发明内容
[0004] 基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种可在线监测产品质量的3D彩色打印机,能够打印彩色物体,冷却效果好使得打印模型准确度高,打印过程中即可对打印物的质量进行检测。
[0005] 为了说明方便,设置Z轴方向为竖直方向,XY平面为水平面,X轴与Y轴垂直。
[0006] 本发明提出的一种可在线监测产品质量的3D彩色打印机,包括底座、立柱、打印喷头、打印行走机构、工作台、扫描装置和控制处理器;
[0007] 立柱设置在底座上,打印行走机构设置在立柱的顶端,打印行走机构与打印喷头连接,驱动打印喷头在XY平面内移动;
[0008] 工作台设于打印喷头下方,第一驱动机构与工作台连接,并驱动其沿Z轴方向移动,底座顶面上设有环形滑道,工作台在底座顶面上的投影在环形滑道内轮廓围成的区域内,扫描装置安装于滑道上,第二驱动机构与扫描装置连接,且驱动其沿滑道滑动;
[0009] 打印喷头包括基板、搅拌盒、搅拌装置、加热块、送料管、挤出管、温度传感器、辅助加热层、保温层、温控器、支路气管、环形气管和气泵,搅拌盒安装在基板上,且位于基板下方,搅拌装置包括搅拌轴、搅拌叶和搅拌电机,搅拌轴第一端位于基板上方,且与搅拌电机连接,搅拌电机驱动搅拌轴旋转,搅拌轴第二端伸入搅拌盒内,搅拌叶设于搅拌轴第二端;三个送料管均由搅拌盒外伸入搅拌盒内,加热块设置在搅拌盒内,用于熔融从送料管内送入的物料;挤出管第一端与搅拌盒底部连接,并与搅拌盒内部连通,挤出管位于搅拌盒下方,且第二端与工作台相对,搅拌盒和挤出管外侧均设有保温层,挤出管上且位于其保温层内侧设有温度传感器,挤出管的内壁上设有辅助加热层,温度传感器和辅助加热层均与温控器连接,环形气管固定于挤出管保温层外侧,支路气管第一端穿过基板,且位于基板上方,气泵位于基板上,且与支路气管第一端连接,支路气管第二端与环形气管连接,支路气管与环形气管连通,环形气管面向工作台的一侧设有若干吹气孔;
[0010] 打印行走机构、扫描装置、第一驱动机构和第二驱动机构均与控制处理器连接。
[0011] 优选地,扫描装置包括导向柱、第五驱动机构和扫描仪,导向柱竖直设置,且第一端可滑动地安装在滑道内,第二驱动机构与导向柱连接,并驱动其沿滑道滑动,扫描仪安装在导向柱上,第五驱动机构与扫描仪连接,且驱动其沿Z轴方向移动。
[0012] 优选地,打印行走机构包括支撑横梁、滑动横梁、第三驱动机构和第四驱动机构,支撑横梁固定在立柱顶端,滑动横梁可滑动地安装在支撑横梁上,第三驱动机构与滑动横梁连接,且驱动其沿X轴方向移动,打印喷头可滑动地安装在滑动横梁上,第四驱动机构与打印喷头连接,且驱动其沿Y轴方向移动。
[0013] 优选地,扫描装置包括照明单元,照明单元与扫描仪固定连接。
[0014] 优选地,第一驱动机构为气缸,且设置在底座上。
[0015] 优选地,吹气孔的直径小于1mm,相邻吹气孔的间距等于吹气孔的直径。
[0016] 优选地,支路气管设有多个,支路气管沿环形气管的中心线呈圆周布置,且分布均匀。
[0017] 本发明中提供的一种可在线监测产品质量的3D彩色打印机,设置打印喷头包括基板、搅拌盒、搅拌装置、加热块、送料管、挤出管、温度传感器、辅助加热层、保温层、温控器、支路气管、环形气管和气泵,通过送料管向搅拌盒内输送红绿蓝三种颜色的物料,在搅拌盒内加热熔融并搅拌均匀,混合均匀的物料通过挤出管向工作台挤出,通过打印喷头相对工作台的三维运动,实现快速彩色三维打印;在工作台周围设置滑槽,扫描装置沿滑槽滑动,对打印物进行环形拍摄,拍摄出彩色的模型,通过控制处理器对扫描出的模型与标准模型进行对比,监测打印物的质量;通过在挤出管的周围设置环形气管,对打印出的物料进行均匀降温,提高打印物的质量。