本實(shí)用新型涉及3D打印領(lǐng)域，尤其涉及一種多噴頭的3D打印機(jī)。

背景技術(shù)：

3D打印技術(shù)是一種快速成型技術(shù)，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)動粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。其中由于熔融沉積成型(FDM)的3D打印專利技術(shù)的過期，出現(xiàn)了一大批開源的3D打印機(jī)，F(xiàn)DM桌面3D打印機(jī)逐漸進(jìn)入普通人的視野。但是目前市場上常用單噴頭的3D打印機(jī)，打印過程中需要人工手動更換噴頭，操作復(fù)雜，效率較低，同時更換后可能發(fā)生高度調(diào)節(jié)誤差等問題，而市場上常用的雙/多噴頭3D打印機(jī)在打印中容易發(fā)生蹭料問題，影響工件質(zhì)量，為避免這種問題，不得不減小工件的打印尺寸，而且市場上的雙/多噴頭3D打印機(jī)，一般只有打印支撐材料和成品材料，難以滿足組裝件產(chǎn)品的設(shè)計需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種多噴頭的3D打印機(jī)，保證噴頭在打印過程中自動切換，避免切換后產(chǎn)生的高度誤差，供給多種打印材料，完成組裝件的打印。

一種多噴頭的3D打印機(jī)，包括機(jī)架、龍門架、打印平臺、噴頭固定架、噴頭盤架，所述的機(jī)架上固定著打印平臺；所述的龍門架上部的龍門架水平板上固定著打印材料的進(jìn)料機(jī)構(gòu)；所述龍門架水平板下方設(shè)有噴頭固定架，第一夾爪氣缸固定在噴頭固定架上；所述龍門架右方設(shè)有噴頭盤架，置于機(jī)架上，第二夾爪氣缸固定在噴頭圓盤上，所述第二夾爪氣缸有多個，每個第二夾爪氣缸帶有第二夾爪氣缸夾爪；打印狀態(tài)下，不工作的噴頭固定在噴頭圓盤上，各第二夾爪氣缸夾爪抓緊噴頭的第三階梯，各第二夾爪氣缸設(shè)有磁性開關(guān)；工作的噴頭通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和推進(jìn)機(jī)構(gòu)到達(dá)噴頭固定架上，第一夾爪氣缸夾爪抓緊噴頭上的第五階梯，第一夾爪氣缸設(shè)有磁性開關(guān)。

進(jìn)一步的，所述的機(jī)架上固定有兩條第一水平導(dǎo)軌，第一水平導(dǎo)軌設(shè)有第二滑塊，第二滑塊上固定著打印平臺，第一絲杠螺母連接有第一伺服電機(jī)，第一伺服電機(jī)驅(qū)動第一絲杠螺母，帶動打印平臺Y向移動。

進(jìn)一步的，所述的龍門架兩側(cè)分別安裝有固定于機(jī)架上的第一垂直導(dǎo)軌、第四絲杠螺母和第二垂直導(dǎo)軌、第二絲杠螺母，第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)固定在龍門架水平板上，第二絲杠螺母的一端連接有第二伺服電機(jī)，第二伺服電機(jī)驅(qū)動第二絲杠螺母，第四絲杠螺母的一端連接有第三伺服電機(jī)，第三伺服電機(jī)驅(qū)動第四絲杠螺母，第二絲杠螺母連接有第一滑塊，第四絲杠螺母連接有第三滑塊上，第一滑塊和第三滑塊分別連接第二水平導(dǎo)軌和第三絲杠螺母，第二水平導(dǎo)軌和第三絲杠螺母上設(shè)有噴頭固定架，第二水平導(dǎo)軌和第三絲杠螺母同時帶動噴頭固定架Z向運(yùn)動，噴頭固定架的側(cè)面安裝有冷卻風(fēng)扇。

進(jìn)一步的，所述的龍門架水平板下方位于龍門架的兩側(cè)設(shè)有第二絲杠螺母和第四絲杠螺母，第二絲杠螺母連接有第一滑塊，第四絲杠螺母連接有第三滑塊上，第一滑塊和第三滑塊分別連接第二水平導(dǎo)軌和第三絲杠螺母，第二水平導(dǎo)軌和第三絲杠螺母上設(shè)有噴頭固定架，第三絲杠螺母的一端連接有第四伺服電機(jī)，第四伺服電機(jī)驅(qū)動第三絲杠螺母，帶動噴頭固定架X向運(yùn)動，該噴頭固定架的側(cè)面安裝有冷卻風(fēng)扇。

進(jìn)一步的，第一夾爪氣缸夾爪呈半圓弧形，各噴頭上的第五階梯設(shè)有圓柱臺階，與第一夾爪氣缸半圓弧形配合。

進(jìn)一步的，各第二夾爪氣缸夾爪呈半圓弧形，各噴頭上的第三階梯設(shè)有圓柱臺階，與各第二夾爪氣缸半圓弧形配合。

進(jìn)一步的，噴頭圓盤下接旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在連接板上，連接板固定在水平滑軌上的第四滑塊上，連接板后方安裝有推進(jìn)機(jī)構(gòu)，滑軌固定在噴頭盤架的平臺上。

進(jìn)一步的，所述的進(jìn)料機(jī)構(gòu)中的導(dǎo)料管用扎帶固定。

進(jìn)一步的，所述的各第二夾爪氣缸含有進(jìn)氣口和出氣口，分別通過夾爪氣缸氣管安裝通孔連接氣源，夾爪氣缸氣管安裝在噴頭圓盤下。

進(jìn)一步的，所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為噴頭盤架分度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述的推進(jìn)機(jī)構(gòu)為推進(jìn)氣缸。

本實(shí)用新型的第二個目的是提供所述的多噴頭的3D打印機(jī)的打印方法，具體如下：

1)人工將噴頭圓盤各第二夾爪氣缸夾爪抓緊各噴頭的第三階梯，各噴頭安裝在噴頭圓盤上，此時噴頭圓盤上各第二夾爪氣缸的磁性開關(guān)指示燈亮起，獲得打印產(chǎn)品的數(shù)字模型文件，與多噴頭3D打印機(jī)接口對接讀入信息后，噴頭固定架處于打印零點(diǎn)；

2) 待工作的噴頭通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和推進(jìn)機(jī)構(gòu)到達(dá)噴頭固定架上，第一夾爪氣缸夾爪抓緊噴頭上的第五階梯，其對應(yīng)的磁性開關(guān)指示燈亮，噴頭圓盤上的第二夾爪氣缸夾爪松開噴頭的第三階梯，其對應(yīng)的磁性開關(guān)指示燈滅，推進(jìn)機(jī)構(gòu)反向進(jìn)氣，噴頭圓盤退回原位，該噴頭在噴頭固定架的帶動下完成所需該材料部分的打印任務(wù)；

3) 一種材料打印完畢后，噴頭固定架回歸零位，該噴頭對應(yīng)的第二夾爪氣缸通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和推進(jìn)機(jī)構(gòu)到達(dá)與噴頭固定架第一夾爪氣缸相對應(yīng)的交接位置，該第二夾爪氣缸夾爪抓緊該噴頭的第三階梯，噴頭固定架上第一夾爪氣缸夾爪松開噴頭上的第五階梯，該噴頭回歸到噴頭圓盤上。

4) 之后，重復(fù)上述切換噴頭的過程，更換另一種所需的打印材料，進(jìn)行上述的打印過程，如此反復(fù)，得到設(shè)計者需求的組合件。

進(jìn)一步的，所述的第一伺服電機(jī)驅(qū)動第一絲杠螺母，帶動第二滑塊上的打印平臺Y向移動。

進(jìn)一步的，所述的第二伺服電機(jī)驅(qū)動第二絲杠螺母，第三伺服電機(jī)驅(qū)動第四絲杠螺母，帶動第二水平導(dǎo)軌和第三絲杠螺母上的噴頭固定架Z向運(yùn)動。

進(jìn)一步的，所述的第四伺服電機(jī)驅(qū)動第三絲杠螺母，帶動噴頭固定架X向運(yùn)動。

本實(shí)用新型的有益效果是：打印全程不需要人工切換，自動打印出合格的組裝件。使用該實(shí)用新型產(chǎn)品，可以提高生產(chǎn)效率，保證設(shè)計者的設(shè)計需求，同時結(jié)構(gòu)簡單，打印頭的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要配置，噴頭安裝到位信息可以快速獲取，避免噴頭安裝誤差，保證打印質(zhì)量。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)立體圖；

圖2是噴頭盤架的示意圖；

圖3是噴頭固定架的示意圖；

圖4是本實(shí)用新型工作過程的流程圖。

圖中，1、機(jī)架；2、龍門架；3、打印平臺；4、噴頭固定架；5、噴頭盤架；6、第三伺服電機(jī)；7、第一水平導(dǎo)軌；8、第一絲杠螺母；9、第一伺服電機(jī)；A、第一垂直導(dǎo)軌；B、第二絲杠螺母；C、第三絲杠螺母；D、第四伺服電機(jī)；E、進(jìn)料機(jī)構(gòu)；F、第四絲杠螺母；G、第二伺服電機(jī)；H、第二水平導(dǎo)軌；I、第二垂直導(dǎo)軌；J、第一滑塊；K、龍門架水平板；L、第二滑塊；M、第三滑塊；41、第一夾爪氣缸；42、第一夾爪氣缸夾爪；43、冷卻風(fēng)扇；51第二夾爪氣缸；52、噴頭；521、第三階梯；522、第五階梯；53、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；54、第四滑塊；55、推進(jìn)機(jī)構(gòu)；56、滑軌；57、連接板；58、第二夾爪氣缸夾爪；59、第二夾爪氣缸氣管。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。以下各實(shí)施例是對本實(shí)用新型的上述內(nèi)容作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于上述實(shí)施例，凡基于以下內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1、2、3所示，實(shí)施例涉及的一種多噴頭的3D打印機(jī)，用于打印組裝件，保證打印工件質(zhì)量，包括機(jī)架1、龍門架2、打印平臺3、噴頭固定架4、噴頭盤架5，機(jī)架1上固定有兩條第一水平導(dǎo)軌7和第一絲杠螺母8，第一水平導(dǎo)軌7設(shè)有第二滑塊L，第二滑塊L上固定著打印平臺3，第一絲杠螺母8連接有第一伺服電機(jī)9，第一伺服電機(jī)9驅(qū)動第一絲杠螺母8，帶動打印平臺3Y向移動。

龍門架2兩側(cè)分別安裝有第一垂直導(dǎo)軌A、第四絲杠螺母F和第二垂直導(dǎo)軌I、第二絲杠螺母B固定在機(jī)架1上，第二絲杠螺母B的一端連接有第二伺服電機(jī)G，第四絲杠螺母F的一端連接有第三伺服電機(jī)6，第二伺服電機(jī)G和第三伺服電機(jī)6固定在龍門架水平板K上，第三伺服電機(jī)6驅(qū)動第四絲杠螺母F，第二伺服電機(jī)G驅(qū)動第二絲杠螺母B，同時帶動噴頭固定架4Z向運(yùn)動。龍門架水平板K上固定著一字排開不同打印材料的進(jìn)料機(jī)構(gòu)E，其中進(jìn)料機(jī)構(gòu)E中的導(dǎo)料管用扎帶固定。

龍門架水平板K下方位于龍門架2的兩側(cè)設(shè)有第二絲杠螺母B和第四絲杠螺母F，第二絲杠螺母B連接有第一滑塊J，第四絲杠螺母F連接有第三滑塊M上，第一滑塊J和第三滑塊M分別連接有第二水平導(dǎo)軌H和第三絲杠螺母C，第二水平導(dǎo)軌H和第三絲杠螺母C上設(shè)有噴頭固定架4，噴頭固定架4設(shè)有第一夾爪氣缸41，第四伺服電機(jī)D帶動噴頭固定架4X向運(yùn)動，噴頭固定架4的側(cè)面安裝有冷卻風(fēng)扇43。

龍門架2右方，噴頭盤架5置于機(jī)架1上，各第二夾爪氣缸51固定在噴頭圓盤5上。打印狀態(tài)下，不工作的噴頭52固定在噴頭圓盤5上，各第二夾爪氣缸夾爪58抓緊噴頭52的第三階梯521，各第二夾爪氣缸51設(shè)有磁性開關(guān)；工作的噴頭52通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)53和推進(jìn)機(jī)構(gòu)55到達(dá)噴頭固定架4上，第一夾爪氣缸夾爪42抓緊噴頭52上的第五階梯522，各第二夾爪氣缸41設(shè)有磁性開關(guān)。各第二夾爪氣缸夾爪58所形成的圓心對應(yīng)相連的線經(jīng)過圓心，即各第二夾爪氣缸51的外形中長與噴頭圓盤5直徑垂直。

噴頭圓盤5下接旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)53，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)53安裝在連接板57上，連接板57固定在水平滑軌56上的第四滑塊54上，連接板57后方安裝有推進(jìn)機(jī)構(gòu)55，滑軌56固定在噴頭盤架5的平臺上。

各第二夾爪氣缸51含有進(jìn)氣口和出氣口，分別通過夾爪氣缸氣管59安裝通孔連接氣源，夾爪氣缸氣管59安裝在噴頭圓盤5下。

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以是噴頭盤架分度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，推進(jìn)機(jī)構(gòu)可以是推進(jìn)氣缸。

打印時噴頭52可根據(jù)設(shè)計需求自由切換，完成除支撐材料外的多種材料的交替打印，實(shí)現(xiàn)組裝工件的打印。

本實(shí)用新型的工作過程如下：

1) 人工將噴頭圓盤5上各第二夾爪氣缸夾爪58抓緊各噴頭52的第三階梯521，各噴頭52安裝在噴頭圓盤5上，此時噴頭圓盤5上各第二夾爪氣缸51的磁性開關(guān)指示燈亮起，獲得打印產(chǎn)品的數(shù)字模型文件，與多噴頭3D打印機(jī)接口對接讀入信息后，噴頭固定架4處于打印零點(diǎn)；

2) 待工作的噴頭52通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)53和推進(jìn)機(jī)構(gòu)55到達(dá)噴頭固定架4上，第一夾爪氣缸夾爪42抓緊噴頭52上的第五階梯522，其對應(yīng)的磁性開關(guān)指示燈亮，噴頭圓盤5上的第二夾爪氣缸夾爪58松開噴頭52的第三階梯521，其對應(yīng)的磁性開關(guān)指示燈滅，推進(jìn)機(jī)構(gòu)55反向進(jìn)氣，噴頭圓盤5退回原位，該噴頭52在噴頭固定架4帶動下完成所需該材料部分的打印任務(wù)；

3) 一種材料打印完畢后，噴頭固定架4回歸零位，該噴頭52對應(yīng)的第二夾爪氣缸51通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)53和推進(jìn)機(jī)構(gòu)55到達(dá)與噴頭固定架4第一夾爪氣缸41相對應(yīng)的交接位置，該第二夾爪氣缸夾爪58抓緊該噴頭52的第三階梯521，噴頭固定架4上第一夾爪氣缸夾爪42松開噴頭52上的第五階梯522，該噴頭52回歸到噴頭圓盤5上。

4) 之后，重復(fù)上述切換噴頭52的過程，更換另一種所需的打印材料，進(jìn)行上述的打印過程，如此反復(fù)，得到設(shè)計者需求的組合件。詳細(xì)流程圖見附圖4。

本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對本實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。