机构和第五驱动机构分别用于驱动第一吊杆和第二吊杆上下伸缩，第四驱动机构和第五驱动机构均连接控制机构。

优选地，包括第六驱动机构，用于驱动工作台上下移动。

优选地，工作台表面为圆形，第一固定杆与第二固定杆之间的距离大于工作台直径。

优选地，工作台表面为矩形，第一固定杆与第二固定杆之间的距离大于工作台边长。

优选地，基本打印料箱的容积大于彩色打印料箱的容积。

本发明中，由于打印物体每层截面轮廓内使用基本打印料，每层截面轮廓外边使用彩色打印料，基本打印料占用了绝大部分，彩色打印料只需要使用很少部分，不会浪费大量具有颜色的打印料，彩色打印料很快耗尽现象将得到避免，节约了成本，提高了打印效率。

附图说明

图1为本发明实施例提出的一种同平面双喷射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同平面双喷射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同平面双喷射立体打印机，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、第一吊杆7、第二吊杆8、第二驱动机构9、第三驱动机构10、第四驱动机构11、第五驱动机构12、第一喷射头13、第二喷射头14、第六驱动机构15、控制机构、、彩色打印料箱、基本打印料箱、第一加热机构、第二加热机构。

工作台2设在机架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。

第一吊杆7和第二吊杆8分别滑动安装在滑动杆5上，第二驱动机构9和第三驱动机构10可分别驱动第一吊杆7和第二吊杆8沿着滑动杆5进行水平移动。

第一吊杆7和第二吊杆8为可伸缩结构，第四驱动机构11和第五驱动机构12分别用于驱动第一吊杆7和第二吊杆8上下伸缩。

第一喷射头13安装在第一吊杆7底端并与彩色打印料箱连接，用于喷射彩色轮廓；第二喷射头14安装第二在吊杆8底端并与基本打印料箱连接，用于喷射轮廓内的截面部分。

彩色打印料箱和基本打印料箱外分别设置有第一加热机构和第二加热机构用于融化打印料，以便从喷射头喷出。

控制机构分别与第一驱动机构6、第二驱动机构9、第三驱动机构10、第四驱动机构11、第五驱动机构12、第一喷射头13、第二喷射头14和第六驱动机构15连接并控制工作。

在立体打印时，控制机构控制第一驱动机构6和第二驱动机构9工作可调节第一喷射头13在水平面上的位置，控制第四驱动机构11工作可调节第一喷射头13上下位置；控制第一驱动机构6和第三驱动机构10工作可调节第二喷射头14在水平面上的位置，控制第五驱动机构12工作可调节第二喷射头14上下位置；控制第六驱动机构15工作可调节工作台2的上下位置。通过调节喷射头和工作台2的相对位置，可实现最优喷射方向，提高喷射质量。

第二喷射头14在控制机构驱动的控制下，可以喷射出截面轮廓内层，第一喷射头在控制机构控制下，在轮廓外喷射对应的颜色，最终形成内部为基本颜色，外部为需要颜色的立体物体。

本发明中，由于打印物体每层轮廓内使用基本打印料，每层轮廓外边使用彩色打印料，基本打印料占用了绝大部分，彩色打印料只需要使用很少部分，不会浪费大量具有颜色的打印料，彩色打印料很快耗尽现象将得到避免，节约了成本，提高了打印效率。

具体实施时，工作台2的表面为圆形或矩形。工作台表面为圆形时，第一固定杆3与第二固定杆4之间的距离大于工作台2直径，工作台表面为矩形，第一固定杆3与第二固定杆4之间的距离大于工作台2边长，以确保工作台2的表面完全处于喷射头的喷射范围内。

具体实施时，基本打印料箱应该大于彩色打印料箱，因为轮廓内层所消耗的打印料多于轮廓外边所消耗的打印料。

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 (5)

1.一种同平面双喷射立体打印机，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)、第一吊杆(7)、第二吊杆(8)、第二驱动机构(9)、第三驱动机构(10)、第一喷射头(13)、第二喷射头(14)、控制机构、彩色打印料箱、基本打印料箱、第一加热机构、第二加热机构；

工作台(2)设在机架(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；第一吊杆(7)和第二吊杆(8)分别滑动安装在滑动杆(5)上，第二驱动机构(9)和第三驱动机构(10)可分别驱动第一吊杆(7)和第二吊杆(8)沿着滑动杆(5)进行水平移动；第一喷射头(13)安装在第一吊杆(7)底端并与彩色打印料箱连接，用于喷射彩色轮廓，第二喷射头(14)安装在第二吊杆(8)底端并与基本打印料箱连接，用于喷射轮廓内的截面部分；彩色打印料箱和基本打印料箱外分别设置有第一加热机构和第二加热机构用于融化其中的打印料；

控制机构分别与第一驱动机构(6)、第二驱动机构(9)、第三驱动机构(10)、第一喷射头(13)和第二喷射头(14)连接并控制工作；

包括第四驱动机构(11)和第五驱动机构(12)，第一吊杆(7)和第二吊杆(8)为可伸缩结构，第四驱动机构(11)和第五驱动机构(12)分别用于驱动第一吊杆(7)和第二吊杆(8)上下伸缩，第四驱动机构(11)和第五驱动机构(12)均连接控制机构。

2.根据权利要求1所述的同平面双喷射立体打印机，其特征在于，包括第六驱动机构(15)，用于驱动工作台(2)上下移动。

3.根据权利要求1或2所述的同平面双喷射立体打印机，其特征在于，工作台表面为圆形，第一固定杆(3)与第二固定杆(4)之间的距离大于工作台(2)直径。

4.根据权利要求1或2所述的同平面双喷射立体打印机，其特征在于，工作台表面为矩形，第一固定杆(3)与第二固定杆(4)之间的距离大于工作台(2)边长。

5.根据权利要求1或2所述的同平面双喷射立体打印机，其特征在于，基本打印料箱的容积大于彩色打印料箱的容积。