一種擠出頭斷料自動(dòng)切換的3d打印的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種擠出頭斷料自動(dòng)切換的3D打印機(jī),其包括機(jī)架,Z向?qū)к壣匣瑒?dòng)連接有Z向滑座,Z向滑座上設(shè)有打印平臺(tái)組件;機(jī)架頂部設(shè)有X向?qū)к?,X向?qū)к壣匣瑒?dòng)連接有X向滑座;X向滑座的下端設(shè)有Y向?qū)к?,Y向?qū)к壣匣瑒?dòng)連接有Y向滑座;Y向滑座下端設(shè)有向打印平臺(tái)組件的臺(tái)面擠噴熔化打印絲料的擠出頭組件;擠出頭組件包括第一打印絲料擠出單元和第二打印絲料擠出單元;第一打印絲料擠出單元中設(shè)有第一斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu),第二打印絲料擠出單元中設(shè)有第二斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu),3D打印機(jī)還包括控制器。本發(fā)明利用雙打印絲料擠出單元的特點(diǎn),并通過(guò)斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)是否斷料,若出現(xiàn)斷料,則切換至另一個(gè)打印絲料擠出單元繼續(xù)打印。
【專利說(shuō)明】一種擠出頭斷料自動(dòng)切換的3D打印機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3D打印機(jī)領(lǐng)域,尤其涉及一種擠出頭斷料自動(dòng)切換的3D打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印機(jī),即快速成型技術(shù)的一種機(jī)器,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。過(guò)去其常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型,現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。
[0003]現(xiàn)在主流的3D打印技術(shù)主要包括四種:光固化成型(SLA),三維粉末粘接(3DP),選擇性激光燒結(jié)(SLS),熔融沉積快速成型(FDM)。
[0004]熔絲沉積打印機(jī)是將絲狀熱熔性材料加熱融化,通過(guò)帶有一個(gè)微細(xì)噴嘴的噴頭擠噴出來(lái)。工作時(shí),先確定各層間距,計(jì)算機(jī)對(duì)三維電腦模型進(jìn)行切片,生成路徑,然后在計(jì)算機(jī)控制下噴頭按路徑移動(dòng)出料,熱熔材料粘結(jié)在工作臺(tái)上或前一層已固化的層面上,每固化一層工作臺(tái)下移一個(gè)層間距,如此反復(fù)逐層制作,直至最后一層,通過(guò)材料的層層堆積形成最終成品。
[0005]然而現(xiàn)有的FDM普遍都只是一個(gè)熔絲擠出頭,若熔絲擠出頭出現(xiàn)斷料,打印工作就無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行,之前形成部分的模型只能報(bào)廢,造成材料的大量浪費(fèi)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、減少生產(chǎn)浪費(fèi)的擠出頭斷料自動(dòng)切換的3D打印機(jī)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種擠出頭斷料自動(dòng)切換的3D打印機(jī),包括機(jī)架,機(jī)架的底部設(shè)有底板;所述底板上垂直設(shè)有支撐架,支撐架一側(cè)設(shè)有Z向?qū)к?,Z向?qū)к壣匣瑒?dòng)連接有Z向滑座,Z向滑座由Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)在Z向?qū)к壣匣瑒?dòng),所述Z向滑座上設(shè)有打印平臺(tái)組件;所述機(jī)架頂部設(shè)有X向?qū)к墸琗向?qū)к壣匣瑒?dòng)連接有X向滑座,X向滑座由X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)在X向?qū)к壣匣瑒?dòng);所述X向滑座的下端設(shè)有Y向?qū)к?,Y向?qū)к壣匣瑒?dòng)連接有Y向滑座,Y向滑座由Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)在Y向?qū)к壣匣瑒?dòng);所述Y向滑座下端設(shè)有向打印平臺(tái)組件的臺(tái)面擠噴熔化打印絲料的擠出頭組件;所述擠出頭組件包括第一打印絲料擠出單元和第二打印絲料擠出單元;所述第一打印絲料擠出單元中設(shè)有第一斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu),第二打印絲料擠出單元中設(shè)有第二斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu),所述3D打印機(jī)還包括控制器,第一斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)和第二斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)輸出端分別與控制器電連接,所述控制器控制第一打印絲料擠出單元和第二打印絲料擠出單元出絲;所述第一打印絲料擠出單元單獨(dú)出絲時(shí),若第一斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到第一打印絲料擠出單元出絲過(guò)程中出現(xiàn)斷料,控制器控制第一打印絲料擠出單元停止工作,并切換第二打印絲料擠出單元出絲;
或所述第二打印絲料擠出單元單獨(dú)出絲時(shí),若第二斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到第二打印絲料擠出單元出絲過(guò)程中出現(xiàn)斷料,控制器控制第二打印絲料擠出單元停止工作,并切換第一打印絲料擠出單元出絲。
[0008]所述第一打印絲料擠出單元包括第一送絲對(duì)輥、第一導(dǎo)絲管、第一加熱件和第一擠出頭,所述第一送絲對(duì)輥包括第一主動(dòng)送絲輥和第一被動(dòng)送絲輥,第一主動(dòng)送絲輥和第一被動(dòng)送絲輥夾持對(duì)輥傳送第一打印絲料,所述第一打印絲料穿過(guò)第一送絲對(duì)輥后再穿過(guò)第一導(dǎo)絲管進(jìn)入第一加熱件中,加熱熔融后從第一擠出頭噴出;所述第一主動(dòng)送絲輥由第一送絲電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),第一送絲電機(jī)電連接至控制器;所述第一斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括第一斷料檢測(cè)層和第一光電傳感器,所述第一斷料檢測(cè)層設(shè)在第一被動(dòng)送絲輥的軸向側(cè)面,所述第一光電傳感器設(shè)在第一斷料檢測(cè)層一側(cè),檢測(cè)第一被動(dòng)送絲輥是否帶動(dòng)第一斷料檢測(cè)層旋轉(zhuǎn)。
[0009]所述第二打印絲料擠出單元包括第二送絲對(duì)輥、第二導(dǎo)絲管、第二加熱件和第二擠出頭,所述第二送絲對(duì)輥包括第二主動(dòng)送絲輥和第二被動(dòng)送絲輥,第二主動(dòng)送絲輥和第二被動(dòng)送絲輥夾持對(duì)輥傳送第二打印絲料,所述第二打印絲料穿過(guò)第二送絲對(duì)輥后再穿過(guò)第二導(dǎo)絲管進(jìn)入第二加熱件中,加熱熔融后從第二擠出頭噴出;所述第二主動(dòng)送絲輥由第二送絲電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),第二送絲電機(jī)電連接至控制器;所述第二斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括第二斷料檢測(cè)層和第二光電傳感器,所述第二斷料檢測(cè)層設(shè)在第二被動(dòng)送絲輥的軸向側(cè)面,所述第二光電傳感器設(shè)在第二斷料檢測(cè)層一側(cè),檢測(cè)第二被動(dòng)送絲輥是否帶動(dòng)第二斷料檢測(cè)層旋轉(zhuǎn)。
[0010]所述打印平臺(tái)組件包括加熱組件和打印臺(tái),所述打印臺(tái)可拆卸固定在加熱組件上;所述打印臺(tái)由多節(jié)面板依序連接而成,相鄰兩節(jié)面板通過(guò)鉸鏈連接。
[0011]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案,利用雙打印絲料擠出單元的特點(diǎn),并通過(guò)斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)是否斷料,若出現(xiàn)斷料,則切換至另一個(gè)打印絲料擠出單元繼續(xù)打印。這樣的方式,不僅提高生產(chǎn)效率,而且可以避免材料的大量浪費(fèi),降低生產(chǎn)成本。另外,本發(fā)明是在現(xiàn)有的FDM的打印機(jī)上進(jìn)行改造,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠。
[0012]【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為擠出頭組件的示意圖;
圖3為打印臺(tái)的示意圖。
[0013]【具體實(shí)施方式】
如圖1、圖2或圖3所不,本發(fā)明包括機(jī)架1,機(jī)架I的底部設(shè)有底板2 ;所述底板2上垂直設(shè)有支撐架7,支撐架7 —側(cè)設(shè)有Z向?qū)к?,Z向?qū)к?上滑動(dòng)連接有Z向滑座4,Z向滑座4由Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)在Z向?qū)к?上滑動(dòng),所述Z向滑座4上設(shè)有打印平臺(tái)組件;所述機(jī)架I頂部設(shè)有X向?qū)к?,X向?qū)к?上滑動(dòng)連接有X向滑座10,X向滑座10由X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)在X向?qū)к?上滑動(dòng);所述X向滑座10的下端設(shè)有Y向?qū)к?1,Y向?qū)к?1上滑動(dòng)連接有Y向滑座12,Y向滑座12由Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)在Y向?qū)к?1上滑動(dòng);所述Y向滑座12下端設(shè)有向打印平臺(tái)組件的臺(tái)面擠噴熔化打印絲料的擠出頭組件8 ;所述擠出頭組件8包括第一打印絲料擠出單元81和第二打印絲料擠出單元82 ;所述第一打印絲料擠出單元中81設(shè)有第一斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu),第二打印絲料擠出單元82中設(shè)有第二斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu),所述3D打印機(jī)還包括控制器,第一斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)和第二斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)輸出端分別與控制器電連接,所述控制器控制第一打印絲料擠出單元81和第二打印絲料擠出單元82出絲;
所述第一打印絲料擠出單元81單獨(dú)出絲時(shí),若第一斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到第一打印絲料擠出單元81出絲過(guò)程中出現(xiàn)斷料,控制器控制第一打印絲料擠出單元81停止工作,并切換第二打印絲料擠出單元82出絲;
或所述第二打印絲料擠出單元82單獨(dú)出絲時(shí),若第二斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到第二打印絲料擠出單元82出絲過(guò)程中出現(xiàn)斷料,控制器控制第二打印絲料擠出單元82停止工作,并切換第一打印絲料擠出單元81出絲。
[0014]所述第一打印絲料擠出單元81包括第一送絲對(duì)輥、第一導(dǎo)絲管813、第一加熱件814和第一擠出頭815,所述第一送絲對(duì)輥包括第一主動(dòng)送絲輥811和第一被動(dòng)送絲輥812,第一主動(dòng)送絲輥811和第一被動(dòng)送絲輥812夾持對(duì)輥傳送第一打印絲料816,所述第一打印絲料816穿過(guò)第一送絲對(duì)輥后再穿過(guò)第一導(dǎo)絲管813進(jìn)入第一加熱件814中,加熱熔融后從第一擠出頭815噴出;所述第一主動(dòng)送絲輥811由第一送絲電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),第一送絲電機(jī)電連接至控制器;所述第一斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括第一斷料檢測(cè)層83和第一光電傳感器(圖中未不出),所述第一斷料檢測(cè)層83設(shè)在第一被動(dòng)送絲棍812的軸向側(cè)面,所述第一光電傳感器設(shè)在第一斷料檢測(cè)層83 —側(cè),檢測(cè)第一被動(dòng)送絲輥812是否帶動(dòng)第一斷料檢測(cè)層83旋轉(zhuǎn)。第一斷料檢測(cè)層83的表面由兩種不同的檢測(cè)區(qū)域間隔排布組成的一個(gè)的圓形圖層,具體的兩種檢測(cè)區(qū)域可以為:其中一種為高電平的檢測(cè)區(qū)域,另一種為低電平的檢測(cè)區(qū)域,若第一光電傳感器檢測(cè)到的一直為高電平或低電平,表示第一被動(dòng)送絲輥812處于靜止?fàn)顟B(tài),則表明第一打印絲料擠出單元81沒(méi)在出絲,即第一打印絲料擠出單元81處于斷料狀態(tài);若第一光電傳感器交替測(cè)檢到高電平和低電平,則第一打印絲料擠出單元81處于正常出絲狀態(tài)。
[0015]所述第二打印絲料擠出單元82包括第二送絲對(duì)輥、第二導(dǎo)絲管823、第二加熱件824和第二擠出頭825,所述第二送絲對(duì)輥包括第二主動(dòng)送絲輥821和第二被動(dòng)送絲輥822,第二主動(dòng)送絲輥821和第二被動(dòng)送絲輥822夾持對(duì)輥傳送第二打印絲料826,所述第二打印絲料826穿過(guò)第二送絲對(duì)輥后再穿過(guò)第二導(dǎo)絲管823進(jìn)入第二加熱件824中,加熱熔融后從第二擠出頭825噴出;所述第二主動(dòng)送絲輥821由第二送絲電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),第二送絲電機(jī)電連接至控制器;所述第二斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括第二斷料檢測(cè)層84和第二光電傳感器(圖中未示出),所述第二斷料檢測(cè)層84設(shè)在第二被動(dòng)送絲輥822的軸向側(cè)面,所述第二光電傳感器設(shè)在第二斷料檢測(cè)層84 —側(cè),檢測(cè)第二被動(dòng)送絲輥822是否帶動(dòng)第二斷料檢測(cè)層84旋轉(zhuǎn),以判定第二打印絲料擠出單元82在出絲過(guò)程中是否出現(xiàn)斷料。第二斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)與上述的第一斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和原理相同,不再詳細(xì)表述。
[0016]所述打印平臺(tái)組件包括加熱組件5和打印臺(tái)6,所述打印臺(tái)6可拆卸固定在加熱組件5上;所述打印臺(tái)6由多節(jié)面板61依序連接而成,相鄰兩節(jié)面板61通過(guò)鉸鏈連接。加熱組件5將打印臺(tái)6加熱至80-120°C并保溫,擠出頭組件8將熔化的絲料在打印臺(tái)6上逐層打印,最終形成一個(gè)立體模型。待整個(gè)立體模型打印結(jié)束后,將打印臺(tái)6從加熱組件5上拆卸下來(lái),然后將面板61逐節(jié)順序地與立體模型剝離。這樣的結(jié)構(gòu),打印成型的立體模型不僅可以很方便地從打印臺(tái)6上剝離,又不會(huì)造成立體模型損壞,使用非常簡(jiǎn)單、方便。
【權(quán)利要求】
1.一種擠出頭斷料自動(dòng)切換的3D打印機(jī),包括機(jī)架,機(jī)架的底部設(shè)有底板;所述底板上垂直設(shè)有支撐架,支撐架一側(cè)設(shè)有Z向?qū)к?,Z向?qū)к壣匣瑒?dòng)連接有Z向滑座,Z向滑座由Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)在Z向?qū)к壣匣瑒?dòng),所述Z向滑座上設(shè)有打印平臺(tái)組件;所述機(jī)架頂部設(shè)有X向?qū)к?,X向?qū)к壣匣瑒?dòng)連接有X向滑座,X向滑座由X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)在X向?qū)к壣匣瑒?dòng);所述X向滑座的下端設(shè)有Y向?qū)к?,Y向?qū)к壣匣瑒?dòng)連接有Y向滑座,Y向滑座由Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)在Y向?qū)к壣匣瑒?dòng);所述Y向滑座下端設(shè)有向打印平臺(tái)組件的臺(tái)面擠噴熔化打印絲料的擠出頭組件;其特征在于:所述擠出頭組件包括第一打印絲料擠出單元和第二打印絲料擠出單元;所述第一打印絲料擠出單元中設(shè)有第一斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu),第二打印絲料擠出單元中設(shè)有第二斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu),所述3D打印機(jī)還包括控制器,第一斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)和第二斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)輸出端分別與控制器電連接,所述控制器控制第一打印絲料擠出單元和第二打印絲料擠出單元出絲; 所述第一打印絲料擠出單元單獨(dú)出絲時(shí),若第一斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到第一打印絲料擠出單元出絲過(guò)程中出現(xiàn)斷料,控制器控制第一打印絲料擠出單元停止工作,并切換第二打印絲料擠出單元出絲; 或所述第二打印絲料擠出單元單獨(dú)出絲時(shí),若第二斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到第二打印絲料擠出單元出絲過(guò)程中出現(xiàn)斷料,控制器控制第二打印絲料擠出單元停止工作,并切換第一打印絲料擠出單元出絲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠出頭斷料自動(dòng)切換的3D打印機(jī),其特征在于:所述第一打印絲料擠出單元包括第一送絲對(duì)輥、第一導(dǎo)絲管、第一加熱件和第一擠出頭,所述第一送絲對(duì)棍包括第一主動(dòng)送絲棍和第一被動(dòng)送絲棍,第一主動(dòng)送絲棍和第一被動(dòng)送絲棍夾持對(duì)輥傳 送第一打印絲料,所述第一打印絲料穿過(guò)第一送絲對(duì)輥后再穿過(guò)第一導(dǎo)絲管進(jìn)入第一加熱件中,加熱熔融后從第一擠出頭噴出;所述第一主動(dòng)送絲棍由第一送絲電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),第一送絲電機(jī)電連接至控制器;所述第一斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括第一斷料檢測(cè)層和第一光電傳感器,所述第一斷料檢測(cè)層設(shè)在第一被動(dòng)送絲輥的軸向側(cè)面,所述第一光電傳感器設(shè)在第一斷料檢測(cè)層一側(cè),檢測(cè)第一被動(dòng)送絲輥是否帶動(dòng)第一斷料檢測(cè)層旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠出頭斷料自動(dòng)切換的3D打印機(jī),其特征在于:所述第二打印絲料擠出單元包括第二送絲對(duì)輥、第二導(dǎo)絲管、第二加熱件和第二擠出頭,所述第二送絲對(duì)輥包括第二主動(dòng)送絲輥和第二被動(dòng)送絲輥,第二主動(dòng)送絲輥和第二被動(dòng)送絲輥夾持對(duì)輥傳送第二打印絲料,所述第二打印絲料穿過(guò)第二送絲對(duì)輥后再穿過(guò)第二導(dǎo)絲管進(jìn)入第二加熱件中,加熱熔融后從第二擠出頭噴出;所述第二主動(dòng)送絲輥由第二送絲電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),第二送絲電機(jī)電連接至控制器;所述第二斷料檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括第二斷料檢測(cè)層和第二光電傳感器,所述第二斷料檢測(cè)層設(shè)在第二被動(dòng)送絲輥的軸向側(cè)面,所述第二光電傳感器設(shè)在第二斷料檢測(cè)層一側(cè),檢測(cè)第二被動(dòng)送絲輥是否帶動(dòng)第二斷料檢測(cè)層旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠出頭斷料自動(dòng)切換的3D打印機(jī),其特征在于:所述打印平臺(tái)組件包括加熱組件和打印臺(tái),所述打印臺(tái)可拆卸固定在加熱組件上;所述打印臺(tái)由多節(jié)面板依序連接而成,相鄰兩節(jié)面板通過(guò)鉸鏈連接。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK104015368SQ201410298191
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】林永宗 申請(qǐng)人:漳州長(zhǎng)峰電腦設(shè)備有限公司