CN205871231U - 可更换喷头及延伸打印区域的3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可更换喷头及延伸打印区域的3D打印机，用于3D打印技术领域，包括机体、执行器、向执行器进行材料供给的材料输送机构、设在机体上的打印平台和可驱动执行器在打印平台上方运动的执行器驱动机构，执行器具有若干喷头和喷头更换驱动机构，喷头更换驱动机构可驱动喷头进行切换，机体上设有可驱动所述打印平台前后运动以改变打印平台大小的打印平台驱动机构。本实用新型的执行器具有多个喷头，喷头更换驱动机构可驱动喷头进行切换，方便快捷、自动灵活。同时，打印平台采用前后运动实现伸缩延伸及收缩，扩大或者缩小打印区域。满足不同大小的模型打印需求。所以该设备占地少，功能多，使用率高，成本低，考核效率高等优点。

Description

可更换喷头及延伸打印区域的3D打印机

技术领域

本实用新型用于3D打印技术领域，特别是涉及一种可更换喷头及延伸打印区域的3D打印机。

背景技术

3D打印技术（英语：3D printing），即快速成形技术的一种，它是一种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来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用（比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件）已经有使用这种技术打印而成的零部件。“3D打印技术”意味着这项技术的普及。

在三维打印技术中，原材料只为生产所需要的产品，借用三维打印技术，生产出的零件更加精细轻盈。当材料没有了生产限制后，就能以最优化的方式来实现其功能，因此，与机器制造出的零件相比，打印出来的产品的重量要轻60%，并且同样坚固。

3D打印技术出现在上世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。这一技术如今在多个领域得到应用，人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。

现有的3D打印机喷头单一，而且打印平台均采用固定结构形式，方便快捷性差，不能满足不同大小模型的打印需求。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种方便快捷、自动灵活的可更换喷头及延伸打印区域的3D打印机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可更换喷头及延伸打印区域的3D打印机，包括机体、执行器、向所述执行器进行材料供给的材料输送机构、设在所述机体上的打印平台和可驱动所述执行器在打印平台上方运动的执行器驱动机构，所述执行器具有若干喷头和喷头更换驱动机构，喷头更换驱动机构可驱动喷头进行切换，所述机体上设有可驱动所述打印平台前后运动以改变打印平台大小的打印平台驱动机构。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述喷头更换驱动机构包括驱动电机和设在所述驱动电机输出端的旋转罗盘，各所述喷头均固定安装在旋转罗盘上，所述驱动电机可驱动旋转罗盘转动，并使一所述喷头处于打印工作位置。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述执行器上设有可检测处于打印位置的喷头与打印平台距离的位置传感器。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述执行器上设有用于快速冷却喷头的喷头冷却风扇和用于冷却打印模型的模型冷却风扇。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述材料输送机构包括与各喷头对应设置的材料挤出机，所述材料挤出机通过分解器与对应的喷头连接。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，执行器驱动机构包括可驱动所述执行器上下运动的Z轴驱动机构和可驱动执行器左右运动的X轴驱动机构，所述Z轴驱动机构包括两竖向设在打印平台左右两侧的Z轴丝杠和驱动所述Z轴丝杠转动的Z轴步进电机，所述X轴驱动机构包括两端通过Z轴丝杠螺母横向装在所述Z轴丝杠上的X轴丝杠和驱动所述X轴丝杠转动的X轴步进电机，所述执行器通过X轴丝杠螺母装在所述X轴丝杠上，所述Z轴丝杠顶端设有可检测X轴丝杠水平度的位置传感器。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，打印平台驱动机构包括纵向设在所述打印平台下方的Y轴丝杠和驱动所述Y轴丝杠转动的Y轴步进电机，所述打印平台通过Y轴丝杠螺母安装在Y轴丝杠上，所述机体上于Y轴丝杠的左右两侧设有纵向的Y轴滑轨，所述打印平台由两个滑块与滑轨相连接。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括中央处理器和操控面板，所述操控面板、执行器、材料输送机构、执行器驱动机构、喷头更换驱动机构以及打印平台驱动机构均与中央处理器相连接。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述操控面板为触摸屏显示器。

本实用新型的有益效果：本实用新型的执行器具有多个喷头，喷头更换驱动机构可驱动喷头进行切换，方便快捷、自动灵活，实现了不同颜色材料及长条形模型打印的需求，作为中小型打印使用需求，实用性更强，使用寿命更高。同时，打印平台采用前后运动实现伸缩延伸及收缩，扩大或者缩小打印区域。满足不同大小的模型打印需求。所以该设备占地少，功能多，使用率高，成本低，考核效率高等优点。本实用新型可跟随打印模型的需要更换喷头，完成不同颜色打印的需要及长条形模型打印的需求。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型工作流程线路示意图；

图2是本实用新型执行器驱动机构结构示意图；

图3是本实用新型执行器结构示意图；

图4是本实用新型打印平台驱动机构结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图4，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本实用新型各元件的结构特点，而如果有描述到方向( 上、下、左、右、前及后) 时，是以图1所示的结构为参考描述，但本实用新型的实际使用方向并不局限于此。

本实用新型提供了一种可更换喷头及延伸打印区域的3D打印机，包括机体、执行器1、向所述执行器1进行材料供给的材料输送机构、设在所述机体上的打印平台2和可驱动所述执行器1在打印平台2上方运动的执行器驱动机构3，所述执行器1具有若干喷头11和喷头更换驱动机构，喷头更换驱动机构可驱动喷头11进行切换，对于不同模型、颜色需求进行自动更换喷头11；所述机体上设有可驱动所述打印平台2前后运动以改变打印平台2大小的打印平台驱动机构4，可按照不同的模型设计打印需求可改变打印平台2大小，为增加更大的打印范围及长条形模型打印的需求配置。本实用新型还包括中央处理器51、操控面板52和计算机53，所述操控面板52优选为触摸屏显示器。所述操控面板52、执行器1、材料输送机构、执行器驱动机构3、喷头更换驱动机构以及打印平台驱动机构4均与中央处理器51相连接。

参照图3，所述喷头更换驱动机构包括驱动电机12和设在所述驱动电机12输出端的旋转罗盘13，三个喷头11均固定安装在旋转罗盘13上，喷头11间呈120度分布，所述驱动电机12可驱动旋转罗盘13转动，并使一所述喷头11处于打印工作位置。所述执行器1上设有可检测处于打印位置的喷头11与打印平台2距离的位置传感器14，位置传感器14用于检测各喷头11打印开始前与打印平台2之间的距离，并传输于中央处理器51，再由操控面板52显示目前距离。所述执行器1上设有用于快速冷却喷头11的喷头冷却风扇15和用于冷却打印模型的模型冷却风扇16。模型冷却风扇16及喷头冷却风扇15均由中央处理器51提供电源及停启动信号，喷头冷却风扇15用于快速冷却喷头11，在打印任务完成时，快速降低打印喷头11温度，避免在拆除模型时，烫伤操作员；模型冷却风扇16用于快速降低打印过程中模型温度，打印材料例如PLA于喷头加热呈现液体状态，由喷头11对应的材料挤出机控制流量，离开喷头11时材料需从液态固化为固体，提高模型打印的精细程度，并提高模型打印的稳定性。

其中，所述材料输送机构包括与各喷头11对应设置的材料挤出机6，所述材料挤出机6通过分解器61与对应的喷头11连接。分接器用于连接材料与喷头11之间，避免不同温度喷头11影响各种材料的输送。

执行器驱动机构3包括可驱动所述执行器1上下运动的Z轴驱动机构和可驱动执行器1左右运动的X轴驱动机构，所述Z轴驱动机构包括两竖向设在打印平台左右两侧的Z轴丝杠31和驱动所述Z轴丝杠31转动的Z轴步进电机32，所述X轴驱动机构包括两端通过Z轴丝杠螺母横向装在所述Z轴丝杠31上的X轴丝杠33和驱动所述X轴丝杠33转动的X轴步进电机34，所述执行器1通过X轴丝杠螺母装在所述X轴丝杠33上，所述Z轴丝杠31顶端设有可检测X轴丝杠33水平度的位置传感器35，用于通过操控面板调试X轴丝杠33水平程度，及Z轴丝杠31原点距离。打印平台驱动机构4包括纵向设在所述打印平台2下方的Y轴丝杠41和驱动所述Y轴丝杠41转动的Y轴步进电机，所述打印平台2通过Y轴丝杠螺母安装在Y轴丝杠41上，所述机体上于Y轴丝杠41的左右两侧设有纵向的Y轴滑轨42，所述打印平台2由两个滑块与滑轨42相连接。滑块与滑轨连接，作为从动部分，增强打印平台2稳定性。上述Z轴步进电机32、X轴步进电机34和Y轴步进电机由中央处理器进行供电及执行信号传输。

本实用新型可以通过操控面板设定并保存各喷头Z轴校准数据以及喷头序号。通过计算机编辑模型并保存gcode格式的切片程序，根据切片程序判断打印局域大小，自动伸缩打印平台。导入中央处理器，即可执行打印信号。切片程序导入方式为SD卡导入或智能电脑连线导入。操控平台，包括选择以下功能：

A1、加载PLA、ABS材料功能设定；

A2、回原点功能设定；

A3、校准打印区域功能设定；

A4、X、Y、Z轴位置调试功能；

A5、读取SD卡信息设定功能；

A6、打印温度重新设定功能；

A7、打印暂停及重启功能设定；

A8、打印停止功能设定；

A9、可编辑喷头序号及记录保存打印喷头Z轴校准数据功能设定；

A10、完成打印后喷头自动回原点，并冷却喷头。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.可更换喷头及延伸打印区域的3D打印机，其特征在于：包括机体、执行器、向所述执行器进行材料供给的材料输送机构、设在所述机体上的打印平台和可驱动所述执行器在打印平台上方运动的执行器驱动机构，所述执行器具有若干喷头和喷头更换驱动机构，喷头更换驱动机构可驱动喷头进行切换，所述机体上设有可驱动所述打印平台前后运动以改变打印平台大小的打印平台驱动机构。

2.根据权利要求1所述的可更换喷头及延伸打印区域的3D打印机，其特征在于：所述喷头更换驱动机构包括驱动电机和设在所述驱动电机输出端的旋转罗盘，各所述喷头均固定安装在旋转罗盘上，所述驱动电机可驱动旋转罗盘转动，并使一所述喷头处于打印工作位置。

3.根据权利要求2所述的可更换喷头及延伸打印区域的3D打印机，其特征在于：所述执行器上设有可检测处于打印位置的喷头与打印平台距离的位置传感器。

4.根据权利要求1所述的可更换喷头及延伸打印区域的3D打印机，其特征在于：所述执行器上设有用于快速冷却喷头的喷头冷却风扇和用于冷却打印模型的模型冷却风扇。

5.根据权利要求1所述的可更换喷头及延伸打印区域的3D打印机，其特征在于：所述材料输送机构包括与各喷头对应设置的材料挤出机，所述材料挤出机通过分解器与对应的喷头连接。

6.根据权利要求1所述的可更换喷头及延伸打印区域的3D打印机，其特征在于：执行器驱动机构包括可驱动所述执行器上下运动的Z轴驱动机构和可驱动执行器左右运动的X轴驱动机构，所述Z轴驱动机构包括两竖向设在打印平台左右两侧的Z轴丝杠和驱动所述Z轴丝杠转动的Z轴步进电机，所述X轴驱动机构包括两端通过Z轴丝杠螺母横向装在所述Z轴丝杠上的X轴丝杠和驱动所述X轴丝杠转动的X轴步进电机，所述执行器通过X轴丝杠螺母装在所述X轴丝杠上，所述Z轴丝杠顶端设有可检测X轴丝杠水平度的位置传感器。

7.根据权利要求1所述的可更换喷头及延伸打印区域的3D打印机，其特征在于：打印平台驱动机构包括纵向设在所述打印平台下方的Y轴丝杠和驱动所述Y轴丝杠转动的Y轴步进电机，所述打印平台通过Y轴丝杠螺母安装在Y轴丝杠上，所述机体上于Y轴丝杠的左右两侧设有纵向的Y轴滑轨，所述打印平台由两个滑块与滑轨相连接。

8.根据权利要求1所述的可更换喷头及延伸打印区域的3D打印机，其特征在于：还包括中央处理器和操控面板，所述操控面板、执行器、材料输送机构、执行器驱动机构、喷头更换驱动机构以及打印平台驱动机构均与中央处理器相连接。

9.根据权利要求8所述的可更换喷头及延伸打印区域的3D打印机，其特征在于：所述操控面板为触摸屏显示器。