CN104210106B - 多打印头的3d打印机的打印头、打印机构及3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多打印头的3D打印机的打印头、打印机构及3D打印机，其中所述3D打印机打印头包括基座和伸缩头，其中所述基座连接传动机构以在所述传动机构的控制下沿其运动轨迹平面移动，且所述伸缩头能够沿竖直方向受控伸出/缩入所述基座。一种3D打印机的打印机构，包括至少两个相互独立的如前任一项所述的打印头，所述每一打印头分别连接传动机构以驱动每一打印头沿相互之间不重叠的各自的运动轨迹平面移动；且所述每一打印头在该打印头的伸缩头缩入其基座后的高度，小于该打印头与、在该打印头之下且距离该打印头最近的另一打印头之间的间距；且所述每一打印头的伸缩头伸出各自的基座后，所述伸缩头的最底端位于同一平面。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，特别是指一种多打印头的3D打印机的打印头、打印机构及3D打印机。
背景技术
3D打印是新型的成型技术，其中填料堆积型打印技术是最常用的3D打印技术。现有技术中的3D打印机的结构一般都分为上下两层，上层为打印头及XY传动结构，下层为载物平台。其中上层的XY传动结构包括能够在X轴和Y轴所形成的平面能够进行移动的打印头，且下层设有载物平台。现有技术中的3D打印机的载物平台可以沿Z轴方向上升或下降，从而按层打印3D工件。
在打印时，填料堆积型打印技术是利用加热的打印头融合填料，通过控制打印头将熔融状的填料堆叠在指定位置，从而将3D模型转化成实体的3D工件。这种成型方式最大的优点是：填料成本低、浪费少、打印机结构简单易于维修；但是缺点也很明显：打印速度慢。以Makerbot的打印机为例，打印一个5厘米见方的完全填充方块需要的时间大约是二十分钟，打印体积更大或者结构更复杂的工件常常需要几个小时。现有技术中有一种3D打印机采用双打印头结构，即采用两个固定在一起的打印头来进行3D打印，且这两个打印头分别加载不同性质的填充料，例如一个打印头填充主料+支撑料而另一打印头填充主色+装饰色，以实现在模型的不同位置堆积不同的材料。由于这两个打印头是固定在一起的，因此其X轴和Y轴坐标几乎完全相同，且在任何时刻都只有一个打印头在工作，因此其对打印效率的改进极其有限。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多打印头的3D打印机的打印头、打印机构及3D打印机，能够通过多打印头同时工作以提高打印速度。
为了达到上述目的，本发明实施例提出了一种多打印头的3D打印机的打印头，包括基座和伸缩头，其中所述基座连接传动机构以在所述传动机构的控制下沿其运动轨迹平面移动，且所述伸缩头能够沿竖直方向受控伸出/缩入所述基座。
其中，所述基座内设有微电机以控制所述伸缩头伸出/缩入所述基座。
为了达到上述目的，本发明实施例还提出了一种3D打印机的打印机构，包括至少两个相互独立的如前任一项所述的打印头，所述每一打印头分别连接传动机构以驱动每一打印头沿相互之间不重叠的各自的运动轨迹平面移动；且所述每一打印头在该打印头的伸缩头缩入其基座后的高度，小于该打印头与、在该打印头之下且距离该打印头最近的另一打印头之间的间距；且所述每一打印头的伸缩头伸出各自的基座后，所述伸缩头的最底端位于同一平面。
其中，所述每一打印头分别设有各自的轨道以控制所述打印头沿其运动轨迹平面移动，且所述每一打印头的轨道之间相互平行设置。
为了达到上述目的，本发明实施例还提出了一种3D打印机，包括如前任一项所述的打印机构，还包括用于驱动所述打印机构中每一打印头分别沿其运动轨迹平面移动的传动机构；所述3D打印机还包括控制机构，所述控制机构连接每一打印头，以控制所述每一打印头在与运动在该打印头之下且距离该打印头最近的另一打印头的位置发生重叠时，控制该打印头的伸缩头缩入该打印头的基座。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述技术方案中的多打印头的3D打印机的打印头采用可伸缩的伸缩头，这样就可以实现多打印头同时进行工作。由于工作时难免会发生打印头移动轨迹重叠的问题，此时可以将位于上一层的打印头的伸缩头缩入基座中停止工作，以防止多个打印头之间冲突造成损坏。
附图说明
图1为多打印头的3D打印机的打印头的结构示意图；
图2为具有3个打印头的3D打印机的3个打印头的运动轨迹平面以及底部的载物平面的结构示意图；
图3为3打印头之间的位置示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实例进行详细描述。
现有技术中3D打印机的打印头的运动轨迹是一个平面，因此如果想要设置多个相互独立的打印头就必须使这些打印头相互之间的运动轨迹平面是不重叠的，例如图2所示的即为3个打印头的3D打印机。且必须使这些个打印头的远端在一个平面上，这样才可以由多个打印头同时打印工件的一个打印面(也就是工件的一个横截面)，即如图3所示的。
但是同样如图3所示，这三个打印头协作工作就肯定会使打印头之间的运动轨迹有交叉。由于这些打印头的远端是在同一平面上，位于上层的打印头无法越过其下的另一打印头，导致不可能实现多个相互独立的打印头协同一起打印工件的一个打印面。本发明实施例则是针对这种情况，提出了一种可伸缩的打印头，以在轨迹交叉时要在这些打印头的运动轨迹发生交叉时使得打印头缩入基座中。
具体的，如图1所示，本发明实施例提出了一种多打印头的3D打印机的打印头，包括基座和伸缩头，其中所述基座连接传动机构以在所述传动机构的控制下沿其运动轨迹平面移动，且所述伸缩头能够沿竖直方向受控伸出/缩入所述基座。其中，所述基座内设有微电机以控制所述伸缩头伸出/缩入所述基座。当然，控制打印头的伸缩头伸缩的方式可以有很多种，本发明实施例并不对此做出限定。而采用这种可伸缩的打印头，就已经可以实现多打印头协同进行工作，从而极大的提高3D打印机的打印效果。
为了达到上述目的，本发明实施例还提出了一种3D打印机的打印机构，包括至少两个相互独立的如前任一项所述的打印头，所述每一打印头分别连接传动机构以驱动每一打印头沿相互之间不重叠的各自的运动轨迹平面移动；且所述每一打印头在该打印头的伸缩头缩入其基座后的高度，小于该打印头与在该打印头之下且距离该打印头最近的另一打印头之间的间距；其中所述每一打印头的伸缩头伸出各自的基座后位于，所述伸缩头的底端位于同一平面上。
其中，所述每一打印头分别设有各自的轨道以控制所述打印头沿其运动轨迹平面移动，且所述每一打印头的轨道之间相互平行设置。
同时本发明实施例还提出了一种3D打印机，包括如前任一项所述的打印机构，还包括用于驱动所述打印机构中每一打印头分别沿其运动轨迹平面移动的传动机构；所述3D打印机还包括控制机构，所述控制机构连接每一打印头，以控制所述每一打印头在与运动在该打印头之下且距离该打印头最近的另一打印头的位置发生重叠时，控制该打印头的伸缩头缩入该打印头的基座。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种3D打印机的打印机构，其特征在于，包括至少两个相互独立的打印头，所述每一打印头分别连接传动机构以驱动每一打印头沿相互之间不重叠的各自的运动轨迹平面移动；且所述每一打印头在该打印头的伸缩头缩入其基座后的高度，小于该打印头与、在该打印头之下且距离该打印头最近的另一打印头之间的间距；且所述每一打印头的伸缩头伸出各自的基座后，所述伸缩头的最底端位于同一平面；其中所述打印头包括基座和伸缩头，其中所述基座连接传动机构以在所述传动机构的控制下沿其运动轨迹平面移动，且所述伸缩头能够沿竖直方向受控伸出/缩入所述基座。
2.根据权利要求1所述的3D打印机的打印机构，其特征在于，所述基座内设有微电机以控制所述伸缩头伸出/缩入所述基座。
3.根据权利要求1或2所述的3D打印机的打印机构，其特征在于，所述每一打印头分别设有各自的轨道以控制所述打印头沿其运动轨迹平面移动，且所述每一打印头的轨道之间相互平行设置。
4.一种3D打印机，其特征在于，包括如权利要求1或2或3所述的打印机构，还包括用于驱动所述打印机构中每一打印头分别沿其运动轨迹平面移动的传动机构；所述3D打印机还包括控制机构，所述控制机构连接每一打印头，以控制所述每一打印头在与运动在该打印头之下且距离该打印头最近的另一打印头的位置发生重叠时，控制该打印头的伸缩头缩入该打印头的基座。
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