[發明專利]家具制造的3D打印機及其打印方法

有效

• 申請號: 201610352186.6
• 申請日: 2016-05-25
• 公開（公告）號: CN105818392B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 胡樹根;許增輝;章偉堅;顧大煒;鄭濤;胡豹
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B29C64/20;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y80/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種家具制造的3D打印機，其特征在于包括控制系統、導軌（1）、機械手（2）、噴頭（3）、固定板（4）、輪架（5）、桁架（6）、鋼絲繩（7）、支撐架（8）、升降軸（9）、配重板（10）、從動鏈輪（11）、鏈條（12）、主動鏈輪（13）、第一電機（14）、滑輪（15）、滑輪軸（16）、第二電機（17）、齒輪（18）、齒條（19）、卷筒（20）、從動齒輪（21）、主動齒輪（22）、第三電機（23）、輔助板（24）；導軌（1）固定在水平地面上，滑輪軸（16）穿過滑輪（15）固定在輪架（5）上，第二電機（17）與輪架（5）固定，齒輪（18）與第二電機（17）固定，齒條（19）與導軌（1）固定，齒輪（18）與齒條（19）嚙合，支撐架（8）與輪架（5）固定，機械手（2）與固定板（4）固定，噴頭（3）與固定板（4）固定，固定板（4）與鏈條（12）固定，配重板（10）與鏈條（12）固定，第一電機（14）帶動主動鏈輪（13）旋轉，主動鏈輪（13）與鏈條（12）嚙合，從動鏈輪（11）與鏈條（12）嚙合，桁架（6）與鋼絲繩（7）固定，鋼絲繩（7）纏繞在卷筒（20）上，卷筒（20）與升降軸（9）固定，升降軸（9）穿過支撐架（8）與從動齒輪（21）固定，第三電機（23）與主動齒輪（22）固定通過齒輪連接帶動升降軸（9）旋轉，控制系統與第一電機（14）連接、控制系統與第二電機連接（17）、控制系統與第三電機（23）連接；所述的機械手（2）用于抓取放置預先打印好的輔助板（24）。

2.根據權利要求1所述的一種家具制造的3D打印機，其特征在于所述的噴頭（3）與打印材料傳輸管相連。

3.一種如權利要求1所述的家具制造的3D打印機的正向打印方法，其特征在于：

控制系統控制打印材料傳輸管將調制好的打印材料輸送到噴頭（3）；

控制系統控制第一電機（14）、第二電機（17）旋轉帶動噴頭（3）在X、Y軸兩個方向上按照預定的軌跡運動，同時噴出打印材料，打印出一層家具薄層；

控制系統控制第三電機（23）旋轉帶動噴頭（3）在Z軸方向上豎直運動，到達下一個薄層高度處；

控制系統控制第一電機（14）、第二電機（17）旋轉帶動噴頭（3）在X、Y軸兩個方向上按照預定的軌跡運動，同時噴出打印材料，打印出下一層家具薄層，如此層層疊加形成家具胚型；

控制系統控制機械手（2）抓取輔助板（24）放在胚型頂部，成為家具上表面，干燥，打印完成。

4.一種如權利要求1所述的家具制造的3D打印機的反向打印方法，其特征在于：

控制系統控制打印材料傳輸管將調制好的打印材料輸送到噴頭（3）；

控制系統控制機械手（2）抓取輔助板（24）放置在預定位置；

控制系統控制第一電機（14）、第二電機（17）旋轉帶動噴頭（3）在X、Y軸兩個方向上按照預定的軌跡運動，在輔助板上噴出打印材料，打印出一層家具薄層；

控制系統控制第三電機（23）旋轉帶動噴頭（3）在Z軸方向上豎直運動，到達下一個薄層高度處；

控制系統控制第一電機（14）、第二電機（17）旋轉帶動噴頭（3）在X、Y軸兩個方向上按照預定的軌跡運動，同時噴出打印材料，打印出下一層家具薄層，如此層層疊加形成家具；

干燥之后，控制系統控制機械手（2）將打印好的家具翻轉180度，輔助層變成上表面，打印完成。

5.一種如權利要求1所述的家具制造的3D打印機的側向打印方法，其特征在于：

控制系統控制打印材料傳輸管將調制好的打印材料輸送到噴頭（3）；

控制系統控制機械手（2）抓取輔助板（24）放置在預定位置；

控制系統控制第一電機（14）、第二電機（17）旋轉帶動噴頭（3）在X、Y軸兩個方向上按照預定的軌跡運動，在輔助板上噴出打印材料，打印出一層家具薄層；

控制系統控制第三電機（23）旋轉帶動噴頭（3）在Z軸方向上豎直運動，到達下一個薄層高度處；

控制系統控制第一電機（14）、第二電機（17）旋轉帶動噴頭（3）在X、Y軸兩個方向上按照預定的軌跡運動，同時噴出打印材料，打印出下一層家具薄層，如此層層疊加形成家具；

干燥之后，控制系統控制機械手（2）將打印好的家具翻轉90度，輔助板（24）變成側表面，打印完成。