[发明专利]一种3D打印机的多打印头切换结构及其切换方法

说明书

本发明公开了一种3D打印机的多打印头切换结构及其切换方法，解决当前多打印头3D打印机打印时存在多个打印头相互干涉的问题。包括导轨、滑块、打印头、传动机构以及驱动电机，每个打印头均安装在一个独立的所述滑块上，并由一个独立的所述驱动电机通过对应的传动机构驱动其做直线运动。多个打印头通过独立的驱动电机驱动，可实现独立运动，当选择一个打印头进行打印时，其余打印头被移动到对应的空闲区域，以此解决多打印头3D打印机打印时互相干涉的问题。

技术领域

本发明属于3D打印机技术领域，具体涉及一种3D打印机的多打印头切换结构及其切换方法。

背景技术

3D打印技术是一种快速成形技术，它以数字三维模型文件为基础，将金属、塑料、光敏树脂等成型材料通过逐层打印的方式成型物体的技术，属于增材制造。目前基于熔融沉积成型（FDM：Fused Deposition Modeling）原理的3D打印机由于结构简单，适用材料种类丰富，设备及耗材成本低等优势，已成为普及率最高的一种3D打印机。

具有多个打印头的3D打印机由于可以同时支持多种材料的打印，常用于分别打印主体材料与支撑材料，或者在模型的不同部分打印不同颜色或不同材质的材料，实现特定需求。现有的多打印头3D打印机基本都采用两个打印头固定在一起的双打印头结构，这种方式实现简单，两个打印头喷嘴处于同一高度，理论上无需进行调整，即可实现两个打印头的交替打印，但由于加工及装配精度的问题，两个打印头很难完美的处于同一高度，因此极易出现打印头之间相互干涉的问题，一个打印头打印时另一个打印头易刮到模型，影响打印效果，严重时甚至会将模型刮倒而导致打印失败。对于打印头数量在3个及以上时，这种方式的干涉问题就变得更加严重，以至几乎无法实用。

目前已有多个专利对该问题给出其解决方案，如申请号为CN201620847633.0的专利《基于双向丝杠换向的双打印头联动式FDM三维打印结构》，其通用采用双向丝杆配合导轨实现双打印头的异向运动，当需要使用哪个打印头时，即将其高度降低并将另一个打印头高度升高，从而解决双打印头相互干涉的问题。又如申请号为CN201510793253.3的专利《一种3D打印机的双丝打印头及其切换控制方法》，其通用将两个打印头固定在一个可转动的支架上，通过转动的方式，实现双头切换。其他专利基本也都采用了类似的思路，即通过设计复杂的双打印头高低切换结构来解决双头干涉问题。但这类方案技术上可行，却存在结构复杂、加工精度要求高等问题。另外，当需要3个或更多打印头进行切换时，这些方案将会变得非常复杂，难以实施。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种3D打印机的多打印头切换结构及其切换方法，以简单可靠的结构解决当前多打印头3D打印机打印时存在多个打印头相互干涉导致打印质量差、打印成功率低的问题。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

提出一种3D打印机的多打印头切换结构，包括导轨、滑块、打印头、传动机构以及驱动电机，每个打印头均安装在一个独立的滑块上，并由一个独立的驱动电机通过对应传动机构驱动其做直线运动。

优选的，所述打印头的数量为2个。

优选的，所述导轨为一根，两个所述滑块均安装于该导轨之上。

优选的，所述导轨为两根，两个所述滑块分别安装在两根导轨上。

优选的，所述打印头的数量为3~6个。

优选的，每根所述导轨上最多安装2个所述滑块，多个打印头分别安装在多根导轨上。

优选的，所述传动机构为同步带或者丝杆。