CN206870389U - 一种工业级fdm双打印头结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及3D打印技术领域，主要应用于工业级FDM打印机，具体涉及一种工业级FDM双打印头结构。包括：机床主体、结构相同的两个螺杆挤出机构和打印头，两个螺杆挤出机构设置在机床主体的框架上,位于每个螺杆挤出机构的底端设有所述打印头，两个打印头均与水平方向成角度地斜向所述螺杆挤出机构内侧相对设置；所述两个安装有打印头的螺杆挤出机构分别安装在第一Z轴运动机构和第二Ｚ轴运动机构上，并通过共用的X轴运动机构和两个Y轴运动机构分别带动两个打印头实现三轴运动。该结构简单，同时打印同一个产品的不同区域，缩短了两个螺杆挤出机构的打印中心距，扩大了打印的体积范围，适应更大范围不同尺寸的产品的打印，提高了打印效率。

Description

一种工业级FDM双打印头结构

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，主要应用于工业级FDM打印机，具体涉及一种工业级FDM双打印头结构。

背景技术

近年来，3D打印技术迅速发展，其中FDM打印机以结构简单，价格相对低廉而被广泛研究，但均以桌面机为主，打印效率低，无法达到工业应用水平。目前工业级FDM打印机多为单根螺杆挤出机构带一个打印头完成，挤出量受制于螺杆直径，同时，即使为双头打印，其打印头与挤出螺杆同轴心连接，虽然双头同时运行，但只适合打印大于两倍螺杆结构尺寸的产品，例如螺杆结构的截面积为300mmx300mm，则只适合打印长度大于600mm的产品，不能打印小尺寸产品，受到产品尺寸的限制。现有技术中，公告号为CN104044271B的专利文献，公开了一种3D打印机用双打印头机构机打印机及打印方法。该实用新型的双打印头包括第一打印头和第二打印头，是两个口径不同的打印头，打印的时候使用口径较小的打印头打印轮廓，内部填充则使用挤出口径较大的打印头以提高打印速度，该实用新型在打印物体的每一层截面时，先使用第二打印头填充，再使用第一打印头填充，两个打印头是分别作业的，在一个打印头运行时另一打印头并未同时运行。该实用新型虽然采用了双打印头，但是由于不能进行同步打印，效率低下。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种工业级FDM双打印头结构，该结构简单，同时打印同一个产品的不同区域，缩短了两个螺杆挤出机构的打印中心距，扩大了打印的体积范围，适应更大范围不同尺寸的产品的打印，提高了打印效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型提出了一种工业级FDM双打印头结构，包括：机床主体、结构相同的两个螺杆挤出机构和打印头，所述两个螺杆挤出机构设置在所述机床主体的框架上,位于每个所述螺杆挤出机构的底端设有所述打印头，其特征在于，两个所述打印头均与水平方向成角度地斜向所述螺杆挤出机构内侧相对设置，用于缩短所述两个螺杆挤出机构的打印中心距，以扩大打印产品的尺寸范围；所述两个安装有打印头的螺杆挤出机构分别安装在第一Z轴运动机构和第二Ｚ轴运动机构上，并通过共用的X轴运动机构和两个Y轴运动机构分别带动两个打印头实现三轴运动，使用两个挤出螺杆带两个打印头同时进行打印，以提高打印效率。

进一步的，所述两个螺杆挤出机构沿竖直方向、对称并列设置在所述机床主体的框架上。

进一步的，每个所述螺杆挤出机构包括：电机、减速机、减速机固定座、料斗、材料传输杆、螺杆套、螺杆安装座、加热套和挤出螺杆，其中，所述减速机固定座与所述机床主体的框架相连，所述减速机固定于所述减速机固定座上，且其一端与所述电机相连，另一端与所述挤出螺杆相连；所述螺杆安装座与所述机床主体的框架相连且位于所述减速机固定座的下方，所述挤出螺杆设于所述螺杆套中，所述螺杆套固定于所述螺杆安装座上，所述挤出螺杆的底端与所述打印头相连，用于铺料；所述加热套设于所述螺杆套的外部且位于所述螺杆安装座的下方，用于对所述螺杆进行充分加热；所述材料传输杆位于所述螺杆安装座的上方，且其一端经所述螺杆套与挤出螺杆连通，另一端与所述料斗相连。

进一步的，所述加热套为三套，具有间隔的分布在所述螺杆套的外部，用于对所述螺杆进行三段分区加热。

进一步的，所述材料传输杆与所述螺杆套成角度斜向上设置。

本实用新型的至少包括以下有益效果：本实用新型所述的一种工业级FDM双打印头结构简单，采用两个螺杆挤出机构分别连接拐弯型打印头的形式，即两个打印头均与水平方向成角度斜向内相对对称设置，打印头和挤出螺杆的中心轴不在同一中心线上，产生偏心距，缩短了两个螺杆挤出机构的打印中心距，扩大了打印的体积范围，使得FDM打印机能够适应更大范围不同尺寸的产品的打印，且两个打印头同时工作，打印同一个产品的不同区域，提高了打印效率。

附图说明

图1为本实用新型FDM双打印头结构示意图。

图2为本实用新型FDM双打印头结构安装位置示意图。

其中，电机1，减速机2，料斗3，减速机固定座4，材料传输杆5，螺杆套6，螺杆安装座7，加热套8，挤出螺杆9，主体框架10，打印头11，X轴运动机构12，Y轴运动机构Ⅰ1301，Y轴运动机构Ⅱ1302，Z轴运动机构Ⅰ1401，Z轴运动机构Ⅱ1402，打印产品15，螺杆挤出机构16。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提出了一种工业级FDM双打印头结构，图1为本实用新型FDM双打印头结构示意图，根据本实用新型的实施例，参照图1所示，该双打印头结构包括：机床主体、结构相同的两个螺杆挤出机构16和打印头11，其中，所述两个螺杆挤出机构沿竖直方向、对称并列设置在所述机床主体的框架10上，位于每个所述螺杆挤出机构的底端设有所述打印头11。

根据本实用新型的实施例，参照图1所示，两个所述打印头11均与水平方向成角度地斜向所述螺杆挤出机构内侧相对设置，现有技术的打印装置的打印头与挤出螺杆同轴心连接，与现有技术相比，本实用新型的打印头和所述螺杆挤出机构的中心轴不在同一中心线上，产生偏心距，缩短了两个螺杆挤出机构的打印中心距，扩大了打印的体积范围，使得FDM打印机能够适应更大范围不同尺寸的产品的打印，且两个打印头同时工作，打印同一个产品的不同区域，提高了打印效率；根据本实用新型的一些实施例，所述打印头均与水平方向斜向内设置的具体夹角不受限制，根据打印产品的尺寸而进行设置，只要能缩短两个螺杆挤出机构的打印中心距，扩大打印的体积范围，使得FDM打印机能够适应更大范围不同尺寸的产品的打印即可。

根据本实用新型的实施例，参照图1所示，每个所述螺杆挤出机构包括：电机1、减速机2、减速机固定座4、料斗3、材料传输杆5、螺杆套6、螺杆安装座7、三套加热套8和挤出螺杆9，其中，所述减速机固定座与所述机床主体的框架相连，所述减速机固定于所述减速机固定座上，且其一端与所述电机相连，另一端与所述挤出螺杆的上端相连；所述螺杆安装座与所述机床主体的框架相连且位于所述减速机固定座的下方，所述挤出螺杆固定于所述螺杆套中，所述螺杆套固定于所述螺杆安装座上，所述挤出螺杆的底端与所述打印头相连，用于铺料；所述3套加热套具有间隔的分布在所述螺杆套的外部且位于所述螺杆安装座的下方，用于对所述螺杆进行对所述螺杆进行三段分区充分加热；所述材料传输杆位于所述螺杆安装座的上方且与所述螺杆套成角度斜向上设置，且其一端经所述螺杆套与挤出螺杆连通，另一端与所述料斗相连，根据本实用新型的实施例，所述材料传输杆与所述螺杆套的具体夹角不受限制，只要能够正常进料，不影响打印机的打印效率即可。

根据本实用新型的实施例，图2为本实用新型FDM双打印头结构安装位置示意图，参照图2所示，将本实用新型所述的FDM双打印头结构安装在打印机机床主体框架的三轴运动机构上，三轴运动机构具体包括：X轴运动机构12，两个Y轴运动机构：Y轴运动机构Ⅰ1301和Y轴运动机构Ⅱ1302，第一Z轴运动机构：Z轴运动机构Ⅰ1401，第二Z轴运动机构：Z轴运动机构Ⅱ1402，其中，所述两个螺杆挤出机构分别安装在所述Z轴运动机构Ⅰ和Z轴运动机构Ⅱ上，通过所述两个螺杆挤出机构共用的X轴运动机构，且通过Y轴运动机构Ⅰ和Y轴运动机构Ⅱ分别带动两个打印头实现三轴运动，将打印产品15置于打印台上，两个打印头同时工作，对同一个产品进行打印，实现高效打印。

根据本实用新型的一些实施例，X轴运动机构控制所述两个螺杆挤出机构进行左右运动，Y轴运动机构Ⅰ和Y轴运动机构Ⅱ分别控制两个螺杆挤出机构进行前后运动，Z轴运动机构Ⅰ和Z轴运动机构Ⅱ分别控制两个螺杆挤出机构进行上下运动。

根据本实用新型的实施例，本实用新型的工作过程为：将料斗3中加满颗粒状原材料，原材料通过材料传输杆5进入挤出螺杆9，挤出螺杆9在电机1和减速机2的共同作用下实现转速在0-65r/min之间的旋转，通过三套加热套8的作用，对挤出螺杆9内部的原材料进行加热、加压，使颗粒状原材料由固体状态转换为液体状态，最终通过打印头11挤出，通过切片软件运行具体轨迹成型。

发明人发现，根据本实用新型所述的一种工业级FDM双打印头结构简单，采用两个螺杆挤出机构分别连接拐弯型打印头的形式，即两个打印头均与水平方向成角度斜向内相对对称设置，打印头和挤出螺杆的中心轴不在同一中心线上，产生偏心距，缩短了两个螺杆挤出机构的打印中心距，扩大了打印的体积范围，使得FDM打印机能够适应更大范围不同尺寸的产品的打印，且两个打印头同时工作，打印同一个产品的不同区域，提高了打印效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是点连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。

Claims (5)

1.一种工业级FDM双打印头结构，包括：机床主体、结构相同的两个螺杆挤出机构和打印头，所述两个螺杆挤出机构设置在所述机床主体的框架上,位于每个所述螺杆挤出机构的底端设有所述打印头，其特征在于，

两个所述打印头均与水平方向成角度地斜向所述螺杆挤出机构内侧相对设置，用于缩短所述两个螺杆挤出机构的打印中心距，以扩大打印产品的尺寸范围；

所述两个安装有打印头的螺杆挤出机构分别安装在第一Z轴运动机构和第二Ｚ轴运动机构上，并通过共用的X轴运动机构和两个Y轴运动机构分别带动两个打印头实现三轴运动，使用两个挤出螺杆带两个打印头同时进行打印，以提高打印效率。

2.根据权利要求1所述的工业级FDM双打印头结构，其特征在于，所述两个螺杆挤出机构沿竖直方向、对称并列设置在所述机床主体的框架上。

3.根据权利要求1或2所述的工业级FDM双打印头结构，其特征在于，每个所述螺杆挤出机构包括：电机、减速机、减速机固定座、料斗、材料传输杆、螺杆套、螺杆安装座、加热套和挤出螺杆，其中，所述减速机固定座与所述机床主体的框架相连，所述减速机固定于所述减速机固定座上，且其一端与所述电机相连，另一端与所述挤出螺杆相连；所述螺杆安装座与所述机床主体的框架相连且位于所述减速机固定座的下方，所述挤出螺杆设于所述螺杆套中，所述螺杆套固定于所述螺杆安装座上，所述挤出螺杆的底端与所述打印头相连，用于铺料；所述加热套设于所述螺杆套的外部且位于所述螺杆安装座的下方，用于对所述螺杆进行充分加热；所述材料传输杆位于所述螺杆安装座的上方，且其一端经所述螺杆套与挤出螺杆连通，另一端与所述料斗相连。

4.根据权利要求3所述的工业级FDM双打印头结构，其特征在于，所述加热套为三套，具有间隔的分布在所述螺杆套的外部，用于对所述螺杆进行三段分区加热。

5.根据权利要求3所述的工业级FDM双打印头结构，其特征在于，所述材料传输杆与所述螺杆套成角度斜向上设置。