用于3D打印机的打印模式切换装置的制作方法

文档序号:14955941发布日期:2018-07-17 23:33阅读:160来源:国知局

本实用新型涉及3D打印技术领域,特别是涉及一种用于3D打印机的打印模式切换装置。



背景技术:

目前3D打印的正朝大尺寸、高速度的发展方向在发展。然而更大的打印尺寸意味着更大的机器空间占比,如何提高单位面积打印效率便成了近些年来的3D打印研发重点。

传统的熔融沉积固化打印机采用三轴移动的方式来堆积材料从而完成打印,多机头机型通常采取机头同步运动或单轴同轴独立运动来构建物体。

机头同步运动,就是两个机头平行设置且间距固定,机头同步运动的优势在于多材料的协作打印,并可在小范围内进行同时复制打印。缺点在于在进行复制打印时,由于机头之间间距越大则打印物件越大,而机头之间间距不可调,使得打印物件的尺寸受到限制。例如采用现有的3D打印机,当总构建面积为305mm×305mm时,两个机头的喷嘴的间距为24mm,那么,只可同时打印两个截面24mm×305mm的物体,利用率极其有限。

单轴同轴独立运动,是指多个机头安装在沿着水平方向设置的水平轴上,多个机头在该水平轴上可分别移动,所以多个机头的间距就能够调整。由于机头可独立移动,故打印空间利用率较高,可同时进行复制或者镜像打印,例如:两个机头同时打印时,单个机头可打印的面积为打印全构建面积的1/2。缺点是两套或者多套传动系统成本高,而且不能保证极高的一致性,原因是:两个机头在水平轴上移动是通过不同传动结构控制的。



技术实现要素:

鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种用于3D打印机的打印模式切换装置,用于解决现有技术中存在的上述问题。

为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种用于3D打印机的打印模式切换装置,3D打印机包括构件平台和至少两个机头本体,构件平台包括至少两个平台本体;打印模式切换装置,包括:至少两个机头导向件,每个所述机头导向件上安装有至少一个所述机头本体,所述机头本体可沿着所述机头导向件的长度方向移动;至少两个平台导向件,每个所述平台导向件上安装有至少一个所述平台本体,所述平台本体可沿着所述平台导向件的长度方向移动;每个排出物料的所述机头本体所在的所述机头导向件与供该物料固化的所述平台本体所在的平台导向件相应,所述机头导向件的长度方向与相应的所述平台导向件的长度方向交错设置;至少两个机头传动机构,所述机头传动机构与所述机头导向件一一对应,所述机头传动机构与对应的所述机头导向件上所安装的所述机头本体通过机头离合机构连接;机头驱动机构,驱动所有的所述机头传动机构同步移动;至少两个平台传动机构,所述平台传动机构与所述平台导向件一一对应,所述平台传动机构与对应的所述平台导向件上所安装的所述平台本体通过平台离合机构连接;平台驱动机构,驱动所有的所述平台传动机构同步移动。

优选地,所述机头导向件的至少一端上设有机头停放部,处于所述机头停放部上的所述机头本体与所述机头传动机构分离。

优选地,所述机头导向件的长度方向与相应的所述平台导向件的长度方向垂直。

进一步地,所有的所述机头导向件平行设置,所有的所述平台导向件平行设置。

更进一步地,两个相邻的所述机头导向件构成机头导向单元,每个所述机头导向单元中的两个所述机头导向件所对应的所述机头传动机构带动所安装的所述机头本体朝不同的方向移动;当与每个所述机头导向单元中的两个所述机头导向件相应的所述平台导向件的数量大于等于两个时,所述平台本体之间为可拆卸式连接。

再进一步地,所述机头传动机构为传送带,每个所述机头导向单元中的两个所述机头导向件连接成回转带结构,所述回转带结构的两端分别设有带轮,所述机头驱动机构驱动所述带轮转动。

优选地,所述机头离合机构和所述平台离合机构的结构相同,均包括:离合驱动件和安装有离合从动件的滑块,所述离合驱动件与所述离合从动件离合连接;所述机头离合机构中的所述滑块安装于所述机头导向件上,所述机头离合机构中的所述离合驱动件安装于所述机头传动机构上;所述平台离合机构中的所述滑块安装于所述平台导向件上,所述机头离合机构中的所述离合驱动件安装于所述平台传动机构上。

本实用新型的用于3D打印机的打印模式切换装置,具有以下有益效果:

1)机头传动机构与机头导向件一一对应,平台传动机构与平台导向件一一对应,所以,机头驱动机构驱动每个机头传动机构移动,使每个机头传动机构带动所对应的机头导向件上的所有机头本体向着平台导向件上的任意一端移动;平台驱动机构驱动每个平台传动机构,使每个平台传动机构带动所对应的平台导向件上的所有平台本体向着平台导向件上的任意一端移动,则打印模式切换装置能够实现复制打印和/或镜像打印;

2)由于机头驱动机构驱动所有的所述机头传动机构同步移动;平台驱动机构驱动所有的所述平台传动机构同步移动,所以,采用本装置进行3D打印的结构能够保证极高的一致性;

3)由于机头传动机构与机头本体通过机头离合机构连接,所以,在保持机头传动机构与一个机头本体连接的同时,保持机头传动机构与其余的机头本体分离,能够实现一个机头本体独立打印;

4)本实用新型的打印模式切换装置结构简单,使用方便,能够实现复制打印、镜像打印和独立打印,能够根据需要调整打印面积。

附图说明

图1显示为实施例1的用于3D打印机的打印模式切换装置进行复制打印时的俯视结构示意图。

图2显示为实施例1的用于3D打印机的打印模式切换装置进行复制打印时的仰视结构示意图。

图3显示为实施例1的用于3D打印机的打印模式切换装置进行镜像打印时的俯视结构示意图。

图4显示为实施例1的用于3D打印机的打印模式切换装置进行镜像打印时的仰视结构示意图。

图5显示为实施例1的用于3D打印机的打印模式切换装置进行独立打印时的仰视结构示意图。

图6显示为实施例1的用于3D打印机的打印模式切换装置进行独立打印时的其中一个机头本体移动到机头停放部上的示意图。

图7显示为实施例1的用于3D打印机的打印模式切换装置进行独立打印时的其中一个机头本体移动到机头停放部上且与机头传动机构分离时的示意图。

图8显示为实施例1的用于3D打印机的打印模式切换装置中的离合机构中的滑块安装在机头导向件上的立体结构示意图。

图9显示为实施例1的用于3D打印机的打印模式切换装置中的离合机构的离合驱动件和离合从动件分离时立体结构示意图。

图10显示为实施例2的用于3D打印机的打印模式切换装置进行复制打印时的俯视结构示意图。

图11显示为实施例2的用于3D打印机的打印模式切换装置进行镜像打印时的俯视结构示意图。

图12显示为实施例3的用于3D打印机的打印模式切换装置进行复制打印时的俯视结构示意图。

图13显示为实施例4的用于3D打印机的打印模式切换装置的俯视结构示意图。

图14显示为实施例4的用于3D打印机的打印模式切换装置的仰视结构示意图。

附图标号说明

100 机头本体

110 机头导向件

120 机头传动机构

130 机头离合机构

101 机头停放部

102 带轮

200 平台本体

201 连接片

210 平台导向件

220 平台传动机构

230 平台离合机构

310 离合驱动件

311 夹片

320 离合从动件

321 滑块

11 打印工作区

12 打印非工作区

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅附图。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

如图1至图9所示,本实用新型的用于3D打印机的打印模式切换装置,3D打印机包括构件平台和至少两个机头本体100,构件平台包括至少两个平台本体200;

打印模式切换装置,包括:至少两个机头导向件110,每个机头导向件110上安装有至少一个机头本体100,机头本体100可沿着机头导向件110的长度方向移动;

至少两个平台导向件210,每个平台导向件210上安装有至少一个平台本体200,平台本体200可沿着平台导向件210的长度方向移动;

每个排出物料的机头本体100所在的机头导向件110与供该物料固化的平台本体200所在的平台导向件210相应,机头导向件110的长度方向与相应的平台导向件210的长度方向交错设置;

至少两个机头传动机构120,机头传动机构120与机头导向件110一一对应,机头传动机构120与对应的机头导向件110上所安装的机头本体100通过机头离合机构130连接;

机头驱动机构,驱动所有的机头传动机构120同步移动;机头驱动机构可驱动每个机头传动机构120移动,且每个机头传动机构120可带动所对应的机头导向件110上的所有机头本体100向着平台导向件210上的任意一端移动;

至少两个平台传动机构220,平台传动机构220与平台导向件210一一对应,平台传动机构220与对应的平台导向件210上所安装的平台本体200通过平台离合机构230连接;

平台驱动机构,驱动所有的平台传动机构220同步移动。平台驱动机构可驱动每个平台传动机构220移动,且每个平台传动机构220带动所对应的平台导向件210上的所有平台本体200向着平台导向件210上的任意一端移动。

机头传动机构120与机头导向件110一一对应,平台传动机构220与平台导向件210一一对应,所以,机头驱动机构驱动每个机头传动机构120移动,使每个机头传动机构120带动所对应的机头导向件110上的所有机头本体100向着平台导向件210上的任意一端移动;平台驱动机构驱动每个平台传动机构220,使每个平台传动机构220带动所对应的平台导向件210上的所有平台本体200向着平台导向件210上的任意一端移动,则打印模式切换装置能够实现复制打印和/或镜像打印;

由于机头驱动机构驱动所有的机头传动机构120同步移动;平台驱动机构驱动所有的平台传动机构220同步移动,所以,采用本装置进行3D打印的结构能够保证极高的一致性;

由于机头传动机构120与机头本体100通过机头离合机构130连接,所以,在保持机头传动机构120与一个机头本体100连接的同时,保持机头传动机构120与其余的机头本体100分离,能够实现一个机头本体100独立打印。

为了便于打印程序的编写,也为了对3D打印过程的控制,机头导向件110的长度方向与相应的平台导向件210的长度方向垂直。

为了更稳定地带动机头本体100和平台本体200移动,所有的机头导向件110平行设置,所有的平台导向件210平行设置。

两个相邻的机头导向件110构成机头导向单元,每个机头导向单元中的两个机头导向件110所对应的机头传动机构120带动所安装的机头本体100朝不同的方向移动;当与每个机头导向单元中的两个机头导向件110相应的平台导向件210的数量大于等于两个时,平台本体200之间为可拆卸式连接。该结构使得整个装置的结构更精简,且便于镜像打印。当需要进行镜像打印时,相邻两个平台本体200通过连接片201连接。

机头传动机构120为传送带,每个机头导向单元中的两个机头导向件110连接成回转带结构,回转带结构的两端分别设有带轮102,所述机头驱动机构驱动所述带轮102转动。机头驱动机构驱动带轮102转动,使带轮102带动两个传送带同时移动,使移动的同步性更强。该机头驱动机构为电机等。平台传动机构220和机头传动机构120的结构相同。

机头导向件110的至少一端上设有机头停放部101,处于机头停放部101上的机头本体100与机头传动机构120分离。该结构使与机头传动机构120分离的机头本体100能够处于机头停放部101,避免与机头传动机构120分离的机头本体100对进行独立打印的机头本体100造成影响。本实施例中,任意一个机头本体100沿着机头导向件110的长度方向,在整个构建平台上所能移动的距离为一打印工作区11的长度,平台本体200沿着平台导向件210的长度方向移动,所能经过的最大距离为打印工作区11的宽度;打印工作区11的外部为打印非工作区12。机头停放部101处于打印非工作区12上。

机头离合机构130和平台离合机构230的结构相同,机头离合机构130和平台离合机构230均包括:离合驱动件310和安装有离合从动件320的滑块321,离合驱动件310与离合从动件320离合连接;机头离合机构130中的滑块321安装于机头导向件110上,机头离合机构130中的离合驱动件310安装于机头传动机构120上;平台离合机构230中的滑块321安装于平台导向件210上,机头离合机构130中的离合驱动件310安装于平台传动机构220上。离合驱动件310安装于夹片311上。机头离合机构130中,离合驱动件310通过夹片311安装于机头传动机构120上;平台离合机构230中,离合驱动件310通过夹片311安装于平台传动机构220上。

本实施例中,离合驱动件310为电磁铁,离合从动件320为铁片;电磁铁通电后,电磁铁吸附铁片,则离合驱动件310与离合从动件320连接;电磁铁断电后,电磁铁对铁片的吸附力消失,则离合驱动件310与离合从动件320分离。

本实施例中,机头导向件110、平台导向件210、机头传动机构120、平台传动机构220、机头本体100和平台本体200、机头离合机构130和平台离合机构230的数量均为两个。

每个机头导向件110和每个平台导向件210均为两个圆柱型杆件。两个机头导向件110可为一体结构,即为一个双面导轨等。

如图1至图2所示,复制打印时,两个机头传动机构120分别连接一个机头本体100,两个平台传动机构220分别连接一个平台本体200,两个机头本体100移动方向不同,两个平台本体200移动方向不同。两个机头本体100排出的物料分别固化在不同的平台本体200上。在图1中整个构建平台外部的左右两侧的字母F,分别为两个字母F所靠近的平台本体200上,经过复制打印固化后的字母F的形态。

如图3至图4所示,镜像打印时,两个机头传动机构120分别连接一个机头本体100,两个平台传动机构220的其中一个平台传动机构220连接一个平台本体200,两个平台传动机构220的另一个平台传动机构220与另外一个平台本体200分离。两个平台本体200连接,两个平台本体200移动方向相同,两个机头本体100移动方向不同。两个机头本体100排出的物料分别固化在不同的平台本体200上。在图3中整个构建平台外部的左右两侧的字母F,分别为两个字母F所靠近的平台本体200上,经过镜像打印固化后的字母F的形态。

如图4至图5所示,独立打印时,两个机头传动机构120的其中一个机头传动机构120连接一个机头本体100,两个机头传动机构120的另一个机头传动机构120与另外一个机头本体100分离,两个平台传动机构220的其中一个平台传动机构220连接一个平台本体200,两个平台传动机构220的另一个平台传动机构220与另外一个平台本体200分离。两个平台本体200连接,两个平台本体200移动方向相同,机头传动机构120带动一个机头本体100移动。在图5中整个构建平台外部的右侧的字母F,是在平台本体200上,经过独立打印固化后的字母F的形态。

实施例2

如图10至图11所示,本实施例与实施例1的区别在于,机头本体100的数量为三个;三个机头本体100的其中两个机头本体100安装于同一个机头导向件110上。

如图10所示,复制打印时,两个机头传动机构120中的其中一个机头传动机构120连接一个机头本体100,两个机头传动机构120中的另一个机头传动机构120连接两个机头本体100。两个处于同一机头传动机构120上的机头本体100与单独设置在机头传动机构120上的机头本体100移动方向不同,两个平台本体200移动方向不同。处于同一机头导向件110上的两个机头本体100排出的物料固化在一个平台本体200上,处于另一机头导向件110上的一个机头本体100排出的物料固化在另一个平台本体200上。在图10中,整个构建平台外部的左右两侧的三个字母F,分别为三个字母F所靠近的平台本体200上,经过复制打印固化后的字母F的形态。

如图4和图11所示,镜像打印时,两个机头传动机构120中的其中一个机头传动机构120连接一个机头本体100,两个机头传动机构120中的另一个机头传动机构120连接两个机头本体100。两个平台传动机构220的其中一个平台传动机构220连接一个平台本体200,两个平台传动机构220的另一个平台传动机构220与另外一个平台本体200分离。两个平台本体200连接。处于同一机头导向件110上的两个机头本体100排出的物料固化在一个平台本体200上,处于另一机头导向件110上的一个机头本体100排出的物料固化在另一个平台本体200上。在图11中,整个构建平台外部的左右两侧的三个字母F,分别为三个字母F所靠近的平台本体200上,经过镜像打印固化后的字母F的形态。

实施例3

如图12所示,本实施例与实施例2的区别在于,复制打印时,三个机头本体100中,处于同一机头导向件110上的两个机头本体100排出的物料分别固化在不同的平台本体200上。三个机头本体100中,剩下的一个机头本体100与机头传动机构120分离。在图12中,整个构建平台外部的左右两侧的字母F,分别为两个字母F所靠近的平台本体200上,经过复制打印固化后的字母F的形态。

实施例4

如图13和14图所示,本实施例与实施例1的区别在于,机头导向件110的长度方向与相应的平台导向件210的长度方向的夹角为45度。

本实用新型的打印模式切换装置结构简单,使用方便,能够实现复制打印、镜像打印和独立打印,能够根据需要调整打印面积。

综上,本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

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