阅读说明：本技术 3d印花打印机 (3D printing printer ) 是由 李涛 张凯 于 2019-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了3D印花打印机,包括打印机机架、一号视觉工业相机、二号视觉工业相机、一号光电传感器、二号光电传感器、X1轴电机、X1轴丝杆、X1轴直线导轨、X2轴电机、X2轴丝杆、X2轴直线导轨、Y轴电机、Y轴横梁、Y轴上直线导轨、Y轴下直线导轨、Y轴同步带轮、Y轴同步带、Z轴电机、升降滑台、打印车主体、打印挤出头组件、打印料材推进器、打印料材盘、料材导杆,一号视觉工业相机、二号视觉工业相机分别安装在打印机机架的顶部,一号光电传感器、二号光电传感器分别安装在打印车主体的左右两侧；本发明结构设计合理、成本低、浪费少、节能环保。(The invention discloses a 3D printing printer, which comprises a printer frame, a first vision industrial camera, a second vision industrial camera, a first photoelectric sensor, a second photoelectric sensor, an X1 shaft motor, an X1 shaft screw rod, an X1 shaft linear guide rail, an X2 shaft motor, an X2 shaft screw rod, an X2 shaft linear guide rail, a Y shaft motor, a Y shaft cross beam, a Y shaft upper linear guide rail, a Y shaft lower linear guide rail, a Y shaft synchronous pulley, a Y shaft synchronous belt, a Z shaft motor, a lifting sliding table, a printer vehicle main body, a printing extrusion head assembly, a printing material propeller, a printing material disc and a material guide rod, wherein the first vision industrial camera and the second vision industrial camera are respectively arranged at the top of the printer frame, and the first photoelectric sensor and the second photoelectric sensor are respectively arranged at the left side and the right side of the printer vehicle main body; the invention has the advantages of reasonable structural design, low cost, less waste, energy saving and environmental protection.)

3D印花打印机

技术领域

本发明涉及如纺织服装行业印花、鞋材行业，体育用品行业印花、家居用品行业印花、户外服务器行业印花、皮革印花行业等印花行业的3D印花打印机。

背景技术

传统丝网印花，印刷厚版图案时，少则十二三个网版，多则二十四五个网版套印，不但需要企业购买庞大的印花设备，还要浪费大量的人为物力，制作二十多个网版，生产过程中，一层一层的套印，一遍一遍的烘干，消耗大量的电力能源。生产过程中，擦洗网版，和生产结束时，冲洗刮刀、网版又浪费大量的水资源。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供结构设计合理、成本低、浪费少、节能环保的3D印花打印机。

3D印花打印机，包括打印机机架、一号视觉工业相机、二号视觉工业相机、一号光电传感器、二号光电传感器、X1轴电机、X1轴丝杆、X1轴直线导轨、X2轴电机、X2轴丝杆、X2轴直线导轨、Y轴电机、Y轴横梁、Y轴上直线导轨、Y轴下直线导轨、Y轴同步带轮、Y轴同步带、Z轴电机、升降滑台、打印车主体、打印挤出头组件、打印料材推进器、打印料材盘、料材导杆，一号视觉工业相机、二号视觉工业相机分别安装在打印机机架的顶部，一号光电传感器、二号光电传感器分别安装在打印车主体的左右两侧，X1轴丝杆、X2轴丝杆分别平行安装在打印机机架的两侧，X1轴丝杆、X2轴丝杆各通过一联轴器分别与X1轴电机、X2轴电机连接，X1轴丝杆、X2轴丝杆各通过一丝杆螺母分别与Y轴横梁的两端连接，X1轴直线导轨、X2轴直线导轨分别平行安装在打印机机架的两侧，Y轴横梁的两端底部各通过一滑块分别安装在X1轴直线导轨、X2轴直线导轨上，Y轴同步带安装在Y轴横梁的侧面中部，Y轴同步带的两端分别与Y轴同步带轮、Y轴电机连接，Y轴上直线导轨、Y轴下直线导轨分别平行安装在Y轴同步带两侧的Y轴横梁上，升降滑台的上下两端各通过一滑块分别安装在Y轴上直线导轨、Y轴下直线导轨上，Z轴电机安装在升降滑台的顶部，Z轴电机通过Z轴丝杆与打印车主体连接，在升降滑台上安装有两根导向杆，打印车主体活动安装在两根导向杆上，打印料材推进器安装在打印车主体内，打印料材推进器与安装在打印车主体内的送料电机连接，打印挤出头组件安装在打印车主体的下端，打印料材盘安装在与X1轴电机、X2轴电机同一侧的打印机机架上，料材导杆安装在打印料材盘上方的打印机机架上。

打印挤出头组件由挤出头、加热管、温度传感器、挤出头主体构成，挤出头安装在挤出头主体的下端底部，加热管、温度传感器安装在挤出头主体的下端侧边，挤出头通过送料管与打印料材推进器连接，缠绕在打印料材盘的料带经安装在料材导杆上的导轮、安装在打印车主体顶部的材料架后进入到打印料材推进器内。X1轴电机、X2轴电机、Y轴电机、Z轴电机、送料电机可以是伺服电机或步进电机。一号视觉工业相机、二号视觉工业相机分别与千兆网路由器/交换机连接，千兆网路由器/交换机与视觉检测主机连接，视觉检测主机与晶体管I/O模块连接，晶体管I/O模块与声光报警器连接。加热管、温度传感器分别与3D打印机驱动主板连接，3D打印机驱动主板又分别与3D打印LCD触控屏、X1轴电机、X2轴电机、Y轴电机、Z轴电机、送料电机、送料检测开关、原点光电开关、一号光电传感器、二号光电传感器连接。

本发明的有益效果是：本发明设计合理，无需像传统丝网印花，制作十几二十多个网版，1毫米左右的厚版，传统丝网印花，要用二十多个印刷头，二十多个网版一层一层套印叠加，才能完成。而本专利产品，仅需打底后，一扫而过。可为企业省下网框、网纱、胶水、感光胶、制版人员等庞大开支，也无需再一个网版接一个网版的套位调试，无需再大量的浪费擦洗网版所用的布料、印花材料、封版用的胶带等等，减少污染水排放、减少资源浪费、大幅度减少烘干机电力消耗。如20个印刷头，20台烘干机，每台12Kw为例，只开一半的情况下，每小时也要消耗一百多度电。8 个小时的工作时间可为该企业，节省数百元电费开支。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明安装在椭圆印花机上的结构示意图。

图2是图1中A处的放大结构示意图。

图3是本发明的右视二等角结构示意图。

图4是本发明的右视结构示意图。

图5是本发明的俯视结构示意图。

图6是本发明的后视结构示意图。

图7是打印车主体的下视结构示意图。

图8是打印车主体的右视结构示意图。

图9是打印车主体的正视结构示意图。

图10是打印挤出头组件等角结构示意图。

图11是打印挤出头组件右视结构示意图。

图12是是打印料材推进器的外观示意图。

图13是打印料材推进器的上视图。

图14是一号视觉工业相机、二号视觉工业相机与视觉检测主机的连接方框图。

图15是伺服控制电路方框图。

图16是步进电路方框图。

具体实施方式

参照图1-图16，3D印花打印机，包括安装在椭圆印花机34上的打印机机架1、一号视觉工业相机2、二号视觉工业相机3、一号光电传感器4、二号光电传感器5、X1轴电机6、X1轴丝杆7、X1轴直线导轨8、X2轴电机9、X2轴丝杆10、X2轴直线导轨11、Y轴电机12、Y轴横梁13、Y轴上直线导轨14、Y轴下直线导轨15、Y轴同步带轮16、Y轴同步带17、Z轴电机18、升降滑台19、打印车主体20、打印挤出头组件21、打印料材推进器22、打印料材盘23、料材导杆24，一号视觉工业相机2、二号视觉工业相机3分别安装在打印机机架1的顶部，一号光电传感器4、二号光电传感器5分别安装在打印车主体20的左右两侧，X1轴丝杆7、X2轴丝杆10分别平行安装在打印机机架1的两侧，X1轴丝杆7、X2轴丝杆10各通过一联轴器25分别与X1轴电机6、X2轴电机9连接，X1轴丝杆7、X2轴丝杆10各通过一丝杆螺母26分别与Y轴横梁13的两端连接，X1轴直线导轨8、X2轴直线导轨11分别平行安装在打印机机架1的两侧，Y轴横梁13的两端底部各通过一滑块分别安装在X1轴直线导轨8、X2轴直线导轨11上，Y轴同步带17安装在Y轴横梁13的侧面中部，Y轴同步带17的两端分别与Y轴同步带轮16、Y轴电机12连接，Y轴上直线导轨14、Y轴下直线导轨15分别平行安装在Y轴同步带17两侧的Y轴横梁13上，升降滑台19的上下两端各通过一滑块分别安装在Y轴上直线导轨14、Y轴下直线导轨15上，Z轴电机18安装在升降滑台19的顶部，Z轴电机18通过Z轴丝杆27与打印车主体20连接，在升降滑台19上安装有两根导向杆28，打印车主体20活动安装在两根导向杆28上，打印料材推进器22安装在打印车主体20内，打印料材推进器22与安装在打印车主体20内的送料电机29连接，打印挤出头组件21安装在打印车主体20的下端，打印料材盘23安装在与X1轴电机6、X2轴电机9同一侧的打印机机架1上，料材导杆24安装在打印料材盘23上方的打印机机架1上。打印挤出头组件21由挤出头30、加热管31、温度传感器32、挤出头主体33构成，挤出头30安装在挤出头主体33的下端底部，加热管31、温度传感器32安装在挤出头主体33的下端侧边，挤出头30通过送料管与打印料材推进器22连接，缠绕在打印料材盘23的料带经安装在料材导杆24上的导轮、安装在打印车主体20顶部的材料架后进入到打印料材推进器22内。X1轴电机6、X2轴电机9、Y轴电机12、Z轴电机18、送料电机29可以是伺服电机或步进电机。一号视觉工业相机2、二号视觉工业相机3分别与千兆网路由器/交换机连接，千兆网路由器/交换机与视觉检测主机连接，视觉检测主机与晶体管I/O模块连接，晶体管I/O模块与声光报警器连接。加热管31、温度传感器32分别与3D打印机驱动主板连接，3D打印机驱动主板又分别与3D打印LCD触控屏、X1轴电机6、X2轴电机9、Y轴电机12、Z轴电机18、送料电机29、送料检测开关、原点光电开关、一号光电传感器4、二号光电传感器5连接。

一号视觉工业相机2抓拍进入印花机工位的台板，图像处理识别预打印物的位置区域，给出打印区域定位参数，引导3D打印车精准打印。二号视觉工业相机3抓拍打印完成的图案，系统进行图像处理，分析对比和检测打印质量，若出现不良品报警提示。台板进入3D打印机工位时，电脑接收台板移动信号，安装在打印车上的左右两侧一号光电传感器4和二号光电传感器5，开始检测台板上平面是否水平或有障碍物，若检测到台板倾斜、打印物卷起、拱起、或有障碍物等，程序指令打印车立即升高和退回，机器暂停，发出警报提示音，报警灯闪烁，以确保打印车安全。打印挤出头组件21，打印挤出头安装在3D打印车底部，4个挤出头为一个模块组，可多模组排列组合，比如4个，8个，12个24个，错位排列，以达到宽幅打印。每一个送料电机29上安装有一个打印料材推进器22，推进器内部安装有料材感应器，防止空载。每一组负责为对应的一个打印挤出头送料，以便打印不同颜色或不等宽度图案时，启停不等数量打印头。纵向X1轴电机6与X2轴电机9通过联轴器25驱动X1轴丝杆7、X2轴丝杆10，带动Y轴横梁13前后移动。横向Y轴电机12通过同步带，驱动Y轴滑块组左右移动。上下Z轴电机18通过联轴器25驱动丝杆或同步带，然后驱动升降滑台19上下移动。3D打印车安装在升降滑台19上，由Z轴电机18通过Z轴丝杆27或同步带驱动以完成上升或下降动作。升降滑台19通过滑块固定在Y轴上直线导轨14、Y轴下直线导轨15上，Y轴电机12通过丝杆或同步带驱动，以完成左行和右行的位移动作。Y轴横梁13左右两端下边缘安装在X1和X2的直线导轨滑块上，X1轴直线导轨8、X2轴直线导轨11安装在打印机机架1内部两侧，X1轴直线导轨8、X2轴直线导轨11负责承载横梁并由X1和X2丝杆带动前后移动，横梁两端顶头安装有丝杆螺母26，丝杆通过联轴器25与X1轴电机6和X轴电机连接驱动位移。打印料材盘23，安装在3D打印机后端内部，料材盘卡装在料盘架上，料盘架安装在机架上。

本产品具有如下优点：

一、高效。厚版无需再像传统印花，做十几个网版，调对数小时才能开始生产。本专利产品输入图案即时打印。

二、节能。无需再像传统印花，套印十几二十次，每印一次，烘干一次，消耗大量的电力能源，3D打印热融挤出，冷却固化，无需烘干。

三、低成本、环保。1、印厚版无需庞大的椭圆印花机，使企业付出数额巨大的设备投入。3D印花打印机仅需打底和盖面（三四个印刷头），或彩喷盖面即可，所需机头少，占地面积小。2、无需像传统丝网印花，制作十几二十多个网版，1毫米左右的厚版，传统丝网印花，要用二十多个印刷头，二十多个网版一层一层套位叠印，才能完成。而本专利产品，仅需印刷打底后，一扫而过。可为企业省下网框、网纱、胶水、感光胶、制版人员等庞大开支，也无需再一个网版一个网版的套位调试，无需再大量的浪费擦洗网版所用的布料、印花材料、封版用的胶带等等，减少污水排放、减少资源浪费、大幅度减少烘干机电力消耗。如20个印刷头，20台烘干机，每台12Kw为例，只开一半的情况下，每小时也要消耗一百多度电。8 个小时的工作时间可为该企业，节省数百元电费开支。3、大幅降低调机时间成本，间接提高产能。以往从调机到开始生产要四五个小时，高难度工艺要七八个小时，而本专利产品仅需一小时内，半小时即可开始。4、废料少，无需再像丝网印花处理剩下的印花浆料，冲洗版网，冲洗刮刀回墨刀，造成环境污染。5、小单、甚至个性化订制、单件打样、均可上机，无需考虑、等待制作网版的时间，和制作成本。

四、智能。本专利产品集定位、引导、自动调节、主动自主防护，图像处理、智能检测、检验等一体化智能体系。