[发明专利]一种可用于3D打印机的喷头快换系统及打印机

说明书

本发明公开了一种可用于3D打印机的喷头快换系统以及带有该系统的打印机，包括：固定在打印平台上的喷头库，该喷头库上固定有需要的至少两个喷头模块；固定在3D打印机运动机构上的运动机构抓取模块，该运动机构抓取模块根据指令抓取和放回对应的喷头模块。本发明的创新之处在于采用模块化设计思想设计了一套可用于3D打印机的喷头快换系统，使得安装了这套系统的普通3D打印机具备了可更换喷头打印的能力。由于打印过程中可以自动更换不同打印类型的喷头模块，使得3D打印机可以打印多种材料混合的3D打印件，所打印的打印件具有特殊的性能。由于采用了模块化设计，只要是开发带有所述连接组件的喷头模块都可以用于所述喷头快换系统中。

技术领域

本发明属于3D打印设备领域，具体是涉及一种可以作为附件安装于3D打印机上的喷头快换系统及带有该系统的打印机。

背景技术

3D打印技术也叫快速成型技术或者增材制造，相对于传统制造工艺去除材料的零件制造方法，3D打印工艺采用的是材料的逐层叠加原理来生成一个完整的零件。作为近年来先进制造领域的研究热点之一，3D打印技术已经广泛应用于制造业、航空航天、国防军工、生物医疗、食品化学等领域。运用3D打印技术可以缩短产品的开发周期，可以快速获得产品原型并加快产品迭代升级的精度，一些传统制造工艺难以生产的复杂几何形体也能通过3D打印获得。

但随着3D打印技术在越来越多的领域得以应用，一般的单喷头3D打印机已经无法满足多材料打印的需求。也有部分3D打印机具有多个喷头，但是可打印材料的范围较小，拓展能力差。

发明内容

本发明提供一种可用于3D打印机的喷头快换系统，并且可以安装于不同类型的3D打印机上，使得安装了这套系统的3D打印机具备可以更换喷头模块进行打印的能力。其中不同类型的喷头模块可以打印不同的材料，大大扩展了3D打印机的适用范围。

达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种可用于3D打印机的喷头快换系统，所述3D打印机包括驱动打印喷头工作的运动机构以及打印平台，包括：

固定在所述打印平台上的喷头库，该喷头库上固定有至少两个喷头模块；

固定在所述运动机构上的运动机构抓取模块，该运动机构抓取模块根据指令抓取和放回对应的喷头模块。

本发明中，所述的喷头模块一般具有不同打印功能或者打印材料不同，包括但不限于可以打印丝状材料的电机挤出喷头模块与可以打印液状材料的气动挤出喷头模块。上述两种打印模块可以根据具体打印材料的不同，可设置一组或多组。

本发明中，所述喷头库用于存放喷头模块，所述喷头库可以对闲置喷头模块进行加热和保温等。

3D打印的运动机构一般为三维或者二维的运动机构，本发明的运动机构抓取模块一般固定在运动机构上的运动臂上。

本发明通过运动机构抓取模块可快速实现对喷头模块的更换，提高了打印效率，同时扩展了3D打印的适用范围。

作为优选，所述喷头模块包括：

喷头组件；

与所述打印功能模块相互固定的连接组件，该连接组件与运动机构抓取模块之间设有配合定位的第一定位件，该连接组件与喷头库之间设有配合定位的第二定位件。

所述喷头组件一般由现有的零部件组成，也可以根据需要自行加工。比如针对电机挤出喷头模块，喷头组件一般包括料盒、电机安装座、挤出电机、进料管、散热风扇、散热片、加热块、喷嘴等；针对气动挤出喷头模块，喷头组件一般包括气管接头、气管、注射器安装座、冷却风扇、注射器夹持、注射器加热块、注射器喷嘴、注射器等等。

本发明中，连接组件是整个系统比较关键的部件，起到连接喷头模块与运动机构抓取模块，以及喷头模块与喷头库的作用。