[发明专利]一种多喷头的3D打印机

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其涉及一种多喷头的3D打印机。

背景技术

3D打印技术是一种快速成型技术，以数字模型文件为基础，运动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。其中由于熔融沉积成型(FDM)的3D打印专利技术的过期，出现了一大批开源的3D打印机，FDM桌面3D打印机逐渐进入普通人的视野。但是目前市场上常用单喷头的3D打印机，打印过程中需要人工手动更换喷头，操作复杂，效率较低，同时更换后可能发生高度调节误差等问题，而市场上常用的双/多喷头3D打印机在打印中容易发生蹭料问题，影响工件质量，为避免这种问题，不得不减小工件的打印尺寸，而且市场上的双/多喷头3D打印机，一般只有打印支撑材料和成品材料，难以满足组装件产品的设计需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多喷头的3D打印机，保证喷头在打印过程中自动切换，避免切换后产生的高度误差，供给多种打印材料，完成组装件的打印。

一种多喷头的3D打印机，包括机架、龙门架、打印平台、喷头固定架、喷头盘架，所述的机架上固定着打印平台；所述的龙门架上部的龙门架水平板上固定着打印材料的进料机构；所述龙门架水平板下方设有喷头固定架，第一夹爪气缸固定在喷头固定架上；所述龙门架右方设有喷头盘架，置于机架上，第二夹爪气缸固定在喷头圆盘上，所述第二夹爪气缸有多个，每个第二夹爪气缸带有第二夹爪气缸夹爪；打印状态下，不工作的喷头固定在喷头圆盘上，各第二夹爪气缸夹爪抓紧喷头的第三阶梯，各第二夹爪气缸设有磁性开关；工作的喷头通过旋转机构和推进机构到达喷头固定架上，第一夹爪气缸夹爪抓紧喷头上的第五阶梯，第一夹爪气缸设有磁性开关。

进一步的，所述的机架上固定有两条第一水平导轨，第一水平导轨设有第二滑块，第二滑块上固定着打印平台，第一丝杠螺母连接有第一伺服电机，第一伺服电机驱动第一丝杠螺母，带动打印平台Y向移动。

进一步的，所述的龙门架两侧分别安装有固定于机架上的第一垂直导轨、第四丝杠螺母和第二垂直导轨、第二丝杠螺母，第二伺服电机和第三伺服电机固定在龙门架水平板上，第二丝杠螺母的一端连接有第二伺服电机，第二伺服电机驱动第二丝杠螺母，第四丝杠螺母的一端连接有第三伺服电机，第三伺服电机驱动第四丝杠螺母，第二丝杠螺母连接有第一滑块，第四丝杠螺母连接有第三滑块上，第一滑块和第三滑块分别连接第二水平导轨和第三丝杠螺母，第二水平导轨和第三丝杠螺母上设有喷头固定架，第二水平导轨和第三丝杠螺母同时带动喷头固定架Z向运动，喷头固定架的侧面安装有冷却风扇。

进一步的，所述的龙门架水平板下方位于龙门架的两侧设有第二丝杠螺母和第四丝杠螺母，第二丝杠螺母连接有第一滑块，第四丝杠螺母连接有第三滑块上，第一滑块和第三滑块分别连接第二水平导轨和第三丝杠螺母，第二水平导轨和第三丝杠螺母上设有喷头固定架，第三丝杠螺母的一端连接有第四伺服电机，第四伺服电机驱动第三丝杠螺母，带动喷头固定架X向运动，该喷头固定架的侧面安装有冷却风扇。

进一步的，第一夹爪气缸夹爪呈半圆弧形，各喷头上的第五阶梯设有圆柱台阶，与第一夹爪气缸半圆弧形配合。

进一步的，各第二夹爪气缸夹爪呈半圆弧形，各喷头上的第三阶梯设有圆柱台阶，与各第二夹爪气缸半圆弧形配合。

进一步的，喷头圆盘下接旋转机构，旋转机构安装在连接板上，连接板固定在水平滑轨上的第四滑块上，连接板后方安装有推进机构，滑轨固定在喷头盘架的平台上。

进一步的，所述的进料机构中的导料管用扎带固定。

进一步的，所述的各第二夹爪气缸含有进气口和出气口，分别通过夹爪气缸气管安装通孔连接气源，夹爪气缸气管安装在喷头圆盘下。

进一步的，所述的旋转机构为喷头盘架分度旋转机构，所述的推进机构为推进气缸。

本发明的第二个目的是提供所述的多喷头的3D打印机的打印方法，具体如下：

1)人工将喷头圆盘各第二夹爪气缸夹爪抓紧各喷头的第三阶梯，各喷头安装在喷头圆盘上，此时喷头圆盘上各第二夹爪气缸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，喷头固定架处于打印零点；

2) 待工作的喷头通过旋转机构和推进机构到达喷头固定架上，第一夹爪气缸夹爪抓紧喷头上的第五阶梯，其对应的磁性开关指示灯亮，喷头圆盘上的第二夹爪气缸夹爪松开喷头的第三阶梯，其对应的磁性开关指示灯灭，推进机构反向进气，喷头圆盘退回原位，该喷头在喷头固定架的带动下完成所需该材料部分的打印任务；