一种双导轨四色打印三维打印机的制作方法

本实用新型涉及3D打印设备领域，尤其涉及一种双导轨四色打印三维打印机。

背景技术：

3D打印作为智能制造三维数字化领域的一种新兴技术，国家大力推动大众创业，万众创新，目前正成为一股迅猛发展的技术潮流，3D打印是一个造物过程，它具备颠覆现有制造业生产模式的巨大潜力，将成为催生新一轮工业革命的关键技术。

目前市面上的3D打印供应商打印尺寸较小，打印速度比较慢，效率比较低，在打印领域中，PLA材料领域的打印都主要满足单一颜色打印，但是只能打印出单一色彩的三维模型。

因此，现有技术需要进一步改进和完善。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、可以四色打印的双导轨三维打印机。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种双导轨四色打印三维打印机，该三维打印机主要包括打印机本体、以及设置在打印机本体内的第一打印机构和第二打印机构、用于打印产品的工作台、用于放置打印耗材的料架、以及用于控制打印进程的控制器。所述工作台设置在打印工位上，所述第一打印机构和第二打印机构均设置在工作台上方，且第二打印机构的安装高度高于第一打印机构。所述料架安装在打印机本体的顶部。所述控制器分别与第一打印机构、第二打印机构和工作台电连接。

具体的，所述第一打印机构主要包括第一Y轴电机、第一Y轴导轨、第一X轴电机、第一X轴导轨和第一打印头。所述第一Y轴导轨设为两根，分别设置在第一X轴导轨的两端。所述第一Y轴电机设置在第一Y轴导轨端部，与第一Y轴导轨传动连接。所述第一X轴导轨与两根第一Y轴导轨互相垂直，在第一Y轴电机驱动下在第一Y轴导轨上滑行。所述第一X轴电机设置在第一X轴导轨端部，所述第一打印头设置在第一X轴导轨上，由第一X轴电机驱动第一打印头来回滑动。

具体的，所述第二打印机构主要包括第二Y轴电机、第二Y轴导轨、第二X轴电机、第二X轴导轨和第二打印头。所述第二Y轴导轨设为两根，分别设置在第二X轴导轨的两端。所述第二Y轴电机设置在第二Y轴导轨端部，与第二Y轴导轨传动连接。所述第二X轴导轨与两根第二Y轴导轨互相垂直，在第二Y轴电机驱动下在第二Y轴导轨上滑行。所述第二X轴电机设置在第二X轴导轨端部，所述第二打印头设置在第二X轴导轨上，由第二X轴电机驱动第二打印头来回滑动。

具体的，所述第一打印头和第二打印头采用双打印头结构，分别位于X轴导轨的前后两侧。每个打印头可插入一种颜色的打印材料，使用时可根据产品需求最多设置4种颜色的材料同时打印，大大提高了打印的效率、节省换料时间，同时获得更好的打印效果。

具体的，所述工作台主要包括打印平台、升降电机、升降螺杆、螺杆支撑座、以及传动皮带。所述打印平台水平设置在打印工位上。所述升降螺杆的一端穿过打印平台，并与打印平台螺纹连接，另一端设置在螺杆支撑座上；所述螺杆支撑座固定在打印机本体上。所述升降电机安装在螺杆支撑座上，所述传动皮带设置在升降电机和升降螺杆上，使升降电机驱动升降螺杆带着打印平台上下运动。

进一步的，为了避免传动皮带工作一段时间后变得松垮，本实用新型所述工作台还包括用于拉紧传动皮带的张紧轮。所述张紧轮设为两个，安装在电机的一侧，从而约束/张紧传动皮带，增大皮带的包角，更好地控制皮带的张紧力。优选的，本实用新型所述传动皮带采用同步带。

作为本实用新型的优选方案，为了提高打印平台升降的平稳性，本实用新型所述升降螺杆设为四根，分别位于打印平台的四个角落。该结构还有另一优点，在安装后调节打印平台的水平时，可将打印平台降到最低即可实现，相比传统打印平台的调平，效率更高，所需时间更少。

作为本实用新型的优选方案，为了简化导轨结构，提高导轨传动的平稳性，缩小导轨体积，本实用新型所述第一Y轴导轨、第一X轴导轨、第二Y轴导轨和第二X轴导轨均采用轨内同步结构。所述轨内同步结构包括支撑导轨、用于承载另一根导轨的滑块、驱动同步带、以及同步轮。所述支撑导轨水平设置，所述滑块设置在支撑导轨上，可沿支撑导轨来回滑动。所述同步轮设为两个，分别安装在支撑导轨的两端，并与电机传动连接。所述驱动同步带分别连接支撑导轨两端的同步轮。

进一步的，所述料架包括用于托住卷料的支撑杆、用于供打印线材穿过的开孔、以及用于托住支撑杆的固定座。所述固定座设为若干个，相间且并排地安装在打印机本体顶部。所述支撑杆可拆卸地安装在固定座上。所述开孔设置在打印机本体的顶部，位于支撑杆下方。

进一步的，为了方便工作人员能够及时发现和处理故障，本实用新型所述三维打印机还包括用于提示的报警装置。所述报警装置包括用于提示报警信息的三色灯、以及用于支撑三色灯的固定杆。所述固定杆的一端安装在打印机本体顶部，另一端竖直向上延伸。所述三色灯安装在固定杆的另一端上，与控制器电连接。

进一步的，为了避免外界对打印区域的干扰，本实用新型所述打印机本体顶部还设有封闭打印区域的上盖。所述上盖与打印机本体铰接，实现上盖的自由翻转，从而打开或盖住打印区域。

进一步的，为了方便工作人员了解打印进程或设定打印参数，本实用新型所述打印机本体的正面还设有用于显示系统状态和输入参数的触控屏。所述触控屏固定在打印机本体上，并与控制器电连接。

本实用新型的工作过程和原理是：打印前，将打印材料放到料架上，并将打印材料的线头穿过料架下方的开孔后，连接到对应的打印头内；通过触控屏设置好打印参数后，盖上上盖准备打印；打印时，第一打印机构和第二打印机构均可在打印平台上打印，当在同一个地方打印时，需要在程序上进行限制，只能由其中一个机构进行打印，而另一机构则打印其他区域，从而协调了两个机构的打印进程，避免两个机构之间产生干涉。本实用新型还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。

与现有技术相比，本实用新型还具有以下优点：

(1)本实用新型所提供的双导轨四色打印三维打印机通过增材制造技术熔融沉积制造工艺(FDM)，使用市场上现有的打印丝材，实现具有较高强度、低成本的打印耗材。

(2)本实用新型所提供的双导轨四色打印三维打印机能够实现模型大尺寸的快速打印，实现多颜色模型打印需求。

(3)本实用新型所提供的双导轨四色打印三维打印机通过熔融沉积制造工艺(FDM)，使用改进过后的打印机构及配套软件，实现打印机的多颜色快速打印。

(4)本实用新型所提供的双导轨四色打印三维打印机通过一台设备双导轨结构实现快速打印，增加了打印喷头，实现大尺寸模型打印要求。

(5)本实用新型所提供的双导轨四色打印三维打印机采用双层导轨结构，分别带着打印头在打印平台上协调工作，显著提升了打印的效率，同时增加了产品的颜色，使得在一件产品上同时打印多种颜色成为可能

附图说明

图1是本实用新型所提供的双导轨四色打印三维打印机的立体图。

图2是本实用新型所提供的双导轨四色打印三维打印机的结构示意图。

图3是本实用新型所提供的双导轨四色打印三维打印机的左视图。

上述附图中的标号说明：

1-打印机本体，11-上盖，12-触控屏，21-第一Y轴电机，22-第一Y轴导轨，23-第一X轴导轨，24-第一打印头，31-第二Y轴电机，32-第二Y轴导轨，33-第二X轴导轨，34-第二打印头，41-打印平台，42-升降电机，43-升降螺杆，44-螺杆支撑座，51-支撑杆，52-开孔，53-固定座，61-三色灯，62-固定杆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图1、图2和图3所示，本实用新型公开了一种双导轨四色打印三维打印机，该三维打印机主要包括打印机本体1、以及设置在打印机本体1内的第一打印机构和第二打印机构、用于打印产品的工作台、用于放置打印耗材的料架、以及用于控制打印进程的控制器。所述工作台设置在打印工位上，所述第一打印机构和第二打印机构均设置在工作台上方，且第二打印机构的安装高度高于第一打印机构。所述料架安装在打印机本体1的顶部。所述控制器分别与第一打印机构、第二打印机构和工作台电连接。

具体的，所述第一打印机构主要包括第一Y轴电机21、第一Y轴导轨22、第一X轴电机、第一X轴导轨23和第一打印头24。所述第一Y轴导轨22设为两根，分别设置在第一X轴导轨23的两端。所述第一Y轴电机21设置在第一Y轴导轨22端部，与第一Y轴导轨22传动连接。所述第一X轴导轨23与两根第一Y轴导轨22互相垂直，在第一Y轴电机21驱动下在第一Y轴导轨22上滑行。所述第一X轴电机设置在第一X轴导轨23端部，所述第一打印头24设置在第一X轴导轨23上，由第一X轴电机驱动第一打印头24来回滑动。

具体的，所述第二打印机构主要包括第二Y轴电机31、第二Y轴导轨32、第二X轴电机、第二X轴导轨33和第二打印头34。所述第二Y轴导轨32设为两根，分别设置在第二X轴导轨33的两端。所述第二Y轴电机31设置在第二Y轴导轨32端部，与第二Y轴导轨32传动连接。所述第二X轴导轨33与两根第二Y轴导轨32互相垂直，在第二Y轴电机31驱动下在第二Y轴导轨32上滑行。所述第二X轴电机设置在第二X轴导轨33端部，所述第二打印头34设置在第二X轴导轨33上，由第二X轴电机驱动第二打印头34来回滑动。

具体的，所述第一打印头24和第二打印头34采用双打印头结构，分别位于X轴导轨的前后两侧。每个打印头可插入一种颜色的打印材料，使用时可根据产品需求最多设置4种颜色的材料同时打印，大大提高了打印的效率、节省换料时间，同时获得更好的打印效果。

具体的，所述工作台主要包括打印平台41、升降电机42、升降螺杆43、螺杆支撑座44、以及传动皮带。所述打印平台41水平设置在打印工位上。所述升降螺杆43的一端穿过打印平台41，并与打印平台41螺纹连接，另一端设置在螺杆支撑座44上；所述螺杆支撑座44固定在打印机本体1上。所述升降电机42安装在螺杆支撑座44上，所述传动皮带设置在升降电机42和升降螺杆43上，使升降电机42驱动升降螺杆43带着打印平台41上下运动。

进一步的，为了避免传动皮带工作一段时间后变得松垮，本实用新型所述工作台还包括用于拉紧传动皮带的张紧轮。所述张紧轮设为两个，安装在电机的一侧，从而约束/张紧传动皮带，增大皮带的包角，更好地控制皮带的张紧力。优选的，本实用新型所述传动皮带采用同步带。

作为本实用新型的优选方案，为了提高打印平台41升降的平稳性，本实用新型所述升降螺杆43设为四根，分别位于打印平台41的四个角落。该结构还有另一优点，在安装后调节打印平台41的水平时，可将打印平台41降到最低即可实现，相比传统打印平台的调平，效率更高，所需时间更少。

作为本实用新型的优选方案，为了简化导轨结构，提高导轨传动的平稳性，缩小导轨体积，本实用新型所述第一Y轴导轨22、第一X轴导轨23、第二Y轴导轨32和第二X轴导轨33均采用轨内同步结构。所述轨内同步结构包括支撑导轨、用于承载另一根导轨的滑块、驱动同步带、以及同步轮。所述支撑导轨水平设置，所述滑块设置在支撑导轨上，可沿支撑导轨来回滑动。所述同步轮设为两个，分别安装在支撑导轨的两端，并与电机传动连接。所述驱动同步带分别连接支撑导轨两端的同步轮。

进一步的，所述料架包括用于托住卷料的支撑杆51、用于供打印线材穿过的开孔52、以及用于托住支撑杆51的固定座53。所述固定座53设为若干个，相间且并排地安装在打印机本体1顶部。所述支撑杆51可拆卸地安装在固定座53上。所述开孔52设置在打印机本体1的顶部，位于支撑杆51下方。

进一步的，为了方便工作人员能够及时发现和处理故障，本实用新型所述三维打印机还包括用于提示的报警装置。所述报警装置包括用于提示报警信息的三色灯61、以及用于支撑三色灯61的固定杆62。所述固定杆62的一端安装在打印机本体1顶部，另一端竖直向上延伸。所述三色灯61安装在固定杆62的另一端上，与控制器电连接。

进一步的，为了避免外界对打印区域的干扰，本实用新型所述打印机本体1顶部还设有封闭打印区域的上盖11。所述上盖11与打印机本体1铰接，实现上盖11的自由翻转，从而打开或盖住打印区域。

进一步的，为了方便工作人员了解打印进程或设定打印参数，本实用新型所述打印机本体1的正面还设有用于显示系统状态和输入参数的触控屏12。所述触控屏12固定在打印机本体1上，并与控制器电连接。

本实用新型的工作过程和原理是：打印前，将打印材料放到料架上，并将打印材料的线头穿过料架下方的开孔52后，连接到对应的打印头内；通过触控屏12设置好打印参数后，盖上上盖11准备打印；打印时，第一打印机构和第二打印机构均可在打印平台41上打印，当在同一个地方打印时，需要在程序上进行限制，只能由其中一个机构进行打印，而另一机构则打印其他区域，从而协调了两个机构的打印进程，避免两个机构之间产生干涉。本实用新型还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。