一種多噴頭3d打印機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于3D打印裝置技術領域，具體涉及一種基于熔融擠出成型(FDM )原理的具有多個噴頭獨立運動結構的3D打印機。
【背景技術】
[0002]目前的3D打印技術都采用了逐層(逐點)打印加工的方法，導致打印速度和打印精度互相被綁架，出現了被稱為“3D打印悖論”的現象，若提高精度必然導致速度的降低；反之，若提高速度必然導致精度的下降，多噴頭協同工作是解決這一問題的一個有效途徑。現有的多噴頭3D打印機都是多噴頭分時交替工作，實現3D打印多材料多顏色，因為沒有解決多噴頭獨立運動結構與協同工作機制，多個噴頭不能在同一時刻共同打印，無法真正提高工作效率。現在提高3D打印效率主要還停留在兩種方法上，一是靠降低打印精度提高打印速度；二是通過減少內部填充提高打印速度，這樣導致改變了打印件的內部結構，降低其強度。
【發明內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是:本實用新型提出一種多噴頭3D打印機，多噴頭具有獨立運動結構，進行分區協同打印，通過軟件合理規劃路徑實現分區間無縫連接，同時避免多噴頭間相互干擾，極大提高了 3D打印效率，成倍縮短了大型3D制備件的加工時間。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:一種多噴頭3D打印機，包括機體、固定在機體上的XY運動組件及Z軸運動機構、位于Z軸運動機構上的打印平臺；所述XY運動組件上設有N個相互獨立運動的X軸運動機構、N個相互獨立運動的Y軸運動機構及N個相互獨立工作的送絲機構；所述N多1，且N為整數；每個X軸運動機構上設有一個噴頭，每個送絲機構對應一個噴頭；所述打印平臺為所有噴頭共用；所述XY運動組件包括回字形中空支架，支架的左右兩端固定有Y軸導桿及齒條，多個X軸運動機構和多個Y軸運動結構沿Y軸導桿平行排列。
[0005]進一步的，所述X軸運動機構包括連接架、X軸驅動電機、X軸運動導桿、傳動帶；所述連接架位于X軸運動機構的兩端，通過軸承連接在Y軸導桿上；兩根X軸運動導桿的兩端分別固定于兩個連接架之間，所述噴頭通過軸套套接在X軸運動導桿上；所述X軸驅動電機固定在連接架上，所述X軸驅動電機通過傳動帶與噴頭連接。
[0006]進一步的，所述Y軸運動機構包括Y軸驅動電機、Y軸傳動桿、齒輪；所述Y軸傳動桿固定于連接架上，兩端分別與齒輪連接，所述齒輪與齒條嚙合；所述Y軸傳動桿位于X軸運動導桿上端，且與X軸運動導桿相互平行；所述Y軸驅動電機固定于連接架上，通過聯軸器與Y軸傳動桿連接。
[0007]進一步的，所述Z軸運動機構位于XY運動組件下面，且與XY運動組件垂直，包括Z軸驅動電機、傳動輪、Z軸傳動絲桿、Z軸運動導桿及打印平臺支架；所述Z軸驅動電機通過傳動帶與傳動輪連接，所述傳動輪與Z軸傳動絲桿連接，所述Z軸運動導桿與Z軸傳動絲桿平行，分別穿過打印平臺支架，所述打印平臺支架上固定有滾珠螺母與Z軸傳動絲桿鏈接；所述打印平臺位于打印平臺支架上。
[0008]進一步的，所述送絲機構位于XY運動組件上，包括送絲電機、導向滑桿、導向輪及導絲管；所述送絲電機集成在噴頭中，所述導向滑桿兩端固定在XY運動組件支架上，位于齒條上方，且與齒條平行；所述導向輪通過軸套套接在導向滑桿上，所述導絲管置于導向輪的凹槽中
[0009]本實用新型與現有技術相比的積極效果為:本實用新型通過設置X、Y軸獨立運動結構，多噴頭共用一個打印平臺，使得噴頭數量任意拓展，且便于進行分區協同打印，軟件通過合理路徑規劃實現分區間無縫連接，同時避免多噴頭間相互干擾，極大提高了 3D打印效率，尤其成倍縮短大型3D制備件的加工時間。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型一種多噴頭3D打印機整體結構示意圖；
[0011]圖2為本實用新型一種多噴頭3D打印機的XY運動組件結構圖；
[0012]圖3為本實用新型一種多噴頭3D打印機的X軸運動機構立體結構圖；
[0013]圖4為本實用新型一種多噴頭3D打印機的Z軸運動機構立體結構圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。
[0015]參見圖1-圖4，本實用新型一種多噴頭3D打印機，包括機體7、XY運動組件、Z軸運動機構3、打印平臺4，所述XY運動組件上設有N個X軸運動機構1、N個Y軸運動機構2、N個送絲機構5及N個噴頭6 ;所述N彡1，且N為整數。所述N個X軸運動機構1相互獨立運動，每個X軸運動機構1對應有一個噴頭6 ;所述N個Y軸運動機構2相互獨立運動；所述Z軸運動機構3只有一個，統一調整所有噴頭6相對于打印平臺4的高度；所述N個送絲機構5相互獨立工作，每個送絲機構5對應一個噴頭6 ;所述打印平臺4只有一個，為所有噴頭6共用。
[0016]所述XY運動組件包括回字形中空支架8，支架的左右兩端固定有Y軸導桿207及齒條206，多個X軸運動機構1和多個Y軸運動結構2沿Y軸導桿207平行排列。
[0017]所述X軸運動機構1包括連接架104、X軸驅動電機101、X軸運動導桿102、傳動帶103 ;所述連接架位于X軸運動機構的兩端，通過軸承204連接在Y軸導桿207上可以前后移動；兩根X軸運動導桿102的兩端固定于兩個連接架104之間，所述噴頭6通過軸套套接在運動導桿102上；所述X軸驅動電機101位于連接架104下端，X軸驅動電機101通過傳動帶103驅動噴頭6沿X軸運動導桿102運動，實現X軸向運動；X軸運動機構1模塊化，便于任意擴展。
[0018]所述Y軸運動機構2包括Y軸驅動電機201、Y軸傳動桿202、齒輪203、軸承204、聯軸器205、齒條206、Y軸導桿207 ;所述Y軸傳動桿202固定于連接架104上，兩端分別與齒輪203連接，所述齒輪203與齒條206嚙合；所述Y軸傳動桿202位于X軸運動導桿102上端，且與X軸運動導桿102相互平行；所述Y軸驅動電機201位于連接架104上端，通過聯軸器205驅動Y軸傳動桿202轉動，帶動齒輪203轉動，從而帶動軸承204在Y軸導桿207上移動，實現Y軸向運動。
[0019]所述Z軸運動機構3位于XY運動組件下面，且與XY運動組件垂直，包括Z軸驅動電機、傳動輪301、Z軸傳動絲桿302、Z軸運動導桿303，打印平臺支架304。所述Z軸驅動電機通過傳動帶與傳動輪301連接，所述傳動輪301與Z軸傳動絲桿302連接，所述Z軸運動導桿303與Z軸傳動絲桿302平行，分別穿過打印平臺支架304，所述打印平臺支架上固定有滾珠螺母與Z軸傳動絲桿鏈接。Z軸驅動電機通過傳動帶、傳動輪301驅動Z軸傳動絲桿302，帶動打印平臺支架304升降，實現Z軸向運動。
[0020]所述打印平臺4位于打印平臺支架上，其高度調節由Z軸運動機構3實現；所述打印平臺4帶有調平裝置。
[0021 ] 所述送絲機構5位于XY運動組件上，包括送絲電機、導向滑桿501、導向輪502、導絲管503。所述送絲電機集成在噴頭6中，導向滑桿501兩端固定在XY運動組件支架8上，位于齒條206上方，且與齒條平行；所述導向輪502通過軸套套接在導向滑桿501上，導絲管503置于導向輪502的凹槽中。工作過程中，當打印頭6作Y向運動時，打印頭6通過導絲管503帶動導向輪502在導向滑桿501上相應移動。
[0022]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何的簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍。
【主權項】
1.一種多噴頭3D打印機，其特征在于，包括機體、固定在機體上的XY運動組件及Z軸運動機構、位于Z軸運動機構上的打印平臺；所述XY運動組件上設有N個相互獨立運動的X軸運動機構、N個相互獨立運動的Y軸運動機構及N個相互獨立工作的送絲機構；所述N多1，且N為整數；每個X軸運動機構上設有一個噴頭，每個送絲機構對應一個噴頭；所述打印平臺為所有噴頭共用；所述XY運動組件包括回字形中空支架，支架的左右兩端固定有Y軸導桿及齒條，多個X軸運動機構和多個Y軸運動結構沿Y軸導桿平行排列。2.根據權利要求1所述一種多噴頭3D打印機，其特征在于，所述X軸運動機構包括連接架、X軸驅動電機、X軸運動導桿、傳動帶；所述連接架位于X軸運動機構的兩端，通過軸承連接在Y軸導桿上；兩根X軸運動導桿的兩端分別固定于兩個連接架之間，所述噴頭通過軸套套接在X軸運動導桿上；所述X軸驅動電機固定在連接架上，所述X軸驅動電機通過傳動帶與噴頭連接。3.根據權利要求1所述一種多噴頭3D打印機，其特征在于，所述Y軸運動機構包括Y軸驅動電機、Y軸傳動桿、齒輪；所述Y軸傳動桿固定于連接架上，兩端分別與齒輪連接，所述齒輪與齒條嚙合；所述Y軸傳動桿位于X軸運動導桿上端，且與X軸運動導桿相互平行；所述Y軸驅動電機固定于連接架上，通過聯軸器與Y軸傳動桿連接。4.根據權利要求1所述一種多噴頭3D打印機，其特征在于，所述Z軸運動機構位于XY運動組件下面，且與XY運動組件垂直，包括Z軸驅動電機、傳動輪、Z軸傳動絲桿、Z軸運動導桿及打印平臺支架；所述z軸驅動電機通過傳動帶與傳動輪連接，所述傳動輪與Z軸傳動絲桿連接，所述Z軸運動導桿與Z軸傳動絲桿平行，分別穿過打印平臺支架，所述打印平臺支架上固定有滾珠螺母與Z軸傳動絲桿鏈接；所述打印平臺位于打印平臺支架上。5.根據權利要求1所述一種多噴頭3D打印機，其特征在于，所述送絲機構位于XY運動組件上，包括送絲電機、導向滑桿、導向輪及導絲管；所述送絲電機集成在噴頭中，所述導向滑桿兩端固定在XY運動組件支架上，位于齒條上方，且與齒條平行；所述導向輪通過軸套套接在導向滑桿上，所述導絲管置于導向輪的凹槽中。
【專利摘要】本實用新型公開了一種多噴頭3D打印機，包括機體、固定在機體上的XY運動組件及Z軸運動機構、位于Z軸運動機構上的打印平臺；所述XY運動組件上設有N個相互獨立運動的X軸運動機構、N個相互獨立運動的Y軸運動機構及N個相互獨立工作的送絲機構；所述N≥1，且N為整數；所述打印平臺為所有噴頭共用；多個X軸運動機構和多個Y軸運動結構沿Y軸導桿平行排列。本實用新型通過多噴頭共用一個打印平臺，進行分區協同打印，軟件通過合理路徑規劃實現分區間無縫連接，同時避免多噴頭間相互干擾，提高了大型制備件的3D打印效率。
【IPC分類】B29C67/00, B33Y30/00
【公開號】CN204955449
【申請號】CN201520670412
【發明人】王紅, 徐勤山, 孫韶峰
【申請人】青島尤尼科技有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月1日