一种可在线监测产品质量的3d彩色打印机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及三维打印技术领域，尤其涉及一种可在线监测产品质量的3D彩色打印机。
【背景技术】
[0002]三维打印是一种快速成型技术，即以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
[0003]现有技术的三维打印机，挤出喷嘴处降温效果不好，使得打印出的模型容易变形，因此，会影响质量；现有技术的三维彩色打印，打印颜色单一。且均布不能在线监测打印物的质量，包括模型质量和色彩质量。
【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、环形气管和气栗，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，气栗位于基板上，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、环形气管和气栗，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。
【附图说明】
[0018]图1为本发明提出的一种可在线监测产品质量的3D彩色打印机的结构示意图。
[0019]图2为本发明提出的一种可在线监测产品质量的3D彩色打印机中的打印喷头的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示，图1为本发明提出的一种可在线监测产品质量的3D彩色打印机的结构示意图；图2为本发明提出的一种可在线监测产品质量的3D彩色打印机中的打印喷头的结构示意图。
[0021]参照图1，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1、立柱2、打印喷头3、打印行走机构4、工作台5、扫描装置6和控制处理器；
[0022]立柱2设置在底座I上，打印行走机构4设置在立柱2的顶端，打印行走机构4与打印喷头3连接，驱动打印喷头3在XY平面内移动，打印行走机构4包括支撑横梁26、滑动横梁27、第三驱动机构28和第四驱动机构29，支撑横梁26固定在立柱2顶端，滑动横梁27可滑动地安装在支撑横梁26上，第三驱动机构28与滑动横梁27连接，且驱动其沿X轴方向移动，打印喷头3滑动安装在滑动横梁27上，第四驱动机构29与打印喷头3连接，且驱动其沿Y轴方向移动。
[0023]工作台5设于打印喷头3下方，第一驱动机构7与工作台5连接，并驱动其沿Z轴方向移动，第一驱动机构7可选为气缸，且设置在底座I上。
[0024]打印喷头3在XY平面内运动，工作台5在竖直方向运动，打印喷头3向工作台5喷射打印。
[0025]底座I上设有环形滑道9，工作台5在底座I上的投影在环形滑道9内轮廓围成的区域内，扫描装置6安装于滑道9上，第二驱动机构10与扫描装置6传动连接，且驱动其沿滑道9滑动，扫描装置6环形运动，对打印物进行周向扫描拍摄，扫描拍摄在竖直方向可以设置成固定的，也可设置成可在竖直方向移动的形式，本实施例中，扫描装置6可在竖直方向移动，具体地，扫描装置6包括导向柱32、第五驱动机构33和扫描仪34，导向柱32竖直设置，且第一端滑动安装在滑道9内，扫描仪34可滑动地安装在导向柱32上，第五驱动机构33与扫描仪34连接，且驱动其沿Z轴方向移动，扫描装置6包括照明单元30，照明单元30与扫描仪34固定连接，照明单元30的设置，使得扫描仪34在扫描拍摄三维模型更加清晰。
[0026]参照图2，打印喷头3包括基板11、搅拌盒12、搅拌装置13、加热块14、送料管15、挤出管16、温度传感器17、辅助加热层18、保温层、温控器19、支路气管20、环形气管21和气栗31，搅拌盒12安装在基板11上，且位于基板11下方，搅拌装置13包括搅拌轴23、搅拌叶24和搅拌电机25，搅拌轴23第一端位于基板11上方，且与搅拌电机25连接，搅拌电机25驱动搅拌轴23旋转，搅拌轴23第二端伸入搅拌盒12内，搅拌叶24设于搅拌轴23第二端；三个送料管15均由搅拌盒12外伸入搅拌盒12内，加热块14设置在搅拌盒12内，用于熔融从送料管15内送入的物料；挤出管16第一端与搅拌盒12底部连接，并与搅拌盒12内部连通，挤出管16位于搅拌盒12下方，且第二端与工作台5相对，搅拌盒12和挤出管16外侧均设有保温层，挤出管16上且位于其保温层内侧