一种可旋转切换的多打印头装置的制作方法

本发明涉及一种新型打印头装置，尤其涉及了一种可旋转切换式的多打印头装置。

背景技术：

fdm(fuseddepositionmodeling)是指工艺熔融沉积制造技术，其原理为将塑料丝材通过加热头挤出，通过计算机控制逐层堆积成型。其特点为设备成本低、应用普及率较高。目前fdm打印头已发展为双头，可以实现两种材料的打印，其中一个打印头打印主体材料，另外一个打印头可打印支撑材料。但目前市场上fdm双打印头或者多打印头的设计安装位置均是在同一水平面上，在非工作状态的打印头会有少量熔融丝材从喷嘴中流出，由于安装位置的高度差异或模型变形的问题，打印头在水平位置切换过程中会将多余流出的丝材粘附在打印模型上或者对打印模型产生剐蹭现象，最终将直接影响模型表面效果和产品质量。

目前应用的双头装置方式仅为两个熔融挤出头简单叠加，并无高度调节装置，而且由于其设计方式及安装位置的缘故无法更换为其他类型的打印头。针对产品应用的多元化，未来将发展出多模式复合打印，如将丝材和液态材料的混合打印，而目前fdm的双头打印方式则无法满足这一需求。因此针对目前fdm双头打印的缺点及未来应用需求，有待开发出一种模块化、高度可调的多打印头装置。

技术实现要素：

针对现有的fdm双打印头所存在的问题，本发明提供一种可旋转切换的多打印头装置。可实现多个打印头的旋转切换，且可模块化更换不同类型的打印头，如将其中熔融挤出头更换为气压挤出头则可以应用于多形态材料(如丝材+流体态)的复合打印。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

所述一种可旋转切换的多打印头装置，其特征在于：包括固定盒、旋转模块、安装架及多个打印头；

所述固定盒为多打印头装置与外部运动机构相连的连接部件；

所述固定盒中固定安装有固定块；旋转模块和固定块通过轴承连接；

所述旋转模块包括旋转动力系统、轴承和摆臂结构；其中摆臂结构为扇形结构，其圆心一端嵌入有轴承，并通过轴与旋转动力系统相连接，旋转动力系统能够带动摆臂结构绕轴转动；摆臂结构圆周一端沿周向均布有多个安装架，每个安装架上固定有一个打印头。

进一步的优选方案，所述一种可旋转切换的多打印头装置，其特征在于：安装架上有标准安装孔与摆臂结构相连接，安装架的形式能够根据打印头的形式进行调整，满足打印头的安装位置固定要求。

进一步的优选方案，所述一种可旋转切换的多打印头装置，其特征在于：打印头为多个不同类型或同类型打印头。

进一步的优选方案，所述一种可旋转切换的多打印头装置，其特征在于：所述安装架沿摆臂结构的法向安装。

进一步的优选方案，所述一种可旋转切换的多打印头装置，其特征在于：所述固定盒上有标准安装孔，通过螺钉连接的方式能够集成至不同的运动机构上，所述运动机构为机械臂或者滑轨。

进一步的优选方案，所述一种可旋转切换的多打印头装置，其特征在于：所述旋转动力系统还包括程序控制模块，能够控制旋转动力系统的旋转角度；所述旋转角度根据打印头的数量及安装位置确定。

有益效果

应用本发明的多打印头装置，可以解决目前在打印过程中由于打印头切换所引起的剐蹭问题；而且也可应用本发明装置，安装不同功能的打印头实现复合打印制造。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的一种可旋转切换的多打印装置示意图

其中：1、旋转动力系统(含固定块)；2、固定盒；3、连接轴；4、轴承；5、摆臂；6、打印头；7、安装架。

图2为实施例1附图，可旋转的双打印头装置，其中两个打印头均为fdm打印头。

图3是实施例2附图,可旋转的双打印头装置，其中一个头为fdm，一个为气压挤出头。

图4是实施例3附图，可旋转切换的双打印头装置，配置两个气压挤出头。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提出的可旋转切换的多打印头装置，包括固定盒、旋转模块、安装架及多个打印头。

所述固定盒为多打印头装置与外部运动机构相连的连接部件。所述固定盒中固定安装有固定块；旋转模块和固定块通过轴承连接。

所述旋转模块包括旋转动力系统、轴承和摆臂结构。其中摆臂结构为扇形结构，其圆心一端嵌入有轴承，并通过轴与旋转动力系统相连接，旋转动力系统能够带动摆臂结构绕轴转动。摆臂结构圆周一端沿周向均布有多个安装架，每个安装架上固定有一个打印头。通过以轴承中心旋转带动打印头的旋转切换，有效避免打印过程中打印头切换引起的剐蹭现象，同时由于旋转切换留出位置空间方便清理熔融丝材。

所述打印头安装架上有标准安装孔与摆臂结构相连接，安装架的形式可根据打印头的形式进行调整，满足打印头的安装位置固定要求。

所述多个打印头，是指该装置可包含1～n个打印头，打印头可为多个不同类型或同类型打印头，例如可安装多个fdm熔融挤出头、可以混合安装fdm熔融挤出头及气压挤出头或喷墨头等。

所述1～n个打印头安装在安装架上，安装架的安装位置沿摆臂结构的法向,由旋转模块旋转一定角度带动打印头从而实现切换。

所述旋转动力系统还包括程序控制模块，能够控制旋转动力系统的旋转角度；所述旋转角度根据打印头的数量及安装位置确定。

所述固定盒上有标准安装孔，通过螺钉连接的方式能够集成至不同的运动机构上，所述运动机构为机械臂或者滑轨。

下面给出相关实施例：

实施例1：双fdm熔融挤出头。附图2展示了本发明装置的双fdm打印头的应用案例。在该装置上装设了两个fdm的熔融挤出头，通过舵机旋转带动两个打印头的切换，可有效避免打印过程中打印头对模型的剐蹭。目前应用fdm可以实现pla、pc、abs等丝材的打印。其中两个打印头可以打印同种丝材，可以打印不同种类的丝材。如打印头1打印abs丝材，打印头2打印pc丝材，在同一模型上可以实现两种不同材料的打印。

实施例2：一个fdm熔融挤出头和一个气动挤出头。附图3展示了采用本发明装置的双头应用案例，其中打印头1为fdm打印头，打印头2为气动挤出头。打印头1可以用于打印pla、abs、pc、petg、pctg等丝材。打印头2可以用于打印导电浆料，如金、银、铜、碳浆、镍浆、氧化铁浆料等，可以用于打印介质浆料，如陶瓷浆料、玻璃浆料、有机树脂材料等。在模型打印过程中，可以采用打印头1实现基材的打印，打印头2可以在基材上实现导电线路的打印，从而实现复合打印，满足复合材料、功能结构的打印实现。

实施例3：两个气动挤出头。附图4展示了本发明装置的双打印头应用案例。两个打印头均为气动挤出打印头。如在实例2中所述，气动打印头可以实现导电和介电材料的打印。打印头1打印介电材料，打印头2打印导电材料，打印过程辅助其他固化手段(如加热、光照等条件，根据浆料特性选择)，可以实现诸如pcb板、ltcc等复合功能结构的3d打印实现，未来可应用该复合3d打印的方法开发新材料及多功能结构。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。