用于珠宝生产的3D打印机及其打印方法技术

本发明专利技术公开了一种用于珠宝生产的3D打印机及其打印方法，该3D打印机包括机架以及设置在机架上的置物托盘、X轴移动装置、Y轴移动装置、Z轴移动装置、打印喷头和支撑架喷头，所述打印喷头和支撑架喷头间设置有用于对调打印喷头和支撑架喷头位置的工位对调装置，所述打印喷头和支撑架喷头随工位对调而启、闭；所述打印喷头和支撑架喷头设置于X轴移动装置上，所述置物托盘设置于Y轴移动装置上，所述X轴移动装置设于Z轴移动装置上，其通过双喷头的设置，具有对复杂结构进行打印的优点。

3D printer for jewelry production and printing method thereof

The invention discloses a 3D printer for jewelry production and printing method, the 3D printer includes a storage tray, mobile device, and the X axis frame arranged on the machine Y axis Z axis mobile device, mobile device, print head and a support frame for printing on the nozzle, nozzle and nozzle position of the support station the printing device is arranged on the support frame between the nozzle and the nozzle, the print head and a support frame with nozzle on the station and the opening and closing; the print head and the supporting frame is arranged on the nozzle axis X on a mobile device, wherein the storage tray is provided to the Y axis on a mobile device, the mobile device is arranged on the X axis the Z axis on a mobile device, the double nozzle set has the advantages of printing on complex structure.

【技术实现步骤摘要】
用于珠宝生产的3D打印机及其打印方法
本专利技术涉及珠宝3D打印设备
，特别涉及一种用于珠宝生产的3D打印机及其打印方法。
技术介绍
3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，其基本原理是通过把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来，而打印出的产品可以即时使用。3D打印机过去常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现在逐渐用于一些产品的直接制造。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，这些原材料加热后融化，从3D打印机的打印喷头中喷出后冷却为固态，整个打印的过程就是喷头按照程序不断的喷出液体的原材料并成功在模型上冷却，最终得到3D的固体实物。随着3D打印技术的出现日渐成熟，使其被应用到各行各业中，比如珠宝生产，现有的珠宝生产分为两种，一种是打印蜡模并种到铸造树上，再在铸造树周围浇筑石膏，干燥后通过高温使蜡燃烧掉形成浇筑模具，将融化的金属倒入模具中即可。另一种是通过3D打印机直接采用金属材质进行打印，即通过金属粉采用激光烧结等技术实现固化连接，在完成打印后即可得到成品的珠宝。上述两种3D打印的主要区别在于打印材料，其中，第一种珠宝的生产方式应用较为普遍，其通过3D技术与传统技术的结合，具有成本低，生产快速等优点。目前的3D打印机大都是采用一个喷头的，在生产不是特别复杂的蜡模时较为适用，但当结构较为复杂，比如圆弧斜面或镂空装饰较多时，单喷头打印机就会捉襟见肘，无法完成打印工作，所以需要设置一种新型的3D打印机和打印方式对复杂的结构进行打印。
技术实现思路
本专利技术的目的一是提供一种用于珠宝生产的3D打印机，通过双喷头的设置，可以打印出复杂的结构。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于珠宝生产的3D打印机，包括机架以及设置在机架上的置物托盘、X轴移动装置、Y轴移动装置、Z轴移动装置、打印喷头和支撑架喷头，所述打印喷头和支撑架喷头间设置有用于对调打印喷头和支撑架喷头位置的工位对调装置，所述打印喷头和支撑架喷头随工位对调而启、闭；所述打印喷头和支撑架喷头设置于X轴移动装置上，所述置物托盘设置于Y轴移动装置上，所述X轴移动装置设于Z轴移动装置上。采用上述结构，通过设置打印喷头和支撑架喷头，并通过工位对调装置来对打印喷头和支撑架喷头进行替换，当需要使用支撑架喷头时，将支撑架喷头下降并抬升打印喷头，此时支撑架喷头启动、打印喷头关闭，当需要使用打印喷头时，将打印喷头下降并抬升支撑架喷头，此时支撑架喷头关闭、打印喷头启动，以此来实现依次对打印喷头和支撑架喷头的启动和控制，再通过对X轴移动装置、Y轴移动装置和Z轴移动装置的控制，来实现两喷头和置物托盘的相对移动，从而实现使用支撑架喷头打印蜡模的支撑，再使用打印喷头在支撑上打印蜡模。进一步优选为：所述打印喷头和支撑架喷头上均设置有送料机构，所述送料机构包括输送轮和将料条压紧于输送轮上的张紧轮，所述打印喷头的输送轮和支撑架喷头上的输送轮均受控于一输送电机，所述输送电机和输送轮间的连接与断开受控于工位对调装置。采用上述结构，通过张紧轮将料条压紧在输送轮上，使得在输送轮转动时可以带动料条的传输，而打印喷头的输送轮和支撑架喷头上的输送轮同时通过统一输送电机来带动，使其与工位对调相结合，在上升时断开输送轮与输送电机之间的连接，在下降到工作工位时连接输送轮与输送电机，实现打印喷头和支撑架喷头的依从启动。进一步优选为：所述工位对调装置包括固定板、供打印喷头安装的第一安装架、供支撑架喷头安装的第二安装架以及设于第一安装架和第二安装架之间的对调电机，所述第一安装架和第二安装架滑移连接于固定板上，所述对调电机的转轴上设置有驱动齿轮，所述第一安装架和第二安装架上分别设置有与驱动齿轮啮合的第一直齿和第二直齿。采用上述结构，第一安装架和第二安装架设置在驱动齿轮的两侧，从而实现通过驱动齿轮的转动来同步带动第一安装架和第二安装架发生相反的位移，从而实现打印喷头和支撑架喷头的工位对调（即上升时到达停止工位，下降是到达启动工位）。进一步优选为：所述输送电机设于固定板顶部，所述输送电机的转轴竖直向下设置并连接有主动齿轮，所述转动轮的一端设置有与主动齿轮垂直的传动齿轮，所述主动齿轮和传动齿轮均为斜齿轮，且所述传动齿轮下降到最低点时与主动齿轮啮合。采用上述结构，实现输送电机带动输送轮转动，并且，通过主动齿轮和传动齿轮的可分离设置，实现在打印喷头和支撑架喷头的分别启动。进一步优选为：所述张紧轮连接于一张紧臂上，所述张紧臂包括转动臂和拉臂，所述转动臂一端转动连接于送料机构上、另一端与拉臂的一端转动连接，所述拉臂的另一端连接于一弹性件上并使弹性件变形产生弹性力，所述张紧轮转动连接于转动臂上。采用上述结构，通过弹性件产生的弹性力来拉动拉臂，再通过拉臂拉动转动臂转动使得张紧轮可以将料条压紧在输送轮上。进一步优选为：所述弹性件包括拉杆、挡板、张紧弹簧和调节螺母，所述拉杆一端设置有螺帽，另一端依次贯穿挡板和张紧弹簧与调节螺母螺纹连接。采用上述结构，实现拉动拉臂，同时，可以通过调节螺母来对拉力进行控制，更好的实现对料条的输送。进一步优选为：所述挡板上设置有供拉杆穿过的连接槽，所述拉臂的端设置有用于与拉杆上螺帽卡接的T字形卡槽。采用上述结构，通过连接槽的设置，使得在安装弹性件时直接插入到连接槽中即可，无需将弹性件上的螺帽拆卸下来；T字形卡槽的设置，使得拉臂与拉杆间的连接非常方便，从而方便张紧臂的安装和维修。进一步优选为：所述X轴移动装置包括X轴滑轨和X轴皮带输送机构，所述固定板滑移连接于X轴滑轨上并固定连接于X轴皮带输送机构上的输送带上；所述Z轴移动装置包括两Z轴滑轨和两丝杆传动机构，所述X轴移动装置的两端滑移连接于两Z轴滑轨上，所述丝杆传动机构包括设于X轴移动装置上的传动螺母、竖直设置的丝杆以及Z轴电机；所述Y轴移动装置包括Y轴滑轨和Y轴皮带输送机构，所述置物托盘滑移连接在Y轴滑轨上并固定在Y轴皮带输送机构上的输送带上。采用上述结构，实现两个喷头与置物托盘间在XYZ三轴上的相对移动。进一步优选为：所述置物托盘的下方设置有支撑件，所述支撑件与Y轴移动装置连接，所述支撑件与置物托盘间通过四个高度调节器连接，所述高度调节器包括压缩弹簧和调节螺栓，所述压缩弹簧设于支撑件与置物托盘之间，所述调节螺栓依次贯穿置物托盘、压缩弹簧和支撑件与一螺母连接；所述置物托盘上设置有水平仪。采用上述结构，通过高度调节器的设置实现对置物托盘进行微调，通过打印需求调整置物托盘为水平或倾斜。本专利技术的目的二是提供一种用于珠宝生产的3D打印机，通过双喷头的设置，可以打印出复杂的结构。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种3D打印方法，其特征是包括步骤：S1，通过软件设计或扫描生成三维模型；S2，将三维模型导入3D打印机，并根据打印需求对置物托盘进行调节；S3，启动3D打印机，依次控制支撑架喷头和打印喷头开始在置物托盘上打印支撑和蜡模；S4，层层累加形成立体形状，当蜡模需要向支撑上延伸时，直接在完成的支撑上的基准面上打印，最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于珠宝生产的3D打印机，其特征是：包括机架(1)以及设置在机架(1)上的置物托盘(11)、X轴移动装置(12)、Y轴移动装置(14)、Z轴移动装置(13)、打印喷头(3)和支撑架喷头(2)，所述打印喷头(3)和支撑架喷头(2)间设置有用于对调打印喷头(3)和支撑架喷头(2)位置的工位对调装置(4)，所述打印喷头(3)和支撑架喷头(2)随工位对调而启、闭；所述打印喷头(3)和支撑架喷头(2)设置于X轴移动装置(12)上，所述置物托盘(11)设置于Y轴移动装置(14)上，所述X轴移动装置(12)设于Z轴移动装置(13)上。

【技术特征摘要】
1.一种用于珠宝生产的3D打印机，其特征是：包括机架(1)以及设置在机架(1)上的置物托盘(11)、X轴移动装置(12)、Y轴移动装置(14)、Z轴移动装置(13)、打印喷头(3)和支撑架喷头(2)，所述打印喷头(3)和支撑架喷头(2)间设置有用于对调打印喷头(3)和支撑架喷头(2)位置的工位对调装置(4)，所述打印喷头(3)和支撑架喷头(2)随工位对调而启、闭；所述打印喷头(3)和支撑架喷头(2)设置于X轴移动装置(12)上，所述置物托盘(11)设置于Y轴移动装置(14)上，所述X轴移动装置(12)设于Z轴移动装置(13)上。2.根据权利要求1所述的用于珠宝生产的3D打印机，其特征是：所述打印喷头(3)和支撑架喷头(2)上均设置有送料机构，所述送料机构包括输送轮(53)和将料条压紧于输送轮(53)上的张紧轮(52)，所述打印喷头(3)的输送轮(53)和支撑架喷头(2)上的输送轮(53)均受控于一输送电机(51)，所述输送电机(51)和输送轮(53)间的连接与断开受控于工位对调装置(4)。3.根据权利要求2所述的用于珠宝生产的3D打印机，其特征是：所述工位对调装置(4)包括固定板(41)、供打印喷头(3)安装的第一安装架(43)、供支撑架喷头(2)安装的第二安装架(42)以及设于第一安装架(43)和第二安装架(42)之间的对调电机(44)，所述第一安装架(43)和第二安装架(42)滑移连接于固定板(41)上，所述对调电机(44)的转轴上设置有驱动齿轮(441)，所述第一安装架(43)和第二安装架(42)上分别设置有与驱动齿轮(441)啮合的第一直齿(421)和第二直齿(431)。4.根据权利要求3所述的用于珠宝生产的3D打印机，其特征是：所述输送电机(51)设于固定板(41)顶部，所述输送电机(51)的转轴竖直向下设置并连接有主动齿轮(511)，所述转动轮的一端设置有与主动齿轮(511)垂直的传动齿轮(512)，所述主动齿轮(511)和传动齿轮(512)均为斜齿轮，且所述传动齿轮(512)下降到最低点时与主动齿轮(511)啮合。5.根据权利要求4所述的用于珠宝生产的3D打印机，其特征是：所述张紧轮(52)连接于一张紧臂(54)上，所述张紧臂(54)包括转动臂(541)和拉臂(542)，所述转动臂(541)一端转动连接于送料机构上、另一端与拉臂(542)的一端转动连接，所述拉臂(542)的另一端连接于一弹性件(56)上并使弹性件(56)变形产生弹性力，所述张紧轮(52)转动连接于转动臂(541)上。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫海，
申请(专利权)人：浙江萌宠日记信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33