CN110625937A - 一种双系统3d打印装置及成型方法 - Google Patents

一种双系统3d打印装置及成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种双系统3D打印装置及成型方法，装置包括：主框架，运动组件，包括固定安装在主框架上的第一运动组件和第二运动组件；打印平台组件，固定安装在主框架上，包括第一打印平台和第二打印平台；打印组件，设置在运动组件上与送料组件连接，包括：第一打印组件位于第一打印平台的上方；第二打印组件位于第二打印平台的上方；送料组件，包括：第一送料组件与第一打印组件连接，用于提供第一打印原料，第二送料组件与第二打印组件连接，用于提供第二打印原料；控制组件，用于控制各个组件。通过各个组件的有序结合能够在相互独立的打印区域同时打印两个部件，尤其适用于同时打印对称物品，节省时间，提高效率。

Description

一种双系统3D打印装置及成型方法
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种双系统3D打印装置及成型方法。
背景技术
3D打印(3D Printing)技术又被称为快速成型技术(RapidPrototyping，RP)或增材制造技术(Additive Manufacturing，AM)，是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
现有技术中的3D打印装置均采用一套系统对产品进行打印，当打印成对产品比如鞋垫等时，采用一台装置将一对鞋垫视为一个产品进行打印，此时打印一对鞋垫采用的参数是相同的，高度最好也是相同的，无法满足个性化的需求，打印速度缓慢，尤其打印两个或者两个以上物品时，即使在同一个打印平台上同时打印两个物品，也会造成在打印过程中物品表面因为打印头的转换位置，造成物品表面瑕疵和拉丝问题，尤其时间也会成倍增长；如果采用两台装置打印成对产品比如鞋垫的话，需要同时操控两台装置，效率低；而且当同时打印数量较大的成对产品时，容易混淆。
现有技术中缺乏一种3D打印装置满足成对产品的打印。
发明内容
本发明为了解决现有的问题，提供一种双系统3D打印装置及成型方法。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下所述：
一种双系统3D打印装置，包括：主框架，运动组件，包括固定安装在所述主框架上的第一运动组件和第二运动组件，所述第一运动组件包括第一X轴运动组件、第一Y轴运动组件和第一Z轴运动组件，用于带动第一打印组件运动，所述第二运动组件包括第二X轴运动组件、第二Y轴运动组件和第二Z轴运动组件，用于带动第二打印组件运动；打印平台组件，固定安装在所述主框架上，包括第一打印平台和第二打印平台；打印组件，设置在所述运动组件上与送料组件连接，包括：第一打印组件位于所述第一打印平台的上方；第二打印组件位于所述第二打印平台的上方；送料组件，包括：第一送料组件与所述第一打印组件连接，用于提供第一打印原料，第二送料组件与所述第二打印组件连接，用于提供第二打印原料；控制组件，用于控制所述运动组件、所述打印平台组件、所述打印组件和所述送料组件。
优选地，所述第一X轴运动组件与所述第二X轴运动组件的X轴滑轨组件是并轨的。
优选地，还包括第一送料辅助组件，分别与所述第一送料组件和所述第一打印原料相连，用于将所述第一打印原料输送给所述第一送料组件；第二送料辅助组件，分别与所述第二送料组件和所述第二打印原料相连，用于将所述第二打印原料输送给所述第二送料组件。
优选地，所述第一送料辅助组件和所述第一送料组件之间还设置第一线径传感器，用于检测所述第一打印原料的第一线径变化，并将所述第一线径变化传输给所述控制组件；所述第二送料辅助组件和所述第二送料组件之间还设置第二线径传感器，用于检测所述第二打印原料的线径变化，并将所述第二线径变化传输给所述控制组件。
优选地，所述控制系统根据所述第一线径变化调整所述第一送料辅助组件和所述第一送料组件的进料速度；根据所述第二线径变化调整所述第二送料辅助组件和所述第二送料组件的进料速度。
优选地，第一打印平台、第二打印平台的高度设置不相同和/或所述第一打印组件、所述第二打印组件的打印参数不相同。
优选地，所述第一打印原料和第二打印原料是PLA、ABS或TPU。
本发明还提供一种双系统3D打印成型方法，包括如下步骤：S1：对待打印的两个模型分别进行三维模型设计；S2：对所述三维模型分别进行模型切片，得到切片文件；S3：根据所述切片文件在同一个控制组件控制下分别打印两个模型。
优选地，所述两个模型是相同、镜像对称或者不同的模型。
优选地，打印两个模型的打印参数相同或不相同。
本发明的有益效果为：提供一种双系统3D打印装置及成型方法，通过各个组件的有序结合能够在相互独立的打印区域同时打印两个部件，尤其适用于同时打印对称物品，节省时间，提高效率。
附图说明
图1是本发明实施例中一种双系统3D打印装置结构示意图。
图2是本发明实施例中又一种双系统3D打印装置结构示意图。
图3是本发明实施例中一种双系统3D打印成型方法的示意图。
其中，1-第一Y轴运动组件，2-第一X轴运动组件，3-第一Z轴运动组件，4-第一线径传感器，5-第一打印平台，6-第一送料辅助组件，7-第二Y轴运动组件，8-第二X轴运动组件，9-第二Z轴运动组件，10-第二线径传感器，11-第二打印平台，12-第二送料辅助组件，13-主框架，14-控制组件，15-第一送料组件，16-第一打印组件，17-第二送料组件，18-第二打印组件。
具体实施方式
为了使本发明实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1
如图1和图2所示，本发明提供一种双系统3D打印装置，包括：
主框架13，
运动组件，包括固定安装在所述主框架13上的第一运动组件和第二运动组件，所述第一运动组件包括第一X轴运动组件2、第一Y轴运动组件1和第一Z轴运动组件3，用于带动第一打印组件运动，所述第二运动组件包括第二X轴运动组件8、第二Y轴运动组件7和第二Z轴运动组件9，用于带动第二打印组件运动，
打印平台组件，固定安装在所述主框架13上，包括第一打印平台5和第二打印平台11；
打印组件，设置在所述运动组件上与送料组件连接，包括：第一打印组件16位于所述第一打印平台5的上方；第二打印组件18位于所述第二打印平台11的上方；
送料组件，包括：第一送料组件15与所述第一打印组件16连接，用于提供第一打印原料，第二送料组件17与所述第二打印组件18连接，用于提供第二打印原料；
控制组件14，用于控制所述运动组件、所述打印平台组件、所述打印组件和所述送料组件。
在本发明的一种实施例中，为了使双系统3D打印装置的结构更加简洁，第一X轴运动组件2与第二X轴运动组件8的X轴滑轨组件是并轨的。
在进料过程中，如果进料系统直接从料盘进料则需要克服多种力的作用影响进料，所以本发明中还包括第一送料辅助组件6，分别与第一送料组件15和第一打印原料相连，用于将第一打印原料输送给第一送料组件15；
第二送料辅助组件12，分别与第二送料组件17和所第二打印原料相连，用于将第二打印原料输送给第二送料组件17。
因为采用双进料系统，如果两个进料系统的进料速率没有控制好会导致堵料，所以本发明第一送料辅助组件6和第一送料组件15之间还设置第一线径传感器4，用于检测第一打印原料的第一线径变化，并将第一线径变化传输给控制组件14；第二送料辅助组件12和第二送料组件17之间还设置第二线径传感器10，用于检测第二打印原料的线径变化，并将第二线径变化传输给控制组件14。控制系统14根据第一线径变化调整第一辅助送料组件6和第一送料组件15的进料速度；根据第二线径变化调整第二送料辅助组件12和第二送料组件17的进料速度。
第一打印原料和第二打印原料是PLA、ABS或TPU，在本发明的实施例中，打印时采用的第一打印原料和第二打印原料可以相同也可以不同，比如同时打印不同物品的模型时，可以采用完全不同的打印材料；当打印两个模型是相同、镜像对称时可以采用相同的打印原料。
在打印时，第一打印平台、第二打印平台的高度设置不相同，这样可以满足个性需求，因为两个模型的高度不一定相同，比如打印两个鞋垫，因为左右脚掌不相同，所以第一平台和第二平台高度设置不相同，这就避免了将两个鞋垫当做一个分离模型在一个平台打印的弊端。可以理解的是，因为左右两个模型的参数存在差异，所以第一打印组件、第二打印组件的打印参数不相同，打印参数包括打印温度、打印速率等。
在本发明的另一种实施例中，还包括：上色系统，设置在所述主框架上，上色系统用于在每打印完一层层结构后，对层结构的外观面进行上色；上色系统包括喷色头、颜料固化单元、喷色头定位驱动单元、颜色控制单元和多个颜料供应单元；喷色头包括与所述颜料供应单元数量相同的多个喷口，喷口与颜料供应单元一一对应地相连；喷色头定位驱动单元用于驱动所述喷色头沿所述层结构的外观面进行移动；颜色控制单元用于接收各层所述层结构的外观面颜色数据，并根据所述外观面颜色数据控制颜料供应单元，以控制每个所述喷口的在所述层结构的外观面的各个像素点的颜料喷涂量；喷色头用于通过所述多个喷口将来自所述多个颜料供应单元的颜料喷涂于所述层结构的外观面；颜料固化单元用于固化喷涂于所述层结构的外观面上的颜料。
喷色头包括三个喷头，所述上色系统包括三个颜料供应单元；或者喷色头包括四个喷头，上色系统包括四个颜料供应单元，其中一个颜料供应单元用于供应黑色颜料。
喷色头为一体式喷墨头，墨盒与喷嘴集成在一起，采用CMYK印刷四色喷墨方式，使用普通水性墨水。可以设置第一彩色喷墨组件和第二彩色喷墨组件，分别用于两个模型的上色。
实施例2
如图3所示，本发明还提供一种双系统3D打印成型方法，包括如下步骤：
S1：对待打印的两个模型分别进行三维模型设计；
S2：对所述三维模型分别进行模型切片，得到切片文件；
S3：根据所述切片文件在同一个控制组件控制下分别打印两个模型。
在本发明的一种实施例中，两个模型是相同、镜像对称或者不同的模型，因为两个模型的参数存在差异，所以打印两个模型的打印参数相同或不相同。
可以理解的是，在一种实施例中，打印同一个用户左右两只脚的鞋垫。首先通过同步或不同步对用户左右脚型、脚掌等的测量得到用户左右两只脚的三维数据，将三维数据无缝对接到本发明的装置中，对左右两只脚的模型进行三维模型设计并进行切片处理得到切片文件，将两个切片文件传送给本发明装置的控制组件，控制组件分别控制运动组件、打印平台组件、打印组件和送料组件分别打印出左右两只鞋垫，打印参数根据需求设置不相同，即满足同一用户两只脚的共性需求又满足两只脚差异的个性需求。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双系统3D打印装置，其特征在于，包括：
主框架，
运动组件，包括固定安装在所述主框架上的第一运动组件和第二运动组件，所述第一运动组件包括第一X轴运动组件、第一Y轴运动组件和第一Z轴运动组件，用于带动第一打印组件运动，所述第二运动组件包括第二X轴运动组件、第二Y轴运动组件和第二Z轴运动组件，用于带动第二打印组件运动；
打印平台组件，固定安装在所述主框架上，包括第一打印平台和第二打印平台；
打印组件，设置在所述运动组件上与送料组件连接，包括：第一打印组件位于所述第一打印平台的上方；第二打印组件位于所述第二打印平台的上方；
送料组件，包括：第一送料组件与所述第一打印组件连接，用于提供第一打印原料，第二送料组件与所述第二打印组件连接，用于提供第二打印原料；
控制组件，用于控制所述运动组件、所述打印平台组件、所述打印组件和所述送料组件。
2.如权利要求1所述的双系统3D打印装置，其特征在于，所述第一X轴运动组件与所述第二X轴运动组件的X轴滑轨组件是并轨的。
3.如权利要求1所述的双系统3D打印装置，其特征在于，还包括第一送料辅助组件，分别与所述第一送料组件和所述第一打印原料相连，用于将所述第一打印原料输送给所述第一送料组件；
第二送料辅助组件，分别与所述第二送料组件和所述第二打印原料相连，用于将所述第二打印原料输送给所述第二送料组件。
4.如权利要求3所述的双系统3D打印装置，其特征在于，所述第一送料辅助组件和所述第一送料组件之间还设置第一线径传感器，用于检测所述第一打印原料的第一线径变化，并将所述第一线径变化传输给所述控制组件；
所述第二送料辅助组件和所述第二送料组件之间还设置第二线径传感器，用于检测所述第二打印原料的线径变化，并将所述第二线径变化传输给所述控制组件。
5.如权利要求4所述的双系统3D打印装置，其特征在于，所述控制系统根据所述第一线径变化调整所述第一送料辅助组件和所述第一送料组件的进料速度；根据所述第二线径变化调整所述第二送料辅助组件和所述第二送料组件的进料速度。
6.如权利要求1所述的双系统3D打印装置，其特征在于，第一打印平台、第二打印平台的高度设置不相同和/或所述第一打印组件、所述第二打印组件的打印参数不相同。
7.如权利要求1所述的双系统3D打印装置，其特征在于，所述第一打印原料和第二打印原料是PLA、ABS或TPU。
8.一种双系统3D打印成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：对待打印的两个模型分别进行三维模型设计；
S2：对所述三维模型分别进行模型切片，得到切片文件；
S3：根据所述切片文件在同一个控制组件控制下分别打印两个模型。
9.如权利要求6所述的双系统3D打印成型方法，其特征在于，所述两个模型是相同、镜像对称或者不同的模型。
10.如权利要求6所述的双系统3D打印成型方法，其特征在于，打印两个模型的打印参数相同或不相同。
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