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 |