本发明涉及3d打印装置，尤其涉及一种带有张力装置的连续纤维复合材料双打印头装置 。
背景技术：
1、连续纤维增强复合材料3d打印是一种新型增材制造技术，它是通过连续纤维预浸丝在喷头内部熔融挤出并随着3d打印喷头的运动层层堆叠形成整体结构。当前商用连续纤维打印机中的“双喷头切换装置”主要是为了解决单喷头打印中容易出现的材料切换速度及精度问题。现有切换装置多利用皮带或滑块，通过两个打印头上下位置的同步反向运动，实现打印材料的切换。该方案并不利于长时间打印、频繁切换打印头的打印工况，无法保证切换后两个打印头相对位置精度的可靠性。
2、此外，连续纤维打印中因送料速度与移动速度的不匹配而导致的连续纤维张紧拉扯，是产生打印中纤维损伤，影响打印质量的重要因素。当前打印机打印速度控制仅依靠预先设定的速度信息，无法就打印中实际情况做相应调整，是限制大幅面连续纤维构件稳定打印成形的一个关键局限。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明公开了一种带有张力装置的连续纤维复合材料双打印头装置，可以实现双头打印相互自由切换，同时连续纤维打印头采用浮动式挤出机，其采用旋转编码器滞后跟随控制方法解决现有打印头存在的纤维输送量不精准的问题。
2、一种带有张力装置的连续纤维复合材料双打印头装置 ，包括打印支撑架；所述打印支撑架上设有连续纤维打印机构，其中所述连续纤维打印机构旁设有丝材挤出机构；其中丝材挤出机构通过双喷头切换机构与所述打印支撑架连接；其中所述连续纤维打印机构的下方设有纤维导向块；所述纤维导向块旁设有速度反馈随动轮；其中所述速度反馈随动轮与送丝纤维力控编码器连接；所述双喷头切换机构包括水平导向滑轨、推板安装板、定位导向槽、丝材固定板和后安装板；丝材挤出机构固定在丝材固定板上；其中所述丝材固定板的侧边与所述后安装板滑动连接且顶部设有定位导向槽；推板安装板滑动设置在水平导向滑轨上；所述定位导向槽呈倾斜状且两端分别设有与所述随动滚轴相适配的定位卡合点。
3、进一步，所述后安装板的一端设有双头切换复位辅助机构；所述双头切换复位辅助机构包括立柱、弹簧和压块；其中所述丝材固定板的一端延伸有压块；其中所述压块上设有供立柱一穿过的通孔；其中弹簧一位于压块的底部且套接在所述立柱一上；其中所述立柱焊接固定在所述后安装板上。
4、进一步，所述连续纤维打印机构和所述丝材挤出机构的出料端下方依次设有多通道水冷模块和加热模块。
5、进一步，所述水冷模块上分别设有水冷快速接头和水冷堵头。
6、进一步，所述多通道水冷模块上安装有风冷模块；所述风冷模块包括风冷支架和涡轮风扇；其中所述涡轮风扇固定在风冷支架上。
7、进一步，所述连续纤维打印机构的两端分别设有纤维力控机构，其中所述纤维力控机构包括力控固定块；其中所述打印支撑架上分别设有与所述力控固定块滑动适配的立柱二；每个所述立柱二上均套接有弹簧二。
8、进一步，驱动电机带动连续纤维打印机构内的送丝轮转动。
9、本发明的工作原理：
10、本发明通过设有编码器，能够及时保证驱动电机的铺放速度；有效缓解丝材送料过程中发生的张紧拉扯，实现送丝状态的稳定性，同时利用双喷头切换机构进行切换，打印头在运动的过程中，推杆触碰到设备上的限位杆，在推动的过程中，推板安装板横向与水平导向滑轨滑动，从而带动随动滚轴沿定位导向槽滑动；从而带动丝材挤出机构的上下位置的切换，保证与连续丝材打印机构在打印的过程中，随时切换，不会产生干扰；在切换的过程中，通过立柱一和复位弹簧一之间的配合，保证挤出机构上下运动的平稳性；
11、本发明通过设计限位力控机构，当连续纤维打印机构接收到打印代码信息后，驱动电机按照打印信息中的送丝速度，带动连续纤维打印机构内的送丝轮转动，实现对连续纤维初步送料动作。此刻，连续纤维带动速度反馈随动轮，而送丝纤维力控编码器经速度反馈随动轮获取连续纤维实际送料速度，并接管驱动电机送丝速度控制权。当连续纤维在打印过程中出现连续纤维打印机构的移动速度与送丝速度不匹配时，将导致连续纤维的张紧拉扯，并带动驱动电机相关部分结构下拉，而纤维力控机构的容限张力弹簧二凭借变形释放张力，暂时缓解纤维因突然拉扯造成的损伤。同步的，送丝纤维力控编码器检测到这次因纤维拉扯导致的实际送丝速度减缓，而控制驱动电机加速，重新匹配送丝速度与移动。
12、本发明的有益效果：
13、1、实现双头打印相互自由切换，同时保证连续纤维送料的稳定性， 通过机械限位触发式双喷头切换辅助机构，实现连续纤维打印过程中双喷头的精准平稳切换，有效避免因双喷头相对位置变化而降低打印质量或打印失败。
14、2、通过基于主动检测实际送丝速度的送料辅助机构，实现连续纤维打印过程中送料状态的连续稳定，有效抑制因送丝速度与移动速度不匹配导致的纤维张紧拉扯。
1.一种带有张力装置的连续纤维复合材料双打印头装置 ，包括打印支撑架（1），所述打印支撑架（1）上设有连续纤维打印机构（5），其特征在于：所述连续纤维打印机构（5）旁设有丝材挤出机构（3），其中丝材挤出机构（3）通过双喷头切换机构（2）与所述打印支撑架（1）连接；所述连续纤维打印机构（5）的下方设有纤维导向块（52），所述纤维导向块（52）旁设有速度反馈随动轮（53），所述速度反馈随动轮（53）与送丝纤维力控编码器（54）连接；所述双喷头切换机构（2）包括水平导向滑轨（21）、推板安装板（22）、定位导向槽（23）、丝材固定板（25）和后安装板（26）；丝材挤出机构（3）固定在丝材固定板（25）上，所述丝材固定板（25）的侧边与所述后安装板（26）滑动连接且顶部设有定位导向槽（23）；推板安装板（22）滑动设置在水平导向滑轨（21）上，推板安装板（22）的底部通过随动滚轴（27）与所述定位导向槽（23）滑动适配；推板安装板（22）远离所述随动滚轴（27）的一端设有推杆（28）；所述定位导向槽（23）呈倾斜状且两端分别设有与所述随动滚轴（27）相适配的定位卡合点。
2.根据权利要求1所述的一种带有张力装置的连续纤维复合材料双打印头装置 ，其特征在于：所述后安装板（26）的一端设有双头切换复位辅助机构（24）；所述双头切换复位辅助机构（24）包括立柱（241）、复位弹簧（242）和压块（243）；其中所述丝材固定板（25）的一端延伸有压块（243）；其中所述压块（243）和所述丝材固定板（25）的另一端均设有供立柱一（241）穿过的通孔；其中每个所述复位弹簧一（242）均套接在所述立柱一（241）上；其中所述立柱（241）焊接固定在所述后安装板（26）上。
3.根据权利要求1所述的一种带有张力装置的连续纤维复合材料双打印头装置 ，其特征在于：所述连续纤维打印机构（5）和所述丝材挤出机构（3）的出料端下方依次设有多通道水冷模块（7）和加热模块（9）；所述水冷模块（7）上分别设有水冷快速接头（71）和水冷堵头（72）；所述多通道水冷模块（4）上安装有风冷模块（4）；所述风冷模块（4）包括风冷支架（42）和涡轮风扇（41）；其中所述涡轮风扇（41）固定在风冷支架（42）上。
4.根据权利要求1所述的一种带有张力装置的连续纤维复合材料双打印头装置 ，其特征在于：所述连续纤维打印机构（5）的两端分别设有纤维力控机构，其中所述纤维力控机构包括力控固定块（55）；其中所述打印支撑架（1）上分别设有与所述力控固定块（55）滑动适配的立柱二（56）；每个所述立柱二（56）上均套接有容限张力弹簧二（57）。
5.根据权利要求1所述的一种带有张力装置的连续纤维复合材料双打印头装置 ，其特征在于：驱动电机（8）带动丝材挤出机构（3）内的送丝轮（81）转动。