本发明专利技术提供一种用于多材料3D打印的旋转驱动打印装置及方法，旋转驱动打印装置包括：基座、打印平台单元、供料铺料刮料一体化单元和旋转切换式料盒单元；旋转切换式料盒单元包括回转盘、回转轴承、旋转电机、连接支架和n个料盒；供料铺料刮料一体化单元包括：刮料旋转盘、刮料旋转轴承、刮料电机、铺料刮料件和n组供料单元。旋转切换式料盒单元，主体采用轴对称结构，并采用回转轴承进行辅助，保证料盒旋转切换的精度。供料铺料刮料一体化单元的刮料驱动机构，主体采用轴对称结构，并采用回转轴承进行辅助，保证刮料的精度。因此，全面提高打印精度，适合不同层或同一层采用多种打印材料的3D打印领域。的3D打印领域。的3D打印领域。
【技术实现步骤摘要】
用于多材料3D打印的旋转驱动打印装置及方法
[0001]本专利技术属于3D打印
，具体涉及一种用于多材料3D打印的旋转驱动打印装置及方法。
技术介绍
[0002]3D打印，是一种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构造物体的技术。
[0003]传统3D打印技术为单材料打印，由此只可以打印得到单一材料的零件。随着人们对产品的功能和性能要求逐渐提高，单一材料制造的零件已难以满足使用需求，对多材料零件的制造研究成为当今研究的热点。
[0004]多材料3D打印方式，是制备新材料和可控材料的高新技术。其原理是通过层层叠加，实现立体成型，使得多材料打印梯度增加，实现不同材料间结合。
[0005]现有的多材料3D打印主要存在以下问题：多材料3D打印设备的精度不高，很难满足工业使用需求。
技术实现思路
[0006]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种用于多材料3D打印的旋转驱动打印装置及方法，可有效解决上述问题。
[0007]本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]本专利技术提供一种用于多材料3D打印的旋转驱动打印装置，包括：基座(100)、打印平台单元(200)、供料铺料刮料一体化单元(400)和旋转切换式料盒单元(500)；
[0009]所述基座(100)的上方固定安装所述打印平台单元(200)；
[0010]所述旋转切换式料盒单元(500)包括回转盘(501)、回转轴承(502)、旋转电机(503)、连接支架(504)和n个料盒(505)；所述回转盘(501)水平设置，所述回转盘(501)的下方同轴心固定安装所述连接支架(504)，所述连接支架(504)的下方同轴心固定安装所述旋转电机(503)，通过所述旋转电机(503)，驱动所述回转盘(501)水平旋转；
[0011]所述回转盘(501)的底部同轴心设置所述回转轴承(502)；其中，所述回转轴承(502)采用内外圈回转轴承，外圈轴承与所述基座(100)的表面固定；内圈轴承与所述回转盘(501)的底面固定，通过所述回转轴承(502)的支撑作用，使所述回转盘(501)平稳旋转；
[0012]所述回转盘(501)的表面，沿环形固定安装n个所述料盒(505)；当所述回转盘(501)旋转时，带动各个所述料盒(505)同步旋转，当某一个所述料盒(505)旋转到打印工位时，位于打印工位的所述料盒(505)和所述打印平台单元(200)上下位于同一条垂直线；
[0013]所述供料铺料刮料一体化单元(400)包括：刮料旋转盘(401)、刮料旋转轴承(402)、刮料电机(403)、铺料刮料件(404)和n组供料单元(405)；
[0014]所述刮料旋转盘(401)的外周向外延伸固定安装n个所述铺料刮料件(404)；每个所述铺料刮料件(404)位于对应的一个所述料盒(505)的上方；每组所述供料单元(405)与
一个所述铺料刮料件(404)对应，用于向所述铺料刮料件(404)独立供料；
[0015]所述刮料旋转盘(401)位于所述回转盘(501)的上方，所述刮料旋转盘(401)和所述回转盘(501)之间同轴心设置所述刮料旋转轴承(402)；其中，所述刮料旋转轴承(402)采用内外圈回转轴承，外圈轴承与所述回转盘(501)固定，内圈轴承与所述刮料旋转盘(401)和所述供料单元(405)固定；通过所述刮料旋转轴承(402)的支撑作用，使所述刮料旋转盘(401)在刮料时平稳旋转，并且，在刮料时，使所述刮料旋转盘(401)、所述铺料刮料件(404)和所述供料单元(405)同步运动，保证所述铺料刮料件(404)和对应的所述供料单元(405)相对位置不变；
[0016]所述刮料旋转盘(401)的下方同轴心固定安装所述刮料电机(403)，通过所述刮料电机(403)，驱动所述刮料旋转盘(401)旋转；当所述刮料旋转盘(401)旋转时，带动所述铺料刮料件(404)和供料单元(405)同步旋转实现刮料；所述刮料电机(403)固定于所述旋转切换式料盒单元(500)的连接支架(504)，当所述旋转切换式料盒单元(500)进行旋转运动时，带动所述刮料电机(403)、所述刮料旋转盘(401)、所述铺料刮料件(404)和所述供料单元(405)形成的整体同步运动。
[0017]优选的，所述刮料电机(403)的输出轴上套设安装角度限制片(406)，所述角度限制片(406)为扇形结构；所述角度限制片(406)的转动路径上，固定安装接触开关(407)；通过所述角度限制片(406)和所述接触开关(407)的配合，控制所述刮料电机(403)正反向的转动角度。
[0018]本专利技术还提供一种用于多材料3D打印的旋转驱动打印装置的打印方法，包括以下步骤：
[0019]步骤1，打印平台单元(200)位置固定不动；
[0020]步骤2，通过旋转切换式料盒单元(500)，将当前需要的料盒(505)旋转切换到打印平台单元(200)正下方的打印工位；
[0021]具体方法为：
[0022]对旋转电机(503)进行控制，旋转电机(503)通过回转轴承(502)带动回转盘(501)旋转设定的角度，当回转盘(501)旋转时，一方面，带动n个料盒(505)同步旋转，从而将当前需要的料盒(505)旋转切换到打印平台单元(200)正下方的打印工位；另一方面，在回转盘(501)旋转时，带动供料铺料刮料一体化单元(400)整体旋转，进而保证在料盒(505)旋转切换时，每个料盒(505)、唯一对应的铺料刮料件(404)和唯一对应的供料单元(405)的相对位置不变；
[0023]步骤3，通过供料铺料刮料一体化单元(400)，对当前打印工位的料盒(505)，进行供料、铺料和刮料操作，进而将打印材料平铺于料盒(505)内；
[0024]步骤4，对打印平台单元(200)进行控制，实现3D打印。
[0025]本专利技术提供的用于多材料3D打印的旋转驱动打印装置及方法具有以下优点：
[0026]旋转切换式料盒单元，主体采用轴对称结构，并采用回转轴承进行辅助，保证料盒旋转切换的精度。供料铺料刮料一体化单元的刮料驱动机构，主体采用轴对称结构，并采用回转轴承进行辅助，保证刮料的精度。因此，全面提高打印精度，适合不同层或同一层采用多种打印材料的3D打印领域。
附图说明
[0027]图1为本专利技术提供的多材料3D打印设备的整体结构示意图；
[0028]图2为本专利技术提供的多材料3D打印设备隐藏基座后的内部结构示意图；
[0029]图3为本专利技术提供的供料铺料刮料一体化单元和旋转切换式料盒单元在一种角度下的结构图；
[0030]图4为本专利技术提供的供料铺料刮料一体化单元和旋转切换式料盒单元在另一种角度下的结构图；
[0031]图5为本专利技术提供的供料铺料刮料一体化单元的结构图；
[0032]图6为本专利技术提供的铺料刮料件和料盒的位置关系图；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于多材料3D打印的旋转驱动打印装置，其特征在于，包括：基座(100)、打印平台单元(200)、供料铺料刮料一体化单元(400)和旋转切换式料盒单元(500)；所述基座(100)的上方固定安装所述打印平台单元(200)；所述旋转切换式料盒单元(500)包括回转盘(501)、回转轴承(502)、旋转电机(503)、连接支架(504)和n个料盒(505)；所述回转盘(501)水平设置，所述回转盘(501)的下方同轴心固定安装所述连接支架(504)，所述连接支架(504)的下方同轴心固定安装所述旋转电机(503)，通过所述旋转电机(503)，驱动所述回转盘(501)水平旋转；所述回转盘(501)的底部同轴心设置所述回转轴承(502)；其中，所述回转轴承(502)采用内外圈回转轴承，外圈轴承与所述基座(100)的表面固定；内圈轴承与所述回转盘(501)的底面固定，通过所述回转轴承(502)的支撑作用，使所述回转盘(501)平稳旋转；所述回转盘(501)的表面，沿环形固定安装n个所述料盒(505)；当所述回转盘(501)旋转时，带动各个所述料盒(505)同步旋转，当某一个所述料盒(505)旋转到打印工位时，位于打印工位的所述料盒(505)和所述打印平台单元(200)上下位于同一条垂直线；所述供料铺料刮料一体化单元(400)包括：刮料旋转盘(401)、刮料旋转轴承(402)、刮料电机(403)、铺料刮料件(404)和n组供料单元(405)；所述刮料旋转盘(401)的外周向外延伸固定安装n个所述铺料刮料件(404)；每个所述铺料刮料件(404)位于对应的一个所述料盒(505)的上方；每组所述供料单元(405)与一个所述铺料刮料件(404)对应，用于向所述铺料刮料件(404)独立供料；所述刮料旋转盘(401)位于所述回转盘(501)的上方，所述刮料旋转盘(401)和所述回转盘(501)之间同轴心设置所述刮料旋转轴承(402)；其中，所述刮料旋转轴承(402)采用内外圈回转轴承，外圈轴承与所述回转盘(501)固定，内圈轴承与所述刮料旋转盘(401)和所述供料单元(405)固定；通过所述刮料旋转轴承(402)的支撑作用，使所述刮料旋转盘(401)在刮料时平稳旋转，并且，在刮料时，使所述刮料旋转盘(401)、所述铺料刮料件...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，刘兵山，刘晓冬，王功，刘学攀，
申请(专利权)人：中国科学院空间应用工程与技术中心，
类型：发明
国别省市：
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