一種3d打印機(jī)及其打印方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種3D打印機(jī)及其打印方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]3D打印，即快速成型技術(shù)的一種，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)。熔融擠出成型(FDM)工藝的材料一般是熱塑性材料，如蠟、ABS、PC、尼龍等，以絲狀供料。材料在噴頭內(nèi)被加熱熔化。噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將熔化的材料擠出，材料迅速固化，并與周?chē)牟牧险辰Y(jié)。每一個(gè)層片都是在上一層上堆積而成，上一層對(duì)當(dāng)前層起到定位和支撐的作用。隨著高度的增加，層片輪廓的面積和形狀都會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)形狀發(fā)生較大的變化時(shí)，容易出現(xiàn)故障情況，造成模型與實(shí)際產(chǎn)品的偏差，導(dǎo)致打印件品質(zhì)降低，傳統(tǒng)監(jiān)控打印件品質(zhì)是通過(guò)操作人員長(zhǎng)時(shí)間地守在打印機(jī)旁，即時(shí)查看打印狀況，這類(lèi)工作方式工作強(qiáng)度大，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，當(dāng)操作人員中途離開(kāi)，打印中現(xiàn)故障時(shí)，則無(wú)法即時(shí)地了解。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之不足，而提供一種3D打印機(jī)及其打印方法，其能夠有效的對(duì)打印件進(jìn)行監(jiān)控，確保了打印件的質(zhì)量，同時(shí)還能夠有效的降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少勞力投入。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決措施如下:一種3D打印機(jī)，包括:裝有第一線(xiàn)性滑軌的基座，所述基座頂端面的兩端分別設(shè)置有擋板和側(cè)壁，所述第一線(xiàn)性滑軌的一端與所述擋板相抵、另一端與所述側(cè)壁相抵；安裝有第二線(xiàn)性滑軌的承載臺(tái)，所述承載臺(tái)滑動(dòng)的設(shè)置在所述第一線(xiàn)性滑軌上；滑動(dòng)設(shè)置在所述第二線(xiàn)性滑軌上的工作平臺(tái)，所述工作平臺(tái)的中央可拆卸的設(shè)置有打印基板；安裝在所述側(cè)壁上用于提供Z軸方向移動(dòng)量的滾珠絲杠單元；設(shè)置在所述滾珠絲杠單元上用于安裝噴頭裝置的橫梁部；以及安裝在所述工作平臺(tái)和所述噴頭裝置上用于采集打印件圖像信息的相機(jī)裝置；其中，所述第一線(xiàn)性滑軌與所述第二線(xiàn)性滑軌垂直交錯(cuò)設(shè)置，所述第一線(xiàn)性滑軌沿著Y軸方向延伸，所述第二線(xiàn)性滑軌沿著X軸方向延伸。
[0005]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述相機(jī)裝置包括安裝在所述工作平臺(tái)的一邊角處用于拍攝所述打印件軸側(cè)圖的第一相機(jī)單元、安裝在所述工作平臺(tái)的邊沿用于拍攝所述打印件主視圖的第二相機(jī)單元、用于拍攝所述打印件左視圖的第三相機(jī)單元、用于拍攝所述打印件右視圖的第四相機(jī)單元、用于拍攝所述打印件后視圖的第五相機(jī)單元以及安裝在所述噴頭裝置上用于拍攝所述打印件俯視圖的第六相機(jī)單元，其中，所述第二相機(jī)單元、所述第三相機(jī)單元、所述第四相機(jī)單元和所述第五相機(jī)單元分別安裝在所述工作平臺(tái)的前邊沿、左邊沿、右邊沿和后邊沿的中點(diǎn)處。
[0006]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第一相機(jī)單元、所述第二相機(jī)單元、所述第三相機(jī)單元、所述第四相機(jī)單元和所述第五相機(jī)單元分別包括一直線(xiàn)滑軌以及一通過(guò)滑塊活動(dòng)設(shè)置在所述直線(xiàn)滑軌上的相機(jī)，所述直線(xiàn)滑軌垂直設(shè)置于所述工作平臺(tái)上，所述相機(jī)的兩側(cè)還設(shè)置有光源。
[0007]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第六相機(jī)單元固定設(shè)置在所述噴頭裝置上，其中，所述第六相機(jī)單元包括一相機(jī)和設(shè)置在所述相機(jī)兩側(cè)的光源。
[0008]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述承載臺(tái)的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有一對(duì)第一限位傳感器，所述工作平臺(tái)一對(duì)相向側(cè)壁上分別設(shè)置有一第二限位傳感器。
[0009]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述基座上安裝有罩殼，所述罩殼包括一主殼體、鉸接在所述主殼體上的防護(hù)門(mén)，其中，所述主殼體包括右防護(hù)板、左反護(hù)板以及連接所述右防護(hù)板和所述左反護(hù)板的頂防護(hù)板，所述防護(hù)門(mén)的底端面與所述擋板的頂端面相抵。
[0010]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述主殼體一體沖壓成型。
[0011]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述側(cè)壁呈倒置的“L”型。
[0012]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述噴頭裝置內(nèi)置有用于熔化塑料原材料的加熱腔。
[0013]—種3D打印機(jī)的打印方法，包括:
[0014]步驟一，打開(kāi)罩殼上的防護(hù)門(mén)，將打印基板安裝在工作平臺(tái)上，將打印件的加工數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至3D打印機(jī)內(nèi)；
[0015]步驟二，將ABS塑料原材料通過(guò)抽絲機(jī)抽成絲狀，再將絲狀的ABS原材料送入噴頭裝置，開(kāi)啟所述噴頭裝置內(nèi)部的加熱腔，絲狀的ABS原材料在加熱腔內(nèi)被加熱熔化，再將所述防護(hù)門(mén)關(guān)閉；
[0016]步驟三，工作平臺(tái)在基座上作X-Y平面運(yùn)動(dòng)，熔融后的絲材通過(guò)噴頭裝置的噴頭擠噴出來(lái)，涂覆在所述打印基板上；
[0017]步驟四，當(dāng)所述打印基板上絲材的溫度低于固化溫度后開(kāi)始固化成型，所述噴頭裝置在滾珠絲杠單元的帶動(dòng)下在Z軸方向上移動(dòng)一層的高度，進(jìn)行下一層的涂覆；
[0018]步驟五，每涂覆完一層后，利用相機(jī)裝置依次采集打印基板上打印件的軸側(cè)圖、主視圖、左視圖、右視圖、后視圖和俯視圖的圖像信息，并發(fā)送至控制單元與所述控制單元內(nèi)預(yù)設(shè)的實(shí)際產(chǎn)品的軸側(cè)圖、主視圖、左視圖、右視圖、后視圖和俯視圖的圖像進(jìn)行比較；
[0019]步驟八，若所述打印件的軸側(cè)圖、主視圖、左視圖、右視圖、后視圖和俯視圖的圖像信息與所述控制單元內(nèi)預(yù)設(shè)的實(shí)際產(chǎn)品的軸側(cè)圖、主視圖、左視圖、右視圖、后視圖和俯視圖的圖像相符合，則進(jìn)行下一層涂覆；若不符合，則所述控制單元控制3D打印機(jī)中斷打印，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)操作人員進(jìn)行檢修，檢修完成后再繼續(xù)進(jìn)行打印工作；
[0020]步驟七，打印結(jié)束后，再次打開(kāi)所述防護(hù)門(mén)，將所述打印基板連同打印在所述打印基板上的打印件模型一同拆卸下來(lái)，再利用工具將打印件從所述打印基板上取下，然后將所述打印基板表面清理干凈，完成整個(gè)打印過(guò)程。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明無(wú)需在3D打印機(jī)旁安排操作人員看守，只需通過(guò)相機(jī)裝置來(lái)監(jiān)控打印件的打印情況，能夠有效的監(jiān)控打印件的質(zhì)量，一旦出現(xiàn)打印的質(zhì)量問(wèn)題就能立刻去現(xiàn)場(chǎng)做出相應(yīng)處理，提高了打印件的打印質(zhì)量，省時(shí)省力，降低了勞動(dòng)成本的投入。
【附圖說(shuō)明】
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[0022]以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉幌薅ū景l(fā)明的范圍。其中:
[0023]圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明除去罩殼后的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明除去罩殼后的俯視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5為本發(fā)明除去罩殼后的主視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6為本發(fā)明的罩殼的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0029]圖7為本發(fā)明的主殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中，10、基座；11、第一線(xiàn)性滑軌；12、擋板；13、側(cè)壁；20、承載臺(tái)；21、第二線(xiàn)性滑軌；22、第一限位傳感器；30、工作平臺(tái)；31、打印基板；32、第二限位傳感器；40、相機(jī)裝置；41、第一相機(jī)單元；42、第二相機(jī)單元；43、第三相機(jī)單元；44、第四相機(jī)單元；45、第五相機(jī)單元；46、第六相機(jī)單元；50、噴頭裝置；60、橫梁部；70、滾珠絲杠單元；80、罩殼；81、主殼體；811、右防護(hù)板;812、頂防護(hù)板;813、左反護(hù)板；82、防護(hù)門(mén)。
【具體實(shí)施方式】
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[0031]實(shí)施例:以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效，本實(shí)施例中提到的“上方”、“下方”、“頂部”、“底端”等描述是按照通常的意義而定義的，比如，參考重力的方向定義，重力的方向是下方，相反的方向是上方，類(lèi)似地在上方的是頂部或者頂端，在下方的是底部或底端，也僅為便于敘述明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，也當(dāng)視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0032]見(jiàn)圖1和圖2所示，一種3D打印機(jī)，包括:安裝有第一線(xiàn)性滑軌11的基座10，所述基座10頂端面的兩端分別設(shè)置有擋板12和側(cè)壁13，所述第一線(xiàn)性滑軌11的一端與所述擋板12相抵、另一端與所述側(cè)壁13相抵，所述側(cè)壁13呈倒置的“L”型；安裝有第二線(xiàn)性滑軌21的承載臺(tái)20，所述承載臺(tái)20滑動(dòng)的設(shè)置在所述第一線(xiàn)性滑軌11上；滑動(dòng)設(shè)置在所述第二線(xiàn)性滑軌21上的工作平臺(tái)30，所述工作平臺(tái)30的中央可拆卸的設(shè)置有打印基板31 ;安裝在所述側(cè)壁13上用于提供Z軸方向移動(dòng)量的滾珠絲杠單元70 ;設(shè)置在所述滾珠絲杠單元70上用于安裝噴頭裝置50的橫梁部60，所述噴頭裝置50內(nèi)置有用于熔化塑料原材料的加熱腔；以及安裝在所述工作平臺(tái)30和所述噴頭裝置50上用于采集打印件圖像信息的相機(jī)裝置40 ;其中，所述第一線(xiàn)性滑軌11與所述第二線(xiàn)性滑軌21垂直交錯(cuò)設(shè)置，所述第一線(xiàn)性滑軌11沿著Y軸方向延伸，所述第二線(xiàn)性滑軌21沿著X軸方向延伸。所述工作平臺(tái)30能夠沿著所述第一線(xiàn)性滑軌11和所述第二線(xiàn)性滑軌21作Y軸、X軸方向的運(yùn)動(dòng)，所述噴頭裝置50能夠沿著所述滾珠絲杠單元70作Z軸方向的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)打印件的3D打印。
[0033]見(jiàn)圖2和圖3所示，所述相機(jī)裝置40包括安裝在所述工作平臺(tái)30的一邊角處用于拍攝所述打印件軸側(cè)圖的第一相機(jī)單元41、安裝在所述工作平臺(tái)30的邊沿用于拍攝所述打印件主視圖的第二相機(jī)單元42、用于拍攝所述打印件左視圖的第三相機(jī)單元43、用于拍攝所述打印件右視圖的第四相機(jī)單元44、用于拍攝所述打印件后視圖的第五相機(jī)單元45以及安裝在所述噴頭裝置50上用于拍攝所述打印件俯視圖的第六相機(jī)單元46，其中，所述第二相機(jī)單元42、所述第三相機(jī)單元43、所述第四相機(jī)單元44和所述第五相機(jī)單元45分別安裝在所述工作平臺(tái)30的前邊沿、左邊沿、右邊沿和后邊沿的中點(diǎn)處。
[0034]所述第一相機(jī)單元41、所述第二相機(jī)單元42、所述第三相機(jī)單元43、所述第四相機(jī)單元44和所述第五相機(jī)單元45分別包括一直線(xiàn)滑軌以及一通過(guò)滑塊活動(dòng)設(shè)置在所述直線(xiàn)滑軌上的相機(jī)，所述直線(xiàn)滑軌垂直設(shè)置于所述工作平臺(tái)30上，所述相機(jī)的兩側(cè)還設(shè)置有光源；見(jiàn)圖5所示，所述第六相機(jī)單元46固定設(shè)置在所述噴頭裝