一种弹出式多材料3d打印头的制作方法

本实用新型涉及3d打印领域，特别涉及一种弹出式多材料3d打印头。

背景技术：

3D 打印是一种先进增材制造技术，这种技术基于离散－堆积原理，针对设计的工件三维CAD 模型，将其自下而上离散为一系列的2D 横截面薄层，然后用计算机控制的3D 打印机，一层层地成形这些截面薄层，并将其顺序叠加、粘接为三维工件实体。用3D 打印技术制作工件时，无需传统的切削加工机床和工模具，可直接成形复杂形状的三维实体，能大大节省工时与成本，特别适合于个性化生产，因此是现代重点发展的一种智能制造技术。

目前市面上常用的3d打印机，大多数都只装备一个打印头，在一次打印过程中，只能使用一种打印材料进行打印，在需要使用2种以上的打印材料时，是通过添加打印头数量的方式来实现，而过多的打印头会使得在打印过程中，打印头容易与打印物品接触，对打印物品造成损伤。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种多材料3d打印头，在不增加打印头的基础上，通过对送料管的而且换，实现了使用一个打印头就能对多种材料进行打印。

本实用新型为实现上述目的采用以下的技术方案：

本实用新型提供了一种弹出式多材料3d打印头，包括顶板、底板、左面板、右面板、支撑架、送料管、电机、横向送料管、打印头、打印头基座、控制器、第一气缸以及第二气缸，顶板两端分别与左面板、右面板的顶部连接，底板两端分别与左面板、右面板的底部链接，支撑架的一端连接左面板，另一端连接右面板，所述顶板上设置有至少一个第一通孔，所述支撑架上设置至少一个第二通孔，所述送料管穿过所述第一通孔以及第二通孔与横向送料管连接，所述电机、横向送料管、打印头基座均安装在所述底板上，电机的输出轴与所述横向送料管一端连接，横向送料管的另一端与打印头基座的一端转动连接，所述打印头基座的另一端穿过底板与所述打印头相连，所述控制器设置在所述支撑架上，与所述电机、第一气缸、第二气缸电连接，所述第一气缸固定设置在所述左面板上，所述第二气缸设置在所述打印头基座上。

在本实用新型一实施例中，所述送料管下端套设有一胶圈。

在本实用新型一实施例中，所述送料管中的胶圈与所述支撑架之间套设有一弹性弹簧。

在本实用新型一实施例中，所述送料管下端为三角状。

在本实用新型一实施例中，所述横向送料管两端均设置有一凸起圆环。

在本实用新型一实施例中，所述第一气缸、第二气缸必有一气缸与所述横向送料管接触。

在本实用新型一实施例中，所述横向送料管中开设有至少一个L型的第一中空管，所述打印头基座中开设有L型的第四中空管，所述第一中空管与所述第四中空管的直径相同。

在本实用新型一实施例中，各L型第一中空管之间成一定圆心角。

在本实用新型一实施例中，所述电机上套设有一齿轮，所述横向送料管圆心处开设有一与所述齿轮匹配的滑孔。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种弹出式多材料3d打印头，采用两个气缸的结构，在工作过程中，控制器控制电机的转动以及气缸的开关，当需要进行切换打印材料时，控制器控制安装在打印头基座上的第二气缸，第二气缸排出气体，将所述横向送料管弹出与打印头基座分隔一段距离，由于送料管下端设置为三角状，因此送料管很容易被顶起，然后控制器控制电机旋转，驱动横向送料管旋转，在旋转到不同的工位时，控制器控制第一气缸排出气体，第一气缸将横向送料管推回到原来位置于所述打印头基座连接，此时在弹性弹簧的作用下，与所述工位对应的送料管回落并与横向送料管连接送料管的链接，就实现了不同打印材料的切换。本实用新型采用的方案实现了只使用一种个打印头就可对不同的打印材料进行打印，避免了现有的多打印头装置在打印过程中，由于打印头过多导致打印头容易触碰到打印产品，造成打印产品报废的问题，降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中一种弹出式多材料3d打印头结构示意图。

图2为本实用新型一实施例中一种弹出式多材料3d打印头局部示意图。

图3为本实用新型一实施例中一种弹出式多材料3d打印头横向送料管左视图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型做进一步说明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定

需要说明的是，在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，本实用新型提供了一种弹出式多材料3d打印头，包括顶板1、底板2、左面板3、右面板4、支撑架5、送料管6、电机7、横向送料管8、打印头9、打印头基座10、控制器11、第一气缸12以及第二气缸13，顶板1两端分别与左面板3、右面板4的顶部连接，底板2两端分别与左面板3、右面板4的底部链接，支撑架5的一端连接左面板3，另一端连接右面板4，所述顶板1上设置有至少一个第一通孔110，所述支撑架5上设置至少一个第二通孔510，所述送料管6穿过所述第一通孔110以及第二通孔510与横向送料管8连接，所述电机7、横向送料管8、打印头基座9均安装在所述底板上，电机9的输出轴与所述横向送料管8一端连接，横向送料管8的另一端与打印头基座10的一端转动连接，所述打印头基座10的另一端穿过底板2与所述打印头9相连，所述控制器11设置在所述支撑架5上，与所述电机7、第一气缸12、第二气缸13电连接，所述第一气缸12固定设置在所述左面板3上，所述第二气缸13设置在所述打印头基座10上。

在本实用新型一实施例中，所述送料管6下端套设有一胶圈610。

在本实用新型一实施例中，所述送料管6中的胶圈610与所述支撑架5之间套设有一弹性弹簧620。

具体的，所述胶圈610用于卡住所述弹性弹簧620，以防止所述弹性弹簧620失位，所述弹性弹簧620设置套设在送料管6中胶套610与所述支撑架5之间，在自然状态下，所述弹簧620自然伸张，当所述横向送料管8倍弹出时，所述弹性弹簧620为压缩状态，当所述送料管6与横向送料管8上的中空管吻合时，所述弹性弹簧620为自然状态。

在本实用新型一实施例中，所述送料管6下端为三角状。

具体的，所述送料管设置为三角状，使得在所述横向送料管8倍弹出时，所述送料管6容易被顶起。

在本实用新型一实施例中，所述横向送料管8两端均设置有一凸起圆环801。

具体的，在所述横向送料管8两端均设置有一凸起圆环801，所述第一气缸12、第二气缸13通过推动所述凸起圆环801实现横向送料管8的弹出及恢复操作。

在本实用新型一实施例中，所述第一气缸12、第二气缸13必有一气缸与所述横向送料管8上的凸起圆环801接触。

具体的，将所述横向送料管8弹出过程前，第二气缸13刚好与横向送料管8的凸起圆环801接触，第一气缸12与所述横向送料管保持一端距离，在将所述横向送料管8弹出时，控制器11控制导电，第二气缸13通过凸起圆环801将所述横向送料管8弹出，弹出后，所述第一气缸12则刚好与所述凸起圆环801接触；同理，根据同样的方法可实现横向送料管8的恢复过程。

在本实用新型一实施例中，所述横向送料管8中开设有至少一个L型的第一中空管，所述打印头基座10中开设有L型的第四中空管101，所述第一中空管与所述第四中空管101的直径相同。

具体的，所述横向送料管8中开设有至少一个L型的第一中空管，包括第一中空管810、第二中空管820以及第三中空管830，在工作时，电机7带动横向送料管6转动，因此，始终有一条第一中空管的一端与送料管6的下端相连，所述第一中空管的另一端与所述第四中空管101的一端相连，在工作中，当电机7带动横向送料管8转动到第一预设工位时，所述第一中空管810的一端与送料管6的下端相连，所述第一中空管810的另一端与所述第四中空管101的一端相连；当电机7带动横向送料管8转动到第二预设工位时，所述第二中空管820的一端与送料管6的下端相连，所述第二中空管820的另一端与所述第四中空管101的一端相连，当电机7带动横向送料管8转动到第三预设工位时，所述第三中空管830的一端与送料管6的下端相连，所述第三中空管830的另一端与所述第四中空管101的一端相连，所述第一中空管810、第二中空管820、第三中空管830与所述第四中空管101的直径相同，所述第四中空管101的另一端与打印头9相连。

如图2及图3所示，在本实用新型一实施例中，各L型第一中空管之间成一定圆心角。

具体的，如图2及图3所示，所述各L型第一中空管不在同圆截面面内，所述横向送料管8上开设的L型第一中空管810、第二中空管820以及第三中空管830与所述送料管6对应设置，第一中空管810一端开口、第二中空管820一端开口以及第三中空管830一端开口之间间隔一定距离，而且，从所述横向送料管8左视图来看，所述横向送料管8上设置的第一中空管810一端开口、第二中空管820一端开口以及第三中空管830两两之间形成120°夹角。

如图2及图3所示，在本实用新型一实施例中，所述电机7上套设有一齿轮710，所述横向送料管8圆心处开设有一与所述齿轮710匹配的滑孔802。

具体的，所述电机7上套设有一齿轮710，在述横向送料管8圆心处开设有一与所述齿轮710匹配的滑孔，在工作过程中，所述齿轮710嵌合到所述滑孔802内，在所述横向送料管8的弹出以及恢复过程中，所述齿轮710始终嵌合在所述滑孔802内。

本实用新型的工作原理：

当需要进行切换打印材料时，控制器11控制第一气缸12、第二气缸13进行横向送料管8的弹出与恢复过程，将所述横向送料管8弹出工作位前，第二气缸13刚好与横向送料管8的凸起圆环801接触，第一气缸12与所述横向送料管8保持一段距离，在将所述横向送料管8弹出时，控制器11控制第二气缸13导电，第二气缸13通过凸起圆环801将所述横向送料管8弹出，由于所述送料管6的下端设置为三角状，因此送料管6很容易本弹出，弹出后送料管6上的弹性弹簧被压缩，电机7驱动横向送料管8旋转，当旋转至另一送料管6与横向送料管8上设置的L型中空管开口对应时，控制器11控制所述电机7停止转动，此时，控制器11控制第一气缸12推动横向送料管8恢复到工作位，在恢复之前第一气缸12刚好与凸起圆环801接触，第二气缸13与所述横向送料管8保持一段距离，在恢复过程中，控制器11控制第一气缸12，第一气缸12通过凸起圆环801将横向送料管8恢复到工作位，在恢复过程中，送料管6在弹性弹簧620的反弹力下，推动送料管6回落，并与相应的中空管吻合，实现了不同材料的更换。

显然，上述实施例仅仅是为了更清楚的表达本实用新型技术方案所作的举例，而非对本实用新型实施方式的限定。对于本领域技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，在不脱离本实用新型构思的前提下，这些都属于本实用新型的保护范围。因此本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。