[发明专利]一种多喷头的3D打印机

权利要求书

1.一种多喷头的3D打印机，包括机架(1)、龙门架(2)、打印平台(3)、喷头固定架(4)、喷头盘架(5)，其特征在于：

所述的机架(1)上固定着打印平台(3)；所述的龙门架(2)上部的龙门架水平板(K)上固定着打印材料的进料机构(E)；所述龙门架水平板(K)下方设有喷头固定架(4)，第一夹爪气缸(41)固定在喷头固定架(4)上；所述龙门架(2)右方设有喷头盘架(5)，置于机架(1)上，第二夹爪气缸(51)固定在喷头圆盘(5)上，所述第二夹爪气缸(51)有多个，每个第二夹爪气缸(51)带有第二夹爪气缸夹爪(58)；打印状态下，不工作的喷头(52)固定在喷头圆盘(5)上，各第二夹爪气缸夹爪(58)抓紧喷头(52)的第三阶梯(521)，各第二夹爪气缸(51)设有磁性开关；工作的喷头(52)通过旋转机构(53)和推进机构(55)到达喷头固定架(4)上，第一夹爪气缸夹爪(42)抓紧喷头(52)上的第五阶梯(522)，第一夹爪气缸(41)设有磁性开关。

2.如权利要求1所述的一种多喷头的3D打印机，其特征在于：所述的机架(1)上固定有两条第一水平导轨(7)，第一水平导轨(7)设有第二滑块(L)，第二滑块(L)上固定着打印平台(3)，第一丝杠螺母(8)连接有第一伺服电机(9)，第一伺服电机(9)驱动第一丝杠螺母(8)，带动打印平台(3)Y向移动。

3.如权利要求1所述的一种多喷头的3D打印机，其特征在于：所述的龙门架(2)两侧分别安装有固定于机架(1)上的第一垂直导轨(A)、第四丝杠螺母(F)和第二垂直导轨(I)、第二丝杠螺母(B)，第二伺服电机(G)和第三伺服电机(6)固定在龙门架水平板(K)上，第二丝杠螺母(B)的一端连接有第二伺服电机(G)，第二伺服电机(G)驱动第二丝杠螺母(B)，第四丝杠螺母(F)的一端连接有第三伺服电机(6)，第三伺服电机(6)驱动第四丝杠螺母(F)，第二丝杠螺母(B)连接有第一滑块(J)，第四丝杠螺母(F)连接有第三滑块(M)上，第一滑块(J)和第三滑块(M)分别连接第二水平导轨(H)和第三丝杠螺母(C)，第二水平导轨(H)和第三丝杠螺母(C)上设有喷头固定架(4)，第二水平导轨(H)和第三丝杠螺母(C)同时带动喷头固定架(4)Z向运动，喷头固定架(4)的侧面安装有冷却风扇(43)。

4.如权利要求1所述的一种多喷头的3D打印机，其特征在于：所述的龙门架水平板(K)下方位于龙门架(2)的两侧设有第二丝杠螺母(B)和第四丝杠螺母(F)，第二丝杠螺母(B)连接有第一滑块(J)，第四丝杠螺母(F)连接有第三滑块(M)上，第一滑块(J)和第三滑块(M)分别连接第二水平导轨(H)和第三丝杠螺母(C)，第二水平导轨(H)和第三丝杠螺母(C)上设有喷头固定架(4)，第三丝杠螺母(C)的一端连接有第四伺服电机(D)，第四伺服电机(D)驱动第三丝杠螺母(C)，带动喷头固定架(4)X向运动，该喷头固定架(4)的侧面安装有冷却风扇(43)。

5.如权利要求1所述的一种多喷头的3D打印机，其特征在于：第一夹爪气缸夹爪(42)呈半圆弧形，各喷头(52)上的第五阶梯(522)设有圆柱台阶，与第一夹爪气缸(41)半圆弧形配合。

6.如权利要求1所述的一种多喷头的3D打印机，其特征在于：各第二夹爪气缸夹爪(58)呈半圆弧形，各喷头(52)上的第三阶梯(521)设有圆柱台阶，与各第二夹爪气缸(51)半圆弧形配合。

7.如权利要求1所述的一种多喷头的3D打印机，其特征在于：喷头圆盘(5)下接旋转机构(53)，旋转机构(53)安装在连接板(57)上，连接板(57)固定在水平滑轨(56)上的第四滑块(54)上，连接板(57)后方安装有推进机构(55)，滑轨(56)固定在喷头盘架(5)的平台上。

8.如权利要求1所述的一种多喷头的3D打印机，其特征在于：所述的进料机构(E)中的导料管用扎带固定。

9.如权利要求1所述的一种多喷头的3D打印机，其特征在于：所述的各第二夹爪气缸(51)含有进气口和出气口，分别通过夹爪气缸气管(59)安装通孔连接气源，夹爪气缸气管(59)安装在喷头圆盘(5)下。

10.一种多喷头的3D打印机的打印方法，其特征在于，所述的打印方法包括如下步骤：

1）人工将喷头圆盘(5)上各第二夹爪气缸夹爪(58)抓紧各喷头(52)的第三阶梯(521)，各喷头(52)安装在喷头圆盘(5)上，此时喷头圆盘(5)上各第二夹爪气缸(51)的磁性开关指示灯亮起，获得打印产品的数字模型文件，与多喷头3D打印机接口对接读入信息后，喷头固定架(4)处于打印零点；

2）待工作的喷头(52)通过旋转机构(53)和推进机构(55)到达喷头固定架(4)上，第一夹爪气缸夹爪(42)抓紧喷头(52)上的第五阶梯(522)，其对应的磁性开关指示灯亮，喷头圆盘(5)上的第二夹爪气缸夹爪(58)松开喷头(52)的第三阶梯(521)，其对应的磁性开关指示灯灭，推进机构(55)反向进气，喷头圆盘(5)退回原位，该喷头(52)在喷头固定架(4)的带动下完成所需该材料部分的打印任务；

3）一种材料打印完毕后，喷头固定架(4)回归零位，该喷头(52)对应的第二夹爪气缸(51)通过旋转机构(53)和推进机构(55)到达与喷头固定架(4)第一夹爪气缸(41)相对应的交接位置，该第二夹爪气缸夹爪(58)抓紧该喷头(52)的第三阶梯(521)，喷头固定架(4)上第一夹爪气缸夹爪(42)松开喷头(52)上的第五阶梯(522)，该喷头(52)回归到喷头圆盘(5)上；

4）之后，重复上述切换喷头(52)的过程，更换另一种所需的打印材料，进行上述的打印过程，如此反复，得到设计者需求的组合件。