[发明专利]沉降式3D打印成型机

说明书

技术领域

本发明内容属于快速成型设备技术领域，涉及一种融合机、电、软件、制作等技术为一体的沉降式3D打印成型机。

背景技术

目前，很多行业单位普遍都存在有在产品前期开发所耗用的时间已经满足不了日益增长的社会需求的问题，甚至有些研发产品刚一出世，就被宣判了其产品的终结。为了加快和适应越来越多的个性化市场需求，当今社会各行业势必要加快和适应这种趋势，例如：在陶瓷、塑料、日用品、医疗、军工、机械等等行业，都面临快速的前期研发挑战。就拿陶瓷设计列举，其研究的主要类别包括日用陶瓷(茶具、餐具)设计、卫生洁具设计、建筑陶瓷设计以及艺术瓷设计等。现有的研发是以陶瓷设计者自身的个人职业素养为主，陶瓷设计者一般来说是以平面图来指导和实现自己想象的创意，近年来也有借助CAD或者3D的形式表现出来自己的创意，但在实际操作时，由于人为的原因，其形成的产品与原来的创意会出现偏差，特别是在细微之处，很难用语言和数据描述，造成视觉与设计理念的统一性难以达到。

发明内容

本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种结构简单、操作方便、适用面宽、可快速实现从设计理念到产品实物转化的沉降式3D打印成型机。

用于实现上述发明目的的技术解决方案如下所述。

一种沉降式3D打印成型机，其特征在于：由主体支架、工作台、主机头组件、计算机及外围电路组成，其中

所说的主体支架具有一个底座以及一个设置在底座上的立柱，在立柱的顶部装有Y轴(附图中垂直纸面方向)进退伺服电机和可在Y轴伺服电机驱动下沿水平面Y轴运动的Y向进退轴杆，在Y向进退轴杆的一端装有X轴(附图中平行纸面方向)进退伺服电机和可在X轴伺服电机驱动下沿水平面X轴运动的X向伸缩轴杆，在底座上设有信号源入口；

所说的工作台包括一个由Z轴伺服电机驱动的可上下升降的轴杆立柱和一个安装在轴杆立柱顶端的工作平台，轴杆立柱下部设有固定底座，在固定底座上设有计算机接入口；

所说的主机头组件由设置在主体支架上部的原料储藏盒、供料泵、供料管道以及带进料口和脉冲接收控制器的打印喷头组成，打印喷头装在主体支架X向伸缩轴杆的一端，原料储藏盒的出料口通过管路与供料泵的抽吸进料口连接，供料泵的出料口经供料管道输接至打印喷头的进料口；

电脑输出信号接入底座上设置的信号源入口和工作台的计算机接入口，分别控制X、Y、Z各轴伺服电机以及打印喷头的脉冲接收控制器工作。

上述的沉降式3D打印成型机中，主体支架的立柱为一个直杆摇臂，摇臂的下端通过一个由第一摇臂伺服电机控制的轴杆与底座连接，摇臂的上端装有一个由第二摇臂伺服电机控制的轴杆以及轴杆连接件，Y轴进退伺服电机安装在轴杆连接件上。

上述的沉降式3D打印成型机中，所说的打印喷头为由多个按阵列形式排布的独立喷头构成的集束喷头，在集束喷头下设有基准面板，基准面板上开有与各独立喷头相通的喷口，各独立喷头由脉冲接收控制器控制开闭。

上述的沉降式3D打印成型机中，主体支架的底座下连装有导轨，工作台下部的固定底座活动设置于导轨上。

实际工作中，当操作者用电脑绘制出概念性数字产品后，即可由电脑控制开始制作实际产品(如陶瓷产品等)。在制作前，需要做一些前期工作，比如：加料、坐标对零、试运行等等，一切就绪后，开始由电脑数据转化控制该3D打印成型机进行常规制作，整个制作过程无需人工管理，一切由电脑负责。具体工作原理是：使电脑输出信号接入3D打印成型机信号源入口，分别控制纵向(Y轴)进退伺服电机、横向(X轴)伺服电机伸缩轴、上下方向(Z轴)伺服电机以及打印原料供应装置(供料泵)和打印喷头的工作,主机头组件负责供应制作用原料，X、Y、Z轴在电脑控制下，对三维工作台(升降工作台)进行坐标控制位移，当阵列集束喷头源源不断的送出打印原料(热塑性材料)时，三维工作台随电脑指令而动，使原料在三维工作台面上沉积、叠加生成产品。由于所制作的产品在各个断层上的截面不同，其最终产品会在外观上表现出细微的或者是局部的不同，最终可同时提供产品的对比样件。当产品制作终了后，需设计者审验。如果需要不同的细微改观效果，可以一次性同时做N个同品种产品，以便于对比、定型。

与现有技术相比，本发明的创新之处在于：

一、本发明的结构简单、成本低、寿命长、操作方便，利用其可以快速地制作出同一产品的不同外观和不同细节，突出个性，并且可在同一时间完成一个品种多样化的效果，提供了进行意见、评估交流的平台，其所制造的产品不再是样板、模型、评估首版等，而是真实的产品；