[发明专利]一种FDM3D打印机多挤出头自动切换装置

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印领域，具体涉及一种FDM 3D打印机多挤出头自动切换装置。

背景技术

FDM 3D打印机是一种熔融性增材制造技术，前景广阔，随着技术日趋成熟，广泛应用于模具和铸造等领域。FDM打印指将树脂等熔融性材料熔化后，通过螺杆挤出装置挤出，打印出产品的轮廓。目前FDM 3D打印机普遍采用单挤出头，即同工序无法自动更换挤出头，只能挤出固定粗细的条状树脂，无法随产品截面尺寸改变而变化，小截面使用粗孔径打印造成重复打印和产品缺陷，大截面使用细孔径打印增加了打印机行程次数，不仅降低了打印效率，而且增加打印机运行成本。申请号为CN201610075151.2的专利文献公开了一种运用于FDM3D打印机挤出头的更换装置，在FDM3D打印机的X轴框架固定设置有挤出头更换支架，把不同规格的挤出头依次排列在更换支架水平面的卡爪放置槽内；当打印机需要更换挤出头时，挤出轴沿Y方向移动至向挤出头更换支架处，并向下移动更换挤出头，理论上解决了挤出头自动更换问题，省去人力参与；但由于挤出装置存在高压，自动更换挤出头，挤出装置和挤出头自动连接困难，而且移动X轴、Y轴及挤出轴才能实现增加了更换挤出头的时间，尤其打印复杂结构产品需要反复移动各轴去更换挤出头，降低了打印效率。如何设计一种能高效且随时切换粗细孔径打印的装置成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种FDM 3D打印机多挤出头自动切换装置，把不同孔径规格的挤出头集成在一体，螺杆挤出装置和若干个挤出头通过旋转接头连接成一体，通过旋转运动即可实现挤出头更换，挤出头与螺杆挤出装置无需分离，提高打印效率，省去人力更换存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明提出了一种FDM 3D打印机多挤出头自动切换装置，其特征在于，包括：螺杆挤出装置、可旋转的挤出头主体、多个挤出头和电磁阀，其中，所述螺杆挤出装置与所述可旋转的挤出头主体相连通，所述多个挤出头的喷嘴的孔径不同，所述多个挤出头间隔布置于所述挤出头主体的圆周面上且与所述挤出头主体相连通，使得所述多个挤出头跟随所述挤出头主体的旋转进行自动切换，所述电磁阀设于每个所述挤出头的后端，用于控制所述挤出头的通断。

进一步的，所述多个挤出头的喷嘴向外延伸至同一圆周上，以避免阻碍打印产品。

进一步的，还包括：打印机挤出轴框架、伺服电机、齿轮组件、旋转接头和L型弯头，其中，所述螺杆挤出装置、L型弯头、旋转接头和所述挤出头主体依次相连通，所述齿轮组件设置于所述旋转接头的外壁上并与所述伺服电机相配合，所述伺服电机位于所述打印机挤出轴框架上，用于驱动所述旋转接头带动所述挤出头主体旋转。

进一步的，还包括：支撑架、侧盖、侧盖轴和用于支撑所述侧盖轴的轴承。

进一步的，所述侧盖设置于所述挤出头主体上，所述侧盖轴与所述侧盖相连，所述支撑架的一端与所述侧盖轴相连，另一端通过螺栓固定于所述打印机挤出轴框架上，用于避免多挤出头自动切换装置悬空变形。

进一步的，所述齿轮组件包括：空套齿轮和键，所述空套齿轮用键安装于所述旋转接头的外壁上并与伺服电机上安装的齿轮相配合。

进一步的，所述L型弯头的竖直端与设置在所述打印机挤出轴框架上的所述螺杆挤出装置相连通，其水平端与所述旋转接头相连通。

进一步的，所述可旋转的挤出头主体为圆柱形，其左平面和右平面沿竖直方向设置，所述圆周面横向设置。

进一步的，所述L型弯头的竖直端与所述螺杆挤出装置螺纹连接，其水平端与所述旋转接头螺纹连接。

进一步的，所述伺服电机通过螺栓固定于所述打印机挤出轴框架上。

本发明至少包括以下有益效果：

1）本发明所述FDM 3D打印机多挤出头自动切换装置实现不同孔径规格挤出头的自动更换，根据打印产品截面所需挤出树脂条状粗细灵活更换挤出头，解决了单挤出头所导致的产品缺陷和打印效率低问题；

2）本发明无需移动打印机其他轴，通过旋转圆柱挤出头主体原地实现挤出头自动切换，大大降低了机床运行时间，提高产品打印效率；

3）本发明在旋转接头两端所有配件刚性连接成一体，可承受高温高压并无泄漏，无需频繁人力更换挤出头；通过伺服电机驱动旋转圆柱挤出头主体旋转，可灵活精确定位挤出头的位置，工作位的挤出头始终保持原有状态；电磁阀启闭挤出头，操作性和可控性大大提高，此装置也可配备PLC，实现全智能控制。

附图说明