[發明專利]多噴頭3D打印系統

有效

• 申請號: 202011059444.4
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112172130B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 劉勇;楊勇
• 申請（專利權）人: 武漢巖碩科技有限公司
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/209;B29C64/236;B33Y30/00
• 代理公司: 武漢維盾知識產權代理事務所(普通合伙) 42244
• 代理人: 彭永念

本發明提供一種多噴頭3D打印系統，包括支架，噴頭支架與支架活動連接，噴頭支架與支架之間沿Y向相對往復運動，換行氣缸一端與噴頭支架連接，另一端與支架連接；噴頭支架上設有多個沿著X軸運行的X向小車，在每個X向小車上設有噴頭，噴頭與X向小車之間沿Y向相對往復運動。通過設置多個X向小車，并在每個X向小車設置一個可沿Y向往復運動的噴頭，配合可切換位置的噴頭支架，能夠實現在提高工作效率的同時，大幅降低控制難度，控制方法和通常的單噴頭方案基本相同，能夠降低對操作人員的要求。本發明的方案使每個噴頭都具有獨立的Y向驅動，與共用Y向驅動的方案相比，能夠大幅提高加工效率。

技術領域

本發明涉及3D打印領域，特別是一種多噴頭3D打印系統。

背景技術

3D打印作為小批量零件的成型技術得到廣泛的應用，它是利用噴頭將料絲加熱后噴出，層層堆疊實現3D零件成型。現有的3D打印存在耗時較長的問題。為克服該問題，現有技術中提出了多噴頭打印以縮短打印時間的方案，例如中國專利文獻CN111619113A記載的一種多噴頭結構3D打印機及其打印方法。CN111376478A一種多噴頭3D打印機出料口相對坐標標定裝置。但是上述的多噴頭方案，存在控制較為復雜的問題，例如同時控制多個噴頭進行工作，需要獨立對每個噴頭的供料進行控制，隨著噴頭的增多，現有的通用控制芯片，例如STM32系列單片機存在輸出通道不足的問題，而采用多芯片的方案，又涉及各個芯片之間互相協調的問題。而且在控制軟件編程過程中，由于各個噴頭之間工作范圍必須存在互相重疊的問題，對各個部分的劃分需要根據不同的零件重新設計，控制難度較高，尤其是存在需要針對每個不同零件重新編寫控制軟件或者需要較多的設定參數的問題，這影響了工作效率，且對操作人員也提出更高的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種多噴頭3D打印系統，能夠在提高工作效率的同時，大幅降低控制難度，控制方法和通常的單噴頭方案基本相同，能夠降低對操作人員的要求。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種多噴頭3D打印系統，包括支架，噴頭支架與支架活動連接，噴頭支架與支架之間沿Y向相對往復運動，換行氣缸一端與噴頭支架連接，另一端與支架連接；

噴頭支架上設有多個沿著X軸運行的X向小車，在每個X向小車上設有噴頭，噴頭與X向小車之間沿Y向相對往復運動。

優選的方案中，還設有工件平臺，工件平臺位于噴頭支架下方，工件平臺與升降驅動機構連接。

優選的方案中，所述的升降驅動機構的結構為，工件平臺通過豎直導軌與支架滑動連接，工件平臺上固設有螺母；

絲桿兩端通過軸承支承在支架上，絲桿與螺母螺紋連接，Z向電機的輸出軸與絲桿固定連接，Z向電機固定安裝在支架上。

優選的方案中，所述的Z向電機為伺服電機；

在支架上設有上限位開關和下限位開關，上限位開關和下限位開關位于工件平臺行程的兩端，用于限制工件平臺的行程。

優選的方案中，換行氣缸設有兩個工作位置，即換行氣缸沿Y向行程范圍的兩端；

噴頭與X向小車之間的Y向行程范圍大于換行氣缸的行程范圍。

優選的方案中，在噴頭支架上設有多個X向導軌，多個X向小車分別與各個X向導軌滑動連接；

在噴頭支架設有多個主動輪，主動輪與X向電機連接，在與主動輪相對的另一端設有多個從動輪，主動輪與從動輪之間通過同步帶連接，各個X向小車分別與各個同步帶固定連接，以驅動X向小車沿著X向往復運動。

優選的方案中，X向小車的結構為：X向小車上設有沿Y向的Y向導軌，噴頭與第一Y向導軌和第二Y向導軌滑動連接，在X向小車上固設有Y向電機，Y向電機通過傳動機構與噴頭連接，以驅動噴頭沿Y向往復運動。