[发明专利]3D产品打印机及程控路径

说明书

技术领域

3D产品打印机及程控路径涉及工业自动化制造领域。

背景技术

传统的3D打印机的打印喷头均为固定的线性模式，其打印速度受到制约。

发明内容

本发明的目的是设计一种喷头的打印幅度可宽窄变化的喷刷式的产品打印机。

本发明由喷头框架1、喷头机组和与喷头机组相关的辅助装置组成。喷头机组由半滚轮2、物料与通气口6、料罐7、A喷刷档板8、B喷刷档板9和喷刷口10组成。半滚轮2为一圆柱体，安在喷头框架1的下端。制在半滚轮2两端的半滚轮轴3、4穿过开在喷头框架1的两端轴心相对应处的孔11、孔12定位，露在外面。半滚轮2以半滚轮轴3、4为轴心转动，带动制在其上端的料罐7随动。半滚轮2被限定在只能作半圆周运动的状态。料罐7的大小及动作幅度以不会碰触到喷头框架1为限。开在半滚轮2的中间，有一个形似倒漏斗三角形的真空喷腔5。真空喷腔5呈内凹的三角形，三角形的三个外边随半滚轮2的弧度铺开露在外面。真空喷腔5的三角形的底边与半滚轮2的轴线平行；真空喷腔5的三角形的上角相对着半滚轮2轴轴心的垂直方向。真空喷腔5的三角形的凹进去的部分也呈三角几何形成锥状收敛，向半滚轮2纵深延伸至半滚轮2的中部，与物料与通气口6相通。物料与通气口6贯穿半滚轮2其余的厚度露在与半滚轮2连体之上的料罐7中。A喷刷档板8和B喷刷档板9随半滚轮2的轴向弧度相对对称安置，并紧贴半滚轮2，以形成对半滚轮2和真空喷腔5密切包围态势。A喷刷档板8与B喷刷档板9合围底处所构成的中逢即为物料喷出时的喷刷口10。因而半滚轮2被限定的半圆周运动的状态，从始至终带动真空喷腔5对外的三角形与包裹其身的A喷刷档板8与B喷刷档板9紧密贴面，形成由宽变窄或由窄变宽的无间切换，达到调控喷刷口10宽窄之目的。

与喷头机组相关的辅助装置之一由半滚轮2和传动机构组成。传动机构由伸出的半滚轮轴3、4上安装的半滚轮传动齿轮13、14、半滚轮控制电机15、16和电机齿轮17、18组成。在与半滚轮2同轴线的平行上方的喷头框架1的侧壁上开有孔19、20。半滚轮控制电机15、16安在喷头框架1侧壁上的相应处，半滚轮控制电机轴21、22分别通过孔19、20伸向靠近半滚轮2的里面并安装电机齿轮17、18。半滚轮传动齿轮13、14分别与电机齿轮17、18相互啮合，以形成联动关系。

与喷头机组相关的辅助装置之二由A喷刷档板8与B喷刷档板9和其传动机构组成。A喷刷档板8与B喷刷档板9的传动机构由A喷刷档板8、B喷刷档板9、A喷刷档板轴端月牙齿轮23、24，B喷刷档板轴端月牙齿轮25、26，A微控电机27、B微控电机28和A微控电机齿轮29、B微控电机齿轮30组成。A喷刷档板轴端月牙齿轮23、24与B喷刷档板轴端月牙齿轮25、26均为前端为转动部件、下端为档板部件的一体结构。在喷头框架1两侧内壁上的孔11、12的外围分别制有凸出的轴套31、32。半滚轮轴3、4分别能够通过轴套31、32并穿过孔11、12伸出在外。A喷刷档板轴端月牙齿轮23、24与B喷刷档板轴端月牙齿轮25、26的内径与轴套31、32的外径相匹配，A喷刷档板轴端月牙齿轮23、24与B喷刷档板轴端月牙齿轮25、26能够在其中作圆弧转动。轴套31、32的轴向长度以能够容纳A喷刷档板轴端月牙齿轮23、24和B喷刷档板轴端月牙齿轮25、26各自应对并排叠加的宽度为限。A微控电机轴33、B微控电机轴34分别穿过制在喷头框架1侧壁孔35、36，进入靠近半滚轮2的里面并安上A微控电机齿轮29、B微控电机齿轮30。A微控电机齿轮29、B微控电机齿轮30与相对应的A喷刷档板轴端月牙齿轮23、24和B喷刷档板轴端月牙齿轮25、26交叉叠加相互啮合。A微控电机齿轮29、B微控电机齿轮30的长度不小于A喷刷档板轴端月牙齿轮23、24和B喷刷档板轴端月牙齿轮25、26分别叠加起来的宽度，即一齿管二齿——A微控电机齿轮29、B微控电机齿轮30一经互动，A喷刷档板轴端月牙齿轮23、24和B喷刷档板轴端月牙齿轮25、26跟着动弹；最终带动A喷刷档板8和B喷刷档板9以轴套31、32为轴心动作，从而形成一剪刀叉力矩，促使喷刷口10的间隙也随之变化，或开启或闭合或宽窄变化。喷刷口10的开启宽度决定打印时喷刷物料的厚度及制品成型时的融合度。