WO2023227063A1 - 一种多色自动换料3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种本申请的多色自动换料3D打印机，涉及3D打印领域。本申请包括底板、打印平台、多个料盘、多个打印、Y轴运动组件、X轴运动组件和Z轴运动组件。每一料盘对应一打印头，取头主体与每一打印头配置成可自动拆卸连接结构，取头主体根据打印需求选择对应的打印头，将对应的打印头自动安装在取头主体上，完成不同打印材料的打印。即本申请中每种颜色的材料对应一个独立的打印头，每次换色只需要更换特定的打印头即可，换头动作简单便捷，不需要多余动作，不需要洗喷嘴，也不需熬打印换料塔，可以大大的提升打印效率。同时由于每种颜色材料有各自对应打印头，就不会存在颜色污染的问题，使打印效果更佳。
Description
本申请涉及3D打印机，特别是涉及一种多色自动换料3D打印机。
3D打印3DP)即快速成型技术的一种，又称增材制造。它是一种以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。而多色打印是3D打印机发展的必然一个方向。
现如今熔丝制造3D打印机的多色方案大多为多进一出，即多种颜色丝材从不同的通道共同进去打印喷头，由一个喷嘴喷出。
多进一出的多色打印方案，因多种材料都通过一个喷嘴挤出，在换不同颜色材料时，需要清洗喷嘴这个动作，否则会造成颜色污染，由此存在影响打印效率，打印速度慢的问题。
发明内容
本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。
本申请提供了一种多色自动换料3D打印机，包括：
底板，为安装基础，承载所述打印机中除底板之外的零件；
打印平台，与所述底板平行，且位于所述底板的上方，用于承载打印件；
多个料盘，通过料盘固定组件固定在所述底板的上方，各料盘用于盛放不同的打印材料；
多个打印头，通过打印头固定组件可拆卸的安装在所述底板的上方，多个打印头与所述多个料盘一一对应且相连，每一打印头配置成打印对应料盘中的打印材料；
Y轴运动组件，安装在所述底板上，配置成带动自身沿Y向往复运动；
X轴运动组件，安装在所述Y轴运动组件上，随所述Y轴运动组件运动，还配置成带动取头主体沿X向往复运动；和
Z轴运动组件，安装在所述X轴运动组件上，随所述X轴运动组件运动，Z轴运动组件包括所述取头主体，Z轴运动组件还配置成带动所述取头主体沿Z向往复运动，所述取头主体与每一打印头均配置成可自动拆卸连接结构，以在打印过程中根据打印需求选择对应的打印头，将对应的打印头自动安装在所述
取头主体上，完成不同打印材料的打印；
其中，X向是与所述打印平台所在平面中横向平行的方向，Y向是与所述打印平台所在平面中纵向平行的方向，Z向是与所述打印平台所在平面垂直的垂线平行的方向。
可选地，所述取头主体与每一打印头配置成的可自动拆卸连接结构是在两者中设置磁力吸附结构。
可选地，所述打印头固定组件包括打印头固定立柱、打印头固定横梁和打印头挂架，所述打印头固定立柱数量为两个，对称的设置在所述底板上，用于支撑所述打印头固定横梁，所述打印头固定横梁支撑在所述两个打印头固定立柱之间，所述打印头挂架安装在所述打印头固定横梁支撑处，用于安装所述多个打印头，所述打印头挂架采用钢材制成，所述打印头固定组件中除所述打印头挂架之外的零件采用铝合金制成；
所述磁力吸附结构包括电磁线圈和永磁体，所述电磁线圈设置在所述取头主体中，所述永磁体对应设置在每一个打印头内，其中，所述电磁线圈得电，所述电磁线圈与待连接打印头的永磁体产生磁力，该磁力克服待连接打印头的永磁体与所述打印头挂架的磁性作用力，将待连接打印头安装到所述取头主体上，所述电磁线圈断电，所述电磁线圈与待连接打印头的永磁体的磁力消失，在待连接打印头的永磁体与所述打印头挂架的磁性作用力的作用下，将待连接打印头安装到所述打印头挂架上。
可选地，所述底板中沿所述打印平台的运动方向设有多个打印平台底座，以支撑所述打印平台。
可选地，所述料盘固定组件包括：
两个支架，对称的设置在所述底板的两侧；
料盘底座固定板，支撑在所述两个支架之间；和
料盘底座，安装在所述料盘底座固定板上，用于安装所述多个料盘。
可选地，所述Y轴运动组件包括：
Y轴运动导轨，数量为两个，对称的布置在所述底板的两侧位置处且沿Y向设置，用于提供Y向运动导向；
Y轴皮带、Y轴皮带固定座，对应设置在每一侧的Y轴运动导轨处，每一侧的Y轴皮带连接在该侧的Y轴皮带固定座处；
Y轴电机座，安装在所述底板的一侧处；
Y轴电机，安装在所述Y轴电机座上，与该侧的Y轴皮带相连，以带动该
侧的Y轴皮带运动；
连杆，与所述Y轴电机及其对侧的Y轴皮带相连，用于将所述Y轴电机的动力传递给该Y轴皮带；
Y轴滑块，对应安装在两个所述Y轴运动导轨上，且与对应的Y轴皮带固定连接，从而随对应的Y轴皮带运动，使得该Y轴滑块相对对应的Y轴运动导轨滑动；和
Y轴滑块固定板，对应安装在Y轴滑块的上方并随其运动，用于安装所述X轴运动组件。
可选地，所述X轴运动组件包括：
X轴支撑立柱，数量为两个，对称的安装在所述Y轴运动组件的两侧；
X轴运动导轨，数量为两个，呈平行叠加且沿X向布置，每一X轴运动导轨通过端面固定在两个所述X轴支撑立柱上；
X轴皮带，与所述X轴运动导轨相平行，且位于两个所述X轴运动导轨之间，X轴皮带的两端分别与X轴电机及X轴皮带固定座相连；
X轴滑块，数量为了两个，对应安装在两个所述X轴运动导轨上，并与所述X轴皮带固定连接，从而随所述X轴皮带运动，使得该X轴滑块相对对应的X轴运动导轨滑动，X轴滑块用于安装所述Z轴运动组件；和
X轴皮带夹紧块，安装在所述X轴皮带上，用于固定所述X轴皮带。
可选地，所述Z轴运动组件还包括：
Z轴固定板，用于安装所述Z轴运动组件中除Z轴固定板之外的零件，还用于与所述X轴运动组件连接；
Z轴电机，通过Z轴电机安装板，安装在Z轴固定板的上方；
Z轴导轨，数量为两个，对称的安装在所述Z轴固定板的一表面的两侧位置处，且沿Z向设置，用于提供Z向运动导向；
Z轴丝杆，与所述Z轴电机相连，并随所述Z轴电机转动；
丝杠螺母座，通过螺纹与所述取头主体连接，并与所述Z轴丝杆相啮合，以带动所述取头主体相对所述Z轴丝杆位移；和
Z轴滑块，数量为两个，对应安装在两个所述Z轴运动导轨上，并与所述取头主体固定连接，从而随所述取头主体运动，使得该Z轴滑块相对对应的Z轴导轨滑动。
可选地，每一打印头上设有导向定位销，相应地，所述取头主机上设有定位孔，通过所述导向定位销与所述定位孔配合，起到在换头时与所述取头主体
对接导向定位作用，保证定位精度。
可选地，所述打印头挂架中对应每一打印头的安装位置处设有挂架定位销，相应地，每一打印头中设有对应的孔，通过所述挂架定位销与所述孔配合，起到换头打印完毕后放置对应的打印头时，与所述打印头挂架对接时的定位作用。
本申请的多色自动换料3D打印机包括底板、打印平台、多个料盘、多个打印、Y轴运动组件、X轴运动组件和Z轴运动组件。多个料盘与多个打印头一一对应，每一打印头配置成打印对应料盘中的打印材料。Z轴运动组件包括取头主体，取头主体与每一打印头配置成可自动拆卸连接，取头主体根据打印需求选择对应的打印头，将对应的打印头自动安装在取头主体上，完成不同打印材料的打印。具体实施时，本申请中每种颜色的材料对应一个独立的打印头，每次换色只需要更换特定的打印头即可，换头动作简单便捷，不需要多余动作，不需要洗喷嘴，也不需熬打印换料塔，可以大大的提升打印效率。同时由于每种颜色材料有各自对应打印头，就不会存在颜色污染的问题，使打印效果更佳。由此，解决了现有技术中多进一出多色打印方案的洗喷嘴，效率低下的问题。
此外，各个独立打印头不仅能使用不同颜色的材料，还可以使用不同种类的材料，也可以使用不同口径的喷嘴等，不仅限于这些，打印的组合可能性更大，灵活性更高，满足各种特定的需求，同时针对不同材料的回抽参数不同，独立的打印头可以根据材料设置不同的回抽及其他各项不同参数，使材料的最优状态能够全面发挥，令打印件更加优异。
根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本申请一个实施例的多色自动换料3D打印机一角度下的示意性立体图；
图2图1是根据本申请一个实施例的多色自动换料3D打印机另一角度下的示意性立体图；
图3是图2中的多个打印头及打印头固定组件安装在一起的示意性局部放大图；
图4是图2中的Z轴运动组件与X轴滑块及X轴皮带夹紧块安装在一起的示意性局部放大视图。
图中各符号表示含义如下：
100多色自动换料3D打印机，
I Y轴运动组件，II X轴运动组件，III Z轴运动组件，
1底板，2 Y轴运动导轨，3 Y轴皮带固定座，4 Y轴皮带，5打印平台底座，6
支架，7料盘底座，8料盘，9 X轴皮带固定座，10打印平台，11 X轴运动导轨，12 X轴皮带，13 X轴皮带夹紧块，14摄像头支架，15打印头固定立柱，16摄像头，17料盘底座固定板，18 Y轴电机，19 Y轴电机座，20连杆，22 Y轴滑块，23 Y轴滑块固定板，24 X轴支撑立柱，25 X轴电机，26打印头固定横梁，27打印头挂架，28打印头，29导向定位销，30挂架定位销，31 Z轴电机，32取头主体，33电磁线圈，34 Z轴导轨，35 Z轴丝杆，36 X轴滑块，37 Z轴滑块，38 Z轴固定板，39 Z轴电机安装板，40喷嘴，41进料管。
100多色自动换料3D打印机，
I Y轴运动组件，II X轴运动组件，III Z轴运动组件，
1底板，2 Y轴运动导轨，3 Y轴皮带固定座，4 Y轴皮带，5打印平台底座，6
支架，7料盘底座，8料盘，9 X轴皮带固定座，10打印平台，11 X轴运动导轨，12 X轴皮带，13 X轴皮带夹紧块，14摄像头支架，15打印头固定立柱，16摄像头，17料盘底座固定板，18 Y轴电机，19 Y轴电机座，20连杆，22 Y轴滑块，23 Y轴滑块固定板，24 X轴支撑立柱，25 X轴电机，26打印头固定横梁，27打印头挂架，28打印头，29导向定位销，30挂架定位销，31 Z轴电机，32取头主体，33电磁线圈，34 Z轴导轨，35 Z轴丝杆，36 X轴滑块，37 Z轴滑块，38 Z轴固定板，39 Z轴电机安装板，40喷嘴，41进料管。
图1是根据本申请一个实施例的多色自动换料3D打印机一角度下的示意性立体图。图2图1是根据本申请一个实施例的多色自动换料3D打印机另一角度下的示意性立体图。图3是图2中的多个打印头及打印头固定组件安装在一起的示意性局部放大图。图4是图2中的Z轴运动组件与X轴滑块及X轴皮带夹紧块安装在一起的示意性局部放大视图。
如图1所示，还可参见图2，本实施例提供了一种多色自动换料3D打印机100，包括：底板1、打印平台10、多个料盘8、多个打印、Y轴运动组件I、X轴运动组件II和Z轴运动组件III(参见图2)。如图1所示，底板1为安装基础，承载所述打印机中除底板1之外的零件。打印平台10与所述底板1平行，且位于所述底板1的上方，用于承载打印件。多个料盘8通过料盘固定组件固定在所述底板1的上方，各料盘8用于盛放不同的打印材料，例如各料盘8可以盛放不同颜色的材料，还可以盛放不同种类的材料。多个打印头28通过打印头固定组件可拆卸的安装在所述底板1的上方，多个打印头28与所述多个料盘8一一对应且相连，每一打印头28配置成打印对应料盘8中的打印材料，即使每种颜色的材料对应一个独立的打印头28。Y轴运动组件I安装在所述底板1上，配置成带动自身沿Y向往复运动。X轴运动组件II安装在所述Y轴运动组件I上，随所述Y轴运动组件I运动，还配置成带动取头主体32沿X向往复运动。Z轴运动组件III安装在所述X轴运动组件II上，随所述X轴运动组
件II运动，Z轴运动组件III包括所述取头主体32，Z轴运动组件III还配置成带动所述取头主体32沿Z向往复运动，所述取头主体32与每一打印头28均配置成可自动拆卸连接结构，以在打印过程中根据打印需求选择对应的打印头28，将对应的打印头28自动安装在所述取头主体32上，完成不同打印材料的打印。其中，X向是与所述打印平台10所在平面中横向平行的方向，Y向是与所述打印平台10所在平面中纵向平行的方向，Z向是与所述打印平台10所在平面垂直的垂线平行的方向。
本申请的多色自动换料3D打印机100中多个料盘8与多个打印头28一一对应，每一打印头28配置成打印对应料盘8中的打印材料。Z轴运动组件III中的取头主体32通过Z轴运动组件III带动取头主件及其上的打印头28沿Z向往复运动，通过X轴运动组件II带动Z轴运动组件III及其中的取头主体32沿X向往复运动，通过Y轴运动组件I带动X轴运动组件II及其上的Z轴运动组件III沿Y向运动，进而实现与取头主件相连的打印头28沿Z向、沿X向及沿Y向的运动。取头主体32与每一打印头28配置成可自动拆卸连接，取头主体32可根据打印需求选择对应的打印头28，将对应的打印头28自动安装在取头主体32上，完成不同打印材料的打印。即本申请中每种颜色的材料对应一个独立的打印头28，每次换色只需要更换特定的打印头28即可，换头动作简单便捷，不需要多余动作，不需要洗喷嘴，也不需熬打印换料塔，可以大大的提升打印效率。同时由于每种颜色材料有各自对应打印头28，就不会存在颜色污染的问题，使打印效果更佳。由此，解决了现有技术中多进一出多色打印方案的洗喷嘴，效率低下的问题。此外，本申请中各个独立打印头28不仅能使用不同颜色的材料，还可以使用不同种类的材料，也可以使用不同口径的喷嘴等，不仅限于这些，打印的组合可能性更大，灵活性更高，满足各种特定的需求，同时针对不同材料的回抽参数不同，独立的打印头28可以根据材料设置不同的回抽及其他各项不同参数，使材料的最优状态能够全面发挥，令打印件更加优异。
此外，在实现本申请的过程中，发明人发现现有技术中还存在多个喷头并列打印方案，即多喷头阵列打印，可以是阵列在一个运动轴或者两个运动轴。多喷头阵列多色打印方案，适合大型零件多位同时打印，但对于小型多色零件打印就不能很好应对或者无法提高效率，小型零件不适合多位打印，只能单一喷嘴打印，其余喷头闲置浪费，且该机器因多喷头阵列所需体积往往很大。
本申请所述的多色自动换料3D打印机100，相比于不同于阵列多头打印
机，整体结构更加紧凑，对打印件的适应性好，稳定性更好。
更具体地，本实施例中，如图4所示，所述取头主体32与每一打印头28配置成的可自动拆卸连接结构是在两者中设置磁力吸附结构。
进一步地，如图1所示，所述打印头固定组件包括打印头固定立柱15、打印头固定横梁26(参见图2)和打印头挂架27(参见图3)。所述打印头固定立柱15数量为两个，对称的设置在所述底板1上，用于支撑所述打印头固定横梁26。所述打印头固定横梁26支撑在所述两个打印头固定立柱15之间。所述打印头挂架27安装在所述打印头固定横梁26支撑处，用于安装所述多个打印头28。所述打印头挂架27采用钢材制成，所述打印头固定组件中除所述打印头挂架27之外的零件采用铝合金制成。如图1所示，所述磁力吸附结构包括电磁线圈33和永磁体(图中未示出)，所述电磁线圈33设置在所述取头主体32中。所述永磁体对应设置在每一个打印头28内。所以在取头时控制安装在取头主体32内部的电磁线圈33通电与否就能完成取头主体32拾取打印头28的动作。所述电磁线圈33得电，所述电磁线圈33与待连接打印头28的永磁体产生磁力相互吸引。该磁力克服待连接打印头28的永磁体与所述打印头挂架27的磁性作用力，即电磁线圈33与永磁体的相互作用力大于永磁体与钢制的打印头挂架27的相互作用力，将待连接打印头28安装到所述取头主体32上，完成打印头28的拾取。在放置打印头28时，控制所述电磁线圈33断电，所述电磁线圈33与待连接打印头28的永磁体的磁力消失，即切断相互作用的吸引力，在待连接打印头28的永磁体与所述打印头挂架27的磁性作用力的作用下，将待连接打印头28安装到所述打印头挂架27上，完成打印头28的放置动作。整个拾取和放置过程不需要额外的动作简化了换头过程，使打印过程更加简洁，提升效率。
进料管41上端连接料盘8下端连接与打印头28上起到进料导向作用。喷嘴40固定在打印头28最下方，为挤出出料口，可以安装不同规格和口径的喷嘴40。故而在打印过程中还可以根据程序控制，选择不同口径的喷嘴40去完成打印件中不同的的撒因部位，在不需要精度的地方可以选用口径大的喷嘴，在外观和需要精度控制的地方可以选用小口径喷嘴，这样还可以进一步提升打印效率。使3D打印能够成为生产工具提供一个可能。
更具体地，如图3所示，每一打印头28上设有导向定位销29，相应地，所述取头主机上设有定位孔(图中未示出)，通过所述导向定位销29与所述定位孔配合，起到在换头时与所述取头主体32对接导向定位作用，保证定位精度。
更具体地，如图3所示，所述打印头挂架27中对应每一打印头28的安装位置处设有挂架定位销30，相应地，每一打印头28中设有对应的孔(图中未示出)，通过所述挂架定位销30与所述孔配合，起到换头打印完毕后放置对应的打印头28时，与所述打印头挂架27对接时的定位作用。
更具体地，如图1所示，所述底板1中沿所述打印平台10的运动方向设有多个打印平台底座5，以支撑所述打印平台10，使得打印平台10平稳。
更具体地，如图1所示，所述料盘固定组件包括：两个支架6、料盘底座7固定板和料盘底座7。两个支架6对称的设置在所述底板1的两侧。料盘底座固定板17，撑在所述两个支架6之间。料盘底座7安装在所述料盘底座固定板17上，用于安装所述多个料盘8。
更具体地，如图1所示，还可参见图2，所述Y轴运动组件I包括：Y轴运动导轨2、Y轴皮带4、Y轴皮带固定座3、Y轴电机座19、Y轴电机18、连杆20、Y轴滑块22和Y轴滑块固定板23。Y轴运动导轨2数量为两个，对称的布置在所述底板1的两侧位置处且沿Y向设置，用于提供Y向运动导向。Y轴皮带4和Y轴皮带固定座3对应设置在每一侧的Y轴运动导轨2处，每一侧的Y轴皮带4连接在该侧的Y轴皮带固定座3处。Y轴电机座19安装在所述底板1的一侧处。Y轴电机18安装在所述Y轴电机座19上，与该侧的Y轴皮带4相连，以带动该侧的Y轴皮带4运动。连杆20与所述Y轴电机18及其对侧的Y轴皮带4相连，用于将所述Y轴电机18的动力传递给该Y轴皮带4。Y轴滑块22对应安装在两个所述Y轴运动导轨2上，且与对应的Y轴皮带4固定连接，从而随对应的Y轴皮带4运动，使得该Y轴滑块22相对对应的Y轴运动导轨2滑动。Y轴滑块固定板23对应安装在Y轴滑块22的上方并随其运动，用于安装所述X轴运动组件II。
更具体地，如图1所示，还可参见图2，所述X轴运动组件II包括：X轴支撑立柱24、X轴运动导轨11、X轴皮带12、X轴滑块36和X轴皮带夹紧块13。X轴支撑立柱24数量为两个，对称的安装在所述Y轴运动组件I的两侧，具体对应安装在Y轴滑块固定板23上。X轴运动导轨11数量为两个，呈平行叠加且沿X向布置，每一X轴运动导轨11通过端面固定在两个所述X轴支撑立柱24上。X轴皮带12与所述X轴运动导轨11相平行，且位于两个所述X轴运动导轨11之间，X轴皮带12的两端分别与X轴电机25及X轴皮带固定座9相连。X轴滑块36数量为了两个，对应安装在两个所述X轴运动导轨11上，并与所述X轴皮带12固定连接，从而随所述X轴皮带12运动，使得该X
轴滑块36相对对应的X轴运动导轨11滑动，X轴滑块36用于安装所述Z轴运动组件III。X轴皮带夹紧块13安装在所述X轴皮带12上，用于固定所述X轴皮带12。
如图4所示，还可参见图2，所述Z轴运动组件III还包括：Z轴固定板38、Z轴电机31、Z轴导轨34、Z轴丝杆35、丝杠螺母座(图中未示出)和Z轴滑块37。Z轴固定板38用于安装所述Z轴运动组件III中除Z轴固定板38之外的零件，还用于与所述X轴运动组件II连接。具体地，Z轴固定板38的背面固定着X轴滑块36和X轴皮带夹紧块13。即Z轴运动组件III整体通过Z轴安装板38与X轴滑块36连接固定在X轴运动组件II上。Z轴电机31通过Z轴电机安装板39，安装在Z轴固定板38的上方。Z轴导轨34数量为两个，对称的安装在所述Z轴固定板38的一表面的两侧位置处，且沿Z向设置，用于提供Z向运动导向。Z轴丝杆35与所述Z轴电机31相连，并随所述Z轴电机31转动。丝杠螺母座通过螺纹与所述取头主体32连接，并与所述Z轴丝杆35相啮合，以带动所述取头主体32相对所述Z轴丝杆35位移。Z轴滑块37数量为两个，对应安装在两个所述Z轴运动导轨上，并与所述取头主体32固定连接，从而随所述取头主体32运动，使得该Z轴滑块37相对对应的Z轴导轨34滑动。
更具体地，多色自动换料3D打印机100还包括摄像头16，通过摄像头支架14安装在底板1的一侧。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
- 一种多色自动换料3D打印机，其特征在于，包括：底板，为安装基础，承载所述打印机中除底板之外的零件；打印平台，与所述底板平行，且位于所述底板的上方，用于承载打印件；多个料盘，通过料盘固定组件固定在所述底板的上方，各料盘用于盛放不同的打印材料；多个打印头，通过打印头固定组件可拆卸的安装在所述底板的上方，多个打印头与所述多个料盘一一对应且相连，每一打印头配置成打印对应料盘中的打印材料；Y轴运动组件，安装在所述底板上，配置成带动自身沿Y向往复运动；X轴运动组件，安装在所述Y轴运动组件上，随所述Y轴运动组件运动，还配置成带动取头主体沿X向往复运动；和Z轴运动组件，安装在所述X轴运动组件上，随所述X轴运动组件运动，Z轴运动组件包括所述取头主体，Z轴运动组件还配置成带动所述取头主体沿Z向往复运动，所述取头主体与每一打印头均配置成可自动拆卸连接结构，以在打印过程中根据打印需求选择对应的打印头，将对应的打印头自动安装在所述取头主体上，完成不同打印材料的打印；其中，X向是与所述打印平台所在平面中横向平行的方向，Y向是与所述打印平台所在平面中纵向平行的方向，Z向是与所述打印平台所在平面垂直的垂线平行的方向。
- 根据权利要求1所述的多色自动换料3D打印机，其特征在于，所述取头主体与每一打印头配置成的可自动拆卸连接结构是在两者中设置磁力吸附结构。
- 根据权利要求2所述的多色自动换料3D打印机，其特征在于，所述打印头固定组件包括打印头固定立柱、打印头固定横梁和打印头挂架，所述打印头固定立柱数量为两个，对称的设置在所述底板上，用于支撑所述打印头固定横梁，所述打印头固定横梁支撑在所述两个打印头固定立柱之间，所述打印头挂架安装在所述打印头固定横梁支撑处，用于安装所述多个打印头，所述打印头挂架采用钢材制成，所述打印头固定组件中除所述打印头挂架之外的零件采用铝合金制成；所述磁力吸附结构包括电磁线圈和永磁体，所述电磁线圈设置在所述取头 主体中，所述永磁体对应设置在每一个打印头内，其中，所述电磁线圈得电，所述电磁线圈与待连接打印头的永磁体产生磁力，该磁力克服待连接打印头的永磁体与所述打印头挂架的磁性作用力，将待连接打印头安装到所述取头主体上，所述电磁线圈断电，所述电磁线圈与待连接打印头的永磁体的磁力消失，在待连接打印头的永磁体与所述打印头挂架的磁性作用力的作用下，将待连接打印头安装到所述打印头挂架上。
- 根据权利要求1所述的多色自动换料3D打印机，其特征在于，所述底板中沿所述打印平台的运动方向设有多个打印平台底座，以支撑所述打印平台。
- 根据权利要求1所述的多色自动换料3D打印机，其特征在于，所述料盘固定组件包括：两个支架，对称的设置在所述底板的两侧；料盘底座固定板，支撑在所述两个支架之间；和料盘底座，安装在所述料盘底座固定板上，用于安装所述多个料盘。
- 根据权利要求1所述的多色自动换料3D打印机，其特征在于，所述Y轴运动组件包括：Y轴运动导轨，数量为两个，对称的布置在所述底板的两侧位置处且沿Y向设置，用于提供Y向运动导向；Y轴皮带、Y轴皮带固定座，对应设置在每一侧的Y轴运动导轨处，每一侧的Y轴皮带连接在该侧的Y轴皮带固定座处；Y轴电机座，安装在所述底板的一侧处；Y轴电机，安装在所述Y轴电机座上，与该侧的Y轴皮带相连，以带动该侧的Y轴皮带运动；连杆，与所述Y轴电机及其对侧的Y轴皮带相连，用于将所述Y轴电机的动力传递给该Y轴皮带；Y轴滑块，对应安装在两个所述Y轴运动导轨上，且与对应的Y轴皮带固定连接，从而随对应的Y轴皮带运动，使得该Y轴滑块相对对应的Y轴运动导轨滑动；和Y轴滑块固定板，对应安装在Y轴滑块的上方并随其运动，用于安装所述X轴运动组件。
- 根据权利要求1所述的多色自动换料3D打印机，其特征在于，所述X轴运动组件包括：X轴支撑立柱，数量为两个，对称的安装在所述Y轴运动组件的两侧；X轴运动导轨，数量为两个，呈平行叠加且沿X向布置，每一X轴运动导轨通过端面固定在两个所述X轴支撑立柱上；X轴皮带，与所述X轴运动导轨相平行，且位于两个所述X轴运动导轨之间，X轴皮带的两端分别与X轴电机及X轴皮带固定座相连；X轴滑块，数量为了两个，对应安装在两个所述X轴运动导轨上，并与所述X轴皮带固定连接，从而随所述X轴皮带运动，使得该X轴滑块相对对应的X轴运动导轨滑动，X轴滑块用于安装所述Z轴运动组件；和X轴皮带夹紧块，安装在所述X轴皮带上，用于固定所述X轴皮带。
- 根据权利要求1所述的多色自动换料3D打印机，其特征在于，所述Z轴运动组件还包括：Z轴固定板，用于安装所述Z轴运动组件中除Z轴固定板之外的零件，还用于与所述X轴运动组件连接；Z轴电机，通过Z轴电机安装板，安装在Z轴固定板的上方；Z轴导轨，数量为两个，对称的安装在所述Z轴固定板的一表面的两侧位置处，且沿Z向设置，用于提供Z向运动导向；Z轴丝杆，与所述Z轴电机相连，并随所述Z轴电机转动；丝杠螺母座，通过螺纹与所述取头主体连接，并与所述Z轴丝杆相啮合，以带动所述取头主体相对所述Z轴丝杆位移；和Z轴滑块，数量为两个，对应安装在两个所述Z轴运动导轨上，并与所述取头主体固定连接，从而随所述取头主体运动，使得该Z轴滑块相对对应的Z轴导轨滑动。
- 根据权利要求1-8中任一项所述的多色自动换料3D打印机，其特征在于，每一打印头上设有导向定位销，相应地，所述取头主机上设有定位孔，通过所述导向定位销与所述定位孔配合，起到在换头时与所述取头主体对接导向定位作用，保证定位精度。
- 根据权利要求9所述的多色自动换料3D打印机，其特征在于，所述打印头挂架中对应每一打印头的安装位置处设有挂架定位销，相应地，每一打印头中设有对应的孔，通过所述挂架定位销与所述孔配合，起到换头打印完毕后放置对应的打印头时，与所述打印头挂架对接时的定位作用。
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