CN104149347B - 一种多打印头的3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多打印头的3D打印机，包括机架、用于放置工件的移动工作台、用于打印工件的打印头机构、若干个向打印头机构提供打印材料的材料盒及控制各组成部分的控制系统，所述移动工作台与打印头机构对应设置在机架内；所述打印头机构包括设置在机架上的圆盘座体及若干个均匀分布在圆盘座体上的升降调节机构，所述升降调节机构上套装有打印头，所述圆盘座体通过电机驱动旋转；所述打印头与材料盒一一对应设置；可实现不同材料的快速更换，有效缩短了换料时间，提高了作业效率；机构动作可靠且反应快速，可靠性高，整体结构简单，适用范围广。
Description
技术领域
本发明属于三维制造领域，涉及一种多打印头的3D打印机。
背景技术
熔融挤出成型(FDM)工艺所选取的材料一般是热塑性材料并以丝状供料，如蜡、ABS、PC、尼龙等，材料在喷头内被加热熔化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。该工艺中的每一个层片都是在上一层上堆积而成，故上一层对当前层起到定位和支撑的作用；随着高度的增加，层片轮廓的面积和形状都会发生变化，当形状发生较大的变化时，上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用，这就需要设计一些辅助结构—“支撑”，对后续层提供定位和支撑，以保证成形过程的顺利实现。辅助结构—“支撑”的构建要求3D打印机对单个零部件的打印能实现不同材料进行成型，而单打印头在不同阶段转换材料进行打印不太现实，从而需要研发多打印头3D打印机，以实现同一零部件特定部分用不同材料成型的高难度加工。现有技术中的3D打印机，打印喷嘴只有一个移动机构，不能实现单零件多材料的3D打印成型，已无法满足打印需求。因此我们需要对打印架构进行改进。，虽然有设备带有两个喷嘴但基本没有3个及以上的打印头设备
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有多个打印头，可实现单零件多材料3D打印成型的多打印头3D打印机。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多打印头的3D打印机，其特征在于：包括机架、用于放置工件的移动工作台、用于打印工件的打印头机构、若干个向打印头机构提供打印材料的材料盒及控制各组成部分的控制系统，所述移动工作台与打印头机构对应设置在机架内；所述打印头机构包括设置在机架上的圆盘座体及若干个均匀分布在圆盘座体上的升降调节机构，所述升降调节机构上套装有打印头，所述圆盘座体通过电机驱动旋转；所述打印头与材料盒一一对应设置。
进一步，所述移动工作台包括X轴移动导轨、X轴同步带、Y轴移动导轨及Y轴同步带，所述X轴同步带及Y轴同步带分别由电机驱动。
进一步，所述材料盒及打印头上对应设有传送打印材料的送丝辊轮，两个送丝辊轮间还设有送丝管。
进一步，所述升降调节机构包括固定在圆盘座体上的丝杆、导杆及套装在丝杆上并与导杆相配合的丝杆滑块，所述打印头设置在丝杆滑块上。
进一步，所述机架包括架体及设置在架体上形成封闭空间的壁板，所述架体为框架结构或柜式结构或臂式结构，所述壁板为钣金件、玻璃钢及玻璃中的一种或几种。
进一步，所述材料盒设置在机架底部。
本发明的有益效果在于：有多组对应设置的打印头及材料盒，可实现不同材料的快速更换，有效缩短了换料时间，提高了作业效率；各打印头与升降调节机构独立配合，单独作用，机构动作可靠且反应快速，可靠性高；升降调节机构采用丝杆传动方式，移动工作台采用同步带传动，可实现连续调节，调节精度高，维护方便，整体结构简单，适用范围广。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为材料盒的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图所示，本发明所述的多打印头的3D打印机，其特征在于：包括机架1、用于放置工件的移动工作台2、用于打印工件的打印头机构3、若干个向打印头机构3提供打印材料的材料盒4及控制各组成部分的控制系统，所述移动工作台2与打印头机构3对应设置在机架1内；所述打印头机构3包括设置在机架上的圆盘座体31及若干个均匀分布在圆盘座体31上的升降调节机构32，所述升降调节机构32上套装有打印头33，所述圆盘座体31通过电机驱动旋转；所述打印头33与材料盒4一一对应设置。
本实施例中，电机驱动圆盘座体31绕中心轴旋转，实现打印头33的旋转换向，各打印头33分别与一个材料盒4相连接，同时实现打印头33与材料的替换，方便快捷；打印头33的旋转角度不超过180°。
本实施例中，升降调节机构32包括固定在圆盘座体31上的丝杆、导杆及套装在丝杆上并与导杆相配合的丝杆滑块34，所述打印头33设置在丝杆滑块34上，步进电机驱动丝杆转动时，旋转的丝杆带动丝杆滑块34沿导杆上下移动；移动工作台2包括X轴移动导轨21、X轴同步带、Y轴移动导轨22及Y轴同步带，放置工件的台面23位于Y轴移动导轨22上方；X轴同步带及Y轴同步带由步进电机分别驱动，沿移动导轨移动的同步带实现工件的水平(X、Y轴)移动。
作为上述方案的进一步改进，所述材料盒4及打印头33上对应设有传送打印材料的送丝辊轮5，两个送丝辊轮间还设有送丝管；其中打印材料为塑料丝材，打印头33在送丝打印过程中，送丝辊轮5滚动输送丝材，送丝管为丝材提供导向作用，使丝材沿送丝管输送；当然，打印材料也可能为金属丝材、粉体丝材或液体丝材中的一种，若为粉体丝材或液体丝材时，材料盒4及打印头33间会对应设有送料管。
本实施例中，机架1为封闭空间，由柜式架体及玻璃钢组成，腔体内设有温度控制系统，可实现内腔恒温，使打印材料不会因环境温差过大产生形变，提高打印精度；其中架体也可为框架结构或臂式结构，壁板也可选用钣金件或玻璃。
本实施例中，所述材料盒4设置在机架1底部，不仅节约空间，且材料输送距离短。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (5)
1.一种多打印头的3D打印机，其特征在于：包括机架、用于放置工件的移动工作台、用于打印工件的打印头机构、若干个向打印头机构提供打印材料的材料盒及控制各组成部分的控制系统，所述移动工作台与打印头机构对应设置在机架内；所述打印头机构包括设置在机架上的圆盘座体及若干个均匀分布在圆盘座体上的升降调节机构，所述升降调节机构上套装有打印头，所述圆盘座体通过电机驱动旋转；所述打印头与材料盒一一对应设置；所述材料盒及打印头上对应设有传送打印材料的送丝辊轮，两个送丝辊轮间还设有送丝管。
2.根据权利要求1所述的多打印头的3D打印机，其特征在于：所述移动工作台包括X轴移动导轨、X轴同步带、Y轴移动导轨及Y轴同步带，所述X轴同步带及Y轴同步带分别由电机驱动。
3.根据权利要求1所述的多打印头的3D打印机，其特征在于：所述升降调节机构包括固定在圆盘座体上的丝杆、导杆及套装在丝杆上并与导杆相配合的丝杆滑块，所述打印头设置在丝杆滑块上。
4.根据权利要求1所述的多打印头的3D打印机，其特征在于：所述机架包括架体及设置在架体上形成封闭空间的壁板，所述架体为框架结构或柜式结构或臂式结构，所述壁板为钣金件、玻璃钢及玻璃中的一种或几种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的多打印头的3D打印机，其特征在于：所述材料盒设置在机架底部。
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