專利名稱：基于矩陣打印方式的快速成型機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種快速成型機，特別是一種基于矩陣打印方式的快速成 型機。
技術(shù)背景
快速成型機大致可分為SLA (光固化成型或立體光刻造型)，LOM (分 層實體制造)，SLS (選擇性激光燒結(jié))，F(xiàn)DM (熔融沉積成型)，3DP (三維 打印)幾種類型，前三種快速成型機(S卩SLA、 LOM與SLS)存在的共同 問題是:機器成本和運行成本高、操作復(fù)雜；后兩種快速成型機(FDM和3DP) 與前三種快速成型機相比，具有成本低、結(jié)構(gòu)簡單等的特點，因此在辦公室中 應(yīng)用十分廣泛，其中，3DP快速成型機采用的是3DP方法(三維打印方法)， 該方法以類似噴墨式打印機的方式，將陶瓷或金屬粉末平鋪在一基板，再由噴 嘴噴出粘結(jié)劑加以粘結(jié)，最后逐層堆積成型，由于3DP快速成型機具有速度 快、不需要支撐、污染極小的特點被人們普遍采用，然而3DP快速成型機也 存在著如下缺點1、打印速度有限，加工工件尺寸受限；目前3DP快速成型 機一般只有一個打印單元，所制作的工件尺寸和打印速度都受到限制， 一般只 能打印較小的工件，因為隨著工件尺寸的增加，層數(shù)大大增加，打印頭移動的 距離也增加，這將要耗費更多的時間，使制作大尺寸工件幾乎難以完成；2、 臺階效應(yīng)；對于目前的噴墨打印技術(shù)，XP平面內(nèi)噴射精度己經(jīng)可以高達 2000DPI，然而目前一般每層切片厚度在0.10 0.30MM之間，因此臺階效應(yīng)明 顯，眾所周知，減小層厚可以解決或降低臺階效應(yīng)，切片越細(xì)，所形成的工件 臺階效應(yīng)越小，工件精度也越高，但工作量巨增，為了達到減小臺階效應(yīng)提高 z軸精度而不增加工作量的目標(biāo)，人們提出了各種切片算法和進行所謂的曲面 切割，這些方法雖有一定的改善，但始終不能從根本上解決問題，解決臺階效 應(yīng)和提高z軸精度的最佳方法仍然只能通過減小層厚或增加打印層數(shù)來實現(xiàn)； 3、此外，傳統(tǒng)的3DP快速成型機采取工件平臺逐層下降的方式，也不利于制 作大型工件或模型
實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種工作效率高、能方便地制作大 尺寸工件、減少臺階效應(yīng)的基于矩陣打印方式的快速成型機，以解決上述已有 技術(shù)的不足。
本實用新型采取的的技術(shù)方案是 一種基于矩陣打印方式的快速成型機， 包括主機支架、圍粉墻、儲粉室、送粉機構(gòu)、鋪粉機構(gòu)、打印機構(gòu)、提升機構(gòu) 和控制機構(gòu)，儲粉室支承在儲粉支架上并位于主機支架的頂部，圍粉墻安裝在 打印機構(gòu)下方四周從而在打印機構(gòu)下方形成一工件成型空間，送粉機構(gòu)、鋪粉 機構(gòu)、打印機構(gòu)和提升機構(gòu)接收控制機構(gòu)發(fā)出的指令信息依次執(zhí)行送粉、鋪粉、 打印、提升的任務(wù)；
所述的打印機構(gòu)包括N個打印單元，該N個打印單元安裝在相互平行的 二根打印主軸和驅(qū)動打印單元沿X軸方向運動的傳動機構(gòu)上，打印主軸、傳
動機構(gòu)和兩端的連接桿組成一個剛性的矩形打印機構(gòu)支架；
所述的每個打印單元包括打印小車軸、安裝在打印小車軸上的打印小車、 與打印小車軸平行的往復(fù)電機軸和安裝在往復(fù)電機軸上的往復(fù)電機，打印小車
軸通過兩端的滑動軸承與打印主軸滑動連接，往復(fù)電機軸兩端與和滑動軸承連 接的傳動機構(gòu)連接，打印小車上安裝有打印噴頭，打印單元還安裝有控制電路 板和驅(qū)動打印噴頭沿Y軸方向運動的的驅(qū)動裝置；
所述的提升機構(gòu)包括升降電機、減速裝置和升降螺桿，豎向安裝在打印機 構(gòu)支架四角的升降螺桿與主機支架頂端的平臺螺紋連接并穿出頂端平臺，升降 電機和減速裝置與升降螺桿傳動連接；
所述的鋪粉機構(gòu)和送粉機構(gòu)亦有N個，N的取值與打印單元的數(shù)值相同，
每個鋪粉機構(gòu)通過連接塊與打印機構(gòu)支架連成一體，并能隨打印機構(gòu)支架在升
降電機帶動下沿升降螺桿上下升降；所述的每個送粉機構(gòu)位于鋪粉機構(gòu)的上 方，并與其上部的儲粉室連接并相通；
所述控制機構(gòu)將打印區(qū)域虛擬切割成N個打印任務(wù)區(qū)域，并將其分配給N 個打印單元以分別執(zhí)行設(shè)定的打印任務(wù)；
上述N的取值范圍理論上沒有限制，為成本和制造工藝方面計，通常上述 N的取值范圍一般是N為1 20之間的任意一個整數(shù)。
本實用新型的進一步技術(shù)方案是所述驅(qū)動打印單元沿X軸方向運動的 的傳動機構(gòu)為齒條傳動機構(gòu)，所述的齒條傳動機構(gòu)包括兩根與打印主軸平行安
裝的主齒條和齒條齒輪，主齒條兩端固定在連接桿上，往復(fù)電機軸兩端通過和 滑動軸承連成一體的齒條齒輪與主齒條嚙合連接，打印單元能在往復(fù)電機的驅(qū) 動下沿打印主軸在X軸方向來回運動。
本實用新型的更進一步技術(shù)方案是所述的送粉機構(gòu)包括其外套有橡膠波 紋管的中間粉盒、中間粉盒下粉開關(guān)、具有計量功能的計量粉盒、計量粉盒下 粉開關(guān)和下粉電磁鐵，中間粉盒通過橡膠波紋管與位于主機架頂部的儲粉室連 接并相通，計量粉盒連接在中間粉盒下方，下粉電磁鐵安裝在計量粉盒外，下 粉電磁鐵的上連桿與中間粉盒下粉開關(guān)相連、下連桿與計量粉盒的計量粉盒下 粉開關(guān)相連；
所述的鋪粉機構(gòu)包括供粉室和壓粉輥，供粉室位于計量粉盒的下方，與往 復(fù)電機軸平行的壓粉輥安裝在供粉室底部，支承壓粉輥兩端的軸承與打印單元 連成一體，壓粉輥通過同步帶和同步輪與往復(fù)電機軸傳動連接，壓粉輥能在往 復(fù)電機的驅(qū)動下自轉(zhuǎn)同時隨打印單元往復(fù)運動。
本實用新型的又進一步技術(shù)方案是所述的送粉機構(gòu)的計量粉盒、中間粉 盒及其外部的橡膠波紋管、下粉電磁鐵及與其連接的下粉開關(guān)通過上升索懸吊 在橫架于提升螺桿頂端的打印支架頂桿上，計量粉盒、中間粉盒及其外部的橡 膠波紋管、下粉電磁鐵及與其連接的下粉開關(guān)能隨升降螺桿的轉(zhuǎn)動而升降。
本實用新型的更進一步技術(shù)方案是所述的控制機構(gòu)或是計算機或是可編 程控制器。
由于采用上述技術(shù)方案，本實用新型之基于矩陣打印方式的快速成型機的 有益效果是-
一. 成型機的打印效率——即成型效率高
本實用新型之基于矩陣打印方式的快速成型機利用控制機構(gòu)將打印區(qū)域 虛擬切割成小塊圖形，并采用了多個打印單元來執(zhí)行控制機構(gòu)分配的打印任 務(wù)，因此相對于傳統(tǒng)的打印裝置其打印速度大大提高，打印單元的數(shù)量越是增 多，打印速度則可達到數(shù)倍甚至數(shù)十倍于傳統(tǒng)的打印裝置，此外由于工作量分 攤于數(shù)個打印單元，有利于改善打印裝置各部件工作條件，增加打印頭的使用 壽命，因而本實用新型具備較高的打印效率。
二. 加工介質(zhì)尺寸不受限
本實用新型之基于矩陣打印方式的快速成型機可以較容易的進行縱向和 橫向擴展，以適合不同尺寸的工件尺寸和打印速度要求由于主機支架下端安
裝有滑輪或滑塊，增加軌道及相應(yīng)的連接件的長度，即可縱向擴展，更換打印 機構(gòu)支架的主齒條和打印主軸等一些機械部件，可選擇性的增加打印單元的數(shù) 量，即可橫向擴展，必要時也可以縱向和橫向同時進行擴展。另外，由于本實 用新型之快速成型機包括有由升降電機帶動的升降螺桿，打印噴頭和工件之間 的距離可以隨意精密定位，在工作過程中該打印裝置不是像傳統(tǒng)打印裝置逐層 下降工件平臺，而是打印平臺逐層上升，因此有利于制作大型工件或模型，也 有利于在一些特殊介質(zhì)上進行大幅面打印。
三、 減少臺階效應(yīng)
本實用新型之基于矩陣打印方式的快速成型機的打印機構(gòu)包括有N個打 印單元，N個打印單元均安裝在打印機構(gòu)支架上，每一個打印單元均包括帶打 印噴頭的打印小車，打印小車上安裝有控制電路板和驅(qū)動打印噴頭的傳動機 構(gòu)，因而每一個打印單元都可執(zhí)行控制機構(gòu)虛擬切割后分配的打印任務(wù)，與普 通的打印裝置相比，打印速度和產(chǎn)層率(單位時間內(nèi)的打印層數(shù))大大增加， 因此可以有效減少臺階效應(yīng)。并且該打印裝置可非常方便的進行橫向和縱向擴 展。
四、 使用方便、應(yīng)用范圍廣
本實用新型之基于矩陣打印方式的快速成型機不僅可作為快速成型機，還 可以用于電路板、標(biāo)牌或者絲網(wǎng)的制版制造，用該裝置制造的電路板和標(biāo)牌銘 牌精度可以達到噴墨打印機的精度，接近于光刻法精度；該打印裝置還可用于 快速制造浮雕、塑像、異形預(yù)制件，沙盤、各種模型模具，并且速度和效率較 高、使用方便，尤其適合于大型或超大型模型一體化快速完成。
五、 特殊應(yīng)用——即應(yīng)急件的制作
由于可以使用多種介質(zhì)做為粉料，例如樹酯、塑料、水泥或金屬粉末，本 實用新型可以快速制作一些零件作為應(yīng)急使用，在特定情況下，例如車隊、坦 克化或摩托化部隊、艦隊等遠離工廠或備件倉庫而又必須維持最基本之工作或 使用需求，本實用新型可根據(jù)現(xiàn)場需要或因零件損毀(如坦克履帶或武器零部 件)，快速生成原型并經(jīng)適當(dāng)?shù)暮笫鎏幚砗笊煽芍苯邮褂玫牧慵?，雖然性能 上遜于原裝配件，但可以維持機械或武器系統(tǒng)繼續(xù)工作或使用的最低限度。
下面，結(jié)合附圖和實施例對本實用新型之基于矩陣打印方式的快速成型 機的技術(shù)特征作進一步的說明。



圖1 圖4:本實用新型之實施例所述基于矩陣打印方式的快速成型機的 結(jié)構(gòu)示意圖
圖l:主視圖，去掉正面圍粉墻和儲粉室擋板， 圖2:圖1的局部放大圖，
圖3:俯視圖，去掉儲粉室和部分中間粉盒， 圖4:圖3的局部放大圖5 圖7:本實用新型之基于矩陣打印方式的快速成型機的擴展方式示 意圖
圖5:包括4個打印單元的橫向擴展示意圖， 圖6:包括1個打印單元的縱向擴展，
圖7:包括4個打印單元的橫向、縱向同時擴展示意圖。 圖1 圖4中
l一滑輪；2—導(dǎo)軌；3—儲粉支架；4~主機支架；5—成型空間；6—圍粉 墻；7—壓粉輥；8—升降電機；9一供粉室；IO—升降螺桿；U一打印噴頭； 12—打印小車；13—計量粉盒；14一下粉電磁鐵；l+—上連桿，142—下連桿， 15—中間粉盒下粉開關(guān)；16—橡膠波紋管；17—儲粉室；18—上升索； 19一工件；20—連接桿；21—齒條齒輪；22—打印主軸；23—主齒條；24~滑 動軸承；25—往復(fù)電機軸；26—往復(fù)電機；27—中間粉盒；28—打印小車軸；
29一中間粉盒下粉開關(guān)，30—打印支架頂桿。
圖5 圖7中
黑單箭頭表示走紙方向，黑雙箭頭表示打印頭移動方向和走紙方式，白箭 頭表示打印小車移動方向，細(xì)實線表示打印頭移動的次數(shù)和距離。
具體實施方式
一種基于矩陣打印方式的快速成型機，包括主機支架、圍粉墻、儲粉室、 送粉機構(gòu)、鋪粉機構(gòu)、打印機構(gòu)、提升機構(gòu)和控制機構(gòu)，儲粉室支承在儲粉支 架上并位于主機支架的頂部，圍粉墻安裝在打印機構(gòu)下方四周從而在打印機構(gòu) 下方形成一工件成型空間，送粉機構(gòu)、鋪粉機構(gòu)、打印機構(gòu)和提升機構(gòu)接收控
制機構(gòu)發(fā)出的指令信息依次執(zhí)行送粉、鋪粉、打印、提升的任務(wù)；
所述的打印機構(gòu)包括2個打印單元，該2個打印單元安裝在相互平行的二
根打印主軸22和驅(qū)動打印單元沿X軸方向運動的傳動機構(gòu)上，打印主軸22、 傳動機構(gòu)和兩端的連接桿20組成一個剛性的矩形打印機構(gòu)支架；
所述的每個打印單元包括打印小車軸28、安裝在打印小車軸上的打印小 車12、與打印小車軸平行的往復(fù)電機軸25和安裝在往復(fù)電機軸上的往復(fù)電機 26，打印小車軸28通過兩端的滑動軸承24與打印主軸22滑動連接，往復(fù)電 機軸25兩端與和滑動軸承24連接的傳動機構(gòu)連接，打印小車上安裝有打印噴 頭11，打印單元還安裝有控制電路板和驅(qū)動打印噴頭沿Y軸方向運動的的驅(qū) 動裝置；
所述的提升機構(gòu)包括升降電機8、減速裝置和升降螺桿IO，豎向安裝在打 印機構(gòu)支架四角的升降螺桿10與主機支架4頂端的平臺螺紋連接并穿出頂端 平臺，升降電機8和減速裝置與升降螺桿10傳動連接；
與打印單元對應(yīng)、所述的鋪粉機構(gòu)和送粉機構(gòu)亦有2個，每個鋪粉機構(gòu)通 過連接桿20與打印機構(gòu)支架連成一體，并能隨打印機構(gòu)支架在升降電機8帶 動下沿升降螺桿10上下升降；所述的每個送粉機構(gòu)位于鋪粉機構(gòu)的上方，并 與其上部的儲粉室17連通；
所述控制機構(gòu)將打印區(qū)域虛擬切割成2個打印任務(wù)區(qū)域，并將其分配給2 個打印單元以分別執(zhí)行設(shè)定的打印任務(wù)；
所述的傳動機構(gòu)采用齒條傳動機構(gòu)，所述的齒條傳動機構(gòu)包括兩根與打印 主軸22平行安裝的主齒條23和齒條齒輪21 ，主齒條兩端固定在連接桿20上， 往復(fù)電機軸25兩端通過和滑動軸承24連成一體的齒條齒輪21與主齒條23 嚙合連接，打印單元能在往復(fù)電機26的驅(qū)動下沿打印主軸22在X軸方向來 回運動。
所述的送粉機構(gòu)包括其外套有橡膠波紋管16的中間粉盒27、中間粉盒下 粉開關(guān)15、具有計量功能的計量粉盒13、計量粉盒下粉開關(guān)29和下粉電磁鐵 14，中間粉盒27通過橡膠波紋管16與位于主機架頂部的儲粉室17連接并相 通，計量粉盒13連接在中間粉盒27下方，下粉電磁鐵14安裝在計量粉盒13 外，下粉電磁鐵的上連桿1《與中間粉盒下粉開關(guān)15相連、下連桿142與計量 粉盒13的計量粉盒下粉開關(guān)29相連；
所述的鋪粉機構(gòu)包括供粉室9和壓粉輥，供粉室9位于計量粉盒13的下 方，與往復(fù)電機軸25平行的壓粉輥7安裝在供粉室9底部，支承壓粉輥7兩 端的軸承與打印單元連成一體，壓粉輥7通過同步帶和同步輪與齒條齒輪21
傳動連接，壓粉輥7能在往復(fù)電機26的驅(qū)動下自轉(zhuǎn)同時隨打印單元沿X軸方 向往復(fù)運動。
所述的送粉機構(gòu)的計量粉盒13、中間粉盒27及其外部的橡膠波紋管16、 下粉電磁鐵14及與其連接的下粉開關(guān)通過上升索18懸吊在橫架于提升螺桿 10頂端的打印支架頂桿30上，計量粉盒、中間粉盒及其外部的橡膠波紋管、 下粉電磁鐵及與其連接的下粉開關(guān)能隨升降螺桿10的轉(zhuǎn)動而升降。
所述的控制機構(gòu)采用計算機控制。
所述的主機支架4的框架腳下安裝有導(dǎo)軌2，所述支承儲粉室的儲粉室支 架3腳下安裝有滑輪1。
作為本實用新型實施例的一種變換，驅(qū)動打印單元沿X軸方向往復(fù)運動 的傳動機構(gòu)除了齒條傳動機構(gòu)外，還可以是絲桿傳動機構(gòu)、同步帶傳動機構(gòu)或 其它類似的機械傳動機構(gòu)。
作為本實用新型實施例的一種變換，所述打印機構(gòu)的打印單元以及與之相 對應(yīng)的鋪粉機構(gòu)和送粉機構(gòu)的數(shù)目N可以增加或減少，理論上N的取值沒有 限制，但為成本和制造工藝方面計，通常上述N的取值范圍是N為1 20 之間的任意一個整數(shù)。
作為本實用新型實施例的又一種變換，所述的控制機構(gòu)也可以是可編程控 制器或其他可編程設(shè)備。
上述實施例中，所述的送粉機構(gòu)的計量粉盒13、中間粉盒27及其外部的 橡膠波紋管16、下粉電磁鐵14及與其連接的下粉開關(guān)也可不與橫架于提升螺 桿10頂端的打印支架頂桿30吊接，而固定于某個高端的位置，但下粉時粉料 容易飄散。
作為本實用新型實施例的又一種變換，該快速成型機可橫向(沿X軸方 向)擴展(參見圖5:包括4個打印單元的橫向擴展示意圖)，其方法是通過 延長打印主軸22和主齒條23的長度；更換主齒條和打印主軸等一些機械部件 并相應(yīng)的加長主機支架4的框架即可實現(xiàn)。
作為本實用新型實施例的又一種變換，該快速成型機也可以縱向(沿Y 軸方向)擴展(參見圖6:包括1個打印單元的縱向擴展)，其方法是通過 加長導(dǎo)軌和主機支架4腳下的導(dǎo)軌，擴大圍粉墻的尺寸即可實現(xiàn)，此類擴展主
要針對打印圖案的寬度超過打印小車工作范圍的情況。
作為本實用新型實施例的另一種變換，，該快速成型機也可以縱向和橫向 同時進行擴展(參見圖7:包括4個打印單元的橫向、縱向同時擴展示意圖)。 在進行橫向擴展或縱向擴展或橫向和縱向同時擴展時，均可以增加打印單元的 數(shù)量或打印單元數(shù)量不變，后者速度相對前者增加打印單元數(shù)量的打印機要慢 一些；如果增加打印單元，則需同時增加相應(yīng)的送粉機構(gòu)和鋪粉機構(gòu)。
工作過程工作前，將圍粉墻內(nèi)的成型空間5清空，打印機構(gòu)支架降到底 部，此時打印單元處于打印機構(gòu)支架的左端，供粉室9位于計量粉盒13的正 下方；控制機構(gòu)發(fā)出打印信息，下粉電磁鐵14得電，帶動下連桿142把計量 粉盒下粉開關(guān)29打開，(同時帶動上連桿l+關(guān)閉中間粉盒下粉開關(guān)15)，將 計量粉盒13中的粉料全部落入供粉室9中，然后失電，關(guān)閉計量粉盒下粉開 關(guān)29，(同時打開中間粉盒下粉開關(guān)15，重新往計量粉盒13內(nèi)注入粉料)，往 復(fù)電機26開始轉(zhuǎn)動并通過往復(fù)電機軸25帶動齒條齒輪21和同步輪轉(zhuǎn)動，同 步驅(qū)動壓粉輥7自轉(zhuǎn)同時沿打印主軸22在X軸方向向右移動，將供粉室9的 粉料均勻的鋪壓在圍粉墻內(nèi)的成型空間5內(nèi)，其他單元同樣如此工作最終鋪滿 整層。然后打印單元開始打印，打印小車12連同打印噴頭11在控制機構(gòu)控制 的驅(qū)動裝置的帶動下在Y軸方向來回移動，同時在往復(fù)電機26的帶動下整個 打印單元在X軸方向向左移動，二者配合在XY平面上按照控制機構(gòu)控制的 信息有選擇性地噴撒粘結(jié)劑，形成一層工作層。打印小車運動到X軸方向的 最左端(即回到原位)，整層打印結(jié)束，四個升降電機8在控制機構(gòu)的控制下 同步帶動升降螺桿10轉(zhuǎn)動某個角度，將整個工作平臺水平地抬起某個設(shè)定高 度(即層厚)，并確保打印平臺的水平位置，上升索18同步提升中間粉盒27、 計量粉盒13,下粉電磁鐵14及與其連接的下粉開關(guān)15和29，使其與各個打 印單元和鋪粉機構(gòu)保持相對靜止，以利于將粉料注入供粉室中。下一打印信號 發(fā)出，上述動作再重新開始，每個打印小區(qū)的工作原理相同，只是噴頭執(zhí)行的 打印任務(wù)不同。打印完成后，拆開圍粉墻，即可取出成型工件。
權(quán)利要求1. 一種基于矩陣打印方式的快速成型機，包括主機支架、圍粉墻、儲粉室、送粉機構(gòu)、鋪粉機構(gòu)、打印機構(gòu)、提升機構(gòu)和控制機構(gòu)，儲粉室支承在儲粉支架上并位于主機支架的頂部，圍粉墻安裝在打印機構(gòu)下方四周從而在打印機構(gòu)下方形成一工件成型空間，送粉機構(gòu)、鋪粉機構(gòu)、打印機構(gòu)和提升機構(gòu)接收控制機構(gòu)發(fā)出的指令信息依次執(zhí)行送粉、鋪粉、打印、提升的任務(wù)，其特征在于所述的打印機構(gòu)包括N個打印單元，該N個打印單元安裝在相互平行的二根打印主軸(22)和驅(qū)動打印單元沿X軸方向運動的傳動機構(gòu)上，打印主軸(22)、傳動機構(gòu)和兩端的連接桿(20)組成一個剛性的矩形打印機構(gòu)支架；所述的每個打印單元包括打印小車軸(28)、安裝在打印小車軸上的打印小車(12)、與打印小車軸平行的往復(fù)電機軸(25)和安裝在往復(fù)電機軸上的往復(fù)電機(26)，打印小車軸(28)通過兩端的滑動軸承(24)與打印主軸(22)滑動連接，往復(fù)電機軸(25)兩端與和滑動軸承(24)連接的傳動機構(gòu)連接，打印小車上安裝有打印噴頭(11)，打印單元上還安裝有控制電路板和驅(qū)動打印噴頭沿Y軸方向運動的的驅(qū)動裝置；所述的提升機構(gòu)包括升降電機(8)、減速裝置和升降螺桿(10)，豎向安裝在打印機構(gòu)支架四角的升降螺桿(10)與主機支架(4)頂端的平臺螺紋連接并穿出頂端平臺，升降電機(8)和減速裝置與升降螺桿(10)傳動連接；所述的鋪粉機構(gòu)和送粉機構(gòu)與打印單元對應(yīng)亦有N個，每個鋪粉機構(gòu)通過連接桿(20)與打印機構(gòu)支架連成一體，并能隨打印機構(gòu)支架在升降電機(8)帶動下沿升降螺桿(10)上下升降；所述的每個送粉機構(gòu)位于鋪粉機構(gòu)的上方，并與其上部的儲粉室(17)連通；所述控制機構(gòu)將打印區(qū)域虛擬切割成N個打印任務(wù)區(qū)域，并將其分配給N個打印單元以分別執(zhí)行設(shè)定的打印任務(wù)；上述N的取值范圍是1≤N≤20。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于矩陣打印方式的快速成型機，其特征在于 所述的傳動機構(gòu)為齒條傳動機構(gòu)，所述的齒條傳動機構(gòu)包括兩根與打印主軸平 行安裝的主齒條(23)和齒條齒輪(21)，主齒條兩端固定在連接桿(20)上， 往復(fù)電機軸(25)兩端通過和滑動軸承(24)連成一體的齒條齒輪(21)與主 齒條(23)嚙合連接，打印單元能在往復(fù)電機(26)的驅(qū)動下沿打印主軸(22) 在X軸方向來回運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于矩陣打印方式的快速成型機，其特征在 于所述的送粉機構(gòu)包括其外套有橡膠波紋管(16)的中間粉盒(27)、中間 粉盒下粉開關(guān)(15)、具有計量功能的計量粉盒(13)、計量粉盒下粉開關(guān)(29) 和下粉電磁鐵(14)，中間粉盒(27)通過橡膠波紋管(16)與位于主機架頂 部的儲粉室(17)連通，計量粉盒(13)連接在中間粉盒(27)下方，下粉電 磁鐵(14)安裝在計量粉盒(13)夕卜，下粉電磁鐵的上連桿(14i)與中間粉 盒下粉開關(guān)(15)相連、下連桿(142)與計量粉盒(13)的計量粉盒下粉開 關(guān)(29)相連；所述的鋪粉機構(gòu)包括供粉室(9)和壓粉輥(7)，供粉室(9)位于計量粉 盒(13)的下方，與往復(fù)電機軸平行的壓粉輥(7)安裝在供粉室(9)底部， 支承壓粉輥(7)兩端的軸承與打印單元連成一體，壓粉輥(7)通過同步帶和 同步輪與往復(fù)電機軸(25)傳動連接，壓粉輥(7)能在往復(fù)電機(26)的驅(qū) 動下自轉(zhuǎn)同時隨打印單元沿X軸方向往復(fù)運動。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于矩陣打印方式的快速成型機，其特征 在于所述的送粉機構(gòu)的計量粉盒(13)、中間粉盒(27)及其外部的橡膠波 紋管(16)、下粉電磁鐵(14)及與其連接的下粉開關(guān)通過上升索(18)懸吊在 橫架于提升螺桿(10)頂端的打印支架頂桿(30)上，計量粉盒、中間粉盒及 其外部的橡膠波紋管、下粉電磁鐵及與其連接的下粉開關(guān)能隨升降螺桿(10) 的轉(zhuǎn)動而升降。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于矩陣打印方式的快速成型機，其特征在于 所述的送粉機構(gòu)的計量粉盒(13)、中間粉盒(27)及其外部的橡膠波紋管、 下粉電磁鐵(14)及與其連接的下粉開關(guān)通過上升索(18)懸吊在橫架于提升 螺桿(10)頂端的打印支架頂桿(30)上，計量粉盒、中間粉盒及其外部的橡 膠波紋管、下粉電磁鐵及與其連接的下粉開關(guān)能隨升降螺桿(IO)的轉(zhuǎn)動而升降。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于矩陣打印方式的快速成型機，其特征 在于所述的控制機構(gòu)或是計算機或是可編程控制器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于矩陣打印方式的快速成型機，其特征在于 所述的控制機構(gòu)或是計算機或是可編程控制器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于矩陣打印方式的快速成型機，其特征 在于所述的主機支架(4)的框架腳下安裝有滑輪或?qū)к?2)，所述支承儲 粉室的儲粉室支架(3)腳下安裝有滑輪(1)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于矩陣打印方式的快速成型機，其特征在于: 所述的主機支架(4)的框架腳下安裝有滑輪或?qū)к?2)，所述支承儲粉室的 儲粉室支架(3)腳下安裝有滑輪(1)。
專利摘要一種基于矩陣打印方式的快速成型機，包括主機支架、圍粉墻、儲粉室、送粉機構(gòu)、鋪粉機構(gòu)、打印機構(gòu)、提升機構(gòu)和控制機構(gòu)，并接收控制機構(gòu)發(fā)出的指令依次執(zhí)行送粉、鋪粉、打印、提升的任務(wù)，該成型機包括N個打印單元和相應(yīng)的送粉、鋪粉機構(gòu)，N個打印單元安裝在相互平行的打印主軸和傳動機構(gòu)上，打印主軸、傳動機構(gòu)和兩端的連接桿組成一個剛性的矩形打印機構(gòu)支架并連接在提升機構(gòu)上；每個打印單元包括打印小車軸、打印小車、往復(fù)電機軸和往復(fù)電機；控制機構(gòu)將打印區(qū)域虛擬切割成N個打印任務(wù)，并將其分配給N個打印單元。該成型機打印速度快、不需拼接可直接生成大尺寸工件、打印介質(zhì)不受限制、可減少臺階效應(yīng)、可縱橫向隨意擴展，應(yīng)用廣泛。
文檔編號B28B1/00GK201201296SQ200820104199
公開日2009年3月4日 申請日期2008年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月21日
發(fā)明者俊 黃 申請人:俊 黃