[发明专利]一种具有双行走机构的三维打印装置的打印控制方法

说明书

本发明涉及一种具有双行走机构的三维打印装置，属于快速成型技术领域。该装置包括机架及安装在机架上的控制器、打印头、载物台及行走机构，控制器包括存储器与处理器；行走机构包括第一行走机构与第二行走机构，第一行走机构受控制器控制地驱动打印头相对机架做三维空间移动，第二行走机构受控制器控制地驱动载物台至少做垂向移动。通过将打印头与载物台都配置成均能在垂向上移动的结构，可在提高打印质量的同时，扩大三维打印工艺的适用范围。

本申请是申请号为CN201710399616.4、发明名称为“一种三维打印装置”的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及快速成型技术领域，具体地说，涉及一种具有双行走机构的三维打印装置。

背景技术

三维打印装置，是一种基于三维物体的数字模型，利用成型丝等材料，通过逐层打印的方式构建出三维物体的设备。

如图1所示，是一种以成型丝的形式向打印头05供给成型材料的三维打印装置，在卷盘02上缠绕有成型丝03，将该卷盘02安装至三维打印装置的卷盘安装架的转轴01上，从而可实现将成型丝03提供给打印头05。在使用过程中，将成型丝03从卷盘02上拉出，使被拉直的成型丝通过由摩擦阻力较小的材料制成的软导管04，直至将成型丝供给至打印头05上由电机055驱动的送料主动轮053及送料从动轮054，在送料主动轮053与送料从动轮054的夹紧驱动下，成型丝03进入电加热器051，成型丝在电加热器051内，经加热成熔融状态的成型材料在后续成型丝推动下，从设于电加热器051末端的打印喷嘴052挤出并沉积于载物台06上；该三维打印装置的控制器通过控制打印头05在水平的X-Y平面内运动，同时控制载物台06在垂直的Z向运动，以逐层的打印出预定三维物体。

由于打印头只能在水平的X-Y平面内移动，载物台只能在Z向移动，通常都能很好地完成打印，但是在需要重复缩短载物台与打印喷嘴间的间距后又扩大二者间间距的特殊情况下，用于驱动载物台在垂向移动的丝杆螺母机构会产生回程误差，而且载物台质量随打印进程的进行而不断增加，导致其回程误差难以确定且难以进行很好的补偿，这限制了三维打印装置的适用范围。此外，为了尽量缩小回程误差，通常是使用高等级丝杆，不仅推高了三维打印装置的成本，且回程误差的确定及补偿难题还是存在。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有双行走机构的三维打印装置，以扩大三维打印装置的适用范围。

为了实现上述目的，本发明提供的三维打印装置包括机架及安装在机架上的控制器、打印头、载物台及行走机构，打印头包括打印喷嘴，控制器包括存储器与处理器；行走机构包括第一行走机构与第二行走机构，第一行走机构受控制器控制地驱动打印喷嘴相对机架做三维空间移动，第二行走机构受控制器控制地驱动载物台至少做垂向移动。

通过将打印头与载物台都配置成均能在垂向上移动的结构，即具有双行走机构，以充分利用打印头在打印过程中质量几乎保持不变的特性，在垂向上重复移动过程中，能很好地对丝杆回程误差进行控制与补偿，此时，可利用经验值进行消差，以在提高打印质量的同时，扩大三维打印装置的可打印范围，即其适应范围。此外，对所使用丝杆的等级的选择范围更大了。

具体的方案为打印喷嘴侧旁安装有用于测量从打印喷嘴挤出成型材料温度的红外测温器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时能实现以下步骤：基于测得的温度与所用成型丝的材料参数，判断打印喷嘴挤出成型材料的流体形态。以对不同材料种类、不同批次成型丝的挤出状态进行监控，便于根据实际需要调整打印速度、温度等参数，进一步提高打印质量。

更具体的方案为若为流态，在完成对当前切片层的打印后，控制第二行走机构驱动载物台向下移动将要打印切片层的厚度；若为非流态，在完成对当前切片层的打印后，控制第一行走机构驱动打印喷嘴向上移动将要打印切片层的厚度。以根据实际需要进行打印，防止流态时利用打印喷嘴移动调高而容易出现丝料被甩出打印喷嘴而影响打印质量的问题。