[實用新型]打印頭可實現三維運動的噴墨打印成型裝置

無效

• 申請號: 200720032558.3
• 申請日: 2007-08-22
• 公開（公告）號: CN201092148Y
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 趙康;湯玉斐
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B41J3/407
• 分類號: B41J3/407;B41J2/01;B29C67/00;B28B1/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所
• 代理人: 羅笛

技術領域

本實用新型屬于打印成型裝置技術領域，具體涉及一種打印頭可實現三維運動的噴墨打印成型裝置。

背景技術

快速成型技術是20世紀80年代末開始發展起來的一種基于逐層累加成型的新興制作工藝，該技術直接利用計算機CAD設計結果，將復雜的三維立體構件經計算機軟件切片分割處理，形成計算機可執行像素單元文件，而后通過計算機輸出的外部設備，將要成型體快速形成實際的象素單元，一個一個單元疊加的結果即可直接成型出所需要的三維立體構件。常用的有光固化技術、選擇性激光燒結、熔絲沉積制造、疊層實體制造和三維打印等。

噴墨打印成型技術是從三維打印成型技術發展而來，是將待成型的粉制備成墨水，通過打印機原理將這種墨水直接打印到載體上成型，成型物體的形狀及幾何尺寸由計算機控制。噴墨打印成型技術由于其可以制備結構復雜，精度要求高的產品而受青睞，已逐漸取代其他快速成型技術。

目前，各種打印成型技術中每層的打印是由打印頭的二維運動完成的，層的累積是由成型載體(基板)的向下移動完成的，這兩種運動配合動作完成三維物體的打印成型。但是可向下移動的成型載體(基板)的存在，造成打印成型裝置機構復雜，當待制備物體質量較大時其移動耗能高，精度也受影響，而且限制了成型物體每層的打印面積必須小于成型載體(基板)的面積，從而限制了打印成型技術的應用，影響打印成型裝置的普遍適用性。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種打印頭可實現三維運動的打印成型裝置，解決了現有技術對三維物體打印時，存在的成型精度不夠、打印面積有限的缺陷。

本實用新型所采用的技術方案是，打印頭可實現三維運動的噴墨打印成型裝置，包括上表面位于同一水平面的水平臺和傳送帶，傳送帶的上部設置有支架，支架上分別設置有X向導軌、Y向導軌和Z向導軌，X向導軌和Y向導軌之間連接有滑動零件，X向導軌和Z向導軌之間連接有二向滑動零件，Z向導軌的下端固定打印噴頭。

本實用新型的特點還在于，

打印噴頭內設置有多個打印頭。

與現有的噴墨打印成型裝置相比，本實用新型的裝置結構簡單，打印成型精度高，提高了噴墨打印成型的生產效率，便于其應用推廣，還可以在傳送帶上連續打印成型，從而可以打印特殊的較長零件，進行零件的連續流水線生產。

附圖說明

圖1是本實用新型打印成型裝置的結構示意圖；

圖2是計算機控制原理圖。

圖中，1.支架，2.Y向導軌，3.Z向導軌，4.X向導軌，5.滑動零件，6.二向滑動零件，7.底座，8.打印噴頭，9.清洗裝置，10.傳送帶，11.水平臺。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型的結構示意如圖1所示，由支架1，Y向導軌2，Z向導軌3，X向導軌4，Y向滑動零件5，X向滑動零件6，底座7，打印噴頭8，清洗裝置9，傳送帶10和水平臺11構成。Y向導軌2、Z向導軌3和X向導軌4相互垂直連接，Z向支架1和Z向導軌3平行并與水平臺11垂直，X向導軌4與Y向導軌2由滑動零件5連接，Z向導軌3與X向導軌4由二向滑動零件6連接，清洗裝置9位于打印噴頭盒打印頭8可重合范圍內，打印噴頭8內裝有多個打印頭，固定在Z向導軌3的下端。傳送帶10上表面與水平臺11上表面在同一水平面上。

本實用新型的原理如圖2所示，在計算機中建立三維物體的三維實體模型，不同材料或支撐體都設計在內并用不同顏色區分，即建立綜合實體模型，對其進行切片分層，取出每層的成型信息，計算機根據成型信息控制各部分協調運動。具體為制作開始時，計算機控制X-Y-Z機械傳動控制電路，先控制做X-Y平面運動，同時計算機控制打印噴頭控制電路控制打印噴頭盒8中的多個噴頭在載體上噴射出各種墨水，每層完成后計算機控制X-Y-Z機械傳動控制電路控制打印噴頭8做Z向運動，如此反復，得到待制備的物體。

Z向導軌3帶動打印噴頭8可以沿X向導軌4，通過二向滑動零件6中的X向滑動零件做X方向運動，X向導軌4可帶動Z向導軌3上的打印噴頭盒8通過滑動零件5做Y方向運動，Z向導軌3帶動打印噴頭盒8通過二向滑動零件6中的Z向滑動零件做Z方向運動，從而使得打印噴頭8可以三維空間任意運動。打印一段時間后，打印噴頭8在Y向導軌2、Z向導軌3、X向導軌4的帶動下，在清洗裝置9中清洗打印頭，保證打印頭不堵塞。水平臺11可保持待制備物體在傳動過程中的水平。

打印過程中傳送帶10可根據需要傳送載體移動，可以打印在傳送帶方向上很長的物體(長度方向超出了打印噴頭8在X向的移動范圍)，也可以使得打印成型在傳送帶方向上連續流水線作業。具體為，打印頭完成單層的部分區域(傳送帶方向上長度為a)的打印后，傳送帶10逆時針傳動距離a，打印頭復位后重復運動，完成單層后，打印頭上移，傳送帶10順時針傳送至最初位置，如此反復，得到待制備的長度很長的物體；打印頭制備完一件三維物體后，傳送帶10逆時針傳動，打印頭連續制備第二件三維物體，如此反復，可以連續流水線作業。