[发明专利]一种双喷射头切换工作的立体打印机

说明书

技术领域

本发明涉及立体打印机技术领域，尤其涉及一种双喷射头切换工作的立体打印机。

背景技术

三维立体打印机是快速成型的一种工艺，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。依据由CAD构造的产品三维模型，对其进行分层切片，得到各层截面的轮廓。按照这些轮廓，激光束选择性地喷射，固化一层层液态树脂或喷射源选择性地喷射一层层的粘结剂或热熔材料等，形成各截面，逐步叠加成三维产品。

在三维模型的分层处理过程中，加工前须将三维模型上沿成形高度方向离散成一系列有序的二维层片，即每隔一定的间距分一层片，以便提取截面的轮廓。间隔的大小按精度和生产率要求选定。间隔越小，精度越高，但成形时间越长。间隔范围为0.05～0.5mm，常用0.1mm，能得到相当光滑的成形曲面。层片间隔选定后，成形时每层叠加的材料厚度应与其相适应。

在截面加工过程中，根据分层处理的截面轮廓，在计算机控制下，成形头(如激光扫描头或喷头)由数控系统控制，在x-y平面内按截面轮廓进行扫描，固化液态树脂(或切割纸，烧结粉末材料，喷射粘结剂、热熔剂和热熔材料)，得到一层层截面。截面叠加每层截面形成之后，下一层材料被送至已成形的层面上，然后进行后一层的成形，并与前一层面相粘结，从而将一层层的截面逐步叠合在一起，最终形成三维产品。

现有技术中，计算出每个截面的形状及颜色构成，然后控制相应量和颜色的打印料进入打印料箱中加热混合，然后从喷射头挤出打印；然后再控制下一层截面对应量和颜色的打印料进入打印料箱加热混合，再由喷射头挤出打印；依次类推，逐层堆积打印完成立体物体。然而，上述立体打印方式中，采用同一个打印料箱向同一个喷射头工作，会产生加工空段时间，打印效率不高。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种双喷射头切换工作的立体打印机，采用两个打印料箱分别向两个喷射头供料，双喷射头切换工作，提高了立体打印效率。

本发明提出的一种双喷射头切换工作的立体打印机，包括：机架、工作台、第一固定杆、第二固定杆、滑动杆、第一驱动机构、吊杆、第二驱动机构、喷头架、第三驱动机构、第一喷射头、第二喷射头、第四驱动机构、第一打印料箱、第二打印料箱、第一加热机构、第二加热机构和控制模块；

工作台位于机架底部，第一固定杆和第二固定杆平行设置在机架顶部并位于工作台上方，第一固定杆和第二固定杆所在平面与工作台表面平行；滑动杆两端分别滑动安装在第一固定杆和第二固定杆上，第一驱动机构可驱动滑动杆沿着第一固定杆和第二固定杆进行水平移动；吊杆滑动安装在滑动杆上，第二驱动机构可驱动吊杆沿着滑动杆进行水平移动；喷头架设在吊杆上，第三驱动机构可驱动喷头架沿着吊杆进行上下移动；控制单元与第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构连接用于控制喷头架的喷射位置；

第一喷射头和第二喷射头分别安装在喷头架上并分别设有第一腔体和第二腔体，第四驱动机构安装在喷头架上，控制模块与第四驱动机构连接用于控制第一喷射头和第二喷射头在工作位置和备用位置进行转换；第一打印料腔和第二打印料腔设在机架上并分别与第一喷射头的第一腔体和第二喷射头的第二腔体连通；第一加热机构和第二加热机构分别设在第一打印料腔和第二打印料腔外部用于对其中的打印料进行加热融化；控制模块与第一打印料箱、第二打印料箱、第一加热机构、第二加热机构连接用于控制第一打印料箱和第二打印料箱进行供料；

在工作状态下，控制模块控制第一打印料箱向处于工作位置的第一喷射头的第一腔体中提供第一容量的打印料和颜色并通过第一喷射头挤出打印时，控制模块控制第二打印料箱向处于备用位置的第二喷射头的第二腔体中提供第二容量的打印料和颜色；在位于工作位置的第一喷射头挤出打印完毕时，控制模块控制处于备用位置的第二喷射头切换到工作位置并进行挤出打印；依次循环完成立体打印。

优选地，喷头架包括第一喷头支架和第二喷头支架，第一喷头支架固定在吊杆上，第二喷头支架可转动地安装在第一喷头支架上，第一喷射头和第二喷射头固定在第二喷头支架上，第四驱动机构安装在第一喷头支架上并可驱动第二喷头支架进行转动。