本實(shí)用新型涉及一種打印裝置，具體涉及一種3D綜合往復(fù)打印裝置上的往復(fù)系統(tǒng)，屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

SLA(Stereo Lithography Appearance，立體光固化成型法)是最早實(shí)用化的快速成形技術(shù)，采用液態(tài)光敏樹(shù)脂原料。其工藝過(guò)程是，首先通過(guò)CAD設(shè)計(jì)出三維實(shí)體模型，利用離散程序?qū)⒛Ｐ瓦M(jìn)行切片處理，設(shè)計(jì)掃描路徑，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將精確控制激光掃描器和升降臺(tái)的運(yùn)動(dòng)；激光光束通過(guò)數(shù)控裝置控制的掃描器，按設(shè)計(jì)的掃描路徑照射到液態(tài)光敏樹(shù)脂表面，使表面特定區(qū)域內(nèi)的一層樹(shù)脂固化后，當(dāng)一層加工完畢后，就生成零件的一個(gè)截面；然后升降臺(tái)下降一定距離，待固化層上覆蓋另一層液態(tài)樹(shù)脂，再進(jìn)行第二層掃描，第二固化層牢固地粘結(jié)在前一固化層上，這樣一層層疊加而成三維工件原型。

DLP(Digital Light Procession)全稱叫“數(shù)字光投影”技術(shù)，基于DLP的打印工藝與SLA光固化成型方法類似，都是采用液態(tài)光敏樹(shù)脂為原料。不同之處在于，DLP采用數(shù)字投影儀作為光源，而SLA為激光頭。其工藝過(guò)程是，首先通過(guò)CAD設(shè)計(jì)出三維實(shí)體模型，利用離散程序?qū)⒛Ｐ瓦M(jìn)行切片處理，產(chǎn)生的許多幀圖像通過(guò)數(shù)字投影儀照射到液態(tài)光敏樹(shù)脂表面，使表面特定區(qū)域內(nèi)的一層樹(shù)脂固化。當(dāng)一層加工完畢后，就生成了打印件的一個(gè)截面，然后打印平臺(tái)移動(dòng)一定距離，待固化層上覆蓋另一層液態(tài)樹(shù)脂，再進(jìn)行第二層照射，第二固化層牢固地粘結(jié)在前一固化層上，這樣一層層疊加而成三維工件原型。

目前的SLA和DLP打印設(shè)備主要存在兩個(gè)問(wèn)題。其一：由于液態(tài)光敏樹(shù)脂具有一定粘稠度，在打印平臺(tái)完成一層的固化并抬升后，光敏樹(shù)脂不會(huì)迅速填補(bǔ)打印區(qū)域的空缺，而是緩慢流入打印區(qū)域，甚至無(wú)法主動(dòng)流到打印區(qū)，而在光敏樹(shù)脂填滿打印區(qū)域之前，是無(wú)法進(jìn)行照射固化作業(yè)的，需要等待光敏樹(shù)脂將打印區(qū)域完全填充后，才能再開(kāi)始新一層的固化。在專利號(hào)為201510486721.2的中國(guó)專利中，給出了一種輔助設(shè)備，但是該設(shè)備的處理速度仍然較低，難以實(shí)現(xiàn)光敏樹(shù)脂的快速流動(dòng)，所以目前光固化打印通常采用的方法是降低打印速度，在樹(shù)脂完全固化之前停止照射并上升打印平臺(tái)，使液體樹(shù)脂重新充滿縫隙，然后開(kāi)始照射固化，并重復(fù)這個(gè)過(guò)程。

另外，現(xiàn)有的關(guān)于光固化的打印設(shè)備受限于其本身的工作原理，不可能實(shí)現(xiàn)快速打印，往往一個(gè)十幾厘米長(zhǎng)的工件就需要打印3-5個(gè)小時(shí)，雖然加工精度較高，但是其無(wú)法大規(guī)模生產(chǎn)，但對(duì)于很多零件來(lái)說(shuō)，卻往往有一些精度上的要求，目前的多種3D打印方式中也只有所述DLP打印能夠滿足其精度要求；正是由于這兩個(gè)原因，限制了光固化方式的3D打印速度及應(yīng)用范圍。

由于上述原因，本發(fā)明人對(duì)現(xiàn)有的3D打印方式做了深入研究，設(shè)計(jì)出一種綜合往復(fù)打印裝置上的往復(fù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)快速的光固化打印，還能夠與其他打印方法及打印設(shè)備結(jié)合，從根本上提高3D打印的打印效率，使得3D打印真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述問(wèn)題，本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，設(shè)計(jì)出一種3D綜合往復(fù)打印裝置上的往復(fù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：轉(zhuǎn)臺(tái)和立柱，其中，所述立柱豎直設(shè)置，所述轉(zhuǎn)臺(tái)固定在立柱上部，且在所述轉(zhuǎn)臺(tái)上還設(shè)置有第一打印部和第二打印部，所述立柱是可伸縮的，所述立柱包括嵌套在一起的內(nèi)節(jié)和外節(jié)，在所述內(nèi)節(jié)上設(shè)置齒條，在所述外節(jié)上設(shè)置有與所述齒條相配合的齒輪，所述第一打印部和第二打印部可隨著立柱的伸縮而在豎直方向上往復(fù)移動(dòng)，在所述立柱一側(cè)的下方設(shè)置有打印池，所述轉(zhuǎn)臺(tái)可以繞著所述立柱旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)其上的第一打印部和第二打印部一同旋轉(zhuǎn)，使得第一打印部或者第二打印部位于所述打印池的正上方。所述第一打印部包括照射光源和透光板，所述第二打印部為熔融打印機(jī)，從而使得多種打印方式能夠高效結(jié)合，從而完成本實(shí)用新型。

具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型的目的在于提供以下方面：

一種3D綜合往復(fù)打印裝置上的往復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

安裝有第一打印部3和第二打印部4的轉(zhuǎn)臺(tái)1和豎直設(shè)置的立柱2，所述轉(zhuǎn)臺(tái)固定在立柱上部，

其中，所述立柱是可伸縮的，所述第一打印部3和第二打印部4可隨著立柱1的伸縮而在豎直方向上往復(fù)移動(dòng)，所述立柱2包括嵌套在一起的內(nèi)節(jié)21和外節(jié)22，在所述內(nèi)節(jié)上設(shè)置齒條23，在所述外節(jié)22上設(shè)置有與所述齒條相配合的齒輪24。

其中，在所述立柱一側(cè)的下方設(shè)置有打印池5。

所述轉(zhuǎn)臺(tái)1可以繞著所述立柱2旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)其上的第一打印部3和第二打印部4一同旋轉(zhuǎn)，使得第一打印部3或者第二打印部4位于所述打印池5的正上方。

其中，所述打印池5用于盛裝能夠流動(dòng)的光敏樹(shù)脂物料，

在所述打印池5底部開(kāi)設(shè)有供所述物料進(jìn)出的物料口6。

其中，所述打印裝置還包括泵7和物料箱8，其中，所述物料箱8中存儲(chǔ)有所述能夠流動(dòng)的光敏樹(shù)脂物料，所述泵7通過(guò)管道分別與所述物料箱8和物料口6相連，泵7用于調(diào)節(jié)所述打印池3中物料的液面高度。

其中，第一打印部3包括照射光源31和透光板32，

當(dāng)所述第一打印部3位于所述打印池5的正上方時(shí)，所述照射光源31和透光板32在所述立柱1的帶動(dòng)下一同沿著豎直方向移動(dòng)，從而靠近或者遠(yuǎn)離所述打印池3的底部；

所述照射光源31向下發(fā)出的光穿過(guò)透光板32照射到所述打印池3中。

其中，所述照射光源31為紫外光原，其用于發(fā)出紫外光。

其中，在所述透光板32的下表面，即朝向打印池底部的一側(cè)涂布有抗粘涂層33。

其中，在所述透光板32的上部邊緣設(shè)置有防止打印池中物料覆蓋透光板上表面的立沿34。

其中，所述第二打印部4為熔融打印機(jī)，其用于噴涂熔融的3D打印物料。

其中，所述第二打印部4包括多排噴嘴41，所述多排噴嘴41分別用于噴涂不同顏色的熔融物料。

本實(shí)用新型所具有的有益效果包括：

(1)根據(jù)本實(shí)用新型提供的3D綜合往復(fù)打印裝置上的往復(fù)系統(tǒng)能夠隨著透光板的上移，在負(fù)壓的作用下，光敏樹(shù)脂物料能夠快速填充至打印區(qū)域，能夠快速、連續(xù)地進(jìn)行光固化作業(yè)；

(2)根據(jù)本實(shí)用新型提供的3D綜合往復(fù)打印裝置中設(shè)置有泵，通過(guò)泵能夠?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)打印池中物料的液面高度；

(3)根據(jù)本實(shí)用新型提供的3D綜合往復(fù)打印裝置上的往復(fù)系統(tǒng)能夠在采用光固化打印的基礎(chǔ)上結(jié)合其他打印方式，如FDM熔融層積成型打印方法和SLA立體平版印刷方法等等。

附圖說(shuō)明

圖1示出根據(jù)本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式的第一打印部整體結(jié)構(gòu)示意圖，

圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式的第一打印部整體結(jié)構(gòu)示意圖，其中打印工件已接近打印完成，

圖4示出根據(jù)本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式的第二打印部整體結(jié)構(gòu)俯視圖，

圖5示出根據(jù)本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式的第二打印部整體結(jié)構(gòu)主視圖，

圖6示出根據(jù)本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式的第二打印部整體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖7示出根據(jù)本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式的立柱結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

1-轉(zhuǎn)臺(tái)

2-立柱

21-內(nèi)節(jié)

22-外節(jié)

23-齒條

24-齒輪

3-第一打印部

31-照射光源

32-透光板

33-抗粘涂層

34-立沿

4-第二打印部

41-噴嘴

42-加熱部

43-噴頭

44-控制部

5-打印池

6-物料口

7-泵

8-物料箱

9-傳動(dòng)桿

10-打印工件

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。通過(guò)這些說(shuō)明，本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更為清楚明確。

在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實(shí)施例或說(shuō)明性”。這里作為“示例性”所說(shuō)明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。盡管在附圖中示出了實(shí)施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。

根據(jù)本實(shí)用新型提供的一種3D綜合往復(fù)打印裝置上的往復(fù)系統(tǒng)，如圖1、圖2和圖3中所示，該系統(tǒng)包括：

安裝有第一打印部3和第二打印部4的轉(zhuǎn)臺(tái)1和豎直設(shè)置的立柱2，還可以任選地設(shè)置其他多個(gè)打印部，所述轉(zhuǎn)臺(tái)固定在立柱1的上部，

其中，所述立柱是可伸縮的，所述第一打印部3和第二打印部4可隨著立柱1的伸縮而在豎直方向上往復(fù)移動(dòng)；具體來(lái)說(shuō)，如圖7中所示，所述立柱2包括嵌套在一起的內(nèi)節(jié)21和外節(jié)22，在所述內(nèi)節(jié)上設(shè)置齒條23，在所述外節(jié)22上設(shè)置有與所述齒條相配合的齒輪24，優(yōu)選地，內(nèi)節(jié)的外徑略小于外節(jié)的內(nèi)徑，所述齒條23和齒輪24都設(shè)置在所述立柱的內(nèi)部，通過(guò)電機(jī)控制所述齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而控制齒條在豎直方向上移動(dòng)，從而使得所述內(nèi)節(jié)在豎直方向上移動(dòng)。

在所述立柱一側(cè)的下方設(shè)置有打印池5；

所述轉(zhuǎn)臺(tái)1可以繞著所述立柱2旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)上的第一打印部3和第二打印部4一同旋轉(zhuǎn)，使得第一打印部3或者第二打印部4位于所述打印池5的正上方，該打印裝置打印出的打印工件10就在所述打印池5中產(chǎn)生。

優(yōu)選地，所述第一打印部3為光敏打印機(jī)，其上包括照射光源31和透光板32，其中，所述照射光源31和透光板32一同沿著豎直方向移動(dòng)，從而靠近或者遠(yuǎn)離打印池5的底部；

所述照射光源31向下發(fā)出的光穿過(guò)透光板32照射到所述打印池5中，并能夠照射到打印池中盛裝的物料。

優(yōu)選地，所述照射光源31為紫外光原，其用于發(fā)出紫外光，通過(guò)該光線能夠使得光敏樹(shù)脂材料快速固化。

優(yōu)選地，在所述透光板32的下表面，即朝向打印池底部的一側(cè)涂布有抗粘涂層33，從而使得固化后的物料不能粘在透光板上，只能固定在打印池底部，最終在打印池底部長(zhǎng)大成型。優(yōu)選地，所述透明抗粘涂層采用納米防水鍍膜，比如使用鍍膜技術(shù)在窗口材料上鍍上抗粘層，一種可選的抗粘層材料是高透明特氟龍薄膜(例如特氟龍ETFE)或者也可選擇中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)摩奇納米噴霧式鍍膜或聚二甲基硅氧烷薄膜。

優(yōu)選地，所述透光板的下表面光滑平整，尤其是涂布有抗黏涂層33后，其下表面光滑平整，使得其下方的打印區(qū)域表面光滑平整，進(jìn)而其中填充的光敏樹(shù)脂材料固化后得到的打印工件表面光滑平整。

優(yōu)選地，在所述透光板2的上部邊緣設(shè)置有防止打印池中物料覆蓋透光板上表面的立沿34，任選地，所述立沿可以向上延伸，最終使得透光板和照射光源之間的空間完全密封。

優(yōu)選地，所述打印池5用于盛裝能夠流動(dòng)的光敏樹(shù)脂物料。

優(yōu)選地，在所示打印池底部開(kāi)設(shè)有供所述物料進(jìn)出的物料口6；所述打印裝置還包括泵7和物料箱8，其中，所述物料8中存儲(chǔ)有所述能夠流動(dòng)的光敏樹(shù)脂物料，所述泵7通過(guò)管道分別與所述物料箱8和物料口6相連，泵7用于調(diào)節(jié)所述打印池5中物料的液面高度，當(dāng)所述透光板向上移動(dòng)時(shí)，泵向打印池中注入物料，使得打印池中的物料液面高度能夠覆蓋固化后的打印工件。從而使得打印區(qū)域中能夠?qū)崟r(shí)具有待固化的光敏樹(shù)脂物料。本實(shí)用新型中所述的打印區(qū)域是指在所述透光板下方預(yù)定距離所涵蓋的區(qū)域。

優(yōu)選地，所述照射光源31和透光板32固結(jié)為一體，且照射光源31和透光板32之間的間距固定，在所述照射光源31上方設(shè)置有傳動(dòng)桿9，所述傳動(dòng)桿9與所述立柱相連，從而帶動(dòng)所述照射光源31和透光板32在豎直方向移動(dòng)。

所述傳動(dòng)桿9用于控制所述透光板32上的抗粘涂層33與所述打印池5底部之間保留預(yù)定距離，并在所述照射光源31每工作一次后控制所述透光板32向上移動(dòng)預(yù)定距離。

優(yōu)選地，所述照射光源31用于在所述透光板32移動(dòng)到預(yù)定位置后啟動(dòng)工作，照射所述透光板32和打印池5底部之間的能夠流動(dòng)的光敏樹(shù)脂物料，并使之固化。

本實(shí)用新型中所述的照射光源由計(jì)算機(jī)控制，其每次工作發(fā)出的光的投影形狀都是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格計(jì)算后獲得的，由所述投影形狀控制所述打印工件10最終的成型形狀。

優(yōu)選地，所述透明抗粘涂層33采用納米防水鍍膜，比如使用鍍膜技術(shù)在窗口材料(透明玻璃板朝向打印池5內(nèi)的一側(cè))上鍍上抗粘層，一種可選的抗粘層材料是高透明特氟龍薄膜(例如特氟龍ETFE)或者也可選擇中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)摩奇納米噴霧式鍍膜或聚二甲基硅氧烷薄膜。

優(yōu)選地，如圖4、圖5和圖6中所示，所述所述第二打印部4為熔融打印機(jī)，其用于噴涂熔融的3D打印物料。

其中，多排噴嘴41互相平行設(shè)置，所述噴嘴41上分別設(shè)置有加熱部42、噴頭43和控制部44，所述加熱部用于加熱物料，使其達(dá)到熔融狀態(tài)，以便于噴涂并冷卻固化，所述噴頭用于將熔融的物料噴出至預(yù)定位置，所述控制部用于接收計(jì)算機(jī)指令，根據(jù)計(jì)算好的命令控制所述加熱部和噴頭工作。

所述多排噴嘴中可以填充多種物料，優(yōu)選的為多種顏色的物料，根據(jù)打印工件的顏色需求，可以任意組合搭配。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”“前”“后”等指示的方位或位置關(guān)系為基于本實(shí)用新型工作狀態(tài)下的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

以上結(jié)合了優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了說(shuō)明，不過(guò)這些實(shí)施方式僅是范例性的，僅起到說(shuō)明性的作用。在此基礎(chǔ)上，可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行多種替換和改進(jìn)，這些均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。