CN105058801A - 一种多喷头3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多喷头3D打印机,其结构特点是:底座上有二根水平平行滑动轨道,所述水平平行滑动轨道的滑动方向定为X轴,支架上有二根竖直平行滑动轨道,所述竖直平行滑动轨道的滑动方向定为Z轴,横梁上有一根滑动轨道,所述横梁上的滑动轨道的滑动方向定为Y轴,X轴、Y轴、Z轴两两互相垂直,所述Z轴在二根水平平行滑动轨道滑动,所述Y轴在二根竖直平行滑动轨道滑动,所述在横梁上的滑动轨道上安装若干个滑块,每个滑块上固定一个喷头。本发明的优点是:可以同时并行使用几个喷头协同工作,生产效率高;喷头结构合理,滑块与喷头的固定方式稳定,能提供较高的打印精度;喷头上安装有光学测距定位装置,能更好地控制打印精度。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印领域,具体为涉及一种多喷头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。
3D打印机目前挤出材料喷头(以下简称喷头)多数为单喷头形式,工作效率低。少数双喷头也只是用于打印不同颜色,实际工作中,同一时间也只有其中一个喷头在工作,并没有提高同一物件的打印时间。
还有一种3D打印机采用多喷头间距固定的方法,多喷头同时工作,原理类似把铅笔绑成一排写字,只是针对多个相同小工件同时打印,一个产品的打印时间打出多个相同产品。对于单独一个产品的打印时间依然无法提高。还有一种概念为多个支架独立打印形式,结构复杂,控制困难,陈本高。效率低下带来的主要问题:无法快速加工产品,无法替代产品原本的加工形式;加工大型产品花费的时间过于庞大,所以打印对象只能是小型产品。
此外申请号为CN201310640335.5的专利文件中,公开了一种多喷头3D打印机,喷头数量较多,而且喷头上还可设置多个喷嘴,单位时间内挤出材料量增加,提高了工作效率,但是其多个喷头与喷嘴间挤出材料时没有相互协同工作,又制约了工作效率的提高。而且,申请号为CN201310640335.5的专利文件中公开的一种多喷头3D打印机,其喷头结构简单,很难满足较高的打印精度要求。
发明内容
本发明提供一种多喷头3D打印机,该3D打印机不仅喷头数量多,喷头间工作相互协同,工作效率高,而且喷头结构优化合理,能提供较高的打印精度。
本发明采用的技术方案如下:一种多喷头3D打印机,多喷头3D打印机采用龙门结构,主要包括底座、支架、横梁和喷头;其特征在于:底座上有二根水平平行滑动轨道,所述水平平行滑动轨道的滑动方向定为X轴,支架上有二根竖直平行滑动轨道,所述竖直平行滑动轨道的滑动方向定为Z轴,所述底座和支架都分别通过联轴器连接,横梁上有一根滑动轨道,所述横梁上的滑动轨道的滑动方向定为Y轴,X轴、Y轴、Z轴两两互相垂直,所述Z轴在二根水平平行滑动轨道滑动,所述Y轴在二根竖直平行滑动轨道滑动,所述在横梁上的滑动轨道上安装若干个滑块,每个滑块上固定一个喷头。
进一步的,所述底座、支架上的滑动轨道各有驱动电机独立驱动。
进一步的,所述在横梁滑动轨道上的每个滑块安装有驱动电机,各驱动电机独立工作,带动喷头在Y轴上独立滑行,喷头上的间距可以任意调整。
进一步的,所述喷头上有光学测距定位装置,能更好地控制打印精度。
进一步的,所述喷头上有喷嘴、给料管、送料电机组。
进一步的,所述喷头分主喷头、辅喷头,主喷头挤出材料量大,辅喷头挤出材料量小。
进一步的,所述滑块与喷头的固定装置为固定托与螺栓、限位器的配合固定。
进一步的,所述滑块与喷头的固定装置可以上下竖直调节喷头的位置。
本发明对上述方案进一步进行改进,在所述支架上设置多根横梁,每一根横梁上有一根滑动轨道,每个滑动轨道都有一个滑块带动一个喷头,每个轨道都有一个驱动电机单独控制,并由计算机计算干涉时间和区域,确保不会发生碰撞;每个滑动轨道上的滑块和喷头由一块固定板总成作为中介连接,通过固定板调整滑动轨道和喷头的高低差,使所有的喷头调整到同一水平面上。
本发明对上述方案进一步进行改进,底座上设置有若干支架,每一个支架上都设置有一个横梁,每一根横梁上有一根滑动轨道,每个滑动轨道都有一个滑块带动一个喷头,每个滑动轨道都有一个驱动电机单独控制,并由计算机计算干涉时间和区域,确保不会发生碰撞,其他设计和原理等同于上述的任一方案。
本发明的优点:(1)可以同时并行使用几个喷头协同工作,生产效率高;喷头结构合理,滑块与喷头的固定方式稳定,减少了由于喷头位置变化对打印精度的影响,能提供较高的打印精度;(2)成倍数的提高了工作效率;增加了3D打印机批量生产,介入产品加工制造的可能;解决的3D打印机打印大件的时间过长的问题;在一个产品的加工时间内,可以完成多个造型不同的产品加工。结构简单,控制方便,成本低。
附图说明
图1为本发明的多喷头3D打印机的结构简图。
图2为本发明的喷头的结构示意图。
图3位本发明的多喷头3D打印机的结构示意图。
图4为本发明进一步改进的结构简图。
其中,1底座,2支架,3横梁,4辅喷头,5主喷头,6辅喷头,7辅喷头,8、联轴器,9、驱动电机,10滑块,11喷头,12固定托,13光学测距定位装置,14螺栓,15限位器,16、固定板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图,对本发明进行进一步详细说明。
实施例一:
如图1、图2和图3所示,本发明是这样来工作和实施的,一种多喷头3D打印机,多喷头3D打印机采用龙门结构,主要包括底座1、支架2、横梁3和喷头(4、5、6、7);其特征在于:底座1上有二根水平平行滑动轨道,所述水平平行滑动轨道的滑动方向定为X轴,支架2上有二根竖直平行滑动轨道,所述竖直平行滑动轨道的滑动方向定为Z轴,所述底座1和支架2都分别通过联轴器8连接,横梁3上有一根滑动轨道,所述横梁3上的滑动轨道的滑动方向定为Y轴,X轴、Y轴、Z轴两两互相垂直,所述Z轴在二根水平平行滑动轨道滑动,所述Y轴在二根竖直平行滑动轨道滑动,所述在横梁3上的滑动轨道上安装若干个滑块10,每个滑块10上固定一个喷头11。
所述底座1、支架2上的滑动轨道各有驱动电机9独立驱动;在横梁3滑动轨道上的每个滑块10安装有驱动电机9,各驱动电机9独立工作,带动喷头11在Y轴上独立滑行,喷头11上的间距可以任意调整;所述喷头11上有光学测距定位装置13,能更好地控制打印精度;所述喷头11上有喷嘴、给料管、送料电机组;喷头11上的喷嘴、给料管、送料电机组共同作用,在送料电机组的控制下,挤出材料更为稳定。所述喷头11分主喷头5、辅喷头(4、6和7),主喷头5挤出材料量大,辅喷头挤出材料量小;所述滑块10与喷头11的固定装置可以上下竖直调节喷头的位置;滑块10与喷头11采用固定托12与螺栓14、限位器15相互配合的固定装置,不仅固定方式稳定,减少了由于喷头位置变化对打印精度的影响,还可以上下竖直调节喷头11的位置,使用中出现误差时,喷头位置也能微调,减小误差,提高精度。
实施例二:
如图4所示,对本发明的技术方案进一步进行改进,本发明是这样来工作和实施的,一种多喷头3D打印机,多喷头3D打印机采用龙门结构,主要包括底座1、支架2、横梁3和喷头11;其特征在于:底座1上有二根水平平行滑动轨道,所述水平平行滑动轨道的滑动方向定为X轴,支架2上有二根竖直平行滑动轨道,所述竖直平行滑动轨道的滑动方向定为Z轴,所述底座1和支架2都分别通过联轴器8连接,在所述支架2上设置多根横梁3,每一根横梁3上有一根滑动轨道,所述横梁3上的滑动轨道的滑动方向定为Y轴,X轴、Y轴、Z轴两两互相垂直,所述Z轴在二根水平平行滑动轨道滑动,所述Y轴在二根竖直平行滑动轨道滑动,所述在多根横梁3上的每一个滑动轨道上都安装有一个滑块10带动一个喷头11,每个滑动轨道都有一个驱动电机9单独控制,并由计算机计算干涉时间和区域,确保不会发生碰撞。每个滑动轨道上的滑块10和喷头11由一块固定板16总成作为中介连接,通过固定板16调整轨道和喷头的高低差,使所有的喷头11调整到同一水平面上。
本发明所述的3D打印机的工作原理为,把软件模型水平方向按照一定厚度切片(厚度为喷头出料厚度),然后逐层打印,叠加成一个产品。因此我们把打印模型的工作分在X轴方向上成N份(N是喷头11数量),以主喷头5为主要输出对象,其他辅喷头4、辅喷头6、辅喷头7为辅助输出对象,工作时辅喷头自动避让给主喷头空间工作,不干涉时多个喷头在Y轴多个点上相互协同工作,大大提高工作效率,缩短加工时间。
Claims (10)
1.一种多喷头3D打印机,多喷头3D打印机采用龙门结构,主要包括底座、支架、横梁和喷头;其特征在于:底座上有二根水平平行滑动轨道,所述水平平行滑动轨道的滑动方向定为X轴,支架上有二根竖直平行滑动轨道,所述竖直平行滑动轨道的滑动方向定为Z轴,底座和支架都分别通过联轴器连接,横梁上有一根滑动轨道,所述横梁上的滑动轨道的滑动方向定为Y轴,X轴、Y轴、Z轴两两互相垂直,所述Z轴在二根水平平行滑动轨道滑动,所述Y轴在二根竖直平行滑动轨道滑动,所述在横梁上的滑动轨道上安装若干个滑块,每个滑块上固定一个喷头。
2.根据权利要求1所述的一种多喷头3D打印机,其特征在于:底座、支架上的滑动轨道各有驱动电机独立驱动。
3.根据权利要求1所述的一种多喷头3D打印机,其特征在于:所述在横梁滑动轨道上的每个滑块安装有驱动电机,各驱动电机独立工作,带动喷头在Y轴上独立滑行。
4.根据权利要求1所述的一种多喷头3D打印机,其特征在于:所述喷头上有光学测距定位装置。
5.根据权利要求1或4所述的一种多喷头3D打印机,其特征在于:所述喷头上有喷嘴、给料管、送料电机组。
6.根据权利要求1、4或5所述的一种多喷头3D打印机,其特征在于:所述喷头分主喷头、辅喷头,主喷头挤出材料量大,辅喷头挤出材料量小。
7.根据权利要求1所述的一种多喷头3D打印机,其特征在于:滑块与喷头的固定装置为固定托与螺栓、限位器的配合固定。
8.根据权利要求1所述的一种多喷头3D打印机,其特征在于:滑块与喷头的固定装置可以上下竖直调节喷头的位置。
9.一种根据权利要求1所述的一种多喷头3D打印机,其特征在于:在所述支架上设置多根横梁,每一根横梁上有一根滑动轨道,每个滑动轨道都有一个滑块带动一个喷头,每个轨道都有一个驱动电机单独控制,每个滑动轨道上的滑块和喷头由一块固定板总成作为中介连接,通过固定板调整滑动轨道和喷头的高低差,使所有的喷头调整到同一水平面上。
10.一种根据权利要求1所述的一种多喷头3D打印机,其特征在于:所述底座上设置有若干支架,每一个支架上都设置有一个横梁,每一根横梁上有一根滑动轨道,每个滑动轨道都有一个滑块带动一个喷头,每个滑动轨道都有一个驱动电机单独控制。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151118 |