CN110014654A - 一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，包括墨盒库、墨盒底座、点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒，所述墨盒库外置于打印机主体，并可同时存放若干个点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒，所述点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒通过传送组件递送至打印机主体对应位置，并通过传递组件传递至打印机打印区域，通过墨盒底座的基准面、弹片与点胶、刮涂、喷头固定件配合使点胶针头、刮涂刀片和打印喷头居中放置，并且自动校准水平，然后进行打印，刮涂，点胶。本发明的打印设备具有可自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，整体设备体积小、操作简单，自动切换多种功能，自动校准，可快速打印整个产品的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D打印设备，更具体地其涉及更一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，3D打印设备可用于多功能多层材料的制备。
背景技术
3D打印作为一项高科技技术，实现了精确的数字技术、工业加工的可重复性与设计师的设计理念的自由结合，自问世以来，一直用于前瞻性产品的开发。3D打印在对复杂结构的加工中具有独特的优势，其可在实现上述特性的同时，节省原料、减少边角料，在电子工业、建筑、医疗等领域有广阔的发展前景。现有技术中，实现多层多材料打印的3D打印设备主要有两种形式：一种是使用单一墨盒，手动更换不同材料的打印设备，而且不能自动更换功能，比如在过程中需要刮涂、点胶，需要多个机器(点胶机，刮涂机)来实现产品工艺。如Dimatix Materials Printer DMP-2850，该设备在制造多层多功能材料的工艺中欠缺灵活性，需要暂停打印，手动更换不同材料，点胶、刮涂功能需要在其它机器上实现。换料、换机器过程繁琐，造成效率低下，同时由于人为因素的参与，可能造成组分组成精度欠佳，平行度偏差等。而被置换下的材料在储存过程中可能会出现沉积的问题、在置换过程中也可能出现墨水，胶水等流动产生问题。
因此，本发明提供一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其体积小、操作简单、并能实现多层多材料多功能快速打印的打印设备是亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的功能为一体、体积小、能实现多层多材料多功能产品快速打印的打印设备。
为了解决上述问题，本发明人经过大量尝试，提供一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置；
包括打印机主体、墨盒库、点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒、墨盒底座，所述墨盒库独立于打印机主体，并可同时存放若干个点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒，其创新在于，通过传送组件将所述点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒递送至打印机主体对应位置，通过打印机的运动，并实现自动校准，自动更换；
上述的可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其中：所述点胶墨盒、刮涂墨盒、喷头墨盒其盒体是通用，通过卡槽的机构达到方便更换点胶头、刮涂头、喷头，所述墨盒库能自动传送点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒至打印机主体，墨盒库的夹持机构通过卡槽和铁片与三个墨盒上面的卡槽、磁铁连接，打印机主体通过XYZ轴运动与墨盒库配合实现自动更换点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒。
上述的可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其中：所述点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒通过打印机主体Z轴上升和墨盒底座的磁铁、卡口把点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒固定，通过墨盒底座的基准面、弹片与点胶、刮涂、喷头固定件配合使点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒居中放置。
上述的可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其中：所述点胶墨盒、刮涂墨盒需要自动校准水平，保证点胶墨盒、刮涂墨盒与打印机打印平台的平行度，所述点胶墨盒、刮涂墨盒头部的金属平面与打印平台通过Z轴缓慢下降相接触达到平行，保证平行度。所述点胶墨盒、刮涂墨盒头部的铁质金属平面与打印平台接触平行之后，能保证点胶、刮涂与平台的高度。
上述的可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其中：点胶墨盒、刮涂墨盒内部有磁铁与铁片，铁片与点胶头、刮涂头相连接，点胶头、刮涂头与打印平台接触在墨盒内上升的时候有阻力能缓慢校正水平，每次校准点胶、刮涂开始前需要把之前在盒内的点胶、刮涂头下降还原到初始的高度，点胶墨盒、刮涂墨盒内部有磁铁与铁片，铁片与点胶头、刮涂头相连接，点胶头、刮涂头与打印平台接触在墨盒内上升的时候有阻力能缓慢校正水平。
上述的可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其中：每次校准点胶、刮涂开始前需要把之前在盒内的点胶、刮涂头下降还原到初始的高度，通过打印机主体X轴Z轴E轴(旋转轴)移动到打印机内部电磁铁上方，电磁铁通电，吸合点胶、刮涂头部的铁质金属平面，Z轴缓慢上升，使点胶、刮涂头缓慢在盒内下降还原到初始位置。
上述的可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其中：所述墨盒库中放置点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒，三个墨盒的上方有墨盒磁铁，可以吸合墨盒库上的铁板来实现固定。
上述的可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其中：所述墨盒底座与点胶、刮涂、打印通过气、电来驱动，所述墨盒底座与打印机Z轴上的E轴上的大齿轮固定。
上述的可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其中：所述墨盒库与打印机XYZ轴运动实现校准，自动更换点胶、刮涂、打印喷头，通过点胶、刮涂头部的铁质金属平面与打印机打印平面通过Z轴线下降缓慢接触，达到与打印平台相互水平接触，通过Z轴与Z轴上的摄像头知道点胶、刮涂的平行高度。
上述的可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其中：所述墨盒与打印喷头、点胶头、刮涂头连接通过卡槽实现X Y Z三个方向的限位，达到固定的效果。
本发明相对于现有技术具有如下有益效果：整体设备体积小、操作简单，自动切换多种功能(打印，刮涂，点胶)，自动校准，可快速打印整个产品。
附图说明
图1为打印机主体整体示意图。
图2为打印机主体通过XYZ轴运动与墨盒库配合实现自动更换的示意图。
图3为打印机主体通过XYZ轴运动与墨盒库配合实现自动更换的示意图。
图4为点胶头、刮涂头与打印平台接触在墨盒内上升校正水平的示意图。
图5为图4的剖视图。
图6为点胶头、刮涂头与打印平台接触在墨盒内上升校正水平的示意图。
图7为图6的剖视图。
图8为点胶、刮涂头缓慢在盒内下降还原到初始位置的示意图。
图9为点胶、刮涂头缓慢在盒内下降还原到初始位置的示意图。
图10为点胶、刮涂头缓慢在盒内下降还原到初始位置的示意图。
图11为点胶、刮涂头缓慢在盒内下降还原到初始位置的示意图。
图12为点胶墨盒、刮涂墨盒、喷头墨盒通过卡槽的机构达到方便更换点胶头、刮涂头、喷头的示意图。
图13为点胶头、刮涂头与打印平台接触在墨盒内上升校正水平的示意图。
图中：
1墨盒库 2打印机 3点胶盒、刮胶盒、打印机墨盒总成 4墨盒库转盘 5墨盒库推杆6墨盒夹持机构 7打印机Z轴 8墨盒底座 9打印机X轴 10刮涂头铁质金属块 11刮涂头 12刮涂容器 13塑料卡扣 14铁头 15刮涂块固定件 16磁铁 17刮涂块固定件铁片 18墨盒底座磁铁 19刮涂刀片 20点胶铁质金属块 21点胶铁质金属块底座 22点胶容器 23墨盒 24打印机平台 25摄像头安装位置 26点胶盒 27摄像头 28环境模块电磁铁 29 刮涂盒 30卡槽二 31卡槽一 32基准面 33塑料弹片
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，目前本设备严格定义上属于增材制造设备，或者印刷电子打印机，与目前市面上的 3D打印设备不太一样，包括打印机2主体、墨盒库1、点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒、墨盒底座，所述墨盒库独立于打印机2主体，并可同时存放若干个点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒，其创新在于，通过传送组件将所述点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒递送至打印机主体对应位置，通过打印机2的运动，并实现自动校准，自动更换。
所述墨盒库1中放置点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒，三个墨盒的上方有墨盒磁铁，可以吸合墨盒库上的铁板来实现固定。
所述墨盒库1能自动传送点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒至打印机主体。
墨盒库1的夹持机构通过卡槽和铁片与三个墨盒上面的卡槽、磁铁连接，打印机主体通过XYZ轴运动与墨盒库配合实现自动更换点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒。
所述点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒通过打印机主体Z轴上升和墨盒底座8的磁铁、卡口把点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒固定，通过墨盒底座8的基准面、弹片与点胶、刮涂、喷头固定件配合使点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒居中放置。
所述点胶墨盒、刮涂墨盒需要自动校准水平，保证点胶墨盒、刮涂墨盒与打印机打印平台的平行度。
所述点胶墨盒、刮涂墨盒头部的金属平面与打印平台通过Z轴缓慢下降相接触达到平行，保证平行度。所述点胶墨盒、刮涂墨盒头部的铁质金属平面与打印平台接触平行之后，能保证点胶、刮涂与平台的高度。
点胶墨盒、刮涂墨盒内部有磁铁与铁片，铁片与点胶头、刮涂头相连接，点胶头、刮涂头与打印平台接触在墨盒内上升的时候有阻力能缓慢校正水平。
每次校准点胶、刮涂开始前需要把之前在盒内的点胶、刮涂头下降还原到初始的高度。通过打印机主体X轴Z轴E轴(旋转轴)移动到打印机内部电磁铁上方，电磁铁通电，吸合点胶、刮涂头部的铁质金属平面，Z 轴缓慢上升，使点胶、刮涂头缓慢在盒内下降还原到初始位置。
所述墨盒底座8与点胶、刮涂、打印通过气、电来驱动。
所述点胶墨盒、刮涂墨盒、喷头墨盒其盒体是通用，通过卡槽的机构达到方便更换点胶头、刮涂头、喷头。
所述墨盒底座8与打印机Z轴上的E轴上的大齿轮固定。
所述墨盒与打印喷头、点胶头、刮涂头连接通过卡槽实现X Y Z三个方向的限位，达到固定的效果。
所述墨盒库1与打印机XYZ轴运动实现校准，自动更换点胶、刮涂、打印喷头。
通过点胶、刮涂头部的铁质金属平面与打印机打印平面通过Z轴线下降缓慢接触，达到与打印平台相互水平接触，通过Z轴与Z轴上的摄像头知道点胶、刮涂的平行高度。
在以上技术方案中，通过墨盒库可方便、准确地选取打印墨盒、点胶墨盒、刮涂墨盒，并递送至打印机的打印区域，通过与打印机主体X、Z、 E(旋转轴)轴的配合，实现自动更换、自动校准、自动还原，缩短了打印更换刮涂、点胶机器和墨水时间，从而在实现多层多材料多功能3D打印的效果的同时减小了整体设备的体积，实现一机器包含打印、点胶、刮涂多种功能。通过自动校准，自动更换墨水、更换点胶、刮涂打印功能，打印平台不变，提高了打印成品的尺寸稳定性和性能可重复性。
墨盒库1中放置点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒，点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒通过传送组件递送至打印机主体对应位置，并通过传递组件传递至打印机打印区域(墨盒库1的夹持机构通过卡槽和铁片与墨盒上面的卡槽、磁铁连接)，打印机主体通过XYZ轴运动与墨盒库配合实现自动更换点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒(见图1、2)，点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒通过打印机主体Z轴上升和墨盒底座的磁铁、卡口把点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒固定，通过墨盒底座的基准面、弹片与点胶、刮涂、喷头固定件配合使点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒居中放置。点胶墨盒、刮涂墨盒头部的金属平面与打印平台通过Z轴缓慢下降相接触达到平行，保证平行度，点胶墨盒、刮涂墨盒内部磁铁与铁片，铁片与点胶头、刮涂头相连接，点胶头、刮涂头与打印平台接触在墨盒内上升的时候有阻力能缓慢校正水平(见图3、4、10)。每次校准点胶、刮涂开始前需要把之前在盒内的点胶、刮涂头下降还原到初始的高度，通过打印机主体X轴Z轴 E轴(旋转轴)移动到打印机内部电磁铁上方，电磁铁通电，吸合点胶、刮涂头部的铁质金属平面，Z轴缓慢上升，使点胶、刮涂头缓慢在盒内下降还原到初始位置(见图5、6、7、8)。从而来实现自动校准水平，然后进行打印，刮涂，点胶。
点胶墨盒、刮涂墨盒、喷头墨盒其盒体是通用，通过卡槽的机构达到方便更换点胶头、刮涂头、喷头(见图9)。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其特征在于：包括打印机主体、墨盒库、点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒、墨盒底座，所述墨盒库独立于打印机主体，并可同时存放若干个点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒，其创新在于，通过传送组件将所述点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒递送至打印机主体对应位置，通过打印机的运动，并实现自动校准，自动更换。
2.如权利要求1所述的一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其特征在于：所述点胶墨盒、刮涂墨盒、喷头墨盒其盒体是通用，通过卡槽的机构达到方便更换点胶头、刮涂头、喷头，所述墨盒库能自动传送点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒至打印机主体，墨盒库的夹持机构通过卡槽和铁片与三个墨盒上面的卡槽、磁铁连接，打印机主体通过XYZ轴运动与墨盒库配合实现自动更换点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒。
3.如权利要求2所述的一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其特征在于：所述点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒通过打印机主体Z轴上升和墨盒底座的磁铁、卡口把点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒固定，通过墨盒底座的基准面、弹片与点胶、刮涂、喷头固定件配合使点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒居中放置。
4.如权利要求3所述的一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其特征在于：所述点胶墨盒、刮涂墨盒需要自动校准水平，保证点胶墨盒、刮涂墨盒与打印机打印平台的平行度，所述点胶墨盒、刮涂墨盒头部的金属平面与打印平台通过Z轴缓慢下降相接触达到平行，保证平行度。所述点胶墨盒、刮涂墨盒头部的铁质金属平面与打印平台接触平行之后，能保证点胶、刮涂与平台的高度。
5.如权利要求4所述的一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其特征在于：点胶墨盒、刮涂墨盒内部有磁铁与铁片，铁片与点胶头、刮涂头相连接，点胶头、刮涂头与打印平台接触在墨盒内上升的时候有阻力能缓慢校正水平，每次校准点胶、刮涂开始前需要把之前在盒内的点胶、刮涂头下降还原到初始的高度，点胶墨盒、刮涂墨盒内部有磁铁与铁片，铁片与点胶头、刮涂头相连接，点胶头、刮涂头与打印平台接触在墨盒内上升的时候有阻力能缓慢校正水平。
6.如权利要求5所述的一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其特征在于：每次校准点胶、刮涂开始前需要把之前在盒内的点胶、刮涂头下降还原到初始的高度，通过打印机主体X轴Z轴E轴(旋转轴)移动到打印机内部电磁铁上方，电磁铁通电，吸合点胶、刮涂头部的铁质金属平面，Z轴缓慢上升，使点胶、刮涂头缓慢在盒内下降还原到初始位置。
7.如权利要求6所述的一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其特征在于：所述墨盒库中放置点胶墨盒、刮涂墨盒、打印墨盒，三个墨盒的上方有墨盒磁铁，可以吸合墨盒库上的铁板来实现固定。
8.如权利要求7所述的一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其特征在于：所述墨盒底座与点胶、刮涂、打印通过气、电来驱动，所述墨盒底座与打印机Z轴上的E轴上的大齿轮固定。
9.如权利要求8所述的一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其特征在于：所述墨盒库与打印机XYZ轴运动实现校准，自动更换点胶、刮涂、打印喷头，通过点胶、刮涂头部的铁质金属平面与打印机打印平面通过Z轴线下降缓慢接触，达到与打印平台相互水平接触，通过Z轴与Z轴上的摄像头知道点胶、刮涂的平行高度。
10.如权利要求9所述的一种可以支持自动更换和校准印刷头平面度和高度的装置，其特征在于：所述墨盒与打印喷头、点胶头、刮涂头连接通过卡槽实现X Y Z三个方向的限位，达到固定的效果。
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