一種連續(xù)增料3d打印機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及3D設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種連續(xù)增料3D打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印機(jī)是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機(jī)器;3D打印機(jī)以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)打印一層層的粘合材料來(lái)制造三維的物體?，F(xiàn)有3D打印機(jī)工作時(shí)通過(guò)打印頭裝置的平面移動(dòng)，配合打印平臺(tái)的豎向移動(dòng)來(lái)進(jìn)行三維方向的移動(dòng)，打印頭裝置運(yùn)用單一材料進(jìn)行3D打印，這類(lèi)打印機(jī)打印效率較低，效果不夠理想，急需改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種連續(xù)增料3D打印機(jī)，該3D打印機(jī)基于3D打印技術(shù)，能將其從間歇拓展至連續(xù)運(yùn)作的模式，從運(yùn)用單一材料拓展至同時(shí)運(yùn)用多種材料沉積的模式，從而提升3D打印效率，完善3D打印效果。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型采用了以下的技術(shù)方案:
[0005]—種連續(xù)增料3D打印機(jī)，包括箱體，以及設(shè)置在箱體上的圓形工作平面，以及用于在圓形工作平面上進(jìn)行增料打印的打印機(jī)構(gòu)，以及用于驅(qū)動(dòng)圓形工作平面旋轉(zhuǎn)升降的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及用于控制打印機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制器;打印機(jī)構(gòu)包括多個(gè)儲(chǔ)料室和多條線性排列的出料口 ；所述控制器選擇控制出料口的開(kāi)合，多條出料口均與不同的儲(chǔ)料室相通;多排出料口相交于一點(diǎn)呈扇形排布，扇形排布的出料口圓心處與圓形工作平面的圓心處于同一縱向軸線上。
[0006]作為優(yōu)選，所述打印機(jī)構(gòu)一側(cè)的機(jī)架上還設(shè)有用于將沉積材料粘合的固化粘合裝置，以及用于對(duì)粘合材料進(jìn)行冷卻的輔助冷卻裝置。實(shí)際使用時(shí)，固化粘合裝置采用激光燒結(jié)金屬粉末，激光燒結(jié)的形式，運(yùn)用激光振鏡系統(tǒng)熔融相應(yīng)部分;輔助冷卻裝置對(duì)固化材料進(jìn)行冷卻，使沉積時(shí)的材料溫度和固化后的材料溫度差較小，若不保證其溫差接近，由于熱脹冷縮的原因，會(huì)使成品質(zhì)量下降。
[0007]作為優(yōu)選，所述箱體內(nèi)部設(shè)有準(zhǔn)備室和制造室，以及能在準(zhǔn)備室和制造室之間移動(dòng)的傳送架;所述打印機(jī)構(gòu)處于制造室上方，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于制造室下方，傳送架上定位有制造箱，圓形工作平面定位在制造箱內(nèi)，圓形工作平面能沿制造箱內(nèi)壁縱向旋轉(zhuǎn)升降。上述結(jié)構(gòu)采用傳送架配備制造箱，具有三方面的功能:1，制造箱可軸向定位圓形工作平面;2，制造箱可方便打印后3D模型的取放，移動(dòng);3，打印時(shí)使用的沉積材料會(huì)產(chǎn)生流體，制造箱可用于防止流體傾瀉。
[0008]作為優(yōu)選，所述制造室內(nèi)的箱體側(cè)壁上設(shè)有用于定位傳送架的架體吸附裝置。
[0009]作為優(yōu)選，所述傳送架上設(shè)有與制造箱的下端箱口匹配的定位槽，定位槽的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有若干卡口，制造箱的外側(cè)壁面下端設(shè)有與卡口相匹配的凸塊。
[0010]作為優(yōu)選，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，以及設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出端上的升降臺(tái)面;所述升降臺(tái)面上開(kāi)設(shè)有負(fù)壓通道，負(fù)壓通道連接負(fù)壓裝置;使用時(shí)，通過(guò)升降臺(tái)面吸附圓形工作平面，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)圓形工作平面螺旋升降。
[0011]本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，該3D打印機(jī)基于3D打印技術(shù)，能將其從間歇拓展至連續(xù)運(yùn)作的模式，從運(yùn)用單一材料拓展至同時(shí)運(yùn)用多種材料沉積的模式，從而提升3D打印效率，完善3D打印效果。使用時(shí)，送料裝置固定，并在圓形工作平面增料，螺旋增料最終形成三維實(shí)體。增料時(shí)，圓形工作平面一邊軸向運(yùn)動(dòng)，一邊繞軸旋轉(zhuǎn)，送料口持續(xù)增料，以半徑連續(xù)掃一周的形式，隨著圓形面螺旋沉積材料。多種材料沉積是用多條送料口的形式，根據(jù)輸入的三維切片模型，控制送料口的相應(yīng)部分的開(kāi)合，并使用多條送料口交替送料的模式完成多種材料沉積功能。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為打印機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為傳送架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為計(jì)算步驟I)的示意圖。
[0016]圖5為計(jì)算步驟2)的示意圖。
[0017]圖6為計(jì)算步驟3)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0019]如圖1?圖6所示的一種連續(xù)增料3D打印機(jī)，包括箱體I，以及設(shè)置在箱體I上的圓形工作平面21，以及用于在圓形工作平面上進(jìn)行增料打印的打印機(jī)構(gòu)3，以及用于驅(qū)動(dòng)圓形工作平面21旋轉(zhuǎn)升降的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6，以及用于控制打印機(jī)構(gòu)3和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的控制器。打印機(jī)構(gòu)3包括多個(gè)儲(chǔ)料室和多條線性排列的出料口 31;所述控制器選擇控制出料口 31的開(kāi)合，多條出料口 31均與不同的儲(chǔ)料室相通;多排出料口 31相交于一點(diǎn)呈扇形排布，扇形排布的出料口 31圓心處與圓形工作平面21的圓心處于同一縱向軸線上。
[0020]所述打印機(jī)構(gòu)3—側(cè)的機(jī)架上還設(shè)有用于將沉積材料粘合的固化粘合裝置，以及用于對(duì)粘合材料進(jìn)行冷卻的輔助冷卻裝置42。實(shí)際使用時(shí)，固化粘合裝置采用激光燒結(jié)金屬粉末，激光燒結(jié)的形式，運(yùn)用激光振鏡系統(tǒng)熔融相應(yīng)部分;輔助冷卻裝置42對(duì)固化材料進(jìn)行冷卻，使沉積時(shí)的材料溫度和固化后的材料溫度差較小，若不保證其溫差接近，由于熱脹冷縮的原因，會(huì)使成品質(zhì)量下降。
[0021]所述箱體I內(nèi)部設(shè)有準(zhǔn)備室11和制造室12，以及能在準(zhǔn)備室11和制造室12之間移動(dòng)的傳送架13;所述打印機(jī)構(gòu)3處于制造室12上方，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6處于制造室12下方，制造室12內(nèi)的箱體I側(cè)壁上設(shè)有用于定位傳送架13的架體吸附裝置43。所述傳送架13上定位有制造箱5，具體是傳送架13上設(shè)有與制造箱5的下端箱口匹配的定位槽131，定位槽131的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有若干卡口 132，制造箱5的外側(cè)壁面下端設(shè)有與卡口 132相匹配的凸塊51。所述圓形工作平面21定位設(shè)置在制造箱5內(nèi)，圓形工作平面21能沿制造箱5內(nèi)壁縱向旋轉(zhuǎn)升降。上述結(jié)構(gòu)采用傳送架13配備制造箱5，具有三方面的功能:I，制造箱5可軸向定位圓形工作平面21;2，制造箱5可方便打印后3D模型的取放，移動(dòng);3，打印時(shí)使用的沉積材料會(huì)產(chǎn)生流體，制造箱5可用于防止流體傾瀉。
[0022]所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，以及設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出端上的升降臺(tái)面62;所述升降臺(tái)面上開(kāi)設(shè)有負(fù)壓通道，負(fù)壓通道連接負(fù)壓裝置;使用時(shí)，通過(guò)升降臺(tái)面62吸附圓形工作平面21，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)圓形工作平面21螺旋升降。
[0023]上述一種連續(xù)增料3D打印機(jī)的打印方法，概述為開(kāi)始—三維模型設(shè)計(jì)—模型文件導(dǎo)入切片處理軟件進(jìn)行螺旋切片—將切片文件轉(zhuǎn)化為機(jī)器指令—將機(jī)器指令加載到連續(xù)增料3D打印機(jī)—機(jī)器制造準(zhǔn)備(包括材料填裝，清潔，調(diào)零等)—開(kāi)始制造直至結(jié)束—后處理成型—結(jié)束。
[0024]上述打印方法具體細(xì)化則包括計(jì)算步驟和執(zhí)行步驟；
[0025]所述計(jì)算步驟依次為:I)通過(guò)設(shè)計(jì)軟件將三維實(shí)體文件逐層切片成連續(xù)的多層螺旋切片層;2)將三維實(shí)體文件每層螺旋切片層周向等分成多個(gè)楔形段;3)將每個(gè)楔形段徑向分為多個(gè)小段，每一個(gè)小段便是一個(gè)像素;4)通過(guò)設(shè)計(jì)軟件檢驗(yàn)每個(gè)“像素”所需的材料，并轉(zhuǎn)化為機(jī)械指令。
[0026]所述執(zhí)行步驟依次為:I)將制造箱5固定在準(zhǔn)備室11的傳送架13上，并由傳送架13運(yùn)送至制造室12內(nèi)固定;2)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6驅(qū)動(dòng)制造箱5內(nèi)的圓形工作平面21上升至打印機(jī)構(gòu)3下方;3)控制器通過(guò)計(jì)算步驟的計(jì)算結(jié)構(gòu)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)圓形工作平面21緩慢螺旋下降，同時(shí)控制器選擇性使用出料口31實(shí)現(xiàn)多種材料的沉積;4)通過(guò)固化粘合裝置對(duì)沉積材料粘合，輔助冷卻裝置42對(duì)粘合材料進(jìn)行冷卻；5)打印完成，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6退出，制造箱5復(fù)位至準(zhǔn)備室11。
[0027]綜上所述，該3D打印機(jī)基于3D打印技術(shù)，能將其從間歇拓展至連續(xù)運(yùn)作的模式，從運(yùn)用單一材料拓展至同時(shí)運(yùn)用多種材料沉積的模式，從而提升3D打印效率，完善3D打印效果。使用時(shí)，送料裝置固定，并在圓形工作平面21增料，螺旋增料最終形成三維實(shí)體。增料時(shí)，圓形工作平面21—邊軸向運(yùn)動(dòng)，一邊繞軸旋轉(zhuǎn)，送料口持續(xù)增料，以半徑連續(xù)掃一周的形式，隨著圓形面螺旋沉積材料。多種材料沉積是用多條送料口的形式，根據(jù)輸入的三維切片模型，控制送料口的相應(yīng)部分的開(kāi)合，并使用多條送料口交替送料的模式完成多種材料沉積功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種連續(xù)增料3D打印機(jī)，包括箱體，以及設(shè)置在箱體上的圓形工作平面，以及用于在圓形工作平面上進(jìn)行增料打印的打印機(jī)構(gòu)，以及用于驅(qū)動(dòng)圓形工作平面旋轉(zhuǎn)升降的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及用于控制打印機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制器;其特征在于:打印機(jī)構(gòu)包括多個(gè)儲(chǔ)料室和多條線性排列的出料口；所述控制器選擇控制出料口的開(kāi)合，多條出料口均與不同的儲(chǔ)料室相通;多排出料口相交于一點(diǎn)呈扇形排布，扇形排布的出料口圓心處與圓形工作平面的圓心處于同一縱向軸線上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)增料3D打印機(jī)，其特征在于:所述打印機(jī)構(gòu)一側(cè)的機(jī)架上還設(shè)有用于將沉積材料粘合的固化粘合裝置，以及用于對(duì)粘合材料進(jìn)行冷卻的輔助冷卻裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)增料3D打印機(jī)，其特征在于:所述箱體內(nèi)部設(shè)有準(zhǔn)備室和制造室，以及能在準(zhǔn)備室和制造室之間移動(dòng)的傳送架;所述打印機(jī)構(gòu)處于制造室上方，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于制造室下方，傳送架上定位有制造箱，圓形工作平面定位在制造箱內(nèi)，圓形工作平面能沿制造箱內(nèi)壁縱向旋轉(zhuǎn)升降。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種連續(xù)增料3D打印機(jī)，其特征在于:所述制造室內(nèi)的箱體側(cè)壁上設(shè)有用于定位傳送架的架體吸附裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種連續(xù)增料3D打印機(jī)，其特征在于:所述傳送架上設(shè)有與制造箱的下端箱口匹配的定位槽，定位槽的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有若干卡口，制造箱的外側(cè)壁面下端設(shè)有與卡口相匹配的凸塊。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)增料3D打印機(jī)，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，以及設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出端上的升降臺(tái)面;所述升降臺(tái)面上開(kāi)設(shè)有負(fù)壓通道，負(fù)壓通道連接負(fù)壓裝置。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及3D設(shè)備領(lǐng)域，一種連續(xù)增料3D打印機(jī)，包括箱體，以及設(shè)置在箱體上的圓形工作平面，以及用于在工作平面上進(jìn)行增料打印的打印機(jī)構(gòu)，以及用于驅(qū)動(dòng)圓形工作平面旋轉(zhuǎn)升降的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及用于控制打印機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制器；打印機(jī)構(gòu)包括多個(gè)儲(chǔ)料室和多條線性排列的出料口；所述控制器選擇控制出料口的開(kāi)合，多條出料口均與不同的儲(chǔ)料室相通；多排出料口相交于一點(diǎn)呈扇形排布，扇形排布的出料口圓心處與圓形工作平面的圓心處于同一縱向軸線上。該3D打印機(jī)基于3D打印技術(shù)，能將其從間歇拓展至連續(xù)運(yùn)作的模式，從運(yùn)用單一材料拓展至同時(shí)運(yùn)用多種材料沉積的模式，從而提升3D打印效率，完善3D打印效果。
【IPC分類(lèi)】B22F3/105, B29C67/00, B22F3/115
【公開(kāi)號(hào)】CN205183786
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521054602
【發(fā)明人】胡笑奇, 金逸林, 徐曉輝, 邱振江, 吳美輝
【申請(qǐng)人】龍泉市金宏瓷業(yè)有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年12月17日