能實(shí)現(xiàn)精密打印的堆疊式多彩三維立體打印機(jī)的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種能實(shí)現(xiàn)精密打印的堆疊式多彩三維立體打印機(jī)的控制系統(tǒng)，在堆疊式多彩頭三維立體打印機(jī)的多彩頭將每個(gè)送絲泵控制回路和加熱控制回路硬件部分從主板上分離出來設(shè)置成容易保證對(duì)稱一致性的模塊化插板結(jié)構(gòu)，分別插入設(shè)置在主板上的加熱系統(tǒng)及多色控制系統(tǒng)接口插槽，每個(gè)送絲泵之間技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)值的對(duì)稱一致性，保證打印多彩三維立體工件時(shí)各色熔絲在噴頭咀內(nèi)完成無溫差融合，擠出彩絲，實(shí)現(xiàn)打印高精密度。使打印工件的機(jī)械強(qiáng)度達(dá)到材料的機(jī)械強(qiáng)度指標(biāo)，同時(shí)維修更換方便，節(jié)約資源，減少能耗，降低成本，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠。
【專利說明】能實(shí)現(xiàn)精密打印的堆疊式多彩三維立體打印機(jī)的控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種堆疊式三維打印機(jī)，具體是一種能實(shí)現(xiàn)精密打印的堆疊式多彩三維立體打印機(jī)的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]公知技術(shù)中堆疊式三維立體打印機(jī)的打印程序是在惠普噴墨打印機(jī)打印程序的基礎(chǔ)上開發(fā)而來，在堆疊式三維立體打印過程中打印程序默認(rèn)打印材料是液態(tài)流動(dòng)的，只需要給出每個(gè)打印頭的關(guān)閉和給進(jìn)指令，只有在工件打印結(jié)束時(shí)才給出全部打印頭關(guān)閉加熱電源的指令。因此，在堆疊式三維立體打印機(jī)當(dāng)中加熱器系統(tǒng)是一個(gè)分立的系統(tǒng)模塊，由三部分組成:加熱器，溫度傳感器，加熱控制電路。溫度傳感器單元，開關(guān)單元，見圖1，運(yùn)算器單元又是加熱控制電路的組成部分。公知技術(shù)的加熱系統(tǒng)中各模塊之間的控制連接順序是:當(dāng)打印指令從主計(jì)算系統(tǒng)輸出到加熱系統(tǒng)的運(yùn)算器輸入端，加熱系統(tǒng)控制程序運(yùn)行，力口熱分系統(tǒng)運(yùn)算器單元輸出觸發(fā)電平到開關(guān)單元，開關(guān)導(dǎo)通使加熱器單元工作。加熱器單元和溫度傳感器單元設(shè)置在受熱單元上。溫度傳感器單元將受熱單元上的溫度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)反饋至加熱分系統(tǒng)運(yùn)算器單元。完成整個(gè)加熱系統(tǒng)控制回路的程序運(yùn)行。加熱系統(tǒng)控制程序運(yùn)行的質(zhì)量由軟件和硬件質(zhì)量指標(biāo)共同實(shí)現(xiàn)。
[0003]見圖1，在多頭堆疊式三維立體打印機(jī)中當(dāng)X、Y、Z軸步進(jìn)控制速度和精度實(shí)現(xiàn)后打印頭的溫度控制則是打印質(zhì)量最后的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。雙頭三維立體打印機(jī)兩個(gè)打印頭加熱控制回路分布設(shè)置在主板上的不同位置，器件位置和布線長度不同，因此回路中信號(hào)傳遞路徑長度不相等，兩套加熱控制回路中存在信號(hào)傳遞的時(shí)序差。兩個(gè)加熱器開關(guān)器件也是封裝在主板上的不同位置。在加熱控制系統(tǒng)中開關(guān)單元，溫度傳感器單元，加熱器單元無故障時(shí)，兩個(gè)加熱系統(tǒng)完成加熱的時(shí)間不同，完成加熱的質(zhì)量不同。反映在打印工件上會(huì)看到直邊上的分層呈現(xiàn)出一層長，另一層短；一層寬，另一層窄。且層間熔融不牢靠，工件的機(jī)械強(qiáng)度不夠。如果設(shè)置成雙頭分別打印兩個(gè)設(shè)計(jì)相同的工件時(shí)就會(huì)看到打印出的兩個(gè)工件之間形狀和質(zhì)量差異。這是現(xiàn)有的堆疊式雙頭三維立體打印機(jī)存在的技術(shù)和質(zhì)量上的缺陷。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中控制加熱方法是延長或縮短加熱器供電時(shí)間?？刂萍訜崞鞴╇姇r(shí)間的指令電平由運(yùn)算器模塊實(shí)現(xiàn)并加載到場效應(yīng)管(或可控硅、晶閘管)觸發(fā)極，使場效應(yīng)管產(chǎn)生導(dǎo)通或截止的開關(guān)動(dòng)作?？傠娫此蛠淼募訜犭妷弘娏鞑蛔儯訜釡囟鹊蜁r(shí)場效應(yīng)管的截止關(guān)斷動(dòng)作時(shí)間長于加熱器供電時(shí)間，反之加熱溫度高。保持加熱溫度靈敏度時(shí)需要場效應(yīng)管被觸發(fā)時(shí)的開關(guān)動(dòng)作響應(yīng)頻率指標(biāo)，保持加熱速度和強(qiáng)度時(shí)需要場效應(yīng)管在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的電壓電流指標(biāo)。如果場效應(yīng)管內(nèi)部PN結(jié)間內(nèi)阻增高則導(dǎo)通時(shí)通過的電壓電流就會(huì)變小。
[0005]現(xiàn)有的堆疊式三維立體打印機(jī)的打印頭(見圖2),帶進(jìn)絲口 xk的送絲泵xe連接進(jìn)絲導(dǎo)Xq管，進(jìn)絲導(dǎo)管Xq通過法蘭盤Xi連接噴嘴xj，在法蘭盤xi上設(shè)置加熱器xl和溫度傳感器Xt。在現(xiàn)有的堆疊式三維立體打印機(jī)打印過程中斷絲是常見的故障，有人分析認(rèn)為是因不銹鋼進(jìn)絲導(dǎo)管受熱不散，使塑料絲軟化無力進(jìn)入噴咀Xj加熱腔所致。其實(shí)此故障根本原因在于導(dǎo)致加熱速度下降產(chǎn)生熱能的漫散射，使不銹鋼進(jìn)絲導(dǎo)管Xq受熱的加熱器Xl和開關(guān)模塊之一或兩者內(nèi)阻增高所致，在MK8打印頭上使用的內(nèi)阻式陶瓷加熱器內(nèi)阻超過20Ω± I時(shí)加熱效率和加熱響應(yīng)頻率明顯下降，即加熱速度和啟動(dòng)關(guān)閉反應(yīng)變慢。無法滿足PLA料絲在加速度3，OOO (毫米/ s 2)給進(jìn)時(shí)所需190°C熔融的熱量消耗，導(dǎo)致PLA料絲無法順暢熔出，送絲動(dòng)作和打印動(dòng)作空駛。斷絲造成打印斷層，使打印失敗。以往如果通過排除法找出是開關(guān)組件的故障，也因不易更換只好報(bào)廢整塊主板。
[0006]在A、B雙頭三維立體打印機(jī)中，B電路中固態(tài)繼電器內(nèi)阻升高與另一個(gè)發(fā)生不匹配現(xiàn)象時(shí)，B電路中通過電壓電流會(huì)下降，直接導(dǎo)致B電路末端的加熱器加熱功率不足，力口熱時(shí)間延長，熔絲質(zhì)量變壞，直至塑料絲無法熔出。造成打印A、B色層之間亂層或斷層，使打印失敗。
[0007]現(xiàn)有的堆疊式雙頭或多頭三維立體打印機(jī)中使用的打印頭都為單色。一種彩色三維立體打印機(jī)技術(shù)采用彩色膠水作為打印墨水在石膏粉中噴墨打印粘結(jié)成型出彩色工件。其缺點(diǎn)是色彩會(huì)被石膏粉的白色基準(zhǔn)差異形成色差，而石膏粉的機(jī)械強(qiáng)度較遠(yuǎn)低于工程塑料，因此無法在工程器件及其他應(yīng)用領(lǐng)域中使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種能實(shí)現(xiàn)精密打印的堆疊式多彩三維立體打印機(jī)的控制系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)高精度打印質(zhì)量及多彩三維立體彩色工件。
[0009]本發(fā)明提供的技術(shù)方案之一:包括打印主控系統(tǒng)、X軸伺服模塊、Y軸伺服模塊、Z軸伺服模塊、設(shè)置有加熱控制回路模塊的分控系統(tǒng)、彩色打印頭、接線插座、加熱器、溫度傳感器及塑料絲上料導(dǎo)管，其特征是:加熱控制回路模塊設(shè)置成分立式插板結(jié)構(gòu)，加熱控制回路模塊封裝插板上設(shè)置分立的開關(guān)模塊；在分控系統(tǒng)中設(shè)置多色控制系統(tǒng)接口插槽排，多個(gè)分立的各單色控制模塊插板分別與該插槽排相接駁；
彩色打印頭設(shè)置多個(gè)送絲泵，多個(gè)送絲泵設(shè)置在行走托架上，行走托架上組裝線性軸承；通過固定壓板和螺栓壓緊固定在行走托架上，三角形法蘭盤連接在行走托架中間位置，各送絲泵的出絲孔分別通過導(dǎo)絲軟管連接三角形法蘭盤上的導(dǎo)絲孔上端；三角形法蘭盤中心位置設(shè)置加熱腔，在加熱腔內(nèi)設(shè)置加熱器，在加熱腔上部設(shè)置溫度傳感器，在加熱腔外部設(shè)置一個(gè)旋渦式噴咀，加熱腔下端部呈圓錐臺(tái)形狀，旋渦式噴咀內(nèi)表面從上至下呈上部大圓臺(tái)與下部小圓臺(tái)相接的雙圓臺(tái)收縮狀，加熱腔外徑到旋渦式噴咀內(nèi)徑上端的直線距離等于導(dǎo)絲孔直徑。
[0010]本發(fā)明提供的技術(shù)方案之二:包括打印主控系統(tǒng)、X軸伺服模塊、Y軸伺服模塊、Z軸伺服模塊、設(shè)置有加熱控制回路模塊的分控系統(tǒng)、彩色打印頭、接線插座、加熱器、溫度傳感器及塑料絲上料導(dǎo)管，其特征是:加熱控制回路模塊設(shè)置成分立式插板結(jié)構(gòu)，加熱控制回路模塊封裝插板上設(shè)置分立的開關(guān)模塊；在分控系統(tǒng)中設(shè)置多色控制系統(tǒng)接口插槽排，多個(gè)分立的各單色控制模塊插板分別與該插槽排相接駁；
彩色打印頭設(shè)置多個(gè)送絲泵，多個(gè)送絲泵設(shè)置在滑動(dòng)底座上，設(shè)置有行走托架，行走托架組裝線性軸承，在行走托架的下方連接梯形框架，滑動(dòng)底座位于梯形框架內(nèi)，梯形框架的四框內(nèi)斜面底端與矩形的滑動(dòng)底座四側(cè)邊貼合；送絲泵與梯形框架之間連接斜拉彈簧；各送絲泵的出絲孔處分別通過導(dǎo)絲軟管連接三角形法蘭盤上的三個(gè)導(dǎo)絲孔上端；三角形法蘭盤中心位置設(shè)置加熱腔，在加熱腔內(nèi)設(shè)置加熱器，在加熱腔上部設(shè)置溫度傳感器，在加熱腔外部設(shè)置一個(gè)旋渦式噴咀，加熱腔下端部呈圓錐臺(tái)形狀，旋渦式噴咀內(nèi)表面從上至下呈上部大圓臺(tái)與下部小圓臺(tái)相接的雙圓臺(tái)收縮狀，加熱腔外徑到旋渦式噴咀內(nèi)徑上端的直線距離等于導(dǎo)絲孔直徑。
[0011]上述的三角形法蘭盤內(nèi)的導(dǎo)絲孔與上端平面呈43°夾角，導(dǎo)絲孔出口與旋渦式噴咀內(nèi)徑相切。
[0012]上述打印頭的加熱腔采用高導(dǎo)熱系數(shù)的金屬材料制造。
[0013]上述打印頭的旋渦式噴咀采用高導(dǎo)熱特性的金屬材料；三角形法蘭盤，導(dǎo)絲軟管采用高隔熱特性的材料。
[0014]上述的打印頭的溫度傳感器材質(zhì)、阻值、容值和熱穩(wěn)定性，溫度響應(yīng)頻率需具有高的穩(wěn)定性。
[0015]本發(fā)明的積極效果:
加熱控制回路模塊設(shè)置成分立式插板結(jié)構(gòu)，加熱控制回路模塊封裝插板上設(shè)置分立的開關(guān)模塊。完全消除現(xiàn)有三維立體打印機(jī)加熱開關(guān)器件老化后不易檢測和無法更換的缺陷，免除了老化器件檢測和更換的麻煩，保證打印質(zhì)量。
[0016]三基色彩色打印頭堆疊式多彩三維立體打印機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)工件的真彩標(biāo)準(zhǔn)的彩色打印效果，相當(dāng)于計(jì)算機(jī)中24位色彩分辨率。單個(gè)加熱器置于中心加熱方式使熱效利用率提高95%以上，節(jié)能效率提高4倍，省去主板上重復(fù)設(shè)置的溫度控制電路和器件，簡化軟件包，消除各加熱電路回路中每個(gè)硬件單件技術(shù)參數(shù)未保證一致性造成熔絲溫差引起的打印質(zhì)量問題的缺陷，消除現(xiàn)有技術(shù)的打印頭多頭方案中多個(gè)噴咀帶來的組裝和調(diào)平麻煩和多頭刮碰破壞打印層面的弊端。本彩色打印頭具有簡化主板加熱控制電路，大大節(jié)省器件，減少運(yùn)行能耗，可靠和穩(wěn)定，加工成本降低的優(yōu)勢。
[0017]增加送絲泵多色控制系統(tǒng)(PCI)接口插槽和模塊設(shè)置實(shí)現(xiàn)匹配一致性，增強(qiáng)控制精度和可靠性，保證旋渦式噴咀實(shí)現(xiàn)色彩混合與分離及打印的高精密度。減少故障率，保證打印工件的打印成功率。
[0018]旋渦式噴咀內(nèi)三個(gè)連續(xù)空間形成的間隙能夠?qū)崿F(xiàn)色彩分離度和混合度要求，保證三基色彩色打印頭的打印材料調(diào)色和換色在旋渦式噴咀內(nèi)熔融狀態(tài)下完成，只要打印指令沒有停止，吐絲就不會(huì)中斷。在色彩分離度選擇合適時(shí)可在被打印出的工件上看到色彩分明的幾何圖案，且表面平整和層間熔融合牢固。公知的現(xiàn)有多頭堆疊式三維立體打印機(jī)中的斷絲換色的缺陷及缺陷造成的打印質(zhì)量問題完全消除。
[0019]三基色彩色打印頭采用懸掛式行走柔性連接技術(shù)的堆疊式三維立體彩色打印機(jī)能夠在打印大尺寸工件時(shí)輕松越過打印工件平面上出現(xiàn)絲卷障礙，而不改變平臺(tái)板原有的基準(zhǔn)平面，保證打印精度不變。
[0020]便于制造流程中的質(zhì)量控制和打印機(jī)的升級(jí)擴(kuò)容，以及故障分析，維修更換，節(jié)約資源，減少能耗，降低成本，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠。降低制造和維修成本，方便用戶維護(hù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是現(xiàn)有的立體打印機(jī)控制主板結(jié)構(gòu)示意圖。[0022]圖2是現(xiàn)有的打印頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是本發(fā)明的立體打印機(jī)控制主板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4是本發(fā)明的加熱控制回路結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0025]圖5是本發(fā)明的實(shí)施例一三基色彩色三維立體打印頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6是圖5的俯視圖。
[0027]圖7是三角形法蘭盤、噴咀和加熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖8是圖7的俯視圖。
[0029]圖9是本發(fā)明實(shí)施例二的三基色彩色三維立體打印頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖10是本發(fā)明實(shí)施例二滑動(dòng)底座位于梯形框架內(nèi)的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]實(shí)施例一結(jié)構(gòu)如下:
見圖3、4，控制主板結(jié)構(gòu)包括現(xiàn)有技術(shù)中的打印主控系統(tǒng)、X軸伺服模塊、Y軸伺服模塊、Z軸伺服模塊和分控系統(tǒng)。在分控系統(tǒng)中設(shè)置加熱控制回路模塊，加熱系統(tǒng)控制回路的運(yùn)行程序與現(xiàn)有技術(shù)相同，改進(jìn)要點(diǎn)只是將打印頭加熱控制回路和開關(guān)器件從主板分離，改變成了分立式模塊化封裝插板結(jié)構(gòu)；在主板分控系統(tǒng)接口控制電路末端連接多色控制系統(tǒng)(PCI)接口插槽排，并設(shè)置三個(gè)以上分立式模塊化封裝的單色控制模塊插板。各單色控制模塊插板分別安裝在插槽排上，保證信號(hào)傳遞路徑長度相等。使用插板與插槽的連接方式能夠?qū)崿F(xiàn)各控制回路匹配對(duì)稱的技術(shù)指標(biāo)要求和開關(guān)器件老化更換維護(hù)方便的要求，以及高精度打印的技術(shù)指標(biāo)要求。
[0032]見圖5-8，彩色打印頭設(shè)置三個(gè)送絲泵e，三個(gè)送絲泵e設(shè)置在行走托架h上，通過固定壓板c和螺栓b固定在行走托架h上，三角形法蘭盤i通過螺釘V連接在行走托架h中間位置，三個(gè)送絲泵e的出絲孔處k分別通過導(dǎo)絲軟管f連接三角形法蘭盤i上的三個(gè)導(dǎo)絲孔m上端，三個(gè)導(dǎo)絲孔m上端成三角形分布(見圖8);三角形法蘭盤內(nèi)的導(dǎo)絲孔與上端平面呈43°夾角，導(dǎo)絲孔出口 η與旋渦式噴咀j內(nèi)壁O相切。三角形法蘭盤i中心位置設(shè)置加熱腔w，在加熱腔w內(nèi)設(shè)置加熱器I，在加熱腔w上部設(shè)置溫度傳感器w-1，在加熱腔w外部設(shè)置一個(gè)旋渦式噴咀j，加熱腔w下端部呈圓錐臺(tái)形狀，旋渦式噴咀j內(nèi)表面從上至下呈上部大圓臺(tái)與下部小圓臺(tái)相接的雙圓臺(tái)收縮狀，加熱腔外徑上端到旋渦式噴咀內(nèi)徑上端的直線距離等于導(dǎo)絲孔m的直徑。
[0033]線匝支架a設(shè)置在固定壓板c上端，用于固定接線插座d引出導(dǎo)線和塑料絲上料導(dǎo)管(圖中未示出，即公知的一根塑料管外端連接到機(jī)外塑料絲盤)，保證打印時(shí)行走安全。
[0034]見圖3— 5，為了保證各單色控制模塊之間的一致性的質(zhì)量技術(shù)要求，將三個(gè)單色塑料絲送絲泵控制電路設(shè)置成多色系統(tǒng)接口插槽排和多色控制模塊插板結(jié)構(gòu)，并列設(shè)置在主板上分控系統(tǒng)部位，由接口電路連接到分控系統(tǒng)，分控系統(tǒng)將主控系統(tǒng)送來的色彩給進(jìn)指令分配給各單色控制模塊，控制相應(yīng)單色塑料絲送絲泵e送絲，當(dāng)三個(gè)單色塑料絲送絲泵e進(jìn)料孔中分別裝填紅、黃、藍(lán)三基色ABS塑料絲后，打開打印機(jī)電源開關(guān)，打印機(jī)主板上的主控系統(tǒng)程序啟動(dòng)自檢程序，完好后進(jìn)入等待狀態(tài)。然后，手動(dòng)將等待狀態(tài)切換到加熱初始化狀態(tài)，把三基色彩色打印頭加熱溫度設(shè)置成220°C，啟動(dòng)加熱命令。加熱器I的電阻式陶瓷加熱管加熱，銅合金材質(zhì)的加熱腔w被迅速加熱溫度達(dá)到220°C時(shí)分控系統(tǒng)進(jìn)入恒溫控制狀態(tài)時(shí)間< 6秒鐘，能夠保證銅合金材質(zhì)的旋渦式噴咀j在快速打印時(shí)工作溫度在220±1°C精度。銅合金材質(zhì)的加熱腔w和旋渦式噴咀j設(shè)置固定在不銹鋼三角形法蘭盤i中心位置，溫度傳感器w-Ι被封口固定用的螺絲墊片壓緊在加熱腔開口處；加熱器對(duì)圓柱形加熱腔進(jìn)行內(nèi)熱式加熱，由于銅合金加熱腔導(dǎo)熱率高并封口隔絕空氣，消除了結(jié)構(gòu)造成的讀數(shù)誤差，提高加熱控制回路模塊的控制精度。
[0035]見圖5— 7，送絲泵e送出的單色塑料絲由不銹鋼絲編制的導(dǎo)絲軟管f引導(dǎo)到三角形法蘭盤i中相應(yīng)的導(dǎo)絲孔中，到達(dá)導(dǎo)絲孔m下端η時(shí)，受到來自加熱器I的熔絲高溫，給進(jìn)到達(dá)的單色塑料絲被熔化在加熱腔w與旋渦式噴咀內(nèi)壁ο構(gòu)成的旋渦初始化空間ρ，在連續(xù)送絲狀態(tài)時(shí)，由不斷進(jìn)入導(dǎo)絲孔的單色塑料絲沿43°角給進(jìn)時(shí)，其攜帶的力傳遞給液態(tài)塑料漿促使其沿旋渦式噴咀內(nèi)壁做螺旋向下的運(yùn)動(dòng)，在噴咀內(nèi)生成運(yùn)動(dòng)的旋渦。旋渦式噴咀j內(nèi)從上至下為旋渦初始化空間P、旋渦增壓空間q、旋渦力釋放空間r三個(gè)連續(xù)的由大到小的變形空間，其內(nèi)始終為一體化恒溫加熱，液態(tài)塑料漿一直保持良好的流動(dòng)性。良好的流動(dòng)性使混色能力和效果達(dá)到彩色噴墨打印機(jī)的要求。成絲混色更均勻，達(dá)到彩色打印的標(biāo)準(zhǔn)。旋渦式噴咀內(nèi)壁ο設(shè)置成大圓臺(tái)上底與小圓臺(tái)下底連接的雙圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，冷卻后也不會(huì)出現(xiàn)因塑料凝固發(fā)生抱閘現(xiàn)象而取不下來。
[0036]由于本發(fā)明是采用調(diào)整旋渦式噴咀內(nèi)壁O與加熱腔w之間三個(gè)連續(xù)空間形成的間隙來實(shí)現(xiàn)色彩分離度和混合度要求。間隙小則提高打印的色彩分離度，間隙大則相反，甚至?xí)箛姵黾?xì)絲呈不規(guī)則雙色的色彩拖尾現(xiàn)象。間隙與色彩分離度成反比。選擇色彩分離度時(shí)需要根據(jù)打印所使用的塑料料絲直徑尺寸來更換相應(yīng)內(nèi)徑的旋渦式噴咀來實(shí)現(xiàn)。比如，使用直徑Φ 1.75mm的塑料絲時(shí)，旋渦增壓空間的間隙應(yīng)控制在0.12mm，則不會(huì)產(chǎn)生色彩拖尾現(xiàn)象。由于三基色彩色打印頭的打印材料調(diào)色和換色是在旋渦式噴咀內(nèi)熔融狀態(tài)下完成，只要打印指令沒有停止，吐絲就不會(huì)中斷。在色彩分離度選擇合適時(shí)可以在被打印出的工件上看到色彩分明的幾何圖案，且平整的表面和層間熔融合牢固。
[0037]其它的技術(shù)要求如下:
加熱腔w采用導(dǎo)熱系數(shù)高的金屬材料制造。
[0038]打印頭的旋渦式噴咀j采用高導(dǎo)熱特性的金屬材料；三角形法蘭盤i，導(dǎo)絲軟管f采用高隔熱特性的材料。
[0039]打印頭的溫度傳感器材質(zhì)、阻值、容值和熱穩(wěn)定性，溫度響應(yīng)頻率需具有高的穩(wěn)定性。
[0040]實(shí)施例二結(jié)構(gòu)如下(懸掛式行走柔性連接打印頭):
見圖9、10,實(shí)施例二與實(shí)施例一的不同處詳述如下:
三基色彩色打印頭設(shè)置三個(gè)送絲泵e，三個(gè)送絲泵e設(shè)置在滑動(dòng)底座X上，設(shè)置有行走托架h，行走托架h安裝線性軸承g(shù)，在行走托架h的下方懸掛式連接梯形框架z，滑動(dòng)底座X置于梯形框架z內(nèi)，梯形框架z的四框內(nèi)斜面z-Ι底端與矩形的滑動(dòng)底座四側(cè)邊滑配合，滑配合精度限制水平位移精度在±0.01mm，保證滑動(dòng)底座可以在垂直方向位移；三個(gè)送絲泵e與梯形框架z的4個(gè)底邊之間分別連接斜拉彈簧y，限制垂直位移力度，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位；當(dāng)采用懸掛式行走柔性連接技術(shù)并安裝了三基色彩色打印頭的堆疊式三維立體彩色打印機(jī)在打印大尺寸工件時(shí)，一旦遇到疊層絲斷裂造成打印平面上出現(xiàn)絲卷障礙(一般為塑料中的〈0.3mm連續(xù)雜質(zhì)形成)，且又無法被旋渦式噴咀外殼溫度二次熔化時(shí)，三基色彩色打印頭可以憑借具有的柔性連接結(jié)構(gòu)做向上跳動(dòng)動(dòng)作越過絲卷障礙，僅在平面的一個(gè)點(diǎn)上留下這個(gè)絲卷障礙疵點(diǎn)，而不改變平臺(tái)板原有的基準(zhǔn)平面，保證打印精度不變。對(duì)于在平面上留下的某個(gè)疵點(diǎn)可以在后續(xù)的行走間歇中用小型電烙鐵人工手動(dòng)熔掉，避免前功盡棄造成浪費(fèi)。解決了現(xiàn)有的多頭堆疊式三維立體打印機(jī)因?yàn)樾枰壳袚Q打印頭來實(shí)現(xiàn)換色，在打印大尺寸工件時(shí)常常會(huì)因這種形成的絲卷障礙而前功盡棄打印失敗。
[0041]在梯形框架z的四框斜面外可以增加防塵罩結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種能實(shí)現(xiàn)精密打印的堆疊式多彩三維立體打印機(jī)的控制系統(tǒng)，包括打印主控系統(tǒng)、X軸伺服模塊、Y軸伺服模塊、Z軸伺服模塊、設(shè)置有加熱控制回路模塊的分控系統(tǒng)、彩色打印頭、接線插座、加熱器、溫度傳感器及塑料絲導(dǎo)絲軟管，其特征是:加熱控制回路模塊設(shè)置成分立式插板結(jié)構(gòu)，加熱控制回路模塊封裝插板上設(shè)置分立的開關(guān)模塊；在分控系統(tǒng)中設(shè)置多色控制系統(tǒng)接口插槽排，多個(gè)分立的各單色控制模塊插板分別與該插槽排相接駁； 彩色打印頭設(shè)置多個(gè)送絲泵，多個(gè)送絲泵設(shè)置在行走托架上，行走托架上組裝線性軸承；通過固定壓板和螺栓固定在行走托架上，三角形法蘭盤連接在行走托架中間位置，各送絲泵的出絲孔分別通過導(dǎo)絲軟管連接三角形法蘭盤上的導(dǎo)絲孔上端；三角形法蘭盤中心位置設(shè)置加熱腔，在加熱腔內(nèi)設(shè)置加熱器，在加熱腔上部設(shè)置溫度傳感器，在加熱腔外部設(shè)置一個(gè)旋渦式噴咀，加熱腔下端部呈圓錐臺(tái)形狀，旋渦式噴咀內(nèi)表面從上至下呈上部大圓臺(tái)與下部小圓臺(tái)相接的雙圓臺(tái)收縮狀，加熱腔外徑到旋渦式噴咀內(nèi)徑上端的直線距離等于導(dǎo)絲孔直徑。
2.一種能實(shí)現(xiàn)精密打印的堆疊式多彩三維立體打印機(jī)的控制系統(tǒng)，包括打印主控系統(tǒng)、X軸伺服模塊、Y軸伺服模塊、Z軸伺服模塊、設(shè)置有加熱控制回路模塊的分控系統(tǒng)、彩色打印頭、接線插座、加熱器、溫度傳感器及塑料絲導(dǎo)絲軟管，其特征是:加熱控制回路模塊設(shè)置成分立式插板結(jié)構(gòu)，加熱控制回路模塊封裝插板上設(shè)置分立的開關(guān)模塊；在分控系統(tǒng)中設(shè)置多色控制系統(tǒng)接口插槽排，多個(gè)分立的各單色控制模塊插板分別與該插槽排相接駁； 彩色打印頭設(shè)置多個(gè)送絲泵，多個(gè)送絲泵設(shè)置在滑動(dòng)底座上，設(shè)置有行走托架，行走托架安裝線性軸承，在行走托架的下方連接梯形框架，滑動(dòng)底座位于梯形框架內(nèi)，梯形框架的四框內(nèi)斜面底端與矩形的滑動(dòng)底座四側(cè)邊貼合；送絲泵與梯形框架之間連接斜拉彈簧；各送絲泵的出絲孔處分別通過導(dǎo)絲軟管連接三角形法蘭盤上的三個(gè)導(dǎo)絲孔上端；三角形法蘭盤中心位置設(shè)置加熱腔，在加熱腔內(nèi)設(shè)置加熱器，在加熱腔上部設(shè)置溫度傳感器，在加熱腔外部設(shè)置一個(gè)旋渦式噴咀，加熱腔下端部呈圓錐臺(tái)形狀，旋渦式噴咀內(nèi)表面從上至下呈上部大圓臺(tái)與下部小圓臺(tái)相接的雙圓臺(tái)收縮狀，加熱腔外徑到旋渦式噴咀內(nèi)徑上端的直線距離等于導(dǎo)絲孔直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的`一種能實(shí)現(xiàn)精密打印的堆疊式多彩三維立體打印機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征是:三角形法蘭盤內(nèi)的導(dǎo)絲孔與上端平面呈43°夾角，導(dǎo)絲孔出口與旋渦式噴咀內(nèi)徑相切。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種能實(shí)現(xiàn)精密打印的堆疊式多彩三維立體打印機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征是:打印頭的加熱腔采用高導(dǎo)熱系數(shù)的金屬材料制造。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種能實(shí)現(xiàn)精密打印的堆疊式多彩三維立體打印機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征是:打印頭的旋渦式噴咀采用高導(dǎo)熱特性的金屬材料；三角形法蘭盤，導(dǎo)絲軟管采用高隔熱特性的材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種能實(shí)現(xiàn)精密打印的堆疊式多彩三維立體打印機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征是:打印頭的溫度傳感器材質(zhì)、阻值、容值和熱穩(wěn)定性，溫度響應(yīng)頻率需具有1?的穩(wěn)定性。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK103448247SQ201310414789
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】周建 申請(qǐng)人:周建