[发明专利]一种基于木质纤维生物质材料的黏结剂喷射成型一体机

权利要求书

1.一种基于木质纤维生物质材料的黏结剂喷射成型一体机，其特征在于，包括机壳、控制系统、三维运动系统、铺粉系统、喷射系统、固化系统以及后处理系统；其中，

所述机壳内部上层为工作空间，下层为各系统电机电路舱室；所述控制系统设置在机壳内部右侧，包括外部的人机交互界面和内部信息处理单元；

所述三维运动系统覆盖整个设备，包括同步带、横向导轨、输送带和各模块运动机构；左侧工作空间顶部安放一条所述横向导轨，顶部横向导轨上装备所述同步带；所述铺粉系统的铺粉结构、喷射系统和固化系统均连接在同步带上；左侧工作空间底部横向导轨比顶部横向导轨长，延伸到右侧工作空间一部分形成过渡区域；

所述铺粉系统不工作时位于顶部横向导轨的左侧，工作时通过同步带移动到指定位置；

所述喷射系统不工作时位于顶部横向导轨中部，工作时通过同步带移动到指定位置；

所述固化系统不工作时位于顶部横向导轨右侧，工作时通过同步带移动到指定位置；

活塞缸在铺粉、喷射和固化过程中不移动，固化任务完成后通过底部横向导轨向右移动到所述过渡区域；

右侧工作空间为后处理系统各功能区，输送带从过渡区域贯穿右侧工作空间，其上有载物台承载成型件移动；

下层不同单元电机电路舱室是分开的，从左到右依次是打印单元电机电路舱室、后处理单元电机电路舱室和控制单元电机电路舱室，用于存放电机电缆；

左侧工作空间及打印单元电机电路舱室、右侧工作空间及后处理单元电机电路舱室并排相连，可拆卸可组合，组合形成一体机结构实现3D打印所有工艺，拆卸也可独立分别完成前期打印和后处理工序，同时便于检查和维修。

2.根据权利要求1所述的基于木质纤维生物质材料的黏结剂喷射成型一体机，其特征在于，所述铺粉系统包括供粉结构和铺粉结构；

所述供粉结构包括并排相连的供粉室、工作室和回收瓶，所述供粉室内设置有推粉活塞，所述推粉活塞上方设置有用于承载粉材的基板，推粉活塞底部与丝杠套筒连接，所述丝杠套筒与滚珠丝杠螺母相连，所述滚珠丝杠上安有位移传感器，滚珠丝杠下面装齿轮，在推粉活塞底部的四周装有直线导柱；步进电机电机轴上的所述齿轮驱动两边滚珠丝杠运动，齿轮作转动，滚珠丝杠作直线运动，进而实现推粉活塞在Z轴上的运动；

所述铺粉结构包括铺粉辊子和铺粉刮刀，由所述铺粉刮刀在前铺平，所述铺粉辊子在后压实，单向铺粉。

3.根据权利要求2所述的基于木质纤维生物质材料的黏结剂喷射成型一体机，其特征在于，所述铺粉系统包括还包括擦粉装置，所述擦粉装置与所述铺粉结构、供粉结构配合，在喷射系统与固化系统完成工作后，实现余粉实时回收。

4.根据权利要求1所述的基于木质纤维生物质材料的黏结剂喷射成型一体机，其特征在于，所述喷射系统包括机头控制器、监控装置、储胶盒、喷嘴、胶管以及相应的运动机构；所述机头控制器是喷射系统的控制模块，用于接收所述控制系统设置的打印参数，驱动所述同步带移动到指定位置；所述监控装置固定于机头控制器支架上，靠近所述储胶盒且无视野阻碍，用于实现实时监控液滴滴落、渗透和扩散的全过程，为后期成型件检测提供依据；所述胶管密封不透光，避免黏结剂遇光发生化学反应，上端与气压装置相连以将黏结剂挤入所述储胶盒中；储胶盒固定在左侧工作空间顶部横向导轨所在竖直平面内一个可移动平台上，X向、Y向和Z向运动由步进电机控制，X向是通过丝杠驱动平台沿顶部横向导轨运动，Y向和Z向运动是通过齿形同步带驱动储胶盒沿导向杆运动；所述喷嘴采用压电式喷嘴。

5.根据权利要求1所述的基于木质纤维生物质材料的黏结剂喷射成型一体机，其特征在于，所述固化系统包括遮光装置、紫外灯柱、光源以及相应运动机构；固化系统连接所述同步带固定在所述顶部横向导轨上，通过同步带实现固化系统按设定行程移动；所述遮光装置包围所述紫外灯柱，使整个固化环境形成暗室。

6.根据权利要求1所述的基于木质纤维生物质材料的黏结剂喷射成型一体机，其特征在于，所述后处理系统包括清扫装置、静压装置、烘干装置、浸蜡装置、残粉回收室以及信号处理室；所述残粉回收室通过纱网回收上方清扫下的残余粉末；所述信号处理室内的控制模块接收控制系统的指令并执行相应运动，使铺粉、喷射、固化和后处理形成流水线。