一種單噴頭多通道三維打印機及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種單噴頭多通道三維打印機及其使用方法，其特征在于：三維打印機包括主控裝置、出料控制裝置、空間定位裝置和噴頭；主控裝置根據(jù)預(yù)設(shè)的物品打印信息，將出料控制信號和電機驅(qū)動信號分別傳輸至出料控制裝置和空間定位裝置，并控制出料控制裝置將物料通過傳送管道傳送至噴頭，控制空間定位裝置確定噴頭在空間的位置，噴頭打印輸出預(yù)打印的物品；其使用方法包括以下步驟：在出料控制裝置的出料通道和清洗通道中分別放置所需物料和清洗液，在主控裝置中預(yù)設(shè)預(yù)打印物品信息和出料控制裝置的壓力限定值，主控裝置控制出料控制裝置將物料或清洗液傳送至噴頭，并控制空間定位裝置帶動噴頭打印輸出預(yù)打印物品，由清洗液對噴頭進行沖洗。
【專利說明】一種單噴頭多通道三維打印機及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三維打印機及其使用方法，特別是關(guān)于一種單噴頭多通道三維打印機及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會和科技的飛速發(fā)展，人們對物品的材質(zhì)、色彩的要求也越來越高。目前的三維打印機采用單噴頭單通道的設(shè)計結(jié)構(gòu)，打印出的物品只能由單種材料構(gòu)建。另外，目前市面上三維打印機的出料裝置多采用機械方式進行控制，控制過程中極易產(chǎn)生機械誤差，從而影響所打印物品的精度和外觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種采用智能控制方式的單噴頭多通道三維打印機及其使用方法。該三維打印機采用智能控制方式控制多個出料裝置，并且能夠在不更換噴頭的情況下實現(xiàn)多種材料的切換。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種單噴頭多通道三維打印機，其特征在于:它包括主控裝置、出料控制裝置、空間定位裝置和噴頭；所述主控裝置根據(jù)預(yù)設(shè)的物品打印信息，將出料控制信號和電機驅(qū)動信號分別傳輸至所述出料控制裝置和空間定位裝置，所述出料控制裝置根據(jù)接收到的出料控制信號將物料通過傳送管道傳送至所述噴頭，所述空間定位裝置根據(jù)接收到的電機驅(qū)動信號確定所述噴頭在空間的位置，所述噴頭打印輸出預(yù)打印的物品。
[0005]所述主控裝置包括電源模塊、微控制器、接口模塊、電機驅(qū)動模塊、外部存儲器模塊和輸入輸出模塊；所述接口模塊包括USB接口模塊和出料裝置接口模塊；所述電機驅(qū)動模塊包括X軸電機驅(qū)動模塊、Y軸電機驅(qū)動模塊和Z軸電機驅(qū)動模塊；所述電源模塊為所述微控制器提供電源，PC機中預(yù)設(shè)的物品打印信息通過所述USB接口模塊傳輸至所述微控制器，所述微控制器根據(jù)接收到的物品打印信息輸出出料控制信號和電機驅(qū)動信號，出料控制信號通過所述出料裝置接口模塊傳輸至所述出料控制裝置，電機驅(qū)動信號分別通過所述X軸電機驅(qū)動模塊、Y軸電機驅(qū)動模塊和Z軸電機驅(qū)動模塊傳輸至所述空間定位裝置；所述外部存儲器模塊存儲超出所述微控制器內(nèi)部存儲空間的數(shù)據(jù)；所述輸入輸出模塊包括鍵盤模塊和LCD顯示模塊，通過所述鍵盤模塊向所述微控制器輸入系統(tǒng)狀態(tài)信息，通過所述LCD顯示模塊顯示打印進程、打印狀態(tài)和故障提示信息。
[0006]在所述接口模塊中設(shè)置SD卡接口模塊，所述微控制器通過所述SD卡接口模塊直接讀取預(yù)存在SD卡中的物品打印信息。
[0007]所述出料控制裝置包括若干出料通道和一清洗通道；所述出料通道和清洗通道均將實時檢測到的壓力值傳輸至所述主控裝置，所述主控裝置對接收到的壓力值進行處理后產(chǎn)生壓力調(diào)節(jié)信號，并反饋給所述出料通道和清洗通道，所述出料通道和清洗通道根據(jù)接收到的壓力調(diào)節(jié)信號實時調(diào)節(jié)各通道的壓力值，各通道的壓力值滿足需求后，所述主控裝置將出料控制信號傳輸至所述出料通道和清洗通道，并控制所述出料通道和清洗通道輸出相應(yīng)物料和清洗液。
[0008]所述出料通道包括壓力泵、壓力傳感器、儲料罐和電磁閥門；根據(jù)物品打印信息，預(yù)設(shè)所述壓力泵的壓力信息并通過所述鍵盤模塊輸入至所述微控制器，所述微控制器對輸入的壓力信息進行處理后產(chǎn)生壓力調(diào)節(jié)信號，并傳輸至所述壓力泵，所述壓力泵根據(jù)接收到的壓力調(diào)節(jié)信號產(chǎn)生相應(yīng)的壓力并作用于所述儲料罐；所述壓力泵通過測壓接頭與所述壓力傳感器連接，所述壓力傳感器實時檢測所述壓力泵的壓力值，并將檢測到的壓力值反饋給所述微控制器，所述微控制器對接收到的壓力值進行處理后傳輸至所述LCD顯示模塊進行實時顯示，并根據(jù)接收到的壓力值實時調(diào)節(jié)對所述壓力泵的控制；所述微控制器將出料控制信號傳輸至所述電磁閥門，并控制所述電磁閥門開啟或關(guān)閉，所述儲料罐向所述噴頭傳送或停止傳送物料。
[0009]所述清洗通道采用與所述出料通道相同的結(jié)構(gòu)，所述清洗通道包括壓力泵、壓力傳感器、儲料罐和電磁閥門；所述壓力泵接收所述主控裝置產(chǎn)生的壓力調(diào)節(jié)信號，所述壓力傳感器實時檢測所述壓力泵的壓力值，并將檢測到的壓力值反饋給所述主控裝置，所述主控裝置對接收到的壓力值進行處理后傳輸至所述LCD顯示模塊進行實時顯示，并根據(jù)接收到的壓力值實時調(diào)節(jié)對所述壓力泵的控制；所述微控制器將出料控制信號傳輸至所述電磁閥門，并控制所述電磁閥門開啟或關(guān)閉，所述儲料罐向所述噴頭傳送或停止傳送清洗液。
[0010]所述空間定位裝置包括X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置；所述X軸定位裝置包括與X軸驅(qū)動電機連接的X軸傳動桿以及位于所述X軸傳動桿上的X軸滑塊；所述Y軸定位裝置包括與Y軸驅(qū)動電機連接的Y軸傳動桿；所述Z軸定位裝置包括與Z軸驅(qū)動電機連接的Z軸傳動桿以及位于所述Z軸傳動桿上的Z軸滑塊；所述X軸驅(qū)動電機、Y軸驅(qū)動電機和Z軸驅(qū)動電機均與所述出料裝置接口模塊連接，所述出料裝置接口模塊通過向驅(qū)動電機傳輸電機驅(qū)動信號控制其通斷；所述噴頭固定連接在所述X軸滑塊上，所述Y軸傳動桿與X軸滑塊連接在一起，并能夠隨所述X軸滑塊移動；所述Z軸滑塊與X軸傳動桿連接，使所述X軸傳動桿與Y軸傳動桿構(gòu)成的平面能夠在所述Z軸傳動桿上移動。
[0011]所述X軸電機驅(qū)動模塊、Y軸電機驅(qū)動模塊和Z軸電機驅(qū)動模塊分別通過5.08端子與所述X軸驅(qū)動電機、Y軸驅(qū)動電機和Z軸驅(qū)動電機連接。
[0012]一種所述單噴頭多通道三維打印機的使用方法，其包括以下步驟:1)在各出料通道的儲料罐中均所需放置物料，在清洗通道的出料罐中放置清洗液；2)給三維打印機接通電源，將預(yù)打印物品的信息通過接口模塊傳輸至主控裝置，根據(jù)預(yù)打印物品的信息，通過鍵盤模塊在微控制器中預(yù)設(shè)各出料通道和清洗通道的壓力限定值；3)主控裝置控制第一出料通道將物料傳送至噴頭，并控制空間定位裝置帶動噴頭打印輸出預(yù)打印物品的第一層結(jié)構(gòu)，主控裝置控制空間定位裝置將噴頭移動到起始位置；4)主控裝置控制清洗通道將清洗液傳送至噴頭并對其進行沖洗，沖洗后的清洗液排放到預(yù)先準(zhǔn)備的容器中；5)采用與步驟3)類似的操作，主控裝置通過第二出料通道和空間定位裝置控制噴頭打印輸出預(yù)打印物品的第二層結(jié)構(gòu)，并重復(fù)步驟4)對噴頭進行沖洗；6)采用與步驟3)類似的操作，直到打印完成預(yù)打印物品，主控裝置控制空間定位裝置將噴頭移動到起始位置并對噴頭進行沖洗，關(guān)閉三維打印機電源。
[0013]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:1、本發(fā)明由于采用主控裝置將出料控制信號和電機驅(qū)動信號分別傳輸至所述出料控制裝置和空間定位裝置，并控制出料控制裝置將物料傳送至噴頭，控制空間定位裝置確定噴頭在空間的位置，由噴頭打印輸出預(yù)打印的物品，因此本發(fā)明采用智能控制方式打印輸出預(yù)設(shè)物品，打印更精準(zhǔn)，能夠有效減少機械控制誤差。2、本發(fā)明由于在出料控制裝置的各出料通道設(shè)置壓力傳感器，由壓力傳感器實時檢測所在出料通道壓力泵的壓力值并傳輸至主控裝置的微控制器中，由主控裝置對各出料通道的壓力進行實時監(jiān)控；主控裝置通過出料控制信號控制連接在噴頭傳送管道上的電磁閥門開啟或關(guān)閉，因此本發(fā)明能夠通過實時調(diào)節(jié)各出料通道的壓力和電磁閥門的開關(guān)速度使物料平穩(wěn)的輸出，從而使打印輸出的物品更精準(zhǔn)。3、本發(fā)明由于在出料控制裝置設(shè)置若干出料通道，并由主控裝置控制各出料通道將物料傳送至噴頭打印輸出，因此本發(fā)明在使用過程中不需更換物料就能夠?qū)崿F(xiàn)多種物料的可控輸出。4、本發(fā)明由于設(shè)置X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置，并將噴頭固定連接在X軸定位裝置中的位于X軸傳動桿上的X軸滑塊上，X軸滑塊與Y軸定位裝置中的Y軸傳動桿連接，Y軸傳動桿能夠隨X軸滑塊移動，位于Z軸傳動桿上的Z軸滑塊與X軸傳動桿連接，使X軸傳動桿與Y軸傳動桿構(gòu)成的平面能夠在Z軸傳動桿上移動，因此本發(fā)明能夠使噴頭工作于三維空間的任何一個工作點。5、本發(fā)明由于在出料控制裝置中設(shè)置清洗通道，并通過主控裝置控制清洗通道將清洗液輸出至噴頭并對其進行沖洗，因此本發(fā)明使用時不會因為物料的隨意切換而造成物料的混合?；谝陨蟽?yōu)點，本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于粘稠液體或速干液體的打印領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明三維打印機的整體結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖2是主控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖3是出料控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0017]圖4是空間定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0018]圖5是X軸定位裝置和Y軸定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)的描述。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明的單噴頭多通道三維打印機包括主控裝置1、出料控制裝置2、空間定位裝置3和噴頭4。在主控裝置I中預(yù)設(shè)物品打印信息，根據(jù)預(yù)設(shè)的物品打印信息，主控裝置I將出料控制信號和電機驅(qū)動信號分別傳輸至出料控制裝置2和空間定位裝置3，出料控制裝置2根據(jù)接收到的出料控制信號將物料通過傳送管道傳送至噴頭4，空間定位裝置3根據(jù)接收到的電機驅(qū)動信號確定噴頭4在空間的位置，噴頭4打印輸出預(yù)打印的物品。本發(fā)明的單噴頭多通道三維打印機可以打印由奶油、果醬、巧克力等粘稠液體構(gòu)成的物品O
[0021]上述實施例中，如圖2所示，主控裝置I包括電源模塊11、微控制器12、接口模塊13、電機驅(qū)動模塊14、外部存儲器模塊15和輸入輸出模塊16。其中，接口模塊13包括USB接口模塊131和出料裝置接口模塊132。電機驅(qū)動模塊14包括X軸電機驅(qū)動模塊141、Y軸電機驅(qū)動模塊142和Z軸電機驅(qū)動模塊143。電源模塊11為微控制器12提供電源，PC機(圖中未示出)中預(yù)設(shè)的物品打印信息通過USB接口模塊131傳輸至微控制器12，微控制器12根據(jù)接收到的物品打印信息輸出出料控制信號和電機驅(qū)動信號，出料控制信號通過出料裝置接口模塊132傳輸至出料控制裝置2，電機驅(qū)動信號分別通過X軸電機驅(qū)動模塊141、Y軸電機驅(qū)動模塊142和Z軸電機驅(qū)動模塊143傳輸至空間定位裝置3。外部存儲器模塊15用于存儲超出微控制器12內(nèi)部存儲空間的數(shù)據(jù)。輸入輸出模塊16包括鍵盤模塊161和IXD顯示模塊162。通過鍵盤模塊161向微控制器12輸入重啟、暫停等系統(tǒng)狀態(tài)信息，通過LCD顯示模塊162顯示打印進程、打印狀態(tài)和故障提示等信息。
[0022]上述實施例中，如圖2所示，在接口模塊13中還設(shè)置SD卡接口模塊133，將物品打印信息預(yù)存在SD卡(圖中未示出)中，微控制器12通過SD卡接口模塊133直接讀取預(yù)存在SD卡中的物品打印信息，從而使本發(fā)明能夠脫離PC機直接打印輸出預(yù)打印的物品。
[0023]上述實施例中，如圖3所示，出料控制裝置2包括若干出料通道21和一清洗通道22。出料通道21和清洗通道22均將實時檢測到的壓力值傳輸至主控裝置1，主控裝置I對接收到的壓力值進行處理后產(chǎn)生壓力調(diào)節(jié)信號，并反饋給出料通道21和清洗通道22，出料通道21和清洗通道22根據(jù)接收到的壓力調(diào)節(jié)信號實時調(diào)節(jié)各通道的壓力值。各通道的壓力值滿足需求后，主控裝置I將出料控制信號傳輸至出料通道21和清洗通道22，并控制出料通道21和清洗通道22輸出相應(yīng)物料和清洗液。
[0024]每個出料通道21都包括壓力泵211、壓力傳感器212、儲料罐213和電磁閥門214。根據(jù)物品打印信息，預(yù)設(shè)壓力泵211的壓力信息并通過鍵盤模塊151輸入至微控制器12，微控制器12對輸入的壓力信息進行處理后產(chǎn)生壓力調(diào)節(jié)信號，壓力調(diào)節(jié)信號通過出料裝置接口模塊132傳輸至壓力泵211，壓力泵211根據(jù)接收到的壓力調(diào)節(jié)信號產(chǎn)生相應(yīng)的壓力并作用于儲料罐213。壓力泵211通過測壓接頭與壓力傳感器212連接，壓力傳感器212實時檢測壓力泵211的壓力值，并將檢測到的壓力值通過出料裝置接口模塊132反饋給微控制器12，微控制器12對接收到的壓力值進行處理后傳輸至IXD顯示模塊152進行實時顯示，并根據(jù)接收到的壓力值實時調(diào)節(jié)對壓力泵211的控制，從而使儲料罐213中的物料能夠穩(wěn)定傳送。微控制器12通過出料裝置接口模塊132將出料控制信號傳輸至電磁閥門214，控制電磁閥門214的開啟或關(guān)閉，當(dāng)電磁閥門214處于開啟狀態(tài)時，儲料罐213中的物料傳送至噴頭4，當(dāng)電磁閥門214處于關(guān)閉狀態(tài)時，儲料罐213停止向噴頭4傳送物料。清洗通道22的結(jié)構(gòu)與出料通道21的結(jié)構(gòu)相同，清洗通道22的儲料罐213用于盛放水等清洗液，出料通道21的儲料罐213用于盛放奶油、果醬等物料。在第一種物料打印完成、第二種物料還未開始傳送之前，主控裝置I控制清洗通道22完成對噴頭4的清洗。
[0025]上述實施例中，如圖4所示，空間定位裝置3包括X軸定位裝置31、Y軸定位裝置32和Z軸定位裝置33。其中，X軸定位裝置31包括與X軸驅(qū)動電機311連接的X軸傳動桿312以及位于X軸傳動桿312上的X軸滑塊313。Y軸定位裝置32包括與Y軸驅(qū)動電機321連接的Y軸傳動桿322。Z軸定位裝置33包括與Z軸驅(qū)動電機331連接的Z軸傳動桿332以及位于Z軸傳動桿332上的Z軸滑塊333。X軸驅(qū)動電機311、Y軸驅(qū)動電機321和Z軸驅(qū)動電機331均與出料裝置接口模塊132連接，出料裝置接口模塊132向驅(qū)動電機傳輸電機驅(qū)動信號來控制其通斷。如圖5所示，噴頭4固定連接在X軸滑塊313上，Y軸傳動桿322與X軸滑塊313連接在一起，并能夠隨X軸滑塊313 —起移動。Z軸滑塊333與X軸傳動桿312連接，使X軸傳動桿312與Y軸傳動桿322構(gòu)成的平面能夠在Z軸傳動桿332上移動。[0026]上述實施例中，X軸電機驅(qū)動模塊141、Y軸電機驅(qū)動模塊142和Z軸電機驅(qū)動模塊143分別通過5.08端子與X軸驅(qū)動電機311、Y軸驅(qū)動電機321和Z軸驅(qū)動電機331連接。
[0027]本發(fā)明單噴頭多通道三維打印機的使用方法，其包括以下步驟:
[0028]I)在各出料通道21的儲料罐213中均所需放置物料，在清洗通道22的出料罐213中放置清洗液。
[0029]2)給三維打印機接通電源，將預(yù)打印物品的信息通過接口模塊13傳輸至主控裝置I。根據(jù)預(yù)打印物品的信息，通過鍵盤模塊151在微控制器12中預(yù)設(shè)各出料通道21和清洗通道22的壓力限定值。
[0030]3)主控裝置I控制第一出料通道21將物料傳送至噴頭4，并控制空間定位裝置3帶動噴頭4打印輸出預(yù)打印物品的第一層結(jié)構(gòu)，主控裝置I控制空間定位裝置3將噴頭4移動到起始位置。
[0031]4)主控裝置I控制清洗通道22將清洗液傳送至噴頭4并對其進行沖洗，沖洗后的清洗液排放到預(yù)先準(zhǔn)備的容器中。
[0032]5)采用與步驟3)類似的操作，主控裝置I通過第二出料通道21和空間定位裝置3控制噴頭4打印輸出預(yù)打印物品的第二層結(jié)構(gòu)，并重復(fù)步驟4)對噴頭4進行沖洗。
[0033]6)采用與步驟3)類似的操作，直到打印完成預(yù)打印物品，主控裝置I控制空間定位裝置3將噴頭4移動到起始位置并對噴頭進行沖洗，關(guān)閉三維打印機電源。
[0034]實施例:以制作果醬夾層蛋糕為例，對本發(fā)明單噴頭多通道三維打印機的使用方法進行詳細(xì)說明。
[0035]在本發(fā)明單噴頭多通道三維打印機的出料控制裝置2中設(shè)置兩個出料通道21和一個清洗通道22。在其中一個出料通道21的儲料罐213中預(yù)先放置奶油，在另一個出料通道21的儲料罐213中預(yù)先放置果醬。
[0036]將打印蛋糕的信息通過USB接口模塊131傳輸至微控制器12，根據(jù)打印蛋糕的信息，通過鍵盤模塊161在微控制器12中預(yù)設(shè)兩個出料通道21和一個清洗通道22的壓力限定值。
[0037]首先，通過奶油出料通道21打印蛋糕的下奶油層，其具體過程為:微控制器12根據(jù)奶油出料通道21的壓力傳感器212實時檢測并反饋回的壓力泵211的壓力值，實時調(diào)節(jié)壓力泵211的壓力值，并通過出料裝置接口模塊132將出料控制開啟信號傳輸至電磁閥門214，控制打開電磁閥門214，儲料罐213中的奶油在壓力泵211的作用下傳送至噴頭4 ;微控制器12通過電機驅(qū)動模塊14將電機驅(qū)動信號傳輸至X軸驅(qū)動電機311、Y軸驅(qū)動電機321和Z軸驅(qū)動電機331，X軸驅(qū)動電機311帶動X軸傳動桿312和X軸滑塊313運動，Y軸驅(qū)動電機321帶動Y軸傳動桿322運動，Z軸驅(qū)動電機331帶動Z軸傳動桿332和Z軸滑塊333運動，使得固定在X軸滑塊313上的噴頭4在三維空間中打印輸出奶油層。奶油層打印完成后，微控制器12通過出料裝置接口模塊132將出料控制關(guān)閉信號傳輸至電磁閥門214，控制關(guān)閉電磁閥門214。主控裝置I通過空間定位裝置3將噴頭4移動到起始位置。
[0038]其次，通過清洗通道22對噴頭4進行清洗，其具體過程為:微控制器12根據(jù)清洗通道22的壓力傳感器212實時檢測并反饋回的壓力泵211的壓力值，實時調(diào)節(jié)壓力泵211的壓力值，并通過出料裝置接口模塊132將出料控制開啟信號傳輸至電磁閥門214，控制打開電磁閥門214，儲料罐213中的清洗液在壓力泵211的作用下傳送至噴頭4，對噴頭4進行沖洗，并將沖洗后的清洗液排放到預(yù)先準(zhǔn)備的容器中。
[0039]再次，通過果醬出料通道21打印蛋糕的果醬層，微控制器12采用與打印下奶油層相同的控制方式，打印輸出果醬層，并再次清洗噴頭4。
[0040]最后，通過奶油出料通道21打印蛋糕的上奶油層，微控制器12采用與打印下奶油層相同的控制方式，打印輸出上奶油層，并再次清洗噴頭4。至此，打印完成一果醬夾層蛋糕。
[0041]上述各實施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式和方法步驟等都是可以有所變化的，例如:可以根據(jù)需要自行增加或減少出料通道的數(shù)量，不一定采用本實例中給出的兩個。凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進行的等同變換和改進，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種單噴頭多通道三維打印機，其特征在于:它包括主控裝置、出料控制裝置、空間定位裝置和噴頭；所述主控裝置根據(jù)預(yù)設(shè)的物品打印信息，將出料控制信號和電機驅(qū)動信號分別傳輸至所述出料控制裝置和空間定位裝置，所述出料控制裝置根據(jù)接收到的出料控制信號將物料通過傳送管道傳送至所述噴頭，所述空間定位裝置根據(jù)接收到的電機驅(qū)動信號確定所述噴頭在空間的位置，所述噴頭打印輸出預(yù)打印的物品。
2.如權(quán)利要求1所述的一種單噴頭多通道三維打印機，其特征在于:所述主控裝置包括電源模塊、微控制器、接口模塊、電機驅(qū)動模塊、外部存儲器模塊和輸入輸出模塊；所述接口模塊包括USB接口模塊和出料裝置接口模塊；所述電機驅(qū)動模塊包括X軸電機驅(qū)動模塊、Y軸電機驅(qū)動模塊和Z軸電機驅(qū)動模塊；所述電源模塊為所述微控制器提供電源，PC機中預(yù)設(shè)的物品打印信息通過所述USB接口模塊傳輸至所述微控制器，所述微控制器根據(jù)接收到的物品打印信息輸出出料控制信號和電機驅(qū)動信號，出料控制信號通過所述出料裝置接口模塊傳輸至所述出料控制裝置，電機驅(qū)動信號分別通過所述X軸電機驅(qū)動模塊、Y軸電機驅(qū)動模塊和Z軸電機驅(qū)動模塊傳輸至所述空間定位裝置；所述外部存儲器模塊存儲超出所述微控制器內(nèi)部存儲空間的數(shù)據(jù)；所述輸入輸出模塊包括鍵盤模塊和LCD顯示模塊，通過所述鍵盤模塊向所述微控制器輸入系統(tǒng)狀態(tài)信息，通過所述LCD顯示模塊顯示打印進程、打 。
3.如權(quán)利要求2所述的一種單噴頭多通道三維打印機，其特征在于:在所述接口模塊中設(shè)置SD卡接口模塊，所述微控制器通過所述SD卡接口模塊直接讀取預(yù)存在SD卡中的物品打印信息。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種單噴頭多通道三維打印機，其特征在于:所述出料控制裝置包括若干出料通道和一清洗通道；所述出料通道和清洗通道均將實時檢測到的壓力值傳輸至所述主控裝置，所述主控裝置對接收到的壓力值進行處理后產(chǎn)生壓力調(diào)節(jié)信號，并反饋給所述出料通道和清洗通道，所述出料通道和清洗通道根據(jù)接收到的壓力調(diào)節(jié)信號實時調(diào)節(jié)各通道的壓力值，各通道的壓力值滿足需求后，所述主控裝置將出料控制信號傳輸至所述出料通道和清洗通道，并控制所述出料通道和清洗通道輸出相應(yīng)物料和清洗液。
5.如權(quán)利要求4所述的一種單噴頭多通道三維打印機，其特征在于:所述出料通道包括壓力泵、壓力傳感器、儲料罐和電磁閥門；根據(jù)物品打印信息，預(yù)設(shè)所述壓力泵的壓力信息并通過所述鍵盤模塊輸入至所述微控制器，所述微控制器對輸入的壓力信息進行處理后產(chǎn)生壓力調(diào)節(jié)信號，并傳輸至所述壓力泵，所述壓力泵根據(jù)接收到的壓力調(diào)節(jié)信號產(chǎn)生相應(yīng)的壓力并作用于所述儲料罐；所述壓力泵通過測壓接頭與所述壓力傳感器連接，所述壓力傳感器實時檢測所述壓力泵的壓力值，并將檢測到的壓力值反饋給所述微控制器，所述微控制器對接收到的壓力值進行處理后傳輸至所述LCD顯示模塊進行實時顯示，并根據(jù)接收到的壓力值實時調(diào)節(jié)對所述壓力泵的控制；所述微控制器將出料控制信號傳輸至所述電磁閥門，并控制所述電磁閥門開啟或關(guān)閉，所述儲料罐向所述噴頭傳送或停止傳送物料。
6.如權(quán)利要求4所述的一種單噴頭多通道三維打印機，其特征在于:所述清洗通道采用與所述出料通道相同的結(jié)構(gòu)，所述清洗通道包括壓力泵、壓力傳感器、儲料罐和電磁閥門；所述壓力泵接收所述主控裝置產(chǎn)生的壓力調(diào)節(jié)信號，所述壓力傳感器實時檢測所述壓力泵的壓力值，并將檢測到的壓力值反饋給所述主控裝置，所述主控裝置對接收到的壓力值進行處理后傳輸至所述LCD顯示模塊進行實時顯示，并根據(jù)接收到的壓力值實時調(diào)節(jié)對所述壓力泵的控制；所述微控制器將出料控制信號傳輸至所述電磁閥門，并控制所述電磁閥門開啟或關(guān)閉，所述儲料罐向所述噴頭傳送或停止傳送清洗液。
7.如權(quán)利要求1或2或3或5或6所述的一種單噴頭多通道三維打印機，其特征在于:所述空間定位裝置包括X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置；所述X軸定位裝置包括與X軸驅(qū)動電機連接的X軸傳動桿以及位于所述X軸傳動桿上的X軸滑塊；所述Y軸定位裝置包括與Y軸驅(qū)動電機連接的Y軸傳動桿；所述Z軸定位裝置包括與Z軸驅(qū)動電機連接的Z軸傳動桿以及位于所述Z軸傳動桿上的Z軸滑塊；所述X軸驅(qū)動電機、Y軸驅(qū)動電機和Z軸驅(qū)動電機均與所述出料裝置接口模塊連接，所述出料裝置接口模塊通過向驅(qū)動電機傳輸電機驅(qū)動信號控制其通斷；所述噴頭固定連接在所述X軸滑塊上，所述Y軸傳動桿與X軸滑塊連接在一起，并能夠隨所述X軸滑塊移動；所述Z軸滑塊與X軸傳動桿連接，使所述X軸傳動桿與Y軸傳動桿構(gòu)成的平面能夠在所述Z軸傳動桿上移動。
8.如權(quán)利要求7所述的一種單噴頭多通道三維打印機，其特征在于:所述X軸電機驅(qū)動模塊、Y軸電機驅(qū)動模塊和Z軸電機驅(qū)動模塊分別通過5.08端子與所述X軸驅(qū)動電機、Y軸驅(qū)動電機和Z軸驅(qū)動電機連接。
9.一種如權(quán)利要求1~8任一項所述單噴頭多通道三維打印機的使用方法，其包括以下步驟: 1)在各出料通道的儲料罐中均所需放置物料，在清洗通道的出料罐中放置清洗液； 2)給三維打印機接通電源，將預(yù)打印物品的信息通過接口模塊傳輸至主控裝置，根據(jù)預(yù)打印物品的信息，通過鍵盤模塊在微控制器中預(yù)設(shè)各出料通道和清洗通道的壓力限定值； 3)主控裝置控制第一出料通道將物料傳送至噴頭，并控制空間定位裝置帶動噴頭打印輸出預(yù)打印物品的第一層結(jié)構(gòu)，主控裝置控制空間定位裝置將噴頭移動到起始位置； 4)主控裝置控制清洗通道將清洗液傳送至噴頭并對其進行沖洗，沖洗后的清洗液排放到預(yù)先準(zhǔn)備的容器中； 5)采用與步 驟3)類似的操作，主控裝置通過第二出料通道和空間定位裝置控制噴頭打印輸出預(yù)打印物品的第二層結(jié)構(gòu)，并重復(fù)步驟4)對噴頭進行沖洗； 6)采用與步驟3)類似的操作，直到打印完成預(yù)打印物品，主控裝置控制空間定位裝置將噴頭移動到起始位置并對噴頭進行沖洗，關(guān)閉三維打印機電源。
【文檔編號】B29C67/00GK103935134SQ201410153142
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】郭昉, 段佳勇 申請人:華北科技學(xué)院