技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本
發(fā)明屬于
3D打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多材質(zhì)3D打印機(jī)。
背景技術(shù)
[0002] 3D打印機(jī)又稱(chēng)三維打印機(jī)(3DP)，是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機(jī)器，它是一種數(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。現(xiàn)階段三維打印機(jī)被用來(lái)制造產(chǎn)品。逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印機(jī)的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進(jìn)3D打印機(jī)中，機(jī)器會(huì)按照程序把產(chǎn)品一層層造出來(lái)。3D打印機(jī)堆疊薄層的形式有多種多樣。3D打印機(jī)與傳統(tǒng)打印機(jī)最大的區(qū)別在于它使用的“墨
水”是實(shí)實(shí)在在的原材料，堆疊薄層的形式有多種多樣，可用于打印的介質(zhì)種類(lèi)多樣，從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及
橡膠類(lèi)物質(zhì)。
[0003] 3D打印的基本原理是分層加工、迭加成形，即通過(guò)逐層增加材料來(lái)生成3D實(shí)體，在進(jìn)行3D打印時(shí)，首先由
控制器通過(guò)設(shè)計(jì)、掃描等方式得到待打印物體的三維模型，再通過(guò)電腦輔助設(shè)計(jì)技術(shù)(例如CAD)沿某個(gè)方向完成一系列數(shù)字切片，并將這些切片的信息傳送到3D打印機(jī)上，由控制器根據(jù)切片生成機(jī)器指令，3D打印機(jī)根據(jù)該機(jī)器指令打印出薄型層面，并將連續(xù)的薄型層面堆疊起來(lái)，直到一個(gè)固態(tài)物體成型，形成三維立體實(shí)物，完成3D打印。
[0004] 由于很多產(chǎn)品具有兩種以上不同的
顏色或者是由兩種以上不同材質(zhì)的材料組成，而現(xiàn)有的3D打印機(jī)在打印由多種顏色或多種材料組成的三維產(chǎn)品時(shí)需要頻繁的更換原料，不僅操作麻煩，而且由于噴頭內(nèi)殘料的存在會(huì)影響產(chǎn)品的打印
質(zhì)量。同時(shí)目前各種
快速成型技術(shù)均面臨快速材料轉(zhuǎn)換的問(wèn)題，實(shí)際的各種零件或產(chǎn)品很少是由單一材料構(gòu)成的，這就要求3D打印設(shè)備可以滿足多材料打印的要求，而目前3D打印領(lǐng)域還是重點(diǎn)關(guān)注單材料
工件，出現(xiàn)的多材料打印，必須將多個(gè)打印頭排列在一起組裝，每個(gè)打印頭上附帶的
電機(jī)導(dǎo)致了打印頭總體尺寸偏大，影響了有效成型尺寸。
發(fā)明內(nèi)容
[0005] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多材質(zhì)3D打印機(jī)，該打印機(jī)可實(shí)現(xiàn)多類(lèi)材質(zhì)的切換，一臺(tái)打印機(jī)可打印出具有多種材質(zhì)的產(chǎn)品，噴頭與多個(gè)儲(chǔ)料槽相對(duì)應(yīng)，通
過(guò)噴頭的移動(dòng)以及與
閥門(mén)控制器的配合，實(shí)現(xiàn)了不同打印材質(zhì)之間的無(wú)縫切換。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種多材質(zhì)3D打印機(jī)，所述3D打印機(jī)包括
外殼，所述外殼包括前門(mén)、后壁和兩個(gè)
側(cè)壁，所述外殼內(nèi)設(shè)有
基座、
工作臺(tái)、噴頭、三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、供料單元和儲(chǔ)料單元，所述3D打印機(jī)與控制器相連，所述基座下設(shè)有電源，所述控制器與電源相連，其特征在于，所述三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)
伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述伺服電機(jī)與控制器電連接，所述三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為X軸滑動(dòng)
導(dǎo)軌，所述噴頭可左右滑動(dòng)的設(shè)置在X軸滑動(dòng)導(dǎo)軌上，所述Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的Y軸滑動(dòng)導(dǎo)軌，所述Y軸滑動(dòng)導(dǎo)軌豎直設(shè)置，所述Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的Z軸滑動(dòng)導(dǎo)軌，所述Z軸滑動(dòng)導(dǎo)軌水平設(shè)置，所述Y軸滑動(dòng)導(dǎo)軌可前后滑動(dòng)的設(shè)置在Z軸滑動(dòng)導(dǎo)軌上；所述噴頭上設(shè)有進(jìn)料驅(qū)動(dòng)裝置，所述進(jìn)料驅(qū)動(dòng)裝置與控制器電連接；所述供料單元包括若干條導(dǎo)料管，所述導(dǎo)料管一端與噴頭相連，另一端與儲(chǔ)料單元相連，所述導(dǎo)料管上設(shè)有閥門(mén)控制器，所述閥門(mén)控制器與控制器電連接；所述工作臺(tái)位于基座上。
[0007] 進(jìn)一步地，所述噴頭為壓電式噴頭。
[0008] 進(jìn)一步地，所述外殼為長(zhǎng)方體，所述儲(chǔ)料單元包括4個(gè)儲(chǔ)料槽，4個(gè)儲(chǔ)料槽分別構(gòu)成外殼的四個(gè)立柱，4個(gè)噴頭分別通過(guò)導(dǎo)料管與4個(gè)儲(chǔ)料槽一一對(duì)應(yīng)。
[0009] 進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)料槽上設(shè)有出料口和進(jìn)料口，所述出料口位于外殼內(nèi)側(cè)，與導(dǎo)料管相連，所述進(jìn)料口位于儲(chǔ)料槽上方。
[0010] 進(jìn)一步地，所述伺服電機(jī)位于基座內(nèi)，所述控制器位于外殼的側(cè)壁外側(cè)。
[0011] 進(jìn)一步地，所述控制器采用
單片機(jī)。
[0012] 進(jìn)一步地，所述閥門(mén)控制器位于出料口上。
[0013] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0014] 1、將進(jìn)料驅(qū)動(dòng)裝置與噴頭集成到一起，噴頭與多個(gè)儲(chǔ)料槽相對(duì)應(yīng)，需要切換打印材質(zhì)時(shí)，相應(yīng)材質(zhì)的閥門(mén)控制器工作，可以實(shí)現(xiàn)不同材質(zhì)之間的無(wú)縫切換。
[0015] 2、材質(zhì)在進(jìn)料驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)行打印，閥門(mén)控制器位于出料口上，減輕了打印機(jī)噴頭的重量。
附圖說(shuō)明
[0016] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或
現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2為本發(fā)明的俯視圖。
[0019] 其中：1、前門(mén)? ??2、后壁???? ?3、基座????????4、工作臺(tái)
[0020] ?????5、噴頭? ??6、控制器?? ?7、伺服電機(jī)????8、X軸滑動(dòng)導(dǎo)軌[0021] ?????9、Y軸滑動(dòng)導(dǎo)軌????10、Z軸滑動(dòng)導(dǎo)軌??11、進(jìn)料驅(qū)動(dòng)裝置
[0022] ?????12、導(dǎo)料管????????13、閥門(mén)控制器???14、儲(chǔ)料槽
[0023] ?????15、進(jìn)料口????????16、出料口
具體實(shí)施方式
[0024] 下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的
實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025] 在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或
位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0026] 實(shí)施例一
[0027] 一種多材質(zhì)3D打印機(jī)，所述3D打印機(jī)包括外殼，所述外殼包括前門(mén)1、后壁2和兩個(gè)側(cè)壁，所述外殼內(nèi)設(shè)有基座3、工作臺(tái)4、噴頭5、三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、供料單元和儲(chǔ)料單元，所述3D打印機(jī)與控制器6相連，所述控制器6采用單片機(jī)，所述基座3下設(shè)有電源，所述控制器6與電源相連，所述三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)伺服電機(jī)7驅(qū)動(dòng)，所述伺服電機(jī)7與控制器6電連接，所述三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為X軸滑動(dòng)導(dǎo)軌8，所述噴頭5可左右滑動(dòng)的設(shè)置在X軸滑動(dòng)導(dǎo)軌8上，所述Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的Y軸滑動(dòng)導(dǎo)軌9，所述Y軸滑動(dòng)導(dǎo)軌9豎直設(shè)置，所述Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的Z軸滑動(dòng)導(dǎo)軌10，所述Z軸滑動(dòng)導(dǎo)軌水平設(shè)置，所述Y軸滑動(dòng)導(dǎo)軌9可前后滑動(dòng)的設(shè)置在Z軸滑動(dòng)導(dǎo)軌上；所述噴頭5為壓電式噴頭，所述噴頭5上設(shè)有進(jìn)料驅(qū)動(dòng)裝置11，所述進(jìn)料驅(qū)動(dòng)裝置11與控制器6電連接；所述供料單元包括若干條導(dǎo)料管12，所述導(dǎo)料管12一端與噴頭5相連，另一端與儲(chǔ)料單元相連，所述導(dǎo)料管12上設(shè)有閥門(mén)控制器13，所述閥門(mén)控制器13與控制器6電連接，所述儲(chǔ)料單元包括4個(gè)儲(chǔ)料槽14，4個(gè)儲(chǔ)料槽14分別構(gòu)成外殼的四個(gè)立柱，4個(gè)噴頭5分別通過(guò)導(dǎo)料管12與4個(gè)儲(chǔ)料槽14一一對(duì)應(yīng)，所述儲(chǔ)料槽14上設(shè)有出料口16和進(jìn)料口15，所述出料口16位于外殼內(nèi)側(cè)，與導(dǎo)料管12相連，所述進(jìn)料口15位于儲(chǔ)料槽14上方，所述閥門(mén)控制器13位于出料口16上，減輕了打印機(jī)噴頭的重量，所述伺服電機(jī)7位于基座3內(nèi)，所述控制器6位于外殼的側(cè)壁外側(cè)；所述工作臺(tái)4位于基座3上。
[0028] 儲(chǔ)料槽不僅可有4個(gè)，根據(jù)實(shí)際需要材質(zhì)的種類(lèi)，可以加設(shè)儲(chǔ)料槽。
[0029] 利用本發(fā)明進(jìn)行3D打印時(shí)，首先對(duì)物體的圖形和材料數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)
軟件的處理，設(shè)計(jì)出需要打印的三維固體實(shí)物的立
體模型，并沿著與實(shí)際鉛垂方向?qū)?yīng)的計(jì)算機(jī)內(nèi)部方向?qū)θS固體實(shí)物的立體模型切片分層，得到每層的成型數(shù)據(jù)。之后，開(kāi)始打印工作，閥門(mén)控制器、伺服電機(jī)通過(guò)控制器控制，噴頭可以在X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下進(jìn)行水平移動(dòng)，在Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下進(jìn)行上下移動(dòng)，當(dāng)需要切換打印材質(zhì)時(shí)，相應(yīng)材質(zhì)的閥門(mén)控制器工作，控制材質(zhì)流動(dòng)進(jìn)入噴頭，在工作臺(tái)上逐層打印出3D實(shí)物。
[0030] 實(shí)施例二
[0031] 利用本發(fā)明進(jìn)行3D打印
電路板時(shí)，將所需的材質(zhì)(如導(dǎo)電油墨等)置于儲(chǔ)料槽中，首先印制
電路板的圖形和材料數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件的處理，設(shè)計(jì)出需要打印的三維固體實(shí)物的立體模型，并沿著與實(shí)際鉛垂方向?qū)?yīng)的計(jì)算機(jī)內(nèi)部方向?qū)θS固體實(shí)物的立體模型切片分層，得到每層的成型數(shù)據(jù)。之后，將與材料相對(duì)應(yīng)的圖文信息數(shù)據(jù)輸送到對(duì)應(yīng)材料的閥門(mén)控制器，噴頭在三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)，以及進(jìn)料驅(qū)動(dòng)裝置的作用下，在工作臺(tái)上逐層打印出所需的電路板。
[0032] 最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行
修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
