一种带有多喷头自动转换系统的3D打印机的制作方法

文档序号:12097066阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种带有多喷头自动转换系统的3D打印机,其特征在于,

包括机架,所述多喷头自动转换系统设置在机架上;

多喷头自动转换系统包括喷头库机构、机械手机构及沿X、Z向运动的移动喷头装置,机械手机构设置在喷头库机构和移动喷头装置之间;

所述喷头库机构包括旋转支架及沿旋转支架周向设置的若干个待用喷头;

移动喷头装置包括移动支架、打印喷头及设置在移动支架上且对打印喷头进行夹紧定位的夹紧机构;

机械手机构包括用于夹取并释放打印喷头、待用喷头的机械手及带动机械手在喷头库机构和移动喷头装置之间进行位置切换的旋转驱动部。

2.根据权利要求1所述的一种带有多喷头自动转换系统的3D打印机,其特征在于,

所述旋转支架包括相互连接的上盖板和下盖板,上盖板的外轮廓边缘沿其周向开设有若干个上开口槽,下盖板的外轮廓边缘沿其周向开设有若干个与上开口槽位置相对的下开口槽,待用喷头安置在上、下盖板之间,待用喷头的顶端卡在上开口槽内,待用喷头的底端卡在下开口槽内;

所述喷头库机构还包括带动旋转支架整体进行旋转的第一步进电机,第一步进电机设置在旋转支架的下方,第一步进电机的电机轴与旋转支架相连。

3.根据权利要求2所述的一种带有多喷头自动转换系统的3D打印机,其特征在于,

所述喷头库机构还包括带动上、下盖板同步旋转的第一舵机,上、下盖板之间通过联动轴相连;

所述喷头库机构还包括待用喷头限位组件,待用喷头限位组件包括上固定盘、下固定盘、沿上固定盘外围周圈设置且与上开口槽数量相等的上限位臂、沿下固定盘外围周圈设置且与下开口槽数量相等的下限位臂,所述上、下限位臂的位置相对,上固定盘设置在上盖板的下方,下固定盘设置在下盖板的上方,第一舵机带动上、下盖板旋转的过程中,上、下固定盘不随上、下盖板旋转,上盖板旋转至上开口槽与上限位臂相对的位置时,上限位臂堵住上开口槽,下限位臂堵住下开口槽。

4.根据权利要求1所述的一种带有多喷头自动转换系统的3D打印机,其特征在于,

所述机械手机构还包括彼此相连的机械臂和机械臂转轴,所述旋转驱动部包括第二步进电机,第二步进电机的电机轴与机械臂转轴相连;

所述机械手设置在机械臂的末端,机械手包括活动部和静止部,活动部和静止部配合形成用于抓取打印喷头、待用喷头的夹持间隙;所述机械臂上设置有带动活动部作直线往复运动的第一直线驱动部;

所述第一直线驱动部包括第二舵机及依次相连的曲柄、摇杆和连接板,第二舵机的输出轴与曲柄相连,连接板与活动部相连。

5.根据权利要求1所述的一种带有多喷头自动转换系统的3D打印机,其特征在于,

所述夹紧机构包括动夹持块、静夹持块以及带动动夹持块作直线往复运动的第二直线驱动部,打印时,打印喷头被夹紧在动、静夹持块之间,更换喷头时,动夹持块在第二直线驱动部的带动下向一侧移动以释放打印喷头;所述第二直线驱动部包括四杆机构和第三舵机,四杆机构的一端与第三舵机的输出轴相连、另一端与动夹持块相连,第三舵机设置在移动支架上。

6.根据权利要求1所述的一种带有多喷头自动转换系统的3D打印机,其特征在于,

所述机架上还设置有送丝装置;

所述送丝装置包括设置在打印喷头上方的料丝导向定位机构,料丝导向定位机构包括凸轮轴、凸轮轴安装座、带动凸轮轴旋转的第三步进电机、电磁铁安装板以及沿电磁铁安装板长度方向依次排布的若干个电磁铁,电磁铁安装板与凸轮轴安装座之间通过复位弹簧相连,各所述电磁铁上均开设有供料丝穿过的豁口;

所述第三步进电机带动凸轮轴转动,凸轮轴上的凸轮外轮廓推动电磁铁安装板实现Y向进给,所述凸轮轴上凸轮的尺寸使得当电磁铁沿Y轴方向运动至极限位时,电磁铁所夹持的料丝的中心线、打印喷头的中心线以及X轴处于同一平面内。

7.根据权利要求6所述的一种带有多喷头自动转换系统的3D打印机,其特征在于,

所述料丝导向定位机构还包括设置在移动支架上的上导料槽和下导料槽,上导料槽的中心线与下导料槽的中心线位于同一条直线上,下导料槽位于打印喷头的正上方。

8.根据权利要求6所述的一种带有多喷头自动转换系统的3D打印机,其特征在于,

所述送丝装置还包括料丝输送机构,料丝输送机构包括第四步进电机、主动滚轮和从动滚轮,第四步进电机、主动滚轮和从动滚轮均设置在移动支架上,主动滚轮由第四步进电机驱动,主动滚轮和从动滚轮之间配合形成给料间隙。

9.根据权利要求6所述的一种带有多喷头自动转换系统的3D打印机,其特征在于,

所述送丝装置还包括给料机构,给料机构位于料丝导向定位机构的上方;

所述给料机构包括料丝安装座和中心轴,中心轴固定在料丝安装座上,沿中心轴轴向设置有若干个能够绕中心轴相对转动的套筒,各个套筒上均缠绕有料丝,且不同颜色的料丝缠绕在不同的套筒上,各套筒绕中心轴转动时,各套筒均无轴向移位。

10.根据权利要求1所述的一种带有多喷头自动转换系统的3D打印机,其特征在于,

所述机架上还设置有带动移动支架作升降运动的Z向驱动机构以及带动移动支架作横向运动的X向驱动机构,所述机架上还设置有托盘,托盘位于打印喷头的下方,机架上还设置有带动托盘作纵向运动的Y向驱动机构。

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