一种多层3D打印装置的制作方法

本实用新型涉及3d打印领域，尤其是一种多层3d打印装置。

背景技术：

目前，3d打印为了实现批量化、自动化的打印，通常会使用多台3d打印装置同时进行打印生产。以fdm工艺为例，现有技术通常是将多台3d打印机水平或竖直方向多台单机阵列排列，并分别进行打印作业；当一个目标物品打印完成后，暂停打印程序并进行下料，即将打印物品取下打印平台。上述现有技术中存在的缺点包括：水平或竖直方向多台单机阵列排列的多台3d打印机器，占据了较大的空间，空间上不经济；每打完一件目标物品后，都需要暂停打印，进行下料，而且在下一次打印时还需要重新预热，时间上不经济。

技术实现要素：

本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种可以实现多台3d打印机同时打印，且可以连续、自动生产的3d打印装置，节省时间和空间的多层3d打印装置。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种多层3d打印装置，包括互相独立的打印工作装置和打印底板切换装置，其中打印工作装置包括打印喷头、控制喷头的喷头运动装置、连有丝盘的送丝装置和工作台，沿竖直方向设有至少两个打印工作装置，同时沿竖直方向设有与打印工作装置数量相同的打印底板切换装置与其配合，打印底板切换装置包括打印底板、打印底板支架，两个以上的打印底板通过打印底板支架与主支架连接，主支架与切换运动装置连接，切换运动装置用于控制主支架带动打印底板支架旋转或沿着底部导轨平移。

工作时，至少两台打印工作装置沿z轴方向垂直排列，打印头可以分别进行打印工作；在打印完成一个物品后，打印底板可以进行切换，即将已完成打印的工件及打印底板换走，并切换至空白打印底板继续3d打印，如此连续进行3d打印生产。

作为优选，所述喷头运动装置可以是3轴式运动装置或传统的xyz轴运动装置，精确控制喷头在打印过程中进行三维运动。

作为优选，主支架上设有3-6个打印底板，能够进行高效的连续打印。

作为优选，打印底板于主支架呈环绕式分布或一维分布。当呈环绕式分布时，在打印过程中进行打印底板切换时，只需要切换运动装置旋转一定的角度即可实现打印底板在工作台上的切换；呈一维分布时，当在打印过程中进行打印底板切换时，只需要切换运动装置平移一定的位移，即可实现打印底板在工作台上的切换。

作为优选，工作台上设有与打印底板配合的打印底板定位装置。所述打印底板定位装置为设置在工作台上表面的多个定位机构，当空白的打印底板运动至工作台面时，所述多个定位机构通过限位、卡接等方式，对打印底板的水平位置进行固定以保证打印过程中的稳定。

作为优选，工作台或打印底板连有加热装置。加热装置在打印过程中对打印底板进行加热；加热装置也可以通过加热工作台，将热量传导给与工作台接触的打印底板，提升打印质量。

实用新型有益的效果是：本实用新型结构简单，可以实现连续3d打印，可以提前设置好打印程序，进行批量化、规模化的3d打印操作，节省了时间和空间。

附图说明

图1是打印底板切换装置处于工作位的结构示意图；

图2是打印底板切换装置处于下料位的结构示意图；

附图标记说明：打印工作装置1，切换运动装置2，主支架3，打印底板4，打印底板支架5，打印底板切换装置6，导轨7，工作台8，打印底板定位装置9，送丝装置10，喷头11，喷头运动装置12，工作位13，下料位14，工作台支架15。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例：

如图1所示，一种多层3d打印装置，包含至少两个沿z轴排列的打印工作装置1，至少两个沿z轴排列的打印底板切换装置6，打印底板主支架3。

所述打印工作装置1包含打印喷头11、喷头运动装置12、工作台8、打印底板定位装置9；所述打印喷头11连接有送丝装置10，并在喷头运动装置12的控制下在工作位的三维空间范围内进行打印运动；所述工作台实现各3d打印工位之间的分隔，工作台8的上表面设置有打印底板定位装置9，以保证打印底板4固定在工作台8上，且在打印过程中不会产生偏转。

所述至少两个沿z轴排列的打印底板切换装置6分别固定在打印底板主支架3上；每个打印底板切换装置6包含至少两个打印底板4，所述至少两个打印底板4分别连接打印底板支架5的一端；所述打印底板支架5的另一端连接切换运动装置2；所述切换运动装置2连接打印底板主支架3。

在打印过程中，各层3d打印工位的工作方式为：首先切换运动装置2控制空白的第一打印底板4进入工作位，所述第一打印底板在进入工作位后，在打印底板定位装置9的作用下，固定在工作台8上；随后，打印喷头11在喷头运动装置12的控制下开始逐层对第一3d物品进行打印；当第一3d打印完毕后，打印底板定位装置9解锁第一打印底板；切换运动装置2控制第一打印底板及其上面的第一3d打印物品，离开工作台范围；同时切换运动装置2控制空白的第二打印底板进入工作台8范围，并由打印底板定位装置9固定在工作台上；随后打印喷头开始第二3d打印物品的打印；重复上述过程，就可以使得多个3d打印工位分别开展打印作业，且能实现多个打印工件的连续作业。

当第一3d打印工件离开工作台范围后，可以继续在打印底板上进行冷却等工艺，或者进行下料操作。在上述这些操作同时，喷头11仍然进行3d打印作业，并不会损失时间。当打印底板切换装置6的所有打印底板4都打印完成后，如图2所示，主支架3由工作位13沿着导轨7运动至下料位14，同时进行下料，避免在每次打印完后进行下料。

所述打印喷头11为常见的3d打印喷头，所述的送丝装置10连接有丝盘，以保证全部打印过程中能连续不间断地给喷头输送打印材料。

所述喷头运动装置12可以是3轴式的运动装置，也可以是传统式的xyz轴运动装置，精确控制喷头在打印过程中进行三维运动。

当喷头运动装置为3轴式运动时，所述多个工作台可以沿z轴方向，固定安装在三根工作台支架1上；所述三根工作台支架15还固定有运动轨道，以方便喷头运动装置的3根轴进行运动。在打印过程中，所述多个工作台可以分别打印不同的3d打印物体，也可以在同步打印相同的3d打印物体。

所述打印底板切换装置6优选使用3-6个打印底板，所述3-6个打印底板分别连接打印底板支架5，并以打印底板主支架3为中心环绕式排布；当在打印过程中进行打印底板切换时，只需要切换运动装置2旋转一定的角度即可实现打印底板在工作台上的切换。

所述打印底板定位装置6为设置在工作台上表面的多个定位机构，当空白的打印底板运动至工作台面时，所述多个定位机构通过限位、卡接等方式，对打印底板4的水平位置进行固定以保证打印过程中的稳定。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

技术特征：

1.一种多层3d打印装置，包括互相独立的打印工作装置(1)和打印底板切换装置(6)，其中打印工作装置(1)包括打印喷头(11)、控制喷头(11)的喷头运动装置(12)、连有丝盘的送丝装置(10)和工作台(8)，其特征是：沿竖直方向设有至少两个打印工作装置(1)，同时沿竖直方向设有与打印工作装置(1)数量相同的打印底板切换装置(6)与其配合，打印底板切换装置(6)包括打印底板(4)、打印底板支架(5)，两个以上的打印底板(4)通过打印底板支架(5)与主支架(3)连接，主支架(3)与切换运动装置(2)连接，切换运动装置(2)用于控制主支架(3)带动打印底板支架(5)旋转或沿着底部导轨(7)平移。

2.根据权利要求1所述的多层3d打印装置，其特征是：所述喷头运动装置(12)是3轴式运动装置或传统的xyz轴运动装置。

3.根据权利要求1所述的多层3d打印装置，其特征是：主支架(3)上设有3-6个打印底板(4)。

4.根据权利要求1所述的多层3d打印装置，其特征是：打印底板(4)于主支架(3)呈环绕式分布或一维分布。

5.根据权利要求1所述的多层3d打印装置，其特征是：工作台(8)或打印底板(4)连有加热装置。

6.根据权利要求1所述的多层3d打印装置，其特征是：工作台(8)上设有与打印底板(4)配合的打印底板定位装置(9)。

技术总结
本实用新型涉及一种多层3D打印装置，包括互相独立的打印工作装置和打印底板切换装置，其中打印工作装置包括打印喷头、控制喷头的喷头运动装置、连有丝盘的送丝装置和工作台，沿竖直方向设有至少两个打印工作装置，同时沿竖直方向设有与打印工作装置数量相同的打印底板切换装置与其配合，打印底板切换装置包括打印底板、打印底板支架，两个以上的打印底板通过打印底板支架与主支架连接，主支架与切换运动装置连接，切换运动装置用于控制主支架带动打印底板支架旋转或沿着底部导轨平移。实用新型有益的效果是：本实用新型结构简单，可以实现连续3D打印，可以提前设置好打印程序，进行批量化、规模化的3D打印操作，节省了时间和空间。

技术研发人员：张俊新
受保护的技术使用者：安世亚太增材制造有限公司
技术研发日：2020.03.16
技术公布日：2020.12.08