[實用新型]一種電磁同步切換的雙打印頭擠出系統

有效

• 申請號: 201821996355.0
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN209336103U
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 張海強;杜俊斌;趙建華;陳曉佳
• 申請（專利權）人: 中科院廣州電子技術有限公司
• 主分類號: B29C64/205
• 分類號: B29C64/205;B29C64/209;B29C64/321;B29C64/118;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 周友元;黃培智

本實用新型公開了一種電磁同步切換的雙打印頭擠出系統，包括基座、主動送料輪、兩個微型導軌滑塊、兩個打印頭組件、兩個磁性體、電磁鐵和定位組件，主動送料輪轉動安裝在基座正面，兩個微型導軌滑塊以呈豎向夾角的方式左右對稱布置在主動送料輪兩側，兩個打印頭組件分別豎直安裝在兩個微型導軌滑塊上，兩個磁性體分別安裝在打印頭組件頂部，電磁鐵水平安裝在基座正面，電磁鐵驅動磁性體帶動打印頭組件沿微型導軌滑塊中心線方向呈一定角度交替切換。本實用新型創新設計了兩個打印頭的運動夾角結構，僅使用一個驅動電機和一個電磁鐵，實現在切換打印頭高度差的同時完成送料組件工作狀態的同步切換，整體結構簡單可靠，易于實現。

技術領域

本實用新型涉及基于熔融堆積快速成型工藝的3D打印機，具體涉及一種電磁同步切換的雙打印頭擠出系統。

背景技術

基于熔融堆積快速成型工藝的三維打印機是通過將絲狀熱塑性材料從加熱的噴嘴熔融后擠出，按照零件每一層的預定軌跡，以固定的速率進行逐層打印堆積成三維物體。通常，熔融堆積快速成型工藝在制造有懸臂結構的物件時需要添加支撐。若三維打印機只有單打印頭設計結構，打印的物體和支撐只能用同一種材料來構建。盡管在打印過程中，可以通過控制打印頭的運行方式使得支撐部分變得較為疏松以達到便于剝離的目的，但由于是使用同一種材料，打印完成后在物體和支撐的邊界難以辨認造成剝離困難，支撐剝離時也容易造成物體精細結構損傷。為了解決該問題，目前，基于熔融堆積快速成型工藝的三維打印機打印多采用雙打印頭結構，其中一個打印頭用于熔融擠出ABS塑料等模型成型材料，另一個打印頭用于熔融擠出可容易物理剝離或化學剝離的支撐材料，剝離時不會損傷已成型的模型；當打印過程中需要擠出哪種材料時，系統控制切換機構將對應打印頭切換至工作狀態，實現兩個打印頭的交替打印。

已公開的三維打印機雙打印頭擠出系統可以分為兩類：一類是兩個打印頭始終處于同一高度，僅通過切換兩個送料組件的工作狀態實現雙打印頭的切換；另一類是兩個打印頭自動切換時不僅切換了兩個送料組件的工作狀態，而且打印頭的高度差也實現了切換。

一、兩個打印頭固定不動，僅切換兩個送料組件的工作狀態實現雙打印頭的切換，避免了切換打印頭過程中可能產生的高度定位誤差而影響打印物體的尺寸精度。但這種結構的兩個打印頭調平困難，打印過程中很容易刮傷已成型部分，并且噴嘴的流涎會嚴重影響模型的表面質量，同時送料組件的工作狀態切換需要依靠一套復雜的機械機構并借助外力才能實現切換，增加了擠出系統的重量，大大制約了打印速度的提高。

二、兩個打印頭切換時不僅切換了兩個送料組件的工作狀態，同時依靠絲料對流道的推力作用或者增設的驅動機構實現兩個打印頭高度差的切換，避免了打印過程中打印頭刮擦到已成型部分，減少了噴嘴流涎對模型表面質量的影響。但是依靠絲料對流道的推力作用實現打印頭高度差切換，容易受到材料自身熱學性能的影響導致推力大小變化從而降低了打印頭工作的可靠性，且依靠彈簧機構實現打印頭切換后的復位，對機械部件的加工和裝配精度有較高要求，質量難以控制，勢必影響兩個打印頭切換高度的精度；通過驅動機構實現兩個打印頭高度差的切換，需要依靠一套復雜的機械傳動、定位機構甚至增加驅動電機才能實現，增加了擠出系統的成本、體積和重量，極大的制約了打印速度的提高。

實用新型內容

針對上述現有技術的不足，本實用新型提供一種電磁同步切換的雙打印頭擠出系統，僅使用一個驅動電機和一個電磁鐵，即可簡單、準確、可靠的實現兩個打印頭的自動交替切換，進而實現兩種絲料的交替打印。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案為：