一種3d打印設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3D打印領(lǐng)域，尤其涉及一種3D打印設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬、塑料、混凝土等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。
[0003]3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工(AEC)、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。
[0004]日常生活中使用的普通打印機(jī)可以打印電腦設(shè)計(jì)的平面物品，而所謂的3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實(shí)實(shí)在在的原材料，通俗地說，3D打印機(jī)是可以“打印”出真實(shí)的3D物體的一種設(shè)備，比如打印一個機(jī)器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機(jī)”是參照了普通打印機(jī)的技術(shù)原理，因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^程與噴墨打印十分相似。這項(xiàng)打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。
[0005]3D打印存在著許多不同的技術(shù)。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構(gòu)建創(chuàng)建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。
[0006]在3D打印領(lǐng)域，目前常用的做法是打印機(jī)與電腦連接后，通過電腦控制一個打印頭把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。但這種將生成物一層一層離解再組合的方法，在打印結(jié)構(gòu)復(fù)雜的宏觀物體時(shí)需要多次，往復(fù)移動打印頭，以打印出形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
[0007]例如圖1所示的一個工程案例，建筑墻體100包括3組直線墻體部分和2組相鄰直線墻體間的連接部分，該連接部分是一種正弦曲線或余弦曲線的軌跡。按照現(xiàn)有技術(shù)，這種墻體的3D打印需要用一個打印頭多次打印才能完成，效率較低。因此，亟需一種能高效打印復(fù)雜結(jié)構(gòu)的3D打印設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種3D打印設(shè)備，解決復(fù)雜結(jié)構(gòu)3D打印中的效率問題。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明人提供了一種3D打印設(shè)備，包括打印頭與打印移動機(jī)構(gòu)，所述打印移動機(jī)構(gòu)與打印頭連接，并帶動打印頭運(yùn)動；
[0010]所述打印頭包括第一打印頭與第二打印頭，所述第一打印頭與打印移動機(jī)構(gòu)之間固定連接或通過第一連接結(jié)構(gòu)連接，所述第一連接結(jié)構(gòu)帶動第一打印頭相對于打印移動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，且運(yùn)動方向與打印移動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方向平行；
[0011 ] 所述第二打印頭與打印移動機(jī)構(gòu)之間通過第二連接結(jié)構(gòu)連接，所述第二連接結(jié)構(gòu)帶動第二打印頭相對于打印移動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，且運(yùn)動方向與打印移動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方向交叉設(shè)置。
[0012]可選的，所述第二連接結(jié)構(gòu)帶動第二打印頭相對于打印移動機(jī)構(gòu)運(yùn)動的運(yùn)動方向與打印移動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方向垂直。
[0013]可選的，所述打印移動機(jī)構(gòu)為機(jī)械手或車體，所述車體具有行走結(jié)構(gòu)。
[0014]可選的，所述3D打印設(shè)備設(shè)有第一供料機(jī)構(gòu)與第二供料機(jī)構(gòu)；
[0015]所述第一打印頭設(shè)有第一流量調(diào)節(jié)裝置與第一流量感應(yīng)裝置，所述第二打印頭設(shè)有第二流量調(diào)節(jié)裝置與第二流量感應(yīng)裝置，所述第一供料機(jī)構(gòu)與第一打印頭供料連接，所述第二供料機(jī)構(gòu)與第二打印頭供料連接。
[0016]可選的，所述3D打印設(shè)備設(shè)有打印供料機(jī)構(gòu)；
[0017]所述第一打印頭設(shè)有第一流量調(diào)節(jié)裝置與第一流量感應(yīng)裝置，所述第二打印頭設(shè)有第二流量調(diào)節(jié)裝置與第二流量感應(yīng)裝置，所述打印供料機(jī)構(gòu)分別與第一打印頭及第二打印頭供料連接。
[0018]可選的，所述打印移動機(jī)構(gòu)包括打印頭支架，所述第一打印頭與第二打印頭設(shè)置于打印頭支架上；
[0019]第一打印頭與打印頭支架固定連接或通過第一連接結(jié)構(gòu)連接；
[0020]第二打印頭與打印頭支架之間通過第二連接結(jié)構(gòu)連接，所述第二連接結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)軌、滑塊、連桿、曲柄與轉(zhuǎn)動軸，所述第二打印頭與滑塊固定連接，所述滑塊與滑軌滑動配合，并沿滑軌運(yùn)動，所述連桿分別與滑塊及曲柄鉸接，所述曲柄與轉(zhuǎn)動軸傳動連接，所述打印頭支架上設(shè)置有伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。
[0021]可選的，所述滑塊數(shù)量為偶數(shù)個，且對稱設(shè)置于打印頭支架上。
[0022]可選的，所述第一打印頭或第二打印頭的數(shù)量分別為2個以上。
[0023]可選的，所述3D打印設(shè)備為建筑物打印設(shè)備。
[0024]可選的，所述3D打印設(shè)備第一打印頭與第二打印頭的每個打印頭分別配置獨(dú)立的供料裝置，該供料裝置配置轉(zhuǎn)速可控的供料電機(jī)作為動力，供料裝置輸出的流量與供料電機(jī)轉(zhuǎn)速成比例關(guān)系。
[0025]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:通過設(shè)計(jì)一個與移動方向成夾角的第二探頭，在打印過程中，隨著打印移動機(jī)構(gòu)的移動，第一打印頭與第二打印頭分別工作，第一打印頭打印與打印移動機(jī)構(gòu)移動方向上的結(jié)構(gòu)，第二打印頭可以打印與打印機(jī)構(gòu)移動方向不盡一致的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，這樣打印移動機(jī)構(gòu)的移動路徑可以設(shè)計(jì)得較為簡單，而無需隨待打印結(jié)構(gòu)的延伸方向而不斷修正移動方向，這樣就可以在一次打印過程中打印出復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的標(biāo)的物。對于一定空間結(jié)構(gòu)的物體，可以不用多次打印。
【附圖說明】
[0026]圖1為復(fù)雜結(jié)構(gòu)標(biāo)的物示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】所述3D打印設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖1 ;
[0028]圖3為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】所述3D打印設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖2 ；
[0029]圖4為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】所述3D打印設(shè)備打印頭支架結(jié)構(gòu)示意圖1 ;
[0030]圖5為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】所述3D打印設(shè)備打印頭支架結(jié)構(gòu)示意圖2。
[0031]附圖標(biāo)記說明:
[0032]1、機(jī)械手；
[0033]2、第二打印頭；
[0034]21、伺服電機(jī)；
[0035]22、轉(zhuǎn)動軸；
[0036]23、曲柄；
[0037]24、右連桿；
[0038]25、左連桿；
[0039]26、左滑塊；
[0040]27、右滑塊；
[0041]28、滑塊導(dǎo)軌；
[0042]3、第一打印頭；
[0043]4、打印頭支架；
[0044]5、第一供料裝置；
[0045]6、第二供料裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0046]為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。
[0047]請參閱圖2以及圖3，本發(fā)明是一種3D打印設(shè)備，包括打印頭與打印移動機(jī)構(gòu)，所述打印移動機(jī)構(gòu)與打印頭連接，并帶動打印頭運(yùn)動；具體的，所述打印移動機(jī)構(gòu)可以為機(jī)械手或車體，所述車體具有行走結(jié)構(gòu)。所述行走結(jié)構(gòu)可以包括動力裝置，例如內(nèi)燃機(jī)，電動機(jī)等，可以包括車輪或履帶，車輪或履帶與動力裝置傳動連接，以帶動車體運(yùn)動。必要時(shí)系統(tǒng)還可以配有導(dǎo)軌，通過與導(dǎo)軌相適配的車輪在導(dǎo)軌上運(yùn)動帶動車體運(yùn)動，以增強(qiáng)車體移動的穩(wěn)定性。機(jī)械手可以應(yīng)用于臂展范圍內(nèi)的打印工作，車體可以使得整個3D打印設(shè)備在大尺度上運(yùn)動和工作；在本發(fā)明的一個具體實(shí)施例中，該3D打印設(shè)備可以同時(shí)具有車體和機(jī)械手，此設(shè)計(jì)可以滿足打印大型物體或復(fù)雜物體的3D打印需要。
[0048]所述打印頭包括第一打印頭3與第二打印頭2，所述第一打印頭與打印移動機(jī)構(gòu)之間固定連接或通過第一連接結(jié)構(gòu)連接，所述第一連接結(jié)構(gòu)帶動第一打印頭相對于打印移動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，且運(yùn)動方向與打印移動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方向平行；
[0049]所述第二打印頭與打印移動機(jī)構(gòu)之間通過第二連接結(jié)構(gòu)連接，所述第二連接結(jié)構(gòu)帶動第二打印頭相對于打印移動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，且運(yùn)動方向與打印移動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方向交叉設(shè)置。所述第二連接結(jié)構(gòu)帶動第二打印頭相對于打印移動機(jī)構(gòu)運(yùn)動的運(yùn)動方向與打印移動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方向交叉設(shè)置系指，二者的運(yùn)動方向不平行，即二者的運(yùn)動方向呈一夾角，該夾角大于O度，小于180度。
[0050]通過設(shè)計(jì)打印移動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)使得其能帶動打印頭沿設(shè)計(jì)的主要打印路徑移動，在某些實(shí)施例中，如圖4、5所示，所述第一打印頭與打印移動機(jī)構(gòu)固定，則第一打印頭能隨著