[發(fā)明專利]彩色3D打印機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610014555.0
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105500713B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭喜貴;黃子帆;朱永剛;王桂錄;都興隆;馬躍龍;潘愛瓊;李俊美;劉軍
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州科技學(xué)院
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B22F3/115;B33Y30/00
• 代理公司: 河南科技通律師事務(wù)所 41123
• 代理人: 張曉輝;靳錦

本發(fā)明涉及彩色3D打印機(jī)。旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中3D打印機(jī)對零件配合要求高，容易損壞，不便于維修，在進(jìn)行多色打印時(shí)材料顏色混合不均、無法完成彩色3D打印等技術(shù)難題。包括噴頭和打印機(jī)，噴頭包括加熱混料組件和至少兩個(gè)進(jìn)料組件，打印機(jī)包括機(jī)架、安裝于機(jī)架上的托盤和控制托盤移動的X軸移動機(jī)構(gòu)、Y軸移動機(jī)構(gòu)；機(jī)架上還設(shè)有控制噴頭移動的Z軸移動機(jī)構(gòu)，X軸移動機(jī)構(gòu)、Y軸移動機(jī)構(gòu)、Z軸移動機(jī)構(gòu)構(gòu)成笛卡爾坐標(biāo)系。有益效果在于：不必切換噴頭就能夠?qū)崿F(xiàn)彩色3D打印；各部件安裝拆卸方便；使用三個(gè)步進(jìn)電動機(jī)控制三個(gè)方向的料絲輸送，定位穩(wěn)定，便于后期的維修與更換；整個(gè)過程自動化程度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及打印設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種彩色3D打印機(jī)。

背景技術(shù)

3D打印機(jī)，可以自動、直接、快速、精確地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛑苯又圃炝慵瑥亩鵀榱慵椭谱鳌⑿略O(shè)計(jì)思想的校驗(yàn)等方面提供了一種高效低成本的實(shí)現(xiàn)手段。即，快速成形技術(shù)就是利用三維CAD 的數(shù)據(jù)，通過快速成型機(jī)，將一層層的材料堆積成實(shí)體原型。

現(xiàn)階段的3D打印機(jī)，往往采用笛卡爾坐標(biāo)體系，通過三個(gè)電機(jī)帶動打印機(jī)噴頭的移動，比如參見公布號為CN104527066A，名為一種基于delta并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)的專利技術(shù)，就公開了一種利用多個(gè)電機(jī)控制噴頭位置以完成打印的3D打印機(jī)，但是該技術(shù)存在如下缺點(diǎn)：由于利用到機(jī)械臂對噴頭的位置進(jìn)行動力傳遞，一旦一個(gè)機(jī)械臂發(fā)生損壞，整機(jī)必須停工進(jìn)行維修，且維修困難大。

同時(shí)，目前業(yè)界很少有能夠彩色3D打印，都是以單色打印為準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中3D打印機(jī)對零件配合要求高，容易損壞，不便于維修，難以進(jìn)行多色打印的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的具體方案是：

設(shè)計(jì)一種彩色3D打印機(jī)，包括噴頭、機(jī)架、安裝于所述機(jī)架上的托盤和控制托盤移動的X軸移動機(jī)構(gòu)、Y軸移動機(jī)構(gòu)；所述機(jī)架上還設(shè)有控制噴頭移動的Z軸移動機(jī)構(gòu)，所述X軸移動機(jī)構(gòu)、Y軸移動機(jī)構(gòu)、Z軸移動機(jī)構(gòu)構(gòu)成笛卡爾坐標(biāo)系。

所述X軸移動機(jī)構(gòu)、Y軸移動機(jī)構(gòu)、Z軸移動機(jī)構(gòu)各包括電機(jī)、法蘭軸承和將電機(jī)動力傳動至法蘭軸承的皮帶，所述皮帶連接電機(jī)的輸出端，所述托盤的底部設(shè)有對應(yīng)于X軸、Y軸的絲桿，所述絲桿與所述X軸移動機(jī)構(gòu)、Y軸移動機(jī)構(gòu)上的法蘭軸承構(gòu)成移動副連接。

所述機(jī)架上設(shè)有對應(yīng)于Z軸的滑桿，在所述滑桿上設(shè)有升降桿，噴頭安裝于所述升降桿上，所述升降桿通過所述Z軸移動機(jī)構(gòu)上的法蘭軸承與所述構(gòu)成移動副連接。

所述機(jī)架為三棱柱狀的框架式機(jī)架，其三棱柱的柱面之一與水平面平齊，所述絲桿設(shè)置在所述機(jī)架的中心面上，該中心面與所述三棱柱的三角形橫截面相垂直。

在所述托盤下方設(shè)有打印機(jī)控制裝置，所述打印機(jī)控制裝置與所述X軸移動機(jī)構(gòu)、Y軸移動機(jī)構(gòu)、Z軸移動機(jī)構(gòu)中的電機(jī)通訊連接，所述打印機(jī)控制裝置的輸出端還連接有顯示屏。

該全彩3D打印機(jī)的噴頭包括加熱混料組件和至少兩個(gè)進(jìn)料組件，

所述加熱混料組件包括殼體、設(shè)置于所述殼體內(nèi)的加熱裝置和溫度傳感器，以及設(shè)置于所述殼體下部的混料腔、設(shè)置于所述混料腔下端的噴嘴；

所述進(jìn)料組件包括進(jìn)料管、與所述進(jìn)料管相連通的輸料管、與所述進(jìn)料管下端配合安裝的喉管，所述喉管的下端與所述殼體配合安裝在一起，所述輸料管穿過所述喉管延伸至所述殼體內(nèi)，所述輸料管的下端與所述混料腔相連通；

所述進(jìn)料組件還包括散熱片，所述散熱片設(shè)置于所述進(jìn)料管和喉管的外部。

在所述喉管的下端設(shè)有外螺紋，在所述殼體上設(shè)有與所述喉管下端相匹配的螺紋槽，所述喉管的下端配合安裝于所述螺紋槽內(nèi)。

所述進(jìn)料管的下端通過螺紋與所述喉管匹配安裝。