一种多喷头3D打印机

一种多喷头3d打印机
技术领域
1.本实用新型涉及3d打印机领域，尤其是涉及一种多喷头3d打印机。


背景技术：

2.3d打印技术是一种以数字模型文件为基础，将塑料或金属粉末等成型材料逐层堆积来构造物体的快速成型技术，又称增材制造。与传统加工工艺相比，3d打印可以快速制造结构复杂的零件，灵活性较强。作为3d打印技术的一种，熔融沉积成型(fdm)是对数字模型进行切片，形成喷头的平面内运动轨迹，在喷头运动的同时，将丝状的热熔性材料加热熔化并涂在工作台上，完成一层的成型后，3d打印机的工作台下降一个高度，重复喷头的成型过程，直至整个实体打印完成。
3.目前使用广泛的桌面级3d打印机多为单喷头或双喷头。单喷头打印机只能打印单一材料，且打印效率不高。双喷头打印机不能实现完全独立运动，通常是通过固定两个喷头之间的距离，打印机同时打印两个完全相同的物体，提高了打印效率，但灵活性不高。
4.市面上也有可拆喷头的3d打印机，在更换喷头时需要将加热电路部分拆离，经常拆装电路会导致电路损坏，接触不良等问题。可拆喷头机构通常以卡扣或磁吸方式连接，因此在拆装前后会产生定位误差，而且拆装过程比较繁琐，费时费力，从而导致效率下降。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能在同一时间内同步打印多个产品的多喷头3d打印机。
6.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
7.一种多喷头3d打印机，包括x轴移动机构、y轴移动机构、z轴移动机构、打印平台、喷墨头和支撑整个3d打印机的机壳，所述x轴移动机构的数量为多个，每个所述x轴移动机构的驱动端均至少连接一个所述喷墨头，多个所述x轴移动机构共同连接所述y轴移动机构的驱动端，所述z轴移动机构的驱动端连接所述打印平台，所述打印平台位于所述喷墨头的下方。
8.进一步地，每个所述x轴移动机构均包括x轴驱动电机、x轴皮带、喷墨头固定块和x轴固定板，所述x轴驱动电机的数量为两个，均固定安装在所述x轴固定板上，所述x轴皮带受两个x轴驱动电机驱动，所述喷墨头固定块的一端固定连接所述x轴皮带，另一端连接所述喷墨头，所述x轴固定板连接所述y轴移动机构。
9.进一步地，所述y轴移动机构包括两个y轴移动单元，所述两个y轴移动单元分别连接所述多个x轴移动机构的两端，所述y轴移动单元包括y轴固定板、y轴驱动电机、y轴皮带、x轴移动块，所述y轴固定板固定连接所述机壳，所述x轴移动块顶端可移动连接所述y轴固定板、底端固定连接所述x轴固定板，所述y轴驱动电机安装在所述机壳上，所述y轴皮带受所述y轴驱动电机驱动，所述x轴移动块固定连接所述y轴皮带。
10.进一步地，所述y轴固定板的截面为工字形，所述x轴移动块的顶端设有与所述y轴
固定板相配合的凸字型凹槽，所述y轴固定板安装在所述凸字型凹槽内。
11.进一步地，所述z轴移动机构包括丝杆电机和丝杆，所述丝杆电机连接所述机壳，所述丝杆电机的输出端连接丝杆，所述打印平台安装在所述丝杆上。
12.进一步地，所述z轴移动机构还包括光杆，该光杆与所述丝杆平行，所述光杆连接所述机壳，所述打印平台设有光杆连接套，所述光杆位于所述光杆连接套内。
13.进一步地，所述光杆的数量为多个，分别位于所述丝杆的两侧，所述打印平台对应设有多个所述光杆连接套。
14.进一步地，所述多喷头3d打印机还包括激光器，该激光器连接所述x轴移动机构的驱动端。
15.进一步地，所述多喷头3d打印机还包括带轮，该带轮连接所述喷墨头，用于为喷墨头送料。
16.进一步地，所述多喷头3d打印机还包括感应装置，该感应装置安装在所述x轴移动机构上，并正对所述打印平台的打印区域。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
18.(1)本实用新型设置了x轴移动机构、y轴移动机构、z轴移动机构、打印平台和喷墨头，实现对打印平台和喷墨头分别控制，使得不同的喷墨头在对应的x轴移动机构的驱动下，能打印不同形状的3d产品，提升打印效率，且能灵活控制；
19.另外，通过功能结构布局优化，消除机构间运行干涉，运用合理的运动布局确保了良好的打印精度与打印稳定性，达到了提高了打印的灵活性和精度
20.(2)本实用新型适合制作多种材料或者需要多种加工工艺的复杂物体，实现在同一时间内同步打印多个产品，降低生产成本，提高生产效率与经济效益。
21.(3)本实用新型增设有激光器，进行辅助加工，能实现切割工艺，零件在增材完成后，可以进行部分切割，实现将增材制造和减材制造工艺相结合，适合制作多种材料或者需要多种加工工艺的复杂物体。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例提供的一种多喷头3d打印机的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例提供的一种多喷头3d打印机的x轴移动机构结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例提供的一种多喷头3d打印机的y轴移动机构结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例提供的一种多喷头3d打印机的正视图；
26.图5为本实用新型实施例提供的一种多喷头3d打印机的俯视图；
27.图6为本实用新型实施例提供的一种多喷头3d打印机的侧视图；
28.图中，1、x轴移动机构，11、x轴驱动电机，12、x轴皮带，13、喷墨头固定块，14、x轴固定板，2、y轴移动机构，21、y轴固定板，22、y轴驱动电机，23、y轴皮带，24、x轴移动块，3、z轴移动机构，31、丝杆电机，32、丝杆，33、光杆，4、打印平台，41、光杆连接套，5、喷墨头，6、机壳，7、激光器，8、带轮。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新
型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
34.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
35.实施例1
36.参考图1所示，本实施例提供一种多喷头3d打印机，包括x轴移动机构1、y轴移动机构2、z轴移动机构3、打印平台4、喷墨头5和支撑整个3d打印机的机壳6，x轴移动机构1的数量为多个，每个x轴移动机构1的驱动端均至少连接一个喷墨头5，多个x轴移动机构1共同连接y轴移动机构2的驱动端，z轴移动机构3的驱动端连接打印平台4，打印平台4位于喷墨头5的下方；
37.同一x轴移动机构1的喷墨头5由对应的x轴移动机构1独立驱动控制，在x轴方向上移动，所有的x轴移动机构1均受y轴移动机构2驱动，带动对应的喷墨头5在y轴方向上移动，z轴移动机构3单独控制打印平台4上升和下降，由此每个x轴移动机构1均可打印形成一种独立形状的3d产品，实现可同时打印不同形状的物体。上述机壳6为框体结构，对于机体内部一系列打印装置进行均匀分布，保证该打印机的平衡，并保证打印平台4的平稳升降。
38.下面对各部件进行详细描述。
39.1、x轴移动机构1
40.参考图2所示，每个x轴移动机构1均包括x轴驱动电机11、x轴皮带12、喷墨头固定块13和x轴固定板14，x轴驱动电机11的数量为两个，均固定安装在x轴固定板14上，x轴皮带12受两个x轴驱动电机11驱动，喷墨头固定块13的一端固定连接x轴皮带12，另一端连接喷墨头5，x轴固定板14连接y轴移动机构2。
41.2、y轴移动机构2
42.参考图3和图4所示，y轴移动机构2包括两个y轴移动单元，两个y轴移动单元分别连接多个x轴移动机构1的两端，y轴移动单元包括y轴固定板21、y轴驱动电机22、y轴皮带23、x轴移动块24，y轴固定板21固定连接机壳6，x轴移动块24顶端可移动连接y轴固定板21、底端固定连接x轴固定板14，y轴驱动电机22安装在机壳6上，y轴皮带23受y轴驱动电机22驱动，x轴移动块24固定连接y轴皮带23。
43.y轴固定板21的截面为工字形，x轴移动块24的顶端设有与y轴固定板21相配合的凸字型凹槽，y轴固定板21安装在凸字型凹槽内。
44.使用时，x轴驱动电机11通过控制信号将喷墨头5进行x方向移动，y轴驱动电机22通过控制信号将喷墨头5在y轴固定板21上进行y方向移动。
45.3、z轴移动机构3
46.参考图4和图5所示，z轴移动机构3包括丝杆电机31和丝杆32，丝杆电机31连接机壳6，丝杆电机31的输出端连接丝杆32，打印平台4安装在丝杆32上。
47.z轴移动机构3还包括光杆33，该光杆33与丝杆32平行，光杆33连接机壳6，打印平台4设有光杆连接套41，光杆33位于光杆连接套41内。
48.光杆33的数量为多个，分别位于丝杆32的两侧，打印平台4对应设有多个光杆连接套41。本实施例中，光杆33的数量为两个，分别位于丝杆32的两侧，光杆33的作用之一用于配合丝杆32对打印平台4进行支撑，在丝杆两侧均匀布置两根光杆使受力平均。其次光杆可以保证z方向的位移精度，弥补丝杆32进行位移时的偏移量过大。
49.4、其它部件
50.目前多数3d打印机仅能进行一种加工工艺，在制作多种材料或者需要多种加工工艺的复杂物体时不能满足要求。例如3d打印原料的精度不能满足产品对精度的要求，导致某些零件部位无法或不适宜完全用增材制造的方法实现成型，因此可以将增材制造和减材制造工艺相结合。
51.本多喷头3d打印机还包括激光器7，该激光器7连接x轴移动机构1的驱动端。激光器用来实现切割工艺，所以零件在增材完成后，可以进行部分切割，实现3d打印的累积技术，根据打印材料可以实现选择性激光烧结(应用于热塑性材料、金属粉末、陶瓷粉末)、直接金属激光烧结(应用于几乎任何合金)、数字光处理(处理液态树脂)等累积技术。
52.参考图1和图6所示，多喷头3d打印机还包括带轮8，该带轮8连接喷墨头5，用于为喷墨头5送料。
53.多喷头3d打印机还可设置感应装置，该感应装置安装在x轴移动机构1上，并正对打印平台4的打印区域。将x轴移动机构1、y轴移动机构2、z轴移动机构3和喷墨头5通过插口10与控制装置连接，并根据指令执行相应操作。
54.感应装置(图中未标出)用于检测已打印物体形状与尺寸。当感应装置检测到成型件的顶面位置，就产生感应信号送至控制装置，控制装置通过丝杆将平台11抬升或下降，然后在通过喷墨机6继续打印。感应装置感应的是平台11与喷墨头6之间的距离以及支撑高度，用于满足预设的偏移量。
55.此外，x轴移动机构1、y轴移动机构2、z轴移动机构3、打印平台4和喷墨头5在外壳上可以设置成可拆卸连接，根据实际打印模型进行灵活设置。
56.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人
员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。