[实用新型]三维打印机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种打印机，特别是涉及一种可在立体物体表面实现彩色打印的三维打印机。

背景技术

现有打印机主要用于在纸张等平面打印介质上打印文字与图像，或者是打印在转印介质上后再转印至瓷砖、卡片、文具、礼品等物体的表面上，但只能转印至较规则的曲面上，对于具有双曲率的复杂表面无法对其进行相应的打印。对于具有复杂表面的物体，可以使用三维立体打印设备进行彩色打印，但是打印成本高，图案分辨率低，况且物体的彩色由其表面颜色进行体现，如果可以使用打印机直接在立体物体的不规则表面上进行打印，则可以提高图案的分辨率，同时，降低图案打印成本。

为了达到上述目的，公开号为CN101279544A的专利文献公开了一种三维喷墨印刷方法及装置，该装置包括喷墨打印头运行机构、承印物运行机构及控制机构，其中喷墨打印头的喷墨头伸出尺寸可调节，喷墨打印头运行机构为一与打印物体表面相匹配的导轨，打印头沿导轨运动，对导轨所对应的面进行打印，导轨绕导轨轴转动，完成物体表面的打印。由于其导轨与物体表面相匹配，所以对于不同形状表面的物体，需要更换相应的导轨，使打印成本增加；由于导轨是固定的，适合打印表面为轴对称的物体，对于非轴对称物体，打印速度变慢，不适合对复杂表面进行打印。

如果可以为打印头提供非固定轨道，提供可根据被打印物的表面形状而变化的轨道，则可以更容易地对具有复杂表面的物体进行彩色打印。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种可在立体物体表面上实现彩色打印的三维打印机。

为实现上述主要目的，本实用新型提供的三维打印机包括打印头、打印头运行机构及待打印工件支承架，上述打印头的喷嘴沿喷射方向可伸缩；其中打印头为多色喷头，打印头运行机构包括旋转支架、打印头支架及支撑支架，旋转支架可绕其自身中心轴旋转地固定于支撑支架上，打印头支架可沿该旋转支架径向移动地连接于旋转支架上，打印头可沿打印头支架的轴向移动地连接于打印头支架上。

由以上方案可见，由于旋转支架的绕中心轴的转动、打印头支架沿旋转支架径向的移动及打印头沿打印头支架在旋转支架中心轴上的轴向移动构成打印头在空间中的三维运动，所以该打印机可以根据待打印工件的表面情况进行调整与打印头的在空间中的位置，并利用喷嘴在喷射方向可伸缩性，对喷嘴与打印面的距离进行调整，保证打印过程中喷嘴与打印面的距离为恒定，与现有技术相比，其根据打印面与喷嘴之间的距离改变打印头在空间中的位置，为打印头提供一条根据待打印工件表面实际情况进行变化的轨道，而不是固定轨道，通过多色喷嘴可以在立体物体的表面上实现彩色打印，特别适合于对母线为直线的回转体表面的打印。

一个具体的方案为，其中旋转支架为圆盘型，沿该旋转支架的径向设有滑槽，打印头支架的一端设有与该滑槽相匹配的滑块。

由以上方案可见，通过打印头支架的一端上的滑块与设于旋转支架径向上的滑槽的匹配实现打印头在旋转支架径向上的运动，结构简单，成本低。

另一个具体的方案为，待打印工件支架的中心位于旋转支架的中心轴上。

由以上方案可见，可以容易地把待打印工件的中心轴调整为与旋转支架的中心轴重合，在旋转支架旋转运动过程中，可以减少打印头沿径向的运动量。

另一个具体的方案为，打印头为喷墨打印头。

由以上方案可见，可以实现对待打印工件的表面的喷墨彩色打印。

再一个具体的方案为，打印头为激光喷射碳粉打印头。

由以上方案可见，可以实现对待打印工件的表面的碳粉彩色打印。

具体的方案为，该三维打印机还包括可喷射光固化树脂的打印头。

由以上方案可见，可以在待打印工件的表面进行喷射碳粉之后，并喷涂一层光固化树脂，再进行光固化，使得打印之后的彩色图案更加地牢固。

一个更具体的方案为，打印头的数量为至少2个。

由以上方案可见，由于具有多个打印头，可以同时对多个打印头的空间位置进行调整，实现多处同时打印，提高打印效率。

另一个更具体的方案为，打印头以其喷射方向相对打印头支架的轴向夹角可调的方式安装在打印头支架上。

由以上方案可见，由于打印头的喷射方向与打印头支架的轴向间的夹角可调，当打印面的法向在打印头支架的轴向与喷射方向构成的平面上的投影与喷射方向不一致时，可以把打印头的喷射方向调整为与投影的方向相同，特别适合于对母线不为直线的回转体的表面进行打印。

再一个更具体的方案为，打印头以绕打印头支架的轴向的周向转角可调的方式安装在打印头支架上。