CN213648671U - 一种多喷头高速3d打印装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多喷头高速3D打印装置，包括第一支撑架，第一支撑架内由上至下依次设有供丝机构、打印机构以及驱动机构，驱动机构内设有在Z向移动的打印板，驱动机构通过第二同步带驱动机构驱动打印机构在Y向移动，打印机构内设有多个并列在X向移动的打印头；供丝机构设有多个可转动的卷料盘，卷料盘的数量与打印头的数量相同，供丝机构还设有可调节料丝加持力的挤丝装置，用于将卷料盘的料丝供应至打印头处。使用操作简单方便，多个打印头单独运转，打印覆盖面积广，打印效率高，驱动机构运转精确，打印精度高，适用范围广，适合推广使用。

Description

一种多喷头高速3D打印装置

技术领域

本实用新型涉及3D打印机的领域，尤其是涉及一种多喷头高速3D打印装置。

背景技术

3D打印机是一种精密的机电一体化设备，一般由设置在机架上的X轴、Y轴和Z轴三个轴组成，X轴和Y轴设在一个垂直于Z轴的XY运动平面内，统称为XY轴；3D打印头组件设置在X轴上，即X轴与Y轴一上一下纵横交错形成一个十字交叉从3D打印头组件中穿过，X轴、Y轴和Z轴之间相互独立运动，通过打印平台来调节他们之间的间距，实现3D打印机的立体打印工作。常见的3D打印机普遍存在以下的缺陷：机械结构复杂，定位精度稳定性差，打印效率低下，费时费力。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种多喷头高速3D打印装置，解决3D打印机机械结构复杂，定位精度稳定性差，打印效率低下，费时费力的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种多喷头高速3D打印装置，包括第一支撑架，第一支撑架内由上至下依次设有供丝机构、打印机构以及驱动机构，驱动机构内设有在Z向移动的打印板，驱动机构通过第二同步带驱动机构驱动打印机构在Y向移动，打印机构内设有多个并列在X向移动的打印头；

供丝机构设有多个可转动的卷料盘，卷料盘的数量与打印头的数量相同，供丝机构还设有可调节料丝加持力的挤丝装置，用于将卷料盘的料丝供应至打印头处。

优选方案中，驱动机构中的第三支撑架与第一支撑架固定连接，打印板通过升降驱动机构在第三支撑架内移动，升降驱动机构中设有多个丝杆和导向轴，丝杆和导向轴与第三支撑架连接，导向轴与打印板的两侧套接，丝杆与打印板的两侧螺纹连接，丝杆端部与电机连接；

电机驱动丝杆旋转带动打印板移动，致使打印板在Z向上往复移动。

优选方案中，所述打印机构中的导向柱两端设有第二支撑架，打印头套着导向柱上滑动，第二支撑架上设有第一同步带驱动机构，第一同步带驱动机构的数量与打印头的数量相同，第一同步带驱动机构中的驱动电机与从动轮之间通过同步带连接，驱动电机设在一侧的第二支撑架上，从动轮设在另一侧的第二支撑架上，同步带与打印头固定连接；

电机驱动同步带移动带动打印头在导向柱上移动，致使各个打印头在X向上往复移动。

优选方案中，第三支撑架上方固设有多个滑块，第二支撑架上固设有多个滑槽，滑槽抵靠在滑块上滑动，第二同步带驱动机构设在第三支撑架上，第二同步带驱动机构中的驱动电机端部与驱动杆连接，驱动杆通过同步带与从动轮连接，同步带与第三支撑架连接；

电机驱动同步带转动带动打印机构在滑块上滑动，致使打印机构在Y向上往复移动。

优选方案中，卷料盘通过支撑轴与第一支撑架转动连接，卷料盘与挤丝装置之间设有检测器，料丝从卷料盘依次穿过检测器、挤丝装置到打印头处。

优选方案中，卷料盘、检测器以及挤丝装置与打印头为一组3D打印的喷头。

优选方案中，挤丝装置中电机的驱动轴上设有供料轮，供料轮一侧设有固定座，固定座内设有从动轮，从动轮一侧设有调节板，调节板设有多个丝杆与导向杆，所述丝杆与固定座一侧的螺纹孔螺纹连接，所述导向杆与固定座一侧的通孔连接，料丝设在从动轮与供料轮之间；

驱动丝杆旋转带动调节板和从动轮移动，致使从动轮能将料丝推动并抵靠在供料轮上夹持。

优选方案中，丝杆端部穿过调节板，丝杆与调节板之间通过轴承连接，丝杆端部设有第一同步带轮，调节板上设有第二同步带轮，第一同步带轮与第二同步带轮之间通过同步带连接，第二同步带轮端部设有手轮或电机；

手轮或电机转动带动第二同步带轮、第一同步带轮以及丝杆旋转，致使调节板和从动轮移动。

本实用新型提供了一种多喷头高速3D打印装置，通过可调节的从动轮将料丝抵靠夹持在供料轮上，夹持力根据实际工况可调，调节方式简单方便，保证料丝的连续供应，安装的检测装置对料丝进行实时检测，料丝用完后可进行报警，及时更换料丝，使用操作简单方便，多个打印头单独运转，打印覆盖面积广，打印效率高，驱动机构运转精确，打印精度高，适用范围广，适合推广使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型整体结构视图；

图2是本实用新型第一支撑架结构视图；

图3是本实用新型驱动机构结构视图；

图4是本实用新型打印机构结构视图；

图5是本实用新型供丝机构结构视图；

图6是本实用新型挤丝装置爆炸视图；

图中：第一支撑架1；打印机构2；第二支撑架201；导向柱202；第一同步带驱动机构203；打印头204；滑槽205；驱动机构3；第三支撑架301；打印板302；第二同步带驱动机构303；滑块304；升降驱动机构305；供丝机构4；卷料盘401；支撑轴402；安装板403；挤丝装置404；固定座405；供料轮406；驱动轴407；从动轮408；丝杆409；调节板410；第一同步带轮411；同步带412；第二同步带轮413；电机414；导向杆415；螺纹孔416；通孔417。

具体实施方式

实施例1

如图1~6所示，一种多喷头高速3D打印装置，包括第一支撑架1，第一支撑架1内由上至下依次设有供丝机构4、打印机构2以及驱动机构3，驱动机构3内设有在Z向移动的打印板302，驱动机构3通过第二同步带驱动机构303驱动打印机构2在Y向移动，打印机构2内设有多个并列在X向移动的打印头204；

供丝机构4设有多个可转动的卷料盘401，卷料盘401的数量与打印头204的数量相同，供丝机构4还设有可调节料丝加持力的挤丝装置404，用于将卷料盘401的料丝供应至打印头204处，由此结构，在X轴Y轴均可自由移动的多个打印头204可喷出料丝在Z轴移动打印板302上进行打印，可快速且高效的完成物体的3D打印，多个打印头401同时且独立的在同一平面进行打印，使得3D打印更为高效，每个打印头401的料丝均有单独的供丝机构4进行供给，同时可对料丝的加持力进行有效单独调节，确保料丝的供应源源不断。

优选方案中，驱动机构3中的第三支撑架301与第一支撑架1固定连接，打印板302通过升降驱动机构305在第三支撑架301内移动，升降驱动机构305中设有多个丝杆和导向轴，丝杆和导向轴与第三支撑架301连接，导向轴与打印板302的两侧套接，丝杆与打印板302的两侧螺纹连接，丝杆端部与电机连接；

电机驱动丝杆旋转带动打印板302移动，致使打印板302在Z向上往复移动，由此结构，打印板302的两侧通过四个导向轴固定在第三支撑架301内上下滑动，在打印板302的两侧通过与丝杆螺纹连接，驱动丝杆转动后可带动打印板302进行精准的上下移动，电机丝杆驱动，使得Z轴上往复移动更为精准。

优选方案中，所述打印机构2中的导向柱202两端设有第二支撑架201，打印头204套着导向柱202上滑动，第二支撑架201上设有第一同步带驱动机构203，第一同步带驱动机构203的数量与打印头204的数量相同，第一同步带驱动机构203中的驱动电机与从动轮之间通过同步带连接，驱动电机设在一侧的第二支撑架201上，从动轮设在另一侧的第二支撑架201上，同步带与打印头204固定连接；

电机驱动同步带移动带动打印头204在导向柱202上移动，致使各个打印头204在X向上往复移动，由此结构，两个第二支撑架201之间通过多个导向柱202连接，打印头204上下两端套在导向柱202上，在导向柱202上左右滑动，在两个第二支撑架201之间有同步带，同步带两端通过从动轮和电机固定在第二支撑架201上，同步带一侧固定在打印头204上，在电机驱动同步带运转时，会带动打印头204在导向柱202上左右滑动，同步带驱动较为精准，打印更加精确。

优选方案中，第三支撑架301上方固设有多个滑块304，第二支撑架201上固设有多个滑槽205，滑槽205抵靠在滑块304上滑动，第二同步带驱动机构303设在第三支撑架301上，第二同步带驱动机构303中的驱动电机端部与驱动杆连接，驱动杆通过同步带与从动轮连接，同步带与第三支撑架301连接；

电机驱动同步带转动带动打印机构2在滑块304上滑动，致使打印机构2在Y向上往复移动，由此结构，打印机构2通过滑槽205和滑块304与驱动机构3连接，打印机构2通过驱动机构3上的第二同步带驱动机构303驱动进行前后移动，其中第二同步带驱动机构303上的电机输出轴连接一个较长的驱动杆，通过驱动杆同时驱动两个同步带以及从动轮转动，两个同步带同时拉动打印机构2在滑块304上滑动，保证打印机构2Y轴上能同步精准的移动。

优选方案中，卷料盘401通过支撑轴402与第一支撑架1转动连接，卷料盘401与挤丝装置404之间设有检测器，料丝从卷料盘401依次穿过检测器、挤丝装置404到打印头204处，由此结构，卷料盘401上的料丝穿过检测器和挤丝装置404到打印头204上，检测器可实时检测料丝的有无，当料丝用完后能及时关闭挤丝装置404以及打印机构2，避免因没有料丝空打印。

优选方案中，卷料盘401、检测器以及挤丝装置404与打印头204为一组3D打印的喷头, 由此结构，卷料盘401、检测器以及挤丝装置404与打印头204配套组成一个打印单元，单独控制检测，使得打印更加高效。

优选方案中，挤丝装置404中电机414的驱动轴407上设有供料轮406，供料轮406一侧设有固定座405，固定座405内设有从动轮408，从动轮408一侧设有调节板410，调节板410设有多个丝杆409与导向杆415，所述丝杆409与固定座405一侧的螺纹孔416螺纹连接，所述导向杆415与固定座405一侧的通孔417连接，料丝设在从动轮408与供料轮406之间；

驱动丝杆409旋转带动调节板410和从动轮408移动，致使从动轮408能将料丝推动并抵靠在供料轮406上夹持, 由此结构，料丝穿在从动轮408与供料轮406之间，供料轮406横截面为齿状，从动轮408曲面上有凹面匹配料丝外轮廓，齿状的供料轮406旋转时会挤压料丝移动，从动轮408对料丝起到定位作用，使得供料更加顺畅。

优选方案中，丝杆409端部穿过调节板410，丝杆409与调节板410之间通过轴承连接，丝杆409端部设有第一同步带轮411，调节板410上设有第二同步带轮413，第一同步带轮411与第二同步带轮413之间通过同步带412连接，第二同步带轮413端部设有手轮或电机；

手轮或电机转动带动第二同步带轮413、第一同步带轮411以及丝杆409旋转，致使调节板410和从动轮408移动，由此结构，通过手轮或电机即可调整从动轮408距供料轮406之间的距离，起到夹紧夹持料丝的目的，操作简单方便。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多喷头高速3D打印装置，其特征是：包括第一支撑架（1），第一支撑架（1）内由上至下依次设有供丝机构（4）、打印机构（2）以及驱动机构（3），驱动机构（3）内设有在Z向移动的打印板（302），驱动机构（3）通过第二同步带驱动机构（303）驱动打印机构（2）在Y向移动，打印机构（2）内设有多个并列在X向移动的打印头（204）；

供丝机构（4）设有多个可转动的卷料盘（401），卷料盘（401）的数量与打印头（204）的数量相同，供丝机构（4）还设有可调节料丝加持力的挤丝装置（404），用于将卷料盘（401）的料丝供应至打印头（204）处。

2.根据权利要求1所述一种多喷头高速3D打印装置，其特征是：驱动机构（3）中的第三支撑架（301）与第一支撑架（1）固定连接，打印板（302）通过升降驱动机构（305）在第三支撑架（301）内移动，升降驱动机构（305）中设有多个丝杆和导向轴，丝杆和导向轴与第三支撑架（301）连接，导向轴与打印板（302）的两侧套接，丝杆与打印板（302）的两侧螺纹连接，丝杆端部与电机连接；

电机驱动丝杆旋转带动打印板（302）移动，致使打印板（302）在Z向上往复移动。

3.根据权利要求1所述一种多喷头高速3D打印装置，其特征是：所述打印机构（2）中的导向柱（202）两端设有第二支撑架（201），打印头（204）套着导向柱（202）上滑动，第二支撑架（201）上设有第一同步带驱动机构（203），第一同步带驱动机构（203）的数量与打印头（204）的数量相同，第一同步带驱动机构（203）中的驱动电机与从动轮之间通过同步带连接，驱动电机设在一侧的第二支撑架（201）上，从动轮设在另一侧的第二支撑架（201）上，同步带与打印头（204）固定连接；

电机驱动同步带移动带动打印头（204）在导向柱（202）上移动，致使各个打印头（204）在X向上往复移动。

4.根据权利要求2或3所述一种多喷头高速3D打印装置，其特征是：第三支撑架（301）上方固设有多个滑块（304），第二支撑架（201）上固设有多个滑槽（205），滑槽（205）抵靠在滑块（304）上滑动，第二同步带驱动机构（303）设在第三支撑架（301）上，第二同步带驱动机构（303）中的驱动电机端部与驱动杆连接，驱动杆通过同步带与从动轮连接，同步带与第三支撑架（301）连接；

电机驱动同步带转动带动打印机构（2）在滑块（304）上滑动，致使打印机构（2）在Y向上往复移动。

5.根据权利要求1所述一种多喷头高速3D打印装置，其特征是：卷料盘（401）通过支撑轴（402）与第一支撑架（1）转动连接，卷料盘（401）与挤丝装置（404）之间设有检测器，料丝从卷料盘（401）依次穿过检测器、挤丝装置（404）到打印头（204）处。

6.根据权利要求5所述一种多喷头高速3D打印装置，其特征是：卷料盘（401）、检测器以及挤丝装置（404）与打印头（204）为一组3D打印的喷头。

7.根据权利要求1所述一种多喷头高速3D打印装置，其特征是：挤丝装置（404）中电机（414）的驱动轴（407）上设有供料轮（406），供料轮（406）一侧设有固定座（405），固定座（405）内设有从动轮（408），从动轮（408）一侧设有调节板（410），调节板（410）设有多个丝杆（409）与导向杆（415），所述丝杆（409）与固定座（405）一侧的螺纹孔（416）螺纹连接，所述导向杆（415）与固定座（405）一侧的通孔（417）连接，料丝设在从动轮（408）与供料轮（406）之间；

驱动丝杆（409）旋转带动调节板（410）和从动轮（408）移动，致使从动轮（408）能将料丝推动并抵靠在供料轮（406）上夹持。

8.根据权利要求7所述一种多喷头高速3D打印装置，其特征是：丝杆（409）端部穿过调节板（410），丝杆（409）与调节板（410）之间通过轴承连接，丝杆（409）端部设有第一同步带轮（411），调节板（410）上设有第二同步带轮（413），第一同步带轮（411）与第二同步带轮（413）之间通过同步带（412）连接，第二同步带轮（413）端部设有手轮或电机；

手轮或电机转动带动第二同步带轮（413）、第一同步带轮（411）以及丝杆（409）旋转，致使调节板（410）和从动轮（408）移动。

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