[实用新型]独立多喷嘴3D打印机

说明书

本实用新型公开了一种独立多喷嘴3D打印机，包括机架，安装在机架上的XY运动组件和Z轴运动机构，以及位于Z轴运动机构上的打印平台；XY运动组件上设有N个相互独立运动的X轴运动机构、N个相互独立运动的Y轴运动机构，N≥1；每个X轴运动机构驱动一个喷头，每个喷头对应一个供料装置；打印平台为所有喷头共用；机架上滑动设置有至少一个X轴导轨，喷头滑动安装在X轴导轨上，X轴运动机构于X轴导轨上驱使喷头移动，一个Y轴运动机构驱使一个X轴导轨在Y轴导轨上滑动。本实用新型的独立多喷嘴3D打印机能够多喷头独立运动，进行分区协同打印，同时避免多喷头间相互干扰，成倍缩短了批量打印模型的加工时间。

技术领域

本实用新型涉及3D打印领域，特别涉及一种独立多喷嘴3D打印机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。

目前的3D打印技术都采用了逐层（逐点）打印加工的方法，导致打印速度和打印精度互相被绑架，出现了被称为“3D打印悖论”的现象，若提高精度必然导致速度的降低；反之，若提高速度必然导致精度的下降，多喷头协同工作是解决这一问题的一个有效途径。现有的多喷头3D打印机都是多喷头分时交替工作，实现3D打印多材料多颜色，因为没有解决多喷头独立运动结构与协同工作机制，多个喷头不能在同一时刻共同打印，无法真正提高工作效率。

现在提高3D打印效率主要还停留在两种方法上，一是靠降低打印精度提高打印速度；二是通过减少内部填充提高打印速度，这样导致改变了打印件的内部结构，降低其强度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种独立多喷嘴3D打印机，多喷头具有独立运动结构，进行分区协同打印，通过软件合理规划路径实现分区间无缝连接，同时避免多喷头间相互干扰，提高3D打印效率，成倍缩短了批量打印模型的加工时间。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种独立多喷嘴3D打印机，包括机架，安装在机架上的XY运动组件和Z轴运动机构，以及位于Z轴运动机构上的打印平台，所述Z轴运动机构垂直设置XY运动组件一侧；所述XY运动组件上设有N个相互独立运动的X轴运动机构、N个相互独立运动的Y轴运动机构，所述N≥1，且N为整数；每个X轴运动机构驱动一个喷头，每个喷头对应一个供料装置；所述打印平台为所有喷头共用；所述XY运动组件包括两水平固定在机架上的Y轴导轨，两所述Y轴导轨之间滑动设置有至少一个X轴导轨，所述喷头滑动安装在X轴导轨上，所述X轴运动机构于X轴导轨上通过同步带驱使喷头移动，所述同步带一边与喷头固接、另一边与喷头滑移连接；一个所述Y轴运动机构通过同步带驱使一个X轴导轨在Y轴导轨上滑动。

通过采用上述技术方案，通过设置独立的X、Y轴运动结构，多喷头共用一个打印平台，使得喷头数量任意拓展，且便于进行分区协同打印，软件通过合理路径规划实现分区间无缝连接，同时避免多喷头间相互干扰，极大提高了3D打印效率，尤其成倍缩短批量打印模型的加工时间。而且同步带具有传动准确，平稳，效率高的特点，通过同步带进行传动，使得喷头位置的调节过程更加精确流畅。

本实用新型进一步设置为：所述X轴运动机构包括固设于X轴导轨上的安装座，所述安装座上安装有输出轴竖直设置的X轴调节电机，所述X轴调节电机的输出轴上同轴固接有主动带轮，所述X轴导轨上转动连接有同高度的从动带轮，主动带轮和从动带轮的外侧套设有将两者联动的同步带；所述喷头上设有夹具，所述同步带水平贯穿同高度的夹具，所述同步带其中一边与夹具固定连接，另一边与夹具滑移连接。

通过采用上述技术方案，调节喷头位置时，启动相应的X轴调节电机，X轴调节电机带动主动带轮转动，从而驱使张紧于主动带轮、从动带轮外侧的同步带开始转动，同步带与夹具配合最终使得喷头在X轴导轨上做滑移移动；通过控制X轴调节电机的正反转，实现喷头的往复运动。