[發明專利]一種多噴頭結構3D打印機及其打印方法

在審

• 申請號: 202010331278.2
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111619113A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 施建平;蔣青;李瀾;湯浩;梁繪昕
• 申請（專利權）人: 蔣青;李瀾;施建平
• 主分類號: B29C64/209
• 分類號: B29C64/209;B29C64/232;B29C64/236;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

本發明公開了一種多噴頭結構3D打印機及其打印方法，包括基座，基座上部設有xy軸移動機構、z軸移動機構以及安裝在z軸移動機構上的打印平臺；xy軸移動機構包括y軸移動機構和x軸移動機構，其中y軸移動機構有兩組，平行分布在基座兩側；x軸移動機構安裝在y軸移動機構上，包括設有若干個打印噴頭的安裝平臺，每個打印噴頭通過氣動滑塊并排設置在安裝平臺上，并與x軸移動機構平行；z軸移動機構設于安裝平臺下方，且z軸移動機構上的打印平臺與基座平行。本發明中配備的由安裝平臺、氣動滑塊、打印噴頭三者構成的模塊化打印體系，對于異質材料打印具有減少打印噴頭切換時間，加快打印速度的效果。

技術領域

本發明涉及3D打印領域，具體涉及一種多噴頭結構3D打印機及其打印方法。

背景技術

3D打印，又稱增材制造、積層制造，可指任何打印三維物體的過程。3D打印主要是一個不斷添加的過程，在計算機控制下層疊原材料。3D打印的內容可以來源于三維模型或其他電子數據，其打印出的三維物體可以擁有任何形狀和幾何特征。3D打印機屬于工業機器人的一種。

當前已有的多噴頭3D打印機噴頭種類較為單一，且普遍僅配備2~3個噴頭，該設備配有多個氣壓擠出噴頭或多個壓電微噴噴頭，同種類型多個噴頭可組合完成打印作業，以滿足打印作業需要，但該類型打印機打印噴頭種類單一，適用材料范圍窄。而且多噴頭3D打印機噴頭多數為“X”型設置，噴頭的切換需要在x軸和y軸兩個方向上進行移動，誤差較大，且難以校準。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種多噴頭結構3D打印機及其打印方法，在x軸絲杠移動副上安裝有一長條狀安裝平臺，該打印平臺上等間距設有多個可上下移動的氣動滑塊，所有氣動滑塊呈“一”字狀排列，打印過程切換噴頭僅需在x軸方向移動安裝平臺即可，有效的減少了噴頭的切換后打印誤差較大的問題。

為實現上述目的，本發明的技術方案為一種多噴頭結構3D打印機，包括基座，所述基座上部設有xy軸移動機構、z軸移動機構以及安裝在z軸移動機構上的打印平臺；

所述xy軸移動機構包括y軸移動機構和x軸移動機構，其中，y軸移動機構有兩組，對稱分布在基座兩側，所述y軸移動機構包括y軸伺服電機、y軸聯軸器以及y軸絲杠移動副，所述y軸伺服電機通過y軸聯軸器與y軸絲杠移動副連接；

所述x軸移動機構安裝在y軸絲杠移動副上，所述x軸移動機構包括x軸伺服電機、x軸聯軸器以及x軸絲杠移動副，所述x軸伺服電機通過x軸聯軸器與x軸絲杠移動副連接；所述x軸絲杠移動副上設有安裝平臺，所述安裝平臺通過氣動滑塊并排設置有多個打印噴頭，并沿x軸移動機構長度方向移動；

所述z軸移動機構設于安裝平臺下方，包括z軸伺服電機、z軸聯軸器以及z軸絲杠移動副，所述z軸伺服電機通過z軸聯軸器與z軸絲杠移動副連接，所述打印平臺安裝在z軸絲杠移動副上，并沿z軸絲杠移動副長度方向移動；

所述基座下部設有氣源、控制主板、開關電源，其中所述氣源分別與氣動滑塊、打印噴頭氣路連接，所述控制主板分別與x軸移動機構、y軸移動機構、z軸移動機構、打印噴頭以及氣動滑塊電連接。

優選的是，所述打印噴頭通過打印噴頭適配器安裝在氣動滑塊上，所述打印噴頭適配器上還安裝有噴頭用固化光源夾具。

優選的是，所述氣源上設有基準氣壓精密調壓閥和打印噴頭精密調壓閥，所述基準氣壓精密調壓閥通過氣動滑塊電磁閥與氣動滑塊氣路連接，所述打印噴頭精密調壓閥通過打印噴頭電磁閥與打印噴頭氣路連接；所述氣動滑塊電磁閥通過氣動滑塊電磁閥繼電器與控制主板連接，所述打印噴頭電磁閥通過打印噴頭電磁閥繼電器與控制主板連接。

優選的是，所述氣動滑塊電磁閥繼電器、打印噴頭電磁閥繼電器以及控制主板與開關電源電連接。

優選的是，所述x軸絲杠移動副、y軸絲杠移動副、z軸絲杠移動副上均設有限位開關。