本實(shí)用新型屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)轉(zhuǎn)換打印頭的3D打印機(jī)。

背景技術(shù)：

三維打印即快速成形技術(shù)的一種，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。

3D打印是一種新興的零件成型技術(shù)，處于快速發(fā)展和應(yīng)用階段。目前的3D打印機(jī)品種多，應(yīng)用范圍廣，結(jié)構(gòu)多樣化，造成了3D打印機(jī)產(chǎn)品制造批量小，通用化程度低，成本高的問(wèn)題。以常見(jiàn)的三柱式3D打印機(jī)為例，其上只有一個(gè)安裝打印頭的結(jié)構(gòu)，打印頭可以是擠出頭也可以是激光頭，當(dāng)打印頭在使用過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，不能及時(shí)進(jìn)行處理，需要更換打印頭后再進(jìn)行打印，或者，當(dāng)使用擠出頭打印需要切換為激光頭打印時(shí)，都需要將現(xiàn)有打印頭拆下來(lái)進(jìn)行更換，或準(zhǔn)備兩臺(tái)打印機(jī)，這就使得操作繁瑣，增加了投入成本高，目前還沒(méi)有解決該問(wèn)題的方法和裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種自動(dòng)轉(zhuǎn)換打印頭的3D打印機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)打印頭的切換，兩個(gè)打印頭可以為相同類型也可以為不同類型，或者實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)打印頭損壞后與另一個(gè)打印頭的快速切換，對(duì)突發(fā)故障造成的影響較小，而且切換和裝卸非常方便。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種自動(dòng)轉(zhuǎn)換打印頭的3D打印機(jī)，其特征在于：

包括驅(qū)動(dòng)架體、設(shè)置在驅(qū)動(dòng)架體上的伺服電機(jī)、與伺服電機(jī)連接的打印機(jī)構(gòu)、位于打印機(jī)構(gòu)下方的打印平臺(tái)，所述打印機(jī)構(gòu)包括打印臂、與打印臂連接的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、與轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)連接的打印頭；

所述轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括限位結(jié)構(gòu)、效應(yīng)器、轉(zhuǎn)換主體，所述限位結(jié)構(gòu)上端設(shè)有限位開(kāi)關(guān)，所述限位結(jié)構(gòu)兩側(cè)設(shè)有彈性限位塊，所述效應(yīng)器上方設(shè)有水平固定圓盤，所述限位結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述水平固定圓盤上；所述轉(zhuǎn)換主體設(shè)置在所述水平固定圓盤下方，所述轉(zhuǎn)換主體下端豎直方向上與第一打印頭連接，所述轉(zhuǎn)換主體側(cè)部設(shè)有傾斜設(shè)置的第二打印頭安裝板，所述第二打印頭安裝板上設(shè)有第二打印頭；

所述限位結(jié)構(gòu)左右兩側(cè)設(shè)有第一限位板、第二限位板，所述第一限位板、所述第二限位板上設(shè)有固定柄，所述第一限位板的固定柄位于所述第一限位板左側(cè)，并設(shè)置在所述彈性限位塊下方，所述第二限位板的固定柄位于所述第二限位板右側(cè)，所述第二限位板的手柄相對(duì)于所述水平固定圓盤傾斜設(shè)置，所述第一限位板、所述第二限位板的外側(cè)分別設(shè)有位于所述水平固定圓盤上的固定塊，所述固定塊通過(guò)螺絲與所述水平固定圓盤固定連接，兩個(gè)所述固定塊與所述水平固定圓盤之間設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸下部分卡接在所述水平固定圓盤內(nèi)，上部分卡接在所述固定塊內(nèi)。

所述第一限位板、所述第二限位板垂直于所述水平固定圓盤，且所述所述第一限位板、所述第二限位板所在的豎直面相互平行。

所述第二限位板相對(duì)于所述水平固定圓盤之間的傾斜角度為30°，所述第二限位板的固定柄與所述水平固定圓盤之間不接觸。

所述轉(zhuǎn)換主體下部、所述第一打印頭和所述第二打印頭附近設(shè)有散熱風(fēng)扇。

所述效應(yīng)器的三個(gè)方向上分布有減重圓孔。

所述轉(zhuǎn)換主體下端通過(guò)豎直方向上的所述第一打印頭安裝孔與第一打印頭連接，所述第二打印頭安裝板上設(shè)有第二打印頭。

所述第一打印頭為擠出頭，所述擠出頭上方設(shè)有加熱器，所述第二打印頭為激光頭。

所述驅(qū)動(dòng)架體包括驅(qū)動(dòng)柱、通過(guò)連接塊與驅(qū)動(dòng)柱上端連接的上橫梁、通過(guò)連接塊與驅(qū)動(dòng)柱下端連接的下橫梁，所述驅(qū)動(dòng)柱沿垂直于所述上橫梁和所述下橫梁的方向設(shè)置，所述驅(qū)動(dòng)柱、所述上橫梁、所述下橫梁互相連接成三角形的所述驅(qū)動(dòng)架體。

所述驅(qū)動(dòng)柱上設(shè)有導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌的方向平行于所述驅(qū)動(dòng)柱的延伸方向，所述打印臂與連接凸臺(tái)鉸接，所述連接凸臺(tái)上設(shè)有與所述導(dǎo)軌配合的凹槽。

本實(shí)用新型的有益效果是：增加了轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的兩個(gè)限位板配合限位結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)打印頭轉(zhuǎn)換后的固定作用，以使轉(zhuǎn)換主體處于豎直位置或傾斜位置，彈性限位塊在受到側(cè)部擠壓時(shí)可以縮回限位結(jié)構(gòu)內(nèi)部，也可以通過(guò)限位開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)彈性限位塊的縮回，使用某一種打印頭時(shí)，會(huì)有一塊限位板和一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的彈性限位塊配合，彈性限位塊將限位板的固定柄壓住，防止轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)晃動(dòng)；水平固定圓盤和固定塊通過(guò)螺絲實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)軸的支撐固定作用，防止轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)處于某種狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)；轉(zhuǎn)軸用于轉(zhuǎn)換時(shí)轉(zhuǎn)換主體的旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型設(shè)置了兩個(gè)打印頭，并設(shè)置了兩個(gè)打印頭的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，通過(guò)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)能快速實(shí)現(xiàn)不同打印頭之間的切換，當(dāng)其中一個(gè)打印頭損壞時(shí)，能夠瞬間完成更換，對(duì)打印工作幾乎不會(huì)造成影響，而且本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的側(cè)視圖；

圖3為本實(shí)用新型的俯視圖；

圖4為本實(shí)用新型轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型安裝打印頭和散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)立體圖；

圖6為本實(shí)用新型安裝打印頭和散熱風(fēng)扇后轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的俯視圖；

圖7為本實(shí)用新型安裝打印頭和散熱風(fēng)扇后轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。

圖中，1、限位結(jié)構(gòu)，2、效應(yīng)器，3、轉(zhuǎn)換主體，4、減重圓孔，5、限位開(kāi)關(guān)，6、彈性限位塊，7、卡塊，8、轉(zhuǎn)軸，9、水平固定圓盤，10、第一限位板，11、第二限位板，12、第一限位板的固定柄，13、第二限位板的固定柄，14、固定塊，15、第二打印頭安裝板，16、第一打印頭安裝孔，17、擠出頭，18、激光頭，19、散熱風(fēng)扇，20、驅(qū)動(dòng)架體，21、伺服電機(jī)，22、打印平臺(tái)，23、打印臂，24、轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，25、驅(qū)動(dòng)柱，26、上橫梁，27、下橫梁，28、連接凸臺(tái)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式做出說(shuō)明。

如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型提供一種自動(dòng)轉(zhuǎn)換打印頭的3D打印機(jī)，包括驅(qū)動(dòng)架體20、設(shè)置在驅(qū)動(dòng)架體20上的伺服電機(jī)21、與伺服電機(jī)21連接的打印機(jī)構(gòu)、位于打印機(jī)構(gòu)下方的打印平臺(tái)22，所述打印機(jī)構(gòu)包括打印臂23、與打印臂23連接的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)24、與轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)24連接的打印頭。

如圖4所示，所述轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)24包括限位結(jié)構(gòu)1、效應(yīng)器2、轉(zhuǎn)換主體3，所述限位結(jié)構(gòu)1上端設(shè)有限位開(kāi)關(guān)5，所述限位結(jié)構(gòu)1側(cè)部設(shè)有彈性限位塊6，在所述效應(yīng)器2的三個(gè)方向上分別設(shè)置一個(gè)卡塊7，以加強(qiáng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度；所述效應(yīng)器2與位于所述效應(yīng)器2下方的所述轉(zhuǎn)換主體3為一整體結(jié)構(gòu)，所述效應(yīng)器2上方設(shè)有水平固定圓盤9，所述限位結(jié)構(gòu)1設(shè)置在所述水平固定圓盤9上；

所述限位結(jié)構(gòu)1左右兩側(cè)設(shè)有第一限位板10，為了使整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)穩(wěn)定平衡，同時(shí)設(shè)置了第二限位板11，在所述第一限位板10、所述第二限位板11上設(shè)有固定柄，所述第一限位板的固定柄12位于所述第一限位板10左側(cè)，所述第一限位板的固定柄12設(shè)置在所述彈性限位塊6下方、與水平固定圓盤9平行設(shè)置，并與水平固定圓盤9接觸。所述第一限位板的固定柄13位于所述第二限位板11右側(cè)，且所述第二限位板11的手柄相對(duì)于所述水平固定圓盤9傾斜設(shè)置，優(yōu)選30°，所述第一限位板的固定柄13不與所述水平固定圓盤9接觸，所述第一限位板10、所述第二限位板11的外側(cè)分別設(shè)有位于所述水平固定圓盤9上的固定塊14，固定塊14通過(guò)螺絲與水平固定圓盤9之間緊固連接，形成阻尼裝置，以防止轉(zhuǎn)軸9的轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)所述固定塊14與所述水平固定圓盤9之間設(shè)有轉(zhuǎn)軸8，所述轉(zhuǎn)軸8下部分卡接在所述水平固定圓盤9內(nèi)，上部分卡接在所述固定塊14內(nèi)。且轉(zhuǎn)軸8與其中一個(gè)卡塊7的側(cè)面相接觸，進(jìn)一步對(duì)轉(zhuǎn)軸8起固定作用。

限位結(jié)構(gòu)1內(nèi)部設(shè)有水平方向的彈簧，在彈簧的兩端設(shè)置彈性限位塊6，限位開(kāi)關(guān)5下方與掛鉤連接，掛鉤與彈簧連接，掛鉤處于傾斜豎直方向，限位開(kāi)關(guān)5通過(guò)控制掛鉤的彎曲程度實(shí)現(xiàn)對(duì)彈簧的拉伸和壓縮，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)彈性限位塊6伸縮的控制。此結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)常見(jiàn)技術(shù)。

如圖5-7所示，所述轉(zhuǎn)換主體3下端豎直方向上通過(guò)第一打印頭安裝孔16與第一打印頭連接，所述轉(zhuǎn)換主體3側(cè)部設(shè)有傾斜設(shè)置的第二打印頭安裝板15，所述第二打印頭安裝板15上設(shè)置第二打印頭，可為激光頭18，也可為擠出頭17，也可分別設(shè)置一個(gè)，根據(jù)實(shí)際需要安裝，同時(shí)拆裝方便，打印頭切換方便。

所述轉(zhuǎn)換主體3下部、所述第一打印頭和所述第二打印頭附近設(shè)有散熱風(fēng)扇19；

所述效應(yīng)器2的三個(gè)方向上分布有減重圓孔4。

所述第一打印頭為擠出頭17，所述擠出頭17上方設(shè)有加熱器，所述第二打印頭為激光頭18。兩個(gè)打印頭之間的切換通過(guò)限位結(jié)構(gòu)1和兩個(gè)限位板實(shí)現(xiàn)。

所述打印臂23與連接凸臺(tái)28鉸接，所述連接凸臺(tái)28與驅(qū)動(dòng)架體20滑動(dòng)連接。連接凸臺(tái)28是向打印臂23方向凸出的、避免打印臂23觸碰驅(qū)動(dòng)架的錐形的凸臺(tái)。使打印臂23運(yùn)動(dòng)靈活，適應(yīng)更大的打印空間。

所述驅(qū)動(dòng)架體20包括驅(qū)動(dòng)柱25、通過(guò)連接塊與驅(qū)動(dòng)柱25上端連接的上橫梁26、通過(guò)連接塊與驅(qū)動(dòng)柱25下端連接的下橫梁27，所述驅(qū)動(dòng)柱25沿垂直于所述上橫梁26和所述下橫梁27的方向設(shè)置，驅(qū)動(dòng)柱25、上橫梁26、下橫梁27互相連接成三角形的所述驅(qū)動(dòng)架體20。

驅(qū)動(dòng)架的具體為：有三支等長(zhǎng)的上橫梁26在驅(qū)動(dòng)柱25的上端連接三支驅(qū)動(dòng)柱25，有三支等長(zhǎng)的下橫梁27在驅(qū)動(dòng)柱25的下端連接三支驅(qū)動(dòng)柱25，還有三支等長(zhǎng)的下橫梁27在驅(qū)動(dòng)柱25底端連接三支驅(qū)動(dòng)柱25。驅(qū)動(dòng)柱25與上橫梁26、下橫梁27之間通過(guò)連接塊連接構(gòu)成驅(qū)動(dòng)架體20，連接塊在驅(qū)動(dòng)柱25的頂端或上部與上橫梁26連接，連接塊在驅(qū)動(dòng)柱25的底端或下部與下橫梁27連接。

所述驅(qū)動(dòng)柱25上設(shè)有導(dǎo)軌、所述伺服電機(jī)21，所述導(dǎo)軌的方向平行于所述驅(qū)動(dòng)柱25的延伸方向，所述導(dǎo)軌與所述連接凸臺(tái)28上設(shè)置的凹槽相配合。

工作原理：驅(qū)動(dòng)架體20用于支撐伺服電機(jī)21和打印機(jī)構(gòu)，打印手臂通過(guò)連接凸塊可以實(shí)現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)柱25上的上下滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)打印頭的上下移動(dòng)，打印頭之間需要轉(zhuǎn)換時(shí)，可以通過(guò)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)換過(guò)程的原理具體為：當(dāng)需要在第一打印頭和第二打印頭之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，按下限位結(jié)構(gòu)1上表面的限位開(kāi)關(guān)5，位于限位結(jié)構(gòu)1側(cè)部的彈性限位塊6縮回，第一限位板的固定柄12處于活動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)轉(zhuǎn)換主體7、效應(yīng)器2、水平固定圓盤9、第一限位板10、第二限位板11會(huì)繞轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)限位結(jié)構(gòu)1轉(zhuǎn)動(dòng)至第二打印頭安裝板15處于豎直位置時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，第二限位板的固定柄13與水平固定圓盤9接觸，第一限位板的固定柄12處于傾斜狀態(tài)，此時(shí)將兩個(gè)固定塊14的螺絲擰緊，將轉(zhuǎn)軸8通過(guò)水平固定圓盤9、固定塊14、螺絲緊緊固定，防止轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而將整個(gè)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)壓緊，防止設(shè)備晃動(dòng)。當(dāng)需要將第一打印頭換回豎直方向時(shí)，擰開(kāi)固定塊14的螺絲，轉(zhuǎn)軸8又可轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)換主體7、效應(yīng)器2、水平固定圓盤9、第一限位板10、第二限位板11會(huì)繞轉(zhuǎn)軸8反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，第一限位板的固定柄12回到水平方向，第二限位板的固定柄13處于傾斜位置，彈性限位塊6重新將第一限位板的固定柄12壓緊，將轉(zhuǎn)軸8固定，同時(shí)還可以將固定塊14的螺絲擰緊，加固轉(zhuǎn)軸8，防止轉(zhuǎn)動(dòng)，完成兩個(gè)打印頭的快速轉(zhuǎn)換。

以上對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。