一种多喷头结构3D打印机及其打印方法与流程

文档序号:22125625发布日期:2020-09-04 17:17阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多喷头结构3d打印机,包括基座,其特征在于:所述基座上部设有xy轴移动机构、z轴移动机构以及安装在z轴移动机构上的打印平台;

所述xy轴移动机构包括y轴移动机构和x轴移动机构,其中,y轴移动机构有两组,对称分布在基座两侧,所述y轴移动机构包括y轴伺服电机、y轴联轴器以及y轴丝杠移动副,所述y轴伺服电机通过y轴联轴器与y轴丝杠移动副连接;

所述x轴移动机构安装在y轴丝杠移动副上,所述x轴移动机构包括x轴伺服电机、x轴联轴器以及x轴丝杠移动副,所述x轴伺服电机通过x轴联轴器与x轴丝杠移动副连接;所述x轴丝杠移动副上设有安装平台,所述安装平台通过气动滑块并排设置有多个打印喷头,并沿x轴移动机构长度方向移动;

所述z轴移动机构设于安装平台下方,包括z轴伺服电机、z轴联轴器以及z轴丝杠移动副,所述z轴伺服电机通过z轴联轴器与z轴丝杠移动副连接,所述打印平台安装在z轴丝杠移动副上,并沿z轴丝杠移动副长度方向移动;

所述基座下部设有气源、控制主板、开关电源,其中所述气源分别与气动滑块、打印喷头气路连接,所述控制主板分别与x轴移动机构、y轴移动机构、z轴移动机构、打印喷头以及气动滑块电连接。

2.如权利要求1所述的多喷头结构3d打印机,其特征在于:所述打印喷头通过打印喷头适配器安装在气动滑块上,所述打印喷头适配器上还安装有喷头用固化光源夹具。

3.如权利要求1所述的多喷头结构3d打印机,其特征在于:所述气源上设有基准气压精密调压阀和打印喷头精密调压阀,所述基准气压精密调压阀通过气动滑块电磁阀与气动滑块气路连接,所述打印喷头精密调压阀通过打印喷头电磁阀与打印喷头气路连接;所述气动滑块电磁阀通过气动滑块电磁阀继电器与控制主板连接,所述打印喷头电磁阀通过打印喷头电磁阀继电器与控制主板连接。

4.如权利要求1所述的多喷头结构3d打印机,其特征在于:所述气动滑块电磁阀继电器、打印喷头电磁阀继电器以及控制主板与开关电源电连接。

5.如权利要求1所述的多喷头结构3d打印机,其特征在于:所述x轴丝杠移动副上设有x轴限位开关,所述y轴丝杠移动副上设有y轴限位开关,z轴丝杠移动副上设有z轴限位开关。

6.如权利要求5所述的多喷头结构3d打印机,其特征在于:所述x轴伺服电机通过x轴伺服电机控制器与控制主板电连接,所述y轴伺服电机通过y轴伺服电机控制器与控制主板电连接,z轴伺服电机通过z轴伺服电机控制器与控制主板电连接。

7.如权利要求5所述的多喷头结构3d打印机,其特征在于:所述打印平台设于z轴丝杠移动副上并沿z轴丝杠移动副长度方向移动。

8.如权利要求2所述的多喷头结构3d打印机,其特征在于:所述打印喷头为fdm喷头、压电微喷、气压挤出喷头中的一种。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的多喷头结构3d打印机的打印方法,其特征在于包括以下步骤:

步骤1:归零——设定基准气压精密调压,以确保气动滑块动作正常,控制主板向气动滑块电磁阀继电器发送信号,使与之相连的气动滑块电磁阀工作,与该气动滑块电磁阀相连的气动滑块向上运动至顶部;

打印平台沿z轴向下移动,当接触到z轴限位开关,z轴限位开关向控制主板发送信号使打印平台停止移动;安装平台在x轴丝杠移动副上向x轴限位开关移动,当安装平台接触到x轴限位开关,x轴限位开关向控制主板发送信号使安装平台停止移动;x轴丝杠移动副在y轴丝杠移动副上向y轴限位开关移动,当x轴丝杠移动副接触到y轴限位开关,x轴限位开关向控制主板发送信号使x轴丝杠移动副停止移动;

步骤2:准备——根据需求为每个打印喷头加注打印材料,根据打印材料特性调节基准气压精密调压阀和打印喷头精密调压阀的气压值;如有光固化需求,可将固化光源固定在对应的喷头用固化光源夹具上;

步骤3:导入代码——将3d模型通过切片软件切片生成的gcode代码导入控制主板;

步骤4:初始喷头切换——控制主板根据gcode代码选择打印喷头,通过向对应的气动滑块电磁阀继电器发送信号,驱使对应的气动滑块电磁阀工作,使对应的气动滑块向下运动至底部;

步骤5:打印——根据gcode代码,安装平台及打印平台开始移动,由于所有打印喷头在安装平台上呈“一”字状布局,故每个打印喷头在x轴方向的坐标位置有所区别,根据测量的参数,给出所选打印喷头在x轴方向的补偿参数,在切片过程中装订该参数;打印过程中,控制主板即可对喷头位置进行补偿,当打印喷头运动到gcode代码设定的位置,此时控制主板通过向打印喷头对应的打印喷头电磁阀继电器发送信号以使对应的打印喷头电磁阀开关,由气源提供的高压气体便开始驱动所选打印喷头挤出材料;当需要切换喷头时,执行步骤6,否则将执行步骤5至打印结束;

步骤6:打印过程喷头切换——当需要切换喷头时,控制主板通过向打印喷头对应的打印喷头电磁阀继电器发送信号以使对应的打印喷头电磁阀开关,打印喷头停止挤出材料,控制主板根据gcode代码所选择的打印喷头,通过向该打印喷头对应的气动滑块电磁阀继电器发送信号,驱使对应的气动滑块电磁阀工作,使当前打印喷头对应的气动滑块向上运动至顶部;同时,控制主板根据gcode代码所选择的打印喷头,通过向该打印喷头对应的气动滑块电磁阀继电器发送信号,驱使对应的气动滑块电磁阀工作,使将要使用的打印喷头对应的气动滑块向下运动至底部,此时执行打印步骤5。


技术总结
本发明公开了一种多喷头结构3D打印机及其打印方法,包括基座,基座上部设有xy轴移动机构、z轴移动机构以及安装在z轴移动机构上的打印平台;xy轴移动机构包括y轴移动机构和x轴移动机构,其中y轴移动机构有两组,平行分布在基座两侧;x轴移动机构安装在y轴移动机构上,包括设有若干个打印喷头的安装平台,每个打印喷头通过气动滑块并排设置在安装平台上,并与x轴移动机构平行;z轴移动机构设于安装平台下方,且z轴移动机构上的打印平台与基座平行。本发明中配备的由安装平台、气动滑块、打印喷头三者构成的模块化打印体系,对于异质材料打印具有减少打印喷头切换时间,加快打印速度的效果。

技术研发人员:施建平;蒋青;李澜;汤浩;梁绘昕
受保护的技术使用者:蒋青;李澜;施建平
技术研发日:2020.04.24
技术公布日:2020.09.04
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