噴頭調(diào)整裝置和方法以及立體成型設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置和方法以及立體成型設(shè)備和方法，所述噴頭調(diào)整裝置包括：具有第一底面和第一斜面的第一導(dǎo)向塊，所述第一底面平行于打印機(jī)的打印平臺、具有第二斜面的第二導(dǎo)向塊、以及可在第一導(dǎo)向塊和第二導(dǎo)向塊之間位移且具有平行于打印平臺的第二底面的移動塊，噴頭安裝于所述第二底面。采用本發(fā)明的方案在進(jìn)行打印時，將不需要打印工作的噴頭抬起，進(jìn)而可有效地避免多噴頭打印過程中噴頭與打印物件之間的干涉，避免了不進(jìn)行打印工作的噴頭刮到打印對象而造成的積料和刮傷，使得打印物品表面光滑，提高了打印物品的質(zhì)量和打印效率，比現(xiàn)有技術(shù)節(jié)省打印了材料和打印工時。
【專利說明】噴頭調(diào)整裝置和方法以及立體成型設(shè)備和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三維打印技術(shù)，特別涉及一種立體成型設(shè)備(例如三維打印機(jī))的推拉式噴頭調(diào)整裝置和方法，以及立體成型設(shè)備和立體成型方法。

【背景技術(shù)】
[0002]三維(3D)打印機(jī)是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的打印機(jī)。已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。
[0003]隨著三維打印技術(shù)的高速發(fā)展，為了追求更加快速的打印需要，采用雙噴頭乃至多噴頭打印機(jī)已經(jīng)越來越被重視和使用。
[0004]現(xiàn)有的三維多噴頭打印機(jī)中，噴頭位置的設(shè)計(jì)，是將多個噴頭固定于同一基準(zhǔn)平面上。這樣無論從加工還是組裝上都會存在誤差，即無法保證每個噴頭的高度完全一致。在實(shí)際打印時，三維多噴頭只有一個噴頭工作，其它噴頭處于閑置狀態(tài)并隨著打印噴頭的方向與工作的噴頭同步運(yùn)動。這樣，當(dāng)一個噴頭打印時，其它噴頭就有可能刮到打印對象(即工作噴頭打印出的材料)，在打印精度越高的情況下這種情況發(fā)的生概率越高，進(jìn)而造成由于噴頭刮到打印對象而造成的積料、刮傷而致使打印物品表面粗糙不光滑，降低了打印物品的質(zhì)量，造成了打印效率低下，浪費(fèi)材料、工時的狀況。例如圖1所示中，噴頭A和噴頭B處于同一水平面，距離打印平臺I的高度一致，噴頭出料2的厚度在0.2?0.4mm,噴頭的噴嘴直徑為0.4mm,當(dāng)噴頭A打印出料時，噴頭B隨著噴頭A的移動方向而同步移動時，因?yàn)閲婎^A的出料2在固化時的不平整，會造成與噴頭B的高度差，使得噴頭B刮在噴頭A所打印出的對象材料表面。
[0005]因此，對于三維打印機(jī)的多噴頭設(shè)計(jì)尚具有進(jìn)一步改進(jìn)之處。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供一種噴頭調(diào)整裝置、噴頭調(diào)整方法以及立體成型設(shè)備和立體成型方法，以避免由于在立體成型時，噴頭刮到打印對象而造成的積料、刮傷而致使打印物品表面粗糙不光滑，降低打印物品的質(zhì)量，造成了打印效率低下，浪費(fèi)材料、工時等問題。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置，包括:
[0009]第一導(dǎo)向塊，具有一第一底面和第一斜面，所述第一底面平行于打印平臺，所述第一斜面與第一底面之間呈銳角；
[0010]第二導(dǎo)向塊，具有一第二斜面；
[0011]移動塊，位于所述第一導(dǎo)向塊和第二導(dǎo)向塊之間，具有一第三斜面、第四斜面和第二底面，所述第二底面平行于所述打印平臺，且噴頭安裝于所述第二底面。
[0012]進(jìn)一步，所述第一斜面、第二斜面、第三斜面、第四斜面相互平行，且第三斜面接觸于第一斜面，第四斜面接觸于第二斜面。
[0013]進(jìn)一步，所述立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置還包括:
[0014]限位裝置，用于限制所述移動塊的第二底面與所述打印平臺之間的最短限位距離。
[0015]進(jìn)一步，當(dāng)所述移動塊的第二底面與所述打印平臺之間為最短限位距離時，所述噴頭位于打印位置。
[0016]進(jìn)一步，所述限位裝置為一限位塊；
[0017]所述限位塊的頂面位于所述打印平臺以上的所述最短限位距離處，當(dāng)所述移動塊的第二底面與所述打印平臺之間達(dá)到所述最短限位距離時，所述第二底面與所述限位塊的頂面接觸。
[0018]進(jìn)一步，所述立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置還包括:
[0019]驅(qū)動裝置，連接于所述移動塊，用于驅(qū)動所述移動塊在第一導(dǎo)向塊和第二導(dǎo)向塊之間的位移。
[0020]進(jìn)一步,所述驅(qū)動裝置包括:電動馬達(dá)以及由所述電動馬達(dá)驅(qū)動的傳動元件,所述傳動元件連接于所述移動塊。
[0021]一種立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整方法，適用于如上任一項(xiàng)所述的立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置，該方法包括:
[0022]控制移動塊在第一導(dǎo)向塊和第二導(dǎo)向塊之間進(jìn)行位移，使得移動塊的第二底面與打印平臺之間為最短限位距離時，安裝于所述移動塊的第二底面的噴頭進(jìn)行打?。?br> [0023]安裝于所述移動塊的第二底面的噴頭停止打印后，移動塊在第一導(dǎo)向塊和第二導(dǎo)向塊之間進(jìn)行位移，使得移動塊的第二底面與打印平臺的間距大于所述最短限位距離。
[0024]進(jìn)一步，當(dāng)所述移動塊的第二底面與所述打印平臺之間為最短限位距離時，所述第二底面與一限位裝置的頂面接觸。
[0025]一種立體成型設(shè)備，包括:機(jī)架、打印平臺、電機(jī)組件以及噴頭組件；
[0026]所述噴頭組件包括如上任一項(xiàng)所述的噴頭調(diào)整裝置以及至少2個噴頭，所述噴頭組件連接于所述電機(jī)組件。
[0027]進(jìn)一步，所述噴頭組件的第一噴頭安裝于所述噴頭調(diào)整裝置的移動塊的第二底面；所述噴頭組件的第二噴頭固定連接于所述電機(jī)組件。
[0028]一種立體成型方法，適用于如上所述的立體成型設(shè)備，該方法包括:
[0029]所述噴頭組件的第一噴頭安裝于所述噴頭調(diào)整裝置的移動塊的第二底面，調(diào)整移動塊的第二底面與打印平臺之間為最短限位距離，控制所述第一噴頭進(jìn)行打??；
[0030]當(dāng)所述第一噴頭停止打印后，調(diào)整移動塊的第二底面與打印平臺的間距大于所述最短限位距離，控制所述噴頭組件的第二噴頭進(jìn)行打印，所述第二噴頭固定連接于電機(jī)組件。
[0031]從上述方案可以看出，采用本發(fā)明的噴頭調(diào)整裝置和方法，在進(jìn)行打印時，將不需要打印工作的噴頭抬起，進(jìn)而采用以本發(fā)明的噴頭調(diào)整裝置和方法為基礎(chǔ)的立體成型設(shè)備和方法進(jìn)行立體成型時，可有效地避免多噴頭打印過程中噴頭與打印物件之間的干涉，避免了不進(jìn)行打印工作的噴頭刮到打印對象而造成的積料和刮傷，使得打印物品表面光滑，提高了打印物品的質(zhì)量和打印效率，比現(xiàn)有技術(shù)節(jié)省打印了材料和打印工時。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為現(xiàn)有的一種三維打印機(jī)噴頭位置示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明的立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置實(shí)施例示意圖；
[0034]圖3為本發(fā)明的噴頭調(diào)整裝置應(yīng)用于立體成型設(shè)備的實(shí)施例一示意圖；
[0035]圖4為本發(fā)明的噴頭調(diào)整裝置應(yīng)用于立體成型設(shè)備的實(shí)施例二示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0037]如圖2所示，本發(fā)明的立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置實(shí)施例包括第一導(dǎo)向塊3、第二導(dǎo)向塊4、移動塊5和限位裝置。其中，第一導(dǎo)向塊3具有一第一底面31和第一斜面32,所述第一底面31平行于打印機(jī)的打印平臺1，所述第一斜面32與第一底面31之間呈銳角；第二導(dǎo)向塊4具有一第二斜面41 ;移動塊5位于第一導(dǎo)向塊3和第二導(dǎo)向塊4之間，具有一第三斜面51、第四斜面52和第二底面53，第二底面53平行于所述打印機(jī)的打印平臺1，噴頭7安裝于第二底面53 ;第一斜面32、第二斜面41、第三斜面51、第四斜面52相互平行，且第三斜面51接觸于第一斜面32，第四斜面52接觸于第二斜面41 ;限位裝置用于限制移動塊5的第二底面53與打印平臺I之間的最短限位距離H ;所述限位裝置為一限位塊6，限位塊6的頂面61位于打印平臺I以上的最短限位距離處(圖1中虛線處)。當(dāng)移動塊5的第二底面53與打印平臺I之間達(dá)到最短限位距離H時，第二底面53與限位塊6的頂面61接觸，使得移動塊5不能再繼續(xù)下移，此時，即當(dāng)移動塊5的第二底面53與打印平臺I之間為最短限位距離H時，噴頭7恰后位于打印位置。
[0038]為了驅(qū)動移動塊5的移動，本發(fā)明的噴頭調(diào)整裝置實(shí)施例中還進(jìn)一步包括驅(qū)動裝置(圖中未示出)。所述驅(qū)動裝置連接于移動塊5，用于驅(qū)動移動塊5在第一導(dǎo)向塊3和第二導(dǎo)向塊4之間的位移，以使移動塊5的第二底面53靠近或者遠(yuǎn)離打印平臺I。作為一個具體實(shí)施例，所述驅(qū)動裝置包括電動馬達(dá)以及由所述電動馬達(dá)驅(qū)動的傳動桿，所述傳動桿連接于所述移動塊5。
[0039]隨上述打印機(jī)的噴頭調(diào)整裝置，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種打印機(jī)的噴頭高度調(diào)整方法，該方法包括:
[0040]控制移動塊5在第一導(dǎo)向塊3和第二導(dǎo)向塊4之間進(jìn)行位移，使得移動塊5的第二底面53與打印平臺I之間為最短限位距離H時，安裝于移動塊5的第二底面53的噴頭7進(jìn)行打??；其中，當(dāng)移動塊5的第二底面53與打印平臺I之間為最短限位距離H時，所述第二底面53與一限位裝置(限位塊6)的頂面接觸；
[0041]安裝于移動塊5的第二底面53的噴頭7停止打印后，移動塊5在第一導(dǎo)向塊3和第二導(dǎo)向塊4之間進(jìn)行位移，使得移動塊5的第二底面53與打印平臺I的間距大于最短限位距離H。
[0042]以下結(jié)合三維多噴頭打印機(jī)對本發(fā)明的噴頭調(diào)整裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行進(jìn)一步說明。其中，噴頭B安裝于本發(fā)明的噴頭調(diào)整裝置，而噴頭A固定。
[0043]如圖3所示，立體成型設(shè)備(例如三維多噴頭打印機(jī))中，噴頭B被噴頭調(diào)整裝置拉高，噴頭A進(jìn)行打印，此時由于噴頭B被拉高，進(jìn)而噴頭B不會刮到噴頭A的打印對象。
[0044]如圖4所示，噴頭A打印結(jié)束，采用噴頭B打印時，在外動力F(來源于驅(qū)動裝置)的作用下，移動塊5沿第一導(dǎo)向塊3的第一斜面32斜下位移，位移的水平距離可以通過下式計(jì)算:
[0045]S = h/tan α
[0046]其中，S為移動塊5的橫向移動距離，h為移動塊5的縱向移動距離，α為第一斜面32和第一底面31之間的夾角。
[0047]為了防止噴頭B在打印時，噴頭A可能刮到噴頭B的打印對象的情況，噴頭B的長度要大于噴頭A的長度(例如長度相差A(yù)h)。
[0048]在移動塊5沿第一導(dǎo)向塊3的第一斜面32滑下的同時，打印平臺I下移Ah高度。這時噴頭B的高度和噴頭A的高度差為Ah，噴頭B開始打印。此時由于噴頭A沒有貼到打印平臺1，進(jìn)而噴頭A不會刮到噴頭B的打印對象。
[0049]在噴頭B打印完成后，再使用噴頭A打印時，只需要在外力作用下將移動塊5沿第一導(dǎo)向塊3的第一斜面32上滑回圖3所示位置，同時打印平臺I上移Ah高度即可。
[0050]本實(shí)施例中，配合噴頭A和噴頭B的打印，打印平臺I可進(jìn)行上下移動，以噴頭B打印時打印平臺I所在面為基準(zhǔn)面，則當(dāng)噴頭B打印完成而被噴頭調(diào)整裝置拉起，進(jìn)而將要使用噴頭A打印時，打印平臺I上移Λ h高度，以便于噴頭A的打印，在噴頭A打印過程中，雖然打印平臺I上移了 Ah高度，但是噴頭B的上移高度大于打印平臺I的上移，所以噴頭B不會刮蹭到噴頭A的出料。當(dāng)噴頭A打印完畢，將要使用噴頭B打印時，將打印平臺I下移Ah高度，并由噴頭調(diào)整裝置將噴頭B下移以進(jìn)行打印，則因?yàn)榇蛴∑脚_I下移了 Ah高度，噴頭A便不會刮蹭到新的出料，以及不會刮蹭到噴頭A之前的出料。
[0051]隨同上述噴頭調(diào)整裝置，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種立體成型設(shè)備，其包括機(jī)架、打印平臺、電機(jī)組件以及噴頭組件，其中，所述噴頭組件包括了上述的噴頭調(diào)整裝置以及至少2個噴頭，所述噴頭組件連接于所述電機(jī)組件。
[0052]在所述噴頭組件中，第一噴頭安裝于所述噴頭調(diào)整裝置的移動塊5的第二底面53，第二噴頭固定連接于所述電機(jī)組件。
[0053]隨同上述立體成型設(shè)備，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種立體成型方法，該方法包括:
[0054]所述噴頭組件的第一噴頭安裝于所述噴頭調(diào)整裝置的移動塊5的第二底面53，調(diào)整移動塊5的第二底面53與打印平臺I之間為最短限位距離H，控制所述第一噴頭進(jìn)行打??；
[0055]當(dāng)所述第一噴頭停止打印后，調(diào)整移動塊5的第二底面53與打印平臺I的間距大于所述最短限位距離H，控制所述噴頭組件的第二噴頭進(jìn)行打印，所述第二噴頭固定連接于電機(jī)組件。
[0056]本發(fā)明實(shí)施例提供的立體成型設(shè)備例如三維(3D)打印機(jī)。
[0057]在使用多噴頭的立體成型設(shè)備中，采用本發(fā)明的噴頭調(diào)整裝置和方法，在進(jìn)行打印時，將不需要打印工作的噴頭抬起，進(jìn)而采用以本發(fā)明的噴頭調(diào)整裝置和方法為基礎(chǔ)的立體成型設(shè)備和方法進(jìn)行立體成型時，可有效地避免多噴頭打印過程中噴頭與打印物件之間的干涉，避免了不進(jìn)行打印工作的噴頭刮到打印對象而造成的積料和刮傷，使得打印物品表面光滑，提高了打印物品的質(zhì)量和打印效率，比現(xiàn)有技術(shù)節(jié)省打印了材料和打印工時。
[0058]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置，其特征在于，包括: 第一導(dǎo)向塊，具有一第一底面和第一斜面，所述第一底面平行于打印平臺，所述第一斜面與第一底面之間呈銳角； 第二導(dǎo)向塊，具有一第二斜面； 移動塊，位于所述第一導(dǎo)向塊和第二導(dǎo)向塊之間，具有一第三斜面、第四斜面和第二底面，所述第二底面平行于所述打印平臺，且噴頭安裝于所述第二底面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置，其特征在于:所述第一斜面、第二斜面、第三斜面、第四斜面相互平行，且第三斜面接觸于第一斜面，第四斜面接觸于第二斜面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置，其特征在于，所述立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置還包括: 限位裝置，用于限制所述移動塊的第二底面與所述打印平臺之間的最短限位距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置，其特征在于:當(dāng)所述移動塊的第二底面與所述打印平臺之間為最短限位距離時，所述噴頭位于打印位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置，其特征在于: 所述限位裝置為一限位塊； 所述限位塊的頂面位于所述打印平臺以上的所述最短限位距離處，當(dāng)所述移動塊的第二底面與所述打印平臺之間達(dá)到所述最短限位距離時，所述第二底面與所述限位塊的頂面接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置，其特征在于，所述立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置還包括: 驅(qū)動裝置，連接于所述移動塊，用于驅(qū)動所述移動塊在第一導(dǎo)向塊和第二導(dǎo)向塊之間的位移。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包括:電動馬達(dá)以及由所述電動馬達(dá)驅(qū)動的傳動元件，所述傳動元件連接于所述移動塊。
8.一種立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整方法，適用于權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整裝置，該方法包括: 控制移動塊在第一導(dǎo)向塊和第二導(dǎo)向塊之間進(jìn)行位移，使得移動塊的第二底面與打印平臺之間為最短限位距離時，安裝于所述移動塊的第二底面的噴頭進(jìn)行打印； 安裝于所述移動塊的第二底面的噴頭停止打印后，移動塊在第一導(dǎo)向塊和第二導(dǎo)向塊之間進(jìn)行位移，使得移動塊的第二底面與打印平臺的間距大于所述最短限位距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的立體成型設(shè)備的噴頭調(diào)整方法，其特征在于:當(dāng)所述移動塊的第二底面與所述打印平臺之間為最短限位距離時，所述第二底面與一限位裝置的頂面接觸。
10.一種立體成型設(shè)備，包括:機(jī)架、打印平臺、電機(jī)組件以及噴頭組件；其特征在于: 所述噴頭組件包括權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的噴頭調(diào)整裝置以及至少2個噴頭，所述噴頭組件連接于所述電機(jī)組件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的立體成型設(shè)備，其特征在于:所述噴頭組件的第一噴頭安裝于所述噴頭調(diào)整裝置的移動塊的第二底面；所述噴頭組件的第二噴頭固定連接于所述電機(jī)組件。
12.—種立體成型方法，適用于權(quán)利要求10所述的立體成型設(shè)備，該方法包括: 所述噴頭組件的第一噴頭安裝于所述噴頭調(diào)整裝置的移動塊的第二底面，調(diào)整移動塊的第二底面與打印平臺之間為最短限位距離，控制所述第一噴頭進(jìn)行打印； 當(dāng)所述第一噴頭停止打印后，調(diào)整移動塊的第二底面與打印平臺的間距大于所述最短限位距離，控制所述噴頭組件的第二噴頭進(jìn)行打印，所述第二噴頭固定連接于電機(jī)組件。
【文檔編號】B29C67/00GK104309129SQ201410610295
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】李繼新, 張廷威, 張予, 蔡世光 申請人:英華達(dá)（上海）科技有限公司, 英華達(dá)(上海)電子有限公司, 英華達(dá)股份有限公司