一种多方位自动化调节与更换打印原料的3D打印机的制作方法

本发明涉及3d打印技术领域，特别涉及一种多方位自动化调节与更换打印原料的3d打印机。

背景技术：

3d打印机是快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的设备，3d打印机以最低的成本，最短的周期，帮助人们完成设计，只需一键式操作，即可以轻松自动打印出模型，因此深受人们喜爱，但是，3d打印机还存在种种不足，如何使得3d打印机更加智能化成为了一大难题，如今，人们都是需要人工更换打印原料，喷头进行打印喷涂时，现有的多自由度调节喷头进行打印时容易发生偏差导致打印物的外型的异样，且需要人工对打印物外壁进行喷涂美化，过程繁琐，更换打印原料时，人员需要长期待在原地以防没有及时更换原料造成打印工作中断，且人员更换原料时需要借助工具对机械进行部分卸除后拿离用完的原料再更换上新的原料，过程所耗时间长，劳动强度大与效率低。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种多方位自动化调节与更换打印原料的3d打印机，可以解决对现有3d打印机打印过程中需要人工更换打印原料，喷头进行打印喷涂时，现有的多自由度调节喷头进行打印时容易发生偏差导致打印物的外型的异样，且需要人工对打印物外壁进行喷涂美化，过程繁琐，更换打印原料时，人员需要长期待在原地以防没有及时更换原料造成打印工作中断，且人员更换原料时需要借助工具对机械进行部分卸除后拿离用完的原料再更换上新的原料，过程所耗时间长，劳动强度大和效率低等难题，可以实现3d打印机多方位自动化调节与更换打印原料的功能，自动化更换原料，多自由度限位固定调节，且喷涂位置不发生偏差，自动化打印与喷涂，无需人员长期现场操作，耗费时间短，且具有操作简单、劳动强度小与工作效率高等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种多方位自动化调节与更换打印原料的3d打印机，包括本体、多自由度调节装置和自动换料装置，多自由度调节装置带动本体上的喷头进行打印，自动换料装置对缠有原料塑料丝的供料轮进行自动换取，所述的本体的内壁上安装有多自由度调节装置，本体的左端外壁上安装有自动换料装置。

所述的多自由度调节装置包括两个升降机构、横向机构和喷头机构，两个升降机构安装在本体的两内壁上，且两个升降机构对称布置，两个升降机构之间通过横向机构相连，横向机构的下端安装有喷头机构，两个升降机构与横向机构相互配合带动喷头机构调节到指定位置，喷头机构夹取本体上的喷头进行调节后进行喷涂打印，多自由度调节装置带动本体上的喷头进行多自由度的调节，且在调节过程中进行固定限位使得喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，自动化打印与喷涂，无需人工操作，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的自动换料装置包括换料机构、输送机构、两个切换支撑机构和辅助机构，换料机构安装在本体的侧壁上端，输送机构安装在本体的侧壁中部，两个切换支撑机构安装在本体的侧壁上，且两个切换支撑机构对称安装，辅助机构安装在本体的侧壁低端，换料机构对缠有原料塑料丝的供料轮进行限位输送，输送机构对输送来的缠有原料塑料丝的供料轮进行限位工作与更换，两个切换支撑机构对输送机构进行辅助支撑，辅助机构辅助输送到输送机构上的供料轮进行二次输送，自动换料装置对打印原料进行自动化更换，无需人员长期现场操作，也不会因原料更换不及时出现工作中断的情况，自动化更换原料，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的升降机构包括固电机、丝杠、移动块、两个固板、u型滑架、固滑槽、两个配合支链、两个限位支链、两个微滑槽、两个固电动滑块、两个移滑板、调节板、两个移滑槽、辅板、辅电机、辅齿轮和辅齿条，固电机通过底座安装在上侧固板上，固电机通过联轴器与丝杠相连，丝杠的下端通过轴承安装在下侧固板上，两个固板安装在本体上，丝杠上设置有移动块，移动块安装在u型滑架上，u型滑架通过滑动配合的方式与固滑槽相连，固滑槽对称安装在本体的内壁上，u型滑架的一端安装有两个限位支链，且两个限位支链对称布置，限位支链的外侧通过滑动配合的方式与微滑槽相连，微滑槽安装在本体内壁上，两个配合支链安装在本体内壁上，两个配合支链对称安装，且配合支链与限位支链相对应，u型滑架的另一端安装有两个固电动滑块，固电动滑块上安装有移滑板，两个移滑板上安装有调节板，调节板上安装有两个移滑槽，且两个移滑槽对称布置，两个移滑槽通过滑动配合的方式与辅板相连，辅板的后端通过底座安装有辅电机，辅电机的输出轴上安装有辅齿轮，辅齿轮上啮合有辅齿条，辅齿条安装在辅板上，固电机带动丝杠进行转动，移动块在丝杠上进行升降，移动块带动u型滑架在固滑槽上移动，两个限位支链对两个配合支链进行卡位调节，两个固电动滑块带动两个移滑板进行前后移动，辅电机通过齿轮齿的传动方式进行转动，辅电机带动辅板在两个移滑槽上进行升降运动，两个升降机构带动横向机构进行自动化升降与前后移动运动，同时，两个升降机构可以带动横向机构进行微调升降的运动可以更加精密进行升降打印与喷涂，调节过程中进行固定限位使得打印与喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，无需人工操作，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的配合支链包括两个l型固架和限位块，两个l型固架安装在本体内壁上，且两个l型固架对称布置，l型固架的内壁上均匀安装有限位块，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的限位支链包括限位框、伸缩气缸、配板、配电机、锥螺纹、卡块、配合板、弹簧、伸缩一杆和移杆，限位框的内端安装在u型滑架上，且限位框上设置有配合槽，限位框的外端安装在移杆上，伸缩气缸的底端安装在u型滑架上，伸缩气缸的顶端安装在配板上，配板上安装有配电机，配电机的输出轴上安装有锥螺纹，锥螺纹通过轴承安装在配合板上，配合板上安装有伸缩一杆，伸缩一杆的底端安装在限位框的底端，锥螺纹通过螺纹的传动方式与卡块相连，卡块通过滑动配合的方式与配合槽相连，卡块上安装在弹簧的一端，卡块卡在限位块上，弹簧的另一端安装在限位框的内壁上，伸缩气缸带动配板进行移动调节，配电机带动锥螺纹进行转动，旋转的锥螺纹在向右移动时通过螺纹的传动方式将卡块向两侧伸出，卡块对限位块进行限位固定，伸缩一杆对配合板起到支撑伸缩的作用，弹簧对卡块起到伸缩的作用，调节过程中进行固定限位使得打印与喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的横向机构包括横板、固齿条、固齿轮、移电机、u型辅架、直滑槽、两个l型配架、两个t型柱、两个直螺纹、两个圆框、两个稳电机、两个稳一板、伸缩二板和微滑槽，横板安装在两个辅板之间，且横板上设置有矩形槽，矩形槽的侧壁上安装有固齿条，固齿条上啮合有固齿轮，固齿轮安装在移电机的输出轴上，移电机安装在u型辅架上，u型辅架通过滑动配合的方式与直滑槽相连，且直滑槽对称安装在横板的下端，横板的左右两侧安装有两个l型配架，且两个l型配架对称布置，l型配架上设置有滑动槽，滑动槽通过滑动配合的方式与t型柱相连，t型柱的内侧安装在u型辅架上，t型柱的外侧安装有直螺纹，直螺纹通过螺纹的传动方式与圆框相连，圆框安装在稳电机的输出轴上，稳电机安装在稳一板上，稳一板上对称安装有伸缩二板，伸缩二板通过配合的方式与微滑槽相连，微滑槽对称安装在l型配架上，移电机通过齿轮齿条的传动方式进行移动，移电机带动u型辅架与直滑槽进行辅助移动，当u型辅架移动到工作位置时，两个稳电机同时带动两个圆框进行转动，两个圆框与两个直螺纹通过螺纹的传动方式进行相向移动直到两个圆框的内侧端面与两个l型配架的外壁进行卡紧，使得两个圆框与两个t型柱对两个l型配架进行限位，伸缩二板起到辅助伸缩与移动的作用，横向机构带动喷头机构进行左右移动时进行限位固定，确保了打印与喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的喷头机构包括喷头气缸、多级伸缩杆、喷一板、喷头电机、喷气缸、喷杆、喷滑槽、l型喷架、喷二板和两个抓取支链，喷头气缸的底端安装在横向机构的下端，喷头气缸的顶端安装在喷一板上，多级伸缩杆的底端均匀安装在横向机构上，多级伸缩杆的顶端安装在喷一板上，喷一板上安装有喷头电机，喷头电机的输出轴安装在l型喷架上，l型喷架上安装有喷滑槽，喷滑槽通过滑动配合的方式与喷杆相连，喷杆安装在喷一板上，l型喷架上通过销轴安装有喷气缸，喷气缸的顶端通过销轴安装在喷二板上，喷二板通过铰链安装在l型喷架上，喷二板的下端安装有两个抓取支链，喷头机构带动两个抓取支链进行升降、转动与角度调节直到两个抓取支链调节到合适的位置，喷头机构带动两个抓取支链进行多自由度调节，确保了本体上的喷头可以打印与喷涂到任意位置，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的抓取支链包括矩板、抓气缸、两个弧架、微气缸、配合环和直柱，抓气缸的底端通过销轴安装在喷二板上，抓气缸的顶端通过销轴安装在矩板上，矩板通过销轴安装在喷二板上，矩板的下端通过销轴安装有两个弧架，两个弧架相向布置，且弧架外侧设置有圆槽，后端的弧架安装有微气缸，微气缸的顶端安装在配合环上，直柱穿过圆槽安装在后端的弧架上，且直柱位于配合环内，通过人工的方式将本体上的打印喷头放入到两个弧架内，微气缸带动配合环在直柱内进行移动直到两个弧架将打印喷头的外壁夹稳，夹紧稳固，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的换料机构包括连一板、固框、滑一槽、滑一块、滑二块、连五板、滑二槽、插板、圆螺纹、连二板、旋转电机、连三板、换料气缸、连四板、连六板、供料轮、两个斜气缸和两个卡板，连一板安装在本体的侧壁上，连一板的下端安装有固框，固框的左右两端对称设置有两个长形槽，长形槽的侧壁上对称设置有滑一槽，滑一槽通过滑动配合的方式与滑一块相连，滑一块安装在连五板上，连五板上安装有滑二槽，滑二槽通过滑动配合的方式与滑二块相连，滑二块对称安装在插板上，插板通过螺纹的传动方式与圆螺纹相连，圆螺纹安装在连二板上，连二板安装在旋转电机的输出轴上，旋转电机通过底座安装在连三板，连三板安装在换料气缸上，换料气缸的底端安装在连四板上，连四板安装在固框的内壁上，固框的下端内壁上安装有连六板，连六板上通过销轴安装有两个斜气缸，且两个斜气缸对称布置，斜气缸的顶端通过销轴安装在卡板上，卡板通过销轴安装在固框的下端，供料轮套在固框的外壁上，工作人员通过人工的方式将供料轮从换料机构的下端套在固框外壁上，当自动换料装置需要更换供料轮时，换料气缸在滑一槽与滑一块的辅助下带动连三板进行升降，旋转电机带动连二板进行旋转，连二板上的圆螺纹与插板通过螺纹的传动方式进行移动，插板在滑二块与滑二槽的辅助下插入到输送出去供料轮的上一个供料轮下端，两个斜气缸带动两个卡板进行角度调节使得供料轮输送至输送机构上，对供料轮自动化限位与输出，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的输送机构包括弯曲管、连七板、输送气缸、输送柱、卡紧块、固圆柱、限位槽、限圆柱、橡胶套、上气缸和圆环板，固圆柱安装在本体的侧壁上，固圆柱的左端设置有卡紧槽，固圆柱的中部设置有限位槽，固圆柱的外壁安装有圆环板，圆环板上安装有上气缸，上气缸的顶端安装在限圆柱上，限圆柱位于限位槽内，卡紧块位于卡紧槽内，且卡紧块的右端设置有通槽，卡紧块的左端安装有输送柱，输送柱上安装有输送气缸，输送气缸的底端安装在连七板上，连七板安装在弯曲管的下端，弯曲管通过滑动配合的方式与输送柱相连，弯曲管的下端外壁上安装有橡胶套，弯曲管的上端位于固框的正下方，输送气缸带动卡紧块进行左右移动，上气缸带动限圆柱进行升降，橡胶套增大了摩擦力，缠绕有打印原料的供料轮在输送机构上进行工作，自动化更换原料，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的切换支撑机构包括连八板、一号支链和二号支链，连八板安装在本体的侧壁上，连八板的中部安装有一号支链，连八板的左端安装有二号支链，当供料轮输送至输送机构后，输送气缸带动卡紧块与固圆柱的卡紧槽进行卡紧，上气缸带动限圆柱对卡紧块上的通槽进行限位，两个一号支链对输送机构进行二次固定，当辅助机构带动供料轮进行移动时，两个一号支链远离输送机构，两个二号支链对输送机构进行二次固定，辅助机构带动供料轮移动到圆环板的右侧，当供料轮需要更换时，两个一号支链与两个二号支链相向运动对输送机构的外壁进行限位固定，上气缸带动限圆柱上升，输送气缸带动卡紧块向左调节直到供料轮掉落，更换原料过程中起到支撑的作用，防止在输送供料轮时输送机构因没有固定而出现掉落的现象，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的一号支链和二号支链为结构均一致的相同支链，所述的一号支链包括伸缩卡板、卡位槽和一号气缸，伸缩卡板安装在连八板上，伸缩卡板的内侧设置有卡位槽，且卡位槽的直径与橡胶套的外壁直径大小相同，伸缩卡板的外侧壁安装有一号气缸，一号气缸的顶端安装在伸缩卡板的内侧壁上，一号气缸带动伸缩卡板进行伸缩，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的辅助机构包括连九板、两个辅助气缸、连十板、辅电动滑块、连板和两个爪移支链，连九板安装在本体的侧壁上，连九板安装有两个辅助气缸，两个辅助气缸的顶端安装在连十板上，连十板上安装有辅电动滑块，辅电动滑块上设置有连板，连板的上端安装有两个爪移支链，且两个爪移支链相向布置，两个辅助气缸带动连十板进行升降，辅电动滑块带动连板上的两个爪移支链进行移动，两个爪移支链对供料轮进行抓取，辅助机构自动化带动供料轮移动到工作位置，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的爪移支链包括抓板、抓爪、连气缸和固气缸，抓板的下端通过铰链安装在连板上，连气缸通过销轴安装在连板与抓板之间，抓板的上端通过铰链安装在抓爪上，固气缸通过销轴安装在抓板与抓爪之间，连气缸带动抓板进行角度调节，固气缸带动抓爪进行角度调节，减小了劳动强度，提高了工作效率。

工作时，首先，本体开始工作，第二步，多自由度调节装置上的两个升降机构开始工作，升降机构上的固电机带动丝杠进行转动，移动块在丝杠上进行升降，移动块带动u型滑架在固滑槽上移动，两个限位支链对两个配合支链进行卡位调节，两个固电动滑块带动两个移滑板进行前后移动，辅电机通过齿轮齿的传动方式进行转动，辅电机带动辅板在两个移滑槽上进行升降运动，之后，两个限位支链开始工作，伸缩气缸带动配板进行移动调节，配电机带动锥螺纹进行转动，旋转的锥螺纹在向右移动时通过螺纹的传动方式将卡块向两侧伸出，卡块对限位块进行限位固定，伸缩一杆对配合板起到支撑伸缩的作用，弹簧对卡块起到伸缩的作用，之后，横向机构开始工作，横向机构上的移电机通过齿轮齿条的传动方式进行移动，移电机带动u型辅架与直滑槽进行辅助移动，当u型辅架移动到工作位置时，两个稳电机同时带动两个圆框进行转动，两个圆框与两个直螺纹通过螺纹的传动方式进行相向移动直到两个圆框的内侧端面与两个l型配架的外壁进行卡紧，使得两个圆框与两个t型柱对两个l型配架进行限位，伸缩二板起到辅助伸缩与移动的作用，然后，喷头机构开始工作，喷头机构上的喷头机构带动两个抓取支链进行升降、转动与角度调节直到两个抓取支链调节到合适的位置，两个抓取支链开始工作，通过人工的方式将本体上的打印喷头放入到两个弧架内，微气缸带动配合环在直柱内进行移动直到两个弧架将打印喷头的外壁夹稳，第三步，自动换料装置上的换料机构开始工作，工作人员通过人工的方式将供料轮从换料机构的下端套在固框外壁上，当自动换料装置需要更换供料轮时，换料气缸在滑一槽与滑一块的辅助下带动连三板进行升降，旋转电机带动连二板进行旋转，连二板上的圆螺纹与插板通过螺纹的传动方式进行移动，插板在滑二块与滑二槽的辅助下插入到输送出去供料轮的上一个供料轮下端，两个斜气缸带动两个卡板进行角度调节使得供料轮输送至输送机构上，之后，输送机构开始工作，输送气缸带动卡紧块进行左右移动，上气缸带动限圆柱进行升降，橡胶套增大了摩擦力，之后，两个切换支撑机构开始工作，当供料轮输送至输送机构后，输送气缸带动卡紧块与固圆柱的卡紧槽进行卡紧，上气缸带动限圆柱对卡紧块上的通槽进行限位，两个一号支链对输送机构进行二次固定，当辅助机构带动供料轮进行移动时，两个一号支链远离输送机构，两个二号支链对输送机构进行二次固定，辅助机构带动供料轮移动到圆环板的右侧，当供料轮需要更换时，两个一号支链与两个二号支链相向运动对输送机构的外壁进行限位固定，上气缸带动限圆柱上升，输送气缸带动卡紧块向左调节直到供料轮掉落，一号支链开始工作，一号气缸带动伸缩卡板进行伸缩，之后，辅助机构开始工作，辅助机构上的两个辅助气缸带动连十板进行升降，辅电动滑块带动连板上的两个爪移支链进行移动，两个爪移支链对供料轮进行抓取，之后，两个爪移支链开始工作，连气缸带动抓板进行角度调节，固气缸带动抓爪进行角度调节，可以实现3d打印机多方位自动化调节与更换打印原料的功能。

本发明的有益效果在于：

1、本发明可以解决对现有3d打印机打印过程中需要人工更换打印原料，喷头进行打印喷涂时，现有的多自由度调节喷头进行打印时容易发生偏差导致打印物的外型的异样，且需要人工对打印物外壁进行喷涂美化，过程繁琐，更换打印原料时，人员需要长期待在原地以防没有及时更换原料造成打印工作中断，且人员更换原料时需要借助工具对机械进行部分卸除后拿离用完的原料再更换上新的原料，过程所耗时间长，劳动强度大和效率低等难题，可以实现3d打印机多方位自动化调节与更换打印原料的功能，自动化更换原料，多自由度限位固定调节，且喷涂位置不发生偏差，自动化打印与喷涂，无需人员长期现场操作，耗费时间短，且具有操作简单、劳动强度小与工作效率高等优点；

2、本发明设置有多自由度调节装置，多自由度调节装置带动本体上的喷头进行多自由度的调节，且在调节过程中进行固定限位使得打印与喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，自动化打印与喷涂，无需人工操作，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率；

3、本发明设置有自动换料装置，自动换料装置对打印原料进行自动化更换，无需人员长期现场操作，也不会因原料更换不及时出现工作中断的情况，自动化更换原料，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的本体与多自由度调节装置之间的结构示意图；

图3是本发明u型滑架与限位支链之间的结构示意图；

图4是本发明图3的剖视图；

图5是本发明横向机构与喷头机构之间的结构示意图；

图6是本发明本体与自动换料装置之间的结构示意图；

图7是本发明换料机构的结构示意图；

图8是本发明图7的剖视图；

图9是本发明本体与输送机构之间的结构示意图；

图10是本发明图9的剖视图；

图11是本发明图2的x向局部放大图；

图12是本发明图2的y向局部放大图；

图13是本发明图2的e向局部放大图；

图14是本发明图5的z向局部放大图；

图15是本发明图5的a向局部放大图；

图16是本发明图6的f向局部放大图；

图17是本发明图7的d向局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

如图1至图17所示，为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种多方位自动化调节与更换打印原料的3d打印机，包括本体1、多自由度调节装置2和自动换料装置4，多自由度调节装置2带动本体1上的喷头进行打印，自动换料装置4对缠有原料塑料丝的供料轮427进行自动换取，所述的本体1的内壁上安装有多自由度调节装置2，本体1的左端外壁上安装有自动换料装置4。

所述的多自由度调节装置2包括两个升降机构21、横向机构24和喷头机构26，两个升降机构21安装在本体1的两内壁上，且两个升降机构21对称布置，两个升降机构21之间通过横向机构24相连，横向机构24的下端安装有喷头机构26，两个升降机构21与横向机构24相互配合带动喷头机构26调节到指定位置，喷头机构26夹取本体1上的喷头进行调节后进行喷涂打印，多自由度调节装置2带动本体1上的喷头进行多自由度的调节，且在调节过程中进行固定限位使得喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，自动化打印与喷涂，无需人工操作，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的自动换料装置4包括换料机构41、输送机构43、两个切换支撑机构45和辅助机构46，换料机构41安装在本体1的侧壁上端，输送机构43安装在本体1的侧壁中部，两个切换支撑机构45安装在本体1的侧壁上，且两个切换支撑机构45对称安装，辅助机构46安装在本体1的侧壁低端，换料机构41对缠有原料塑料丝的供料轮427进行限位输送，输送机构43对输送来的缠有原料塑料丝的供料轮427进行限位工作与更换，两个切换支撑机构45对输送机构43进行辅助支撑，辅助机构46辅助输送到输送机构43上的供料轮427进行二次输送，自动换料装置4对打印原料进行自动化更换，无需人员长期现场操作，也不会因原料更换不及时出现工作中断的情况，自动化更换原料，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的升降机构21包括固电机211、丝杠212、移动块213、两个固板214、u型滑架215、固滑槽216、两个配合支链217、两个限位支链218、两个微滑槽228、两个固电动滑块220、两个移滑板221、调节板222、两个移滑槽223、辅板224、辅电机225、辅齿轮226和辅齿条227，固电机211通过底座安装在上侧固板214上，固电机211通过联轴器与丝杠212相连，丝杠212的下端通过轴承安装在下侧固板214上，两个固板214安装在本体1上，丝杠212上设置有移动块213，移动块213安装在u型滑架215上，u型滑架215通过滑动配合的方式与固滑槽216相连，固滑槽216对称安装在本体1的内壁上，u型滑架215的一端安装有两个限位支链218，且两个限位支链218对称布置，限位支链218的外侧通过滑动配合的方式与微滑槽228相连，微滑槽228安装在本体1内壁上，两个配合支链217安装在本体1内壁上，两个配合支链217对称安装，且配合支链217与限位支链218相对应，u型滑架215的另一端安装有两个固电动滑块220，固电动滑块220上安装有移滑板221，两个移滑板221上安装有调节板222，调节板222上安装有两个移滑槽223，且两个移滑槽223对称布置，两个移滑槽223通过滑动配合的方式与辅板224相连，辅板224的后端通过底座安装有辅电机225，辅电机225的输出轴上安装有辅齿轮226，辅齿轮226上啮合有辅齿条227，辅齿条227安装在辅板224上，固电机211带动丝杠212进行转动，移动块213在丝杠212上进行升降，移动块213带动u型滑架215在固滑槽216上移动，两个限位支链218对两个配合支链217进行卡位调节，两个固电动滑块220带动两个移滑板221进行前后移动，辅电机225通过齿轮齿的传动方式进行转动，辅电机225带动辅板224在两个移滑槽223上进行升降运动，两个升降机构21带动横向机构24进行自动化升降与前后移动运动，同时，两个升降机构21可以带动横向机构24进行微调升降的运动可以更加精密进行升降打印与喷涂，调节过程中进行固定限位使得打印与喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，无需人工操作，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的配合支链217包括两个l型固架2171和限位块2172，两个l型固架2171安装在本体1内壁上，且两个l型固架2171对称布置，l型固架2171的内壁上均匀安装有限位块2172，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的限位支链218包括限位框2181、伸缩气缸2182、配板2183、配电机2184、锥螺纹2185、卡块2186、配合板2187、弹簧2190、伸缩一杆2188和移杆2189，限位框2181的内端安装在u型滑架215上，且限位框2181上设置有配合槽，限位框2181的外端安装在移杆2189上，伸缩气缸2182的底端安装在u型滑架215上，伸缩气缸2182的顶端安装在配板2183上，配板2183上安装有配电机2184，配电机2184的输出轴上安装有锥螺纹2185，锥螺纹2185通过轴承安装在配合板2187上，配合板2187上安装有伸缩一杆2188，伸缩一杆2188的底端安装在限位框2181的底端，锥螺纹2185通过螺纹的传动方式与卡块2186相连，卡块2186通过滑动配合的方式与配合槽相连，卡块2186上安装在弹簧2190的一端，卡块2186卡在限位块2172上，弹簧2190的另一端安装在限位框2181的内壁上，伸缩气缸2182带动配板2183进行移动调节，配电机2184带动锥螺纹2185进行转动，旋转的锥螺纹2185在向右移动时通过螺纹的传动方式将卡块2186向两侧伸出，卡块2186对限位块2172进行限位固定，伸缩一杆2188对配合板2187起到支撑伸缩的作用，弹簧2190对卡块2186起到伸缩的作用，调节过程中进行固定限位使得打印与喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的横向机构24包括横板241、固齿条242、固齿轮243、移电机244、u型辅架245、直滑槽246、两个l型配架247、两个t型柱248、两个直螺纹249、两个圆框250、两个稳电机251、两个稳一板252、伸缩二板253和微滑槽254，横板241安装在两个辅板224之间，且横板241上设置有矩形槽，矩形槽的侧壁上安装有固齿条242，固齿条242上啮合有固齿轮243，固齿轮243安装在移电机244的输出轴上，移电机244安装在u型辅架245上，u型辅架245通过滑动配合的方式与直滑槽246相连，且直滑槽246对称安装在横板241的下端，横板241的左右两侧安装有两个l型配架247，且两个l型配架247对称布置，l型配架247上设置有滑动槽，滑动槽通过滑动配合的方式与t型柱248相连，t型柱248的内侧安装在u型辅架245上，t型柱248的外侧安装有直螺纹249，直螺纹249通过螺纹的传动方式与圆框250相连，圆框250安装在稳电机251的输出轴上，稳电机251安装在稳一板252上，稳一板252上对称安装有伸缩二板253，伸缩二板253通过配合的方式与微滑槽254相连，微滑槽254对称安装在l型配架247上，移电机244通过齿轮齿条的传动方式进行移动，移电机244带动u型辅架245与直滑槽246进行辅助移动，当u型辅架245移动到工作位置时，两个稳电机251同时带动两个圆框250进行转动，两个圆框250与两个直螺纹249通过螺纹的传动方式进行相向移动直到两个圆框250的内侧端面与两个l型配架247的外壁进行卡紧，使得两个圆框250与两个t型柱248对两个l型配架247进行限位，伸缩二板253起到辅助伸缩与移动的作用，横向机构24带动喷头机构26进行左右移动时进行限位固定，确保了打印与喷涂时不会发生位置偏差导致打印物的外型发生偏差，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的喷头机构26包括喷头气缸261、多级伸缩杆262、喷一板263、喷头电机264、喷气缸265、喷杆266、喷滑槽267、l型喷架268、喷二板269和两个抓取支链270，喷头气缸261的底端安装在横向机构24的下端，喷头气缸261的顶端安装在喷一板263上，多级伸缩杆262的底端均匀安装在横向机构24上，多级伸缩杆262的顶端安装在喷一板263上，喷一板263上安装有喷头电机264，喷头电机264的输出轴安装在l型喷架268上，l型喷架268上安装有喷滑槽267，喷滑槽267通过滑动配合的方式与喷杆266相连，喷杆266安装在喷一板263上，l型喷架268上通过销轴安装有喷气缸265，喷气缸265的顶端通过销轴安装在喷二板269上，喷二板269通过铰链安装在l型喷架268上，喷二板269的下端安装有两个抓取支链270，喷头机构26带动两个抓取支链270进行升降、转动与角度调节直到两个抓取支链270调节到合适的位置，喷头机构26带动两个抓取支链270进行多自由度调节，确保了本体1上的喷头可以打印与喷涂到任意位置，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的抓取支链270包括矩板2701、抓气缸2702、两个弧架2703、微气缸2705、配合环2706和直柱2707，抓气缸2702的底端通过销轴安装在喷二板269上，抓气缸2702的顶端通过销轴安装在矩板2701上，矩板2701通过销轴安装在喷二板269上，矩板2701的下端通过销轴安装有两个弧架2703，两个弧架2703相向布置，且弧架2703外侧设置有圆槽，后端的弧架2703安装有微气缸2705，微气缸2705的顶端安装在配合环2706上，直柱2707穿过圆槽安装在后端的弧架2703上，且直柱2707位于配合环2706内，通过人工的方式将本体1上的打印喷头放入到两个弧架2703内，微气缸2705带动配合环2706在直柱2707内进行移动直到两个弧架2703将打印喷头的外壁夹稳，夹紧稳固，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的换料机构41包括连一板411、固框412、滑一槽413、滑一块414、滑二块415、连五板426、滑二槽416、插板417、圆螺纹418、连二板419、旋转电机420、连三板421、换料气缸422、连四板423、连六板428、供料轮427、两个斜气缸424和两个卡板425，连一板411安装在本体1的侧壁上，连一板411的下端安装有固框412，固框412的左右两端对称设置有两个长形槽，长形槽的侧壁上对称设置有滑一槽413，滑一槽413通过滑动配合的方式与滑一块414相连，滑一块414安装在连五板426上，连五板426上安装有滑二槽416，滑二槽416通过滑动配合的方式与滑二块415相连，滑二块415对称安装在插板417上，插板417通过螺纹的传动方式与圆螺纹418相连，圆螺纹418安装在连二板419上，连二板419安装在旋转电机420的输出轴上，旋转电机420通过底座安装在连三板421，连三板421安装在换料气缸422上，换料气缸422的底端安装在连四板423上，连四板423安装在固框412的内壁上，固框412的下端内壁上安装有连六板428，连六板428上通过销轴安装有两个斜气缸424，且两个斜气缸424对称布置，斜气缸424的顶端通过销轴安装在卡板425上，卡板425通过销轴安装在固框412的下端，供料轮427套在固框412的外壁上，工作人员通过人工的方式将供料轮427从换料机构41的下端套在固框412外壁上，当自动换料装置4需要更换供料轮427时，换料气缸422在滑一槽413与滑一块414的辅助下带动连三板421进行升降，旋转电机420带动连二板419进行旋转，连二板419上的圆螺纹418与插板417通过螺纹的传动方式进行移动，插板417在滑二块415与滑二槽416的辅助下插入到输送出去供料轮427的上一个供料轮427下端，两个斜气缸424带动两个卡板425进行角度调节使得供料轮427输送至输送机构43上，对供料轮427自动化限位与输出，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的输送机构43包括弯曲管431、连七板432、输送气缸433、输送柱434、卡紧块435、固圆柱436、限位槽438、限圆柱439、橡胶套442、上气缸440和圆环板441，固圆柱436安装在本体1的侧壁上，固圆柱436的左端设置有卡紧槽，固圆柱436的中部设置有限位槽438，固圆柱436的外壁安装有圆环板441，圆环板441上安装有上气缸440，上气缸440的顶端安装在限圆柱439上，限圆柱439位于限位槽438内，卡紧块435位于卡紧槽内，且卡紧块435的右端设置有通槽，卡紧块435的左端安装有输送柱434，输送柱434上安装有输送气缸433，输送气缸433的底端安装在连七板432上，连七板432安装在弯曲管431的下端，弯曲管431通过滑动配合的方式与输送柱434相连，弯曲管431的下端外壁上安装有橡胶套442，弯曲管431的上端位于固框412的正下方，输送气缸433带动卡紧块435进行左右移动，上气缸440带动限圆柱439进行升降，橡胶套442增大了摩擦力，缠绕有打印原料的供料轮427在输送机构43上进行工作，自动化更换原料，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的切换支撑机构45包括连八板451、一号支链452和二号支链453，连八板451安装在本体1的侧壁上，连八板451的中部安装有一号支链452，连八板451的左端安装有二号支链453，当供料轮427输送至输送机构43后，输送气缸433带动卡紧块435与固圆柱436的卡紧槽进行卡紧，上气缸440带动限圆柱439对卡紧块435上的通槽进行限位，两个一号支链452对输送机构43进行二次固定，当辅助机构46带动供料轮427进行移动时，两个一号支链452远离输送机构43，两个二号支链453对输送机构43进行二次固定，辅助机构46带动供料轮427移动到圆环板441的右侧，当供料轮427需要更换时，两个一号支链452与两个二号支链453相向运动对输送机构43的外壁进行限位固定，上气缸440带动限圆柱439上升，输送气缸433带动卡紧块435向左调节直到供料轮427掉落，更换原料过程中起到支撑的作用，防止在输送供料轮427时输送机构43因没有固定而出现掉落的现象，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的一号支链452和二号支链453为结构均一致的相同支链，所述的一号支链452包括伸缩卡板4521、卡位槽4522和一号气缸4523，伸缩卡板4521安装在连八板451上，伸缩卡板4521的内侧设置有卡位槽4522，且卡位槽4522的直径与橡胶套442的外壁直径大小相同，伸缩卡板4521的外侧壁安装有一号气缸4523，一号气缸4523的顶端安装在伸缩卡板4521的内侧壁上，一号气缸4523带动伸缩卡板4521进行伸缩，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的辅助机构46包括连九板461、两个辅助气缸462、连十板463、辅电动滑块464、连板465和两个爪移支链466，连九板461安装在本体1的侧壁上，连九板461安装有两个辅助气缸462，两个辅助气缸462的顶端安装在连十板463上，连十板463上安装有辅电动滑块464，辅电动滑块464上设置有连板465，连板465的上端安装有两个爪移支链466，且两个爪移支链466相向布置，两个辅助气缸462带动连十板463进行升降，辅电动滑块464带动连板465上的两个爪移支链466进行移动，两个爪移支链466对供料轮427进行抓取，辅助机构46自动化带动供料轮427移动到工作位置，操作简单，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。

所述的爪移支链466包括抓板4661、抓爪4662、连气缸4663和固气缸4664，抓板4661的下端通过铰链安装在连板465上，连气缸4663通过销轴安装在连板465与抓板4661之间，抓板4661的上端通过铰链安装在抓爪4662上，固气缸4664通过销轴安装在抓板4661与抓爪4662之间，连气缸4663带动抓板4661进行角度调节，固气缸4664带动抓爪4662进行角度调节，减小了劳动强度，提高了工作效率。

工作时，首先，本体1开始工作，第二步，多自由度调节装置2上的两个升降机构21开始工作，升降机构21上的固电机211带动丝杠212进行转动，移动块213在丝杠212上进行升降，移动块213带动u型滑架215在固滑槽216上移动，两个限位支链218对两个配合支链217进行卡位调节，两个固电动滑块220带动两个移滑板221进行前后移动，辅电机225通过齿轮齿的传动方式进行转动，辅电机225带动辅板224在两个移滑槽223上进行升降运动，之后，两个限位支链218开始工作，伸缩气缸2182带动配板2183进行移动调节，配电机2184带动锥螺纹2185进行转动，旋转的锥螺纹2185在向右移动时通过螺纹的传动方式将卡块2186向两侧伸出，卡块2186对限位块2172进行限位固定，伸缩一杆2188对配合板2187起到支撑伸缩的作用，弹簧2190对卡块2186起到伸缩的作用，之后，横向机构24开始工作，横向机构24上的移电机244通过齿轮齿条的传动方式进行移动，移电机244带动u型辅架245与直滑槽246进行辅助移动，当u型辅架245移动到工作位置时，两个稳电机251同时带动两个圆框250进行转动，两个圆框250与两个直螺纹249通过螺纹的传动方式进行相向移动直到两个圆框250的内侧端面与两个l型配架247的外壁进行卡紧，使得两个圆框250与两个t型柱248对两个l型配架247进行限位，伸缩二板253起到辅助伸缩与移动的作用，然后，喷头机构26开始工作，喷头机构26上的喷头机构26带动两个抓取支链270进行升降、转动与角度调节直到两个抓取支链270调节到合适的位置，两个抓取支链270开始工作，通过人工的方式将本体1上的打印喷头放入到两个弧架2703内，微气缸2705带动配合环2706在直柱2707内进行移动直到两个弧架2703将打印喷头的外壁夹稳，第三步，自动换料装置4上的换料机构41开始工作，工作人员通过人工的方式将供料轮427从换料机构41的下端套在固框412外壁上，当自动换料装置4需要更换供料轮427时，换料气缸422在滑一槽413与滑一块414的辅助下带动连三板421进行升降，旋转电机420带动连二板419进行旋转，连二板419上的圆螺纹418与插板417通过螺纹的传动方式进行移动，插板417在滑二块415与滑二槽416的辅助下插入到输送出去供料轮427的上一个供料轮427下端，两个斜气缸424带动两个卡板425进行角度调节使得供料轮427输送至输送机构43上，之后，输送机构43开始工作，输送气缸433带动卡紧块435进行左右移动，上气缸440带动限圆柱439进行升降，橡胶套442增大了摩擦力，之后，两个切换支撑机构45开始工作，当供料轮427输送至输送机构43后，输送气缸433带动卡紧块435与固圆柱436的卡紧槽进行卡紧，上气缸440带动限圆柱439对卡紧块435上的通槽进行限位，两个一号支链452对输送机构43进行二次固定，当辅助机构46带动供料轮427进行移动时，两个一号支链452远离输送机构43，两个二号支链453对输送机构43进行二次固定，辅助机构46带动供料轮427移动到圆环板441的右侧，当供料轮427需要更换时，两个一号支链452与两个二号支链453相向运动对输送机构43的外壁进行限位固定，上气缸440带动限圆柱439上升，输送气缸433带动卡紧块435向左调节直到供料轮427掉落，一号支链452开始工作，一号气缸4523带动伸缩卡板4521进行伸缩，之后，辅助机构46开始工作，辅助机构46上的两个辅助气缸462带动连十板463进行升降，辅电动滑块464带动连板465上的两个爪移支链466进行移动，两个爪移支链466对供料轮427进行抓取，之后，两个爪移支链466开始工作，连气缸4663带动抓板4661进行角度调节，固气缸4664带动抓爪4662进行角度调节，实现了3d打印机多方位自动化调节与更换打印原料的功能，解决了对现有3d打印机打印过程中需要人工更换打印原料，喷头进行打印喷涂时，现有的多自由度调节喷头进行打印时容易发生偏差导致打印物的外型的异样，且需要人工对打印物外壁进行喷涂美化，过程繁琐，更换打印原料时，人员需要长期待在原地以防没有及时更换原料造成打印工作中断，且人员更换原料时需要借助工具对机械进行部分卸除后拿离用完的原料再更换上新的原料，过程所耗时间长，劳动强度大和效率低等难题，达到了目的。

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