[发明专利]一种自循环供料3D打印机及其控制方法

权利要求书

1.一种自循环供料3D打印机，其特征在于：包括旋转平台、旋转模块、刮刀模块、打印模块和供料模块；旋转平台上开有凹槽，凹槽的底部开有第一通孔和第二通孔，打印模块包括可升降的打印平台，供料模块包括可升降的供料活塞，打印平台嵌入第一通孔内并与第一通孔滑动连接，供料活塞嵌入第二通孔内并与第二通孔滑动连接；旋转模块安装在旋转平台上，刮刀模块包括用于铺覆打印材料的刮刀，旋转模块与刮刀模块连接并带动刮刀旋转，刮刀的刀刃位于凹槽内，刮刀的刀刃随刮刀旋转扫过的区域形成位于凹槽底部的环形平面，第一通孔和第二通孔均位于环形平面的下方；沿刮刀铺覆打印材料时的旋转方向，刮刀旋转经过的路径上依次设有第一工位、第二工位、第三工位、第四工位，第二工位处于第二通孔的上方，第四工位处于第一通孔的上方。

2.按照权利要求1所述的一种自循环供料3D打印机，其特征在于：刮刀模块还包括刮刀调整架、刮刀固定块、高度调节组件、角度调节组件；角度调节组件包括角度调节螺栓、第一螺母，刮刀固定块上开有第一安装孔，刮刀上开有第二安装孔，角度调节螺栓穿过第一安装孔和第二安装孔，第一螺母套于角度调节螺栓上；高度调节组件包括高度调节螺栓、弹簧，刮刀调整架上开有第三通孔，刮刀固定块上开有螺纹孔，高度调节螺栓穿过第三通孔并旋入螺纹孔内，弹簧套于高度调节螺栓上，弹簧位于第三通孔与螺纹孔之间，弹簧处于压缩状态；角度调节螺栓的轴线平行于环形平面，高度调节螺栓的轴线垂直于环形平面。

3.按照权利要求2所述的一种自循环供料3D打印机，其特征在于：刮刀调整架为中空结构，刮刀固定块嵌入刮刀调整架内。

4.按照权利要求1所述的一种自循环供料3D打印机，其特征在于：旋转模块包括安装支架、驱动电机、传动机构，安装支架与旋转平台固定连接，驱动电机安装在安装支架上，驱动电机的输出轴通过传动机构与刮刀模块连接；传动机构包括联轴器、传动轴、主动锥齿轮、从动锥齿轮、转轴，驱动电机的输出轴通过联轴器与传动轴连接，主动锥齿轮固定地套于传动轴上，从动锥齿轮固定地套于转轴上，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，转轴与刮刀模块连接并带动刮刀模块旋转。

5.按照权利要求4所述的一种自循环供料3D打印机，其特征在于：凹槽的底部安装有第一轴承，转轴通过第一轴承与凹槽的底部转动连接。

6.按照权利要求1所述的一种自循环供料3D打印机，其特征在于：打印模块还包括成型电缸，供料模块还包括供料电缸，成型电缸与打印平台连接并带动打印平台升降，供料电缸与供料活塞连接并带动供料活塞升降。

7.按照权利要求1所述的一种自循环供料3D打印机，其特征在于：还包括机架、控制器、光源输出模块，光源输出模块和旋转平台均安装在机架上；旋转模块、打印模块、供料模块和光源输出模块均通过电路连接控制器。

8.按照权利要求1所述的一种自循环供料3D打印机，其特征在于：凹槽为圆形槽。

9.一种自循环供料3D打印机的控制方法，采用权利要求1～8任一项所述的一种自循环供料3D打印机，其特征在于：包括如下步骤：

S1，升降模块带动打印平台上升，直至打印平台的上表面与凹槽的底部处于同一高度；

S2，驱动电机驱动刮刀复位至第一工位；

S3，升降模块带动供料活塞上升，将供料活塞上的部分打印材料推至第二通孔的上方；

S4，驱动电机驱动刮刀转动并经第二工位到达第三工位；

S5，升降模块带动打印平台下移一个打印层厚；

S6，驱动电机驱动刮刀转动并经第四工位到达第一工位，从而将打印材料铺覆在打印平台上；

S7，控制升降模块带动供料活塞上升，将打印下一层所需的打印材料推至第二通孔的上方；

S8，对打印平台表面的打印材料进行选择性照射；

S9，重复S4～S8直至整个模型打印完成。

10.按照权利要求9所述的一种自循环供料3D打印机的控制方法，其特征在于：步骤S4中，驱动电机带动刮刀以第一转速转动至第三工位，步骤S6中，驱动电机带动刮刀以第二转速转动至第一工位，第一转速大于第二转速。