一种双旋转喷头式三维打印机制造技术

本发明专利技术公开了一种双旋转喷头式三维打印机，包括框架组件（1）、框架组件（1）顶部的材料盘（8）、框架组件（1）前面的显示屏（2）和控制板（4）以及框架组件（1）内部的打印平台组件（3）；其特征在于，它还包括能够驱动两个独立喷头在XOY平行面内自如运动的双喷头组件（5）、驱动双喷头组件（5）沿X轴直线运动的X轴移动组件（6）以及驱动X轴移动组件（6）沿Z轴直线运动的Z轴移动组件（7）；本发明专利技术是一种基于极坐标系的双旋转喷头式三维打印机，两个喷头可以独立或协调工作，能够同时熔覆出单一复杂零件的不同部分或无关联的两个零件，还能熔覆出混色零件，工作能力强、效率高。

Double rotating nozzle type three-dimensional printer

The invention discloses a double rotating nozzle type 3D printer, which comprises a frame component (1), (1) materials plate frame assembly (8), the top of the frame assembly (1) in front of the display screen (2) and a control board (4) and frame assembly (1) print platform components inside (3); characterized in that it also includes the ability to drive two independent nozzle in XOY parallel plane freely double nozzle component movement (5), driven by double nozzle component (5) X axis component along the X axis linear motion of the driving shaft (6) and X (6) Z mobile component mobile component along the Z axis linear motion of the shaft (7); the invention is a double rotating nozzle type polar coordinate system based on 3D printers, two nozzles can be independent or coordinated work, can simultaneously cladding two parts of different parts of single complex parts or no correlation, but also the cladding Out of color parts, strong working ability and high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种双旋转喷头式三维打印机
本专利技术涉及一种三维打印机，具体是一种双旋转喷头式三维打印机，属于快速成型制造

技术介绍
熔融沉积具有维护成本低，安全可靠、无废料等优点，被广泛应用于产品开发、快速模具制作、医疗器械的设计开发及人体器官的原型制作，代表着快速成型制造技术的一个重要发展方向。市面上现有的三维打印机通常采用一个喷头或同步运动的两个喷头，单喷头打印机工作效率低，现有的双喷头打印机虽然可以同时使用两种颜色，但两个喷头只能交替运动，工作效率仍较低。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于极坐标系的双旋转喷头式三维打印机，两个喷头可以基于极坐标系独立或协调工作，能够同时熔覆出单一复杂零件的不同部分或无关联的两个零件，还能熔覆出混色零件，工作能力强、效率高。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种双旋转喷头式三维打印机，包括框架组件、框架组件顶部的材料盘、框架组件前面的显示屏和控制板以及框架组件内部的打印平台组件；其特征在于，它还包括能够驱动两个独立喷头在XOY平行面内自如运动的双喷头组件、驱动双喷头组件沿X轴直线运动的X轴移动组件以及驱动X轴移动组件沿Z轴直线运动的Z轴移动组件；双喷头组件、X轴移动组件以及Z轴移动组件协调运动，带动双独立喷头在XOY平行面内基于极坐标系自如运动，实现高效率的三维打印；所述的框架组件包括前板、底板、后板、顶板以及两个侧板；各板通过螺栓连接，组合成双旋转喷头式三维打印机的外部框架；所述的打印平台组件包括熔覆平台、平台定位螺杆、平台支撑块、平台定位块以及平台支撑光轴；平台定位螺杆和平台支撑光轴贯穿框架前板和后板并通过螺母轴向固定；内孔穿过平台支撑光轴的平台支撑块通过螺栓固定在熔覆平台上，起到支承平台的作用；内孔穿过平台定位螺杆的平台定位块通过螺栓固定在熔覆平台上并通过两个螺母轴向定位，从而将熔覆平台平稳固定在框架组件内部的合适位置；所述的双喷头组件包括旋转电机架、旋转电机、旋转轴承、喷嘴移动架、喷嘴移动支承光轴、喷嘴移动链接件、喷嘴移动滚珠丝杠、喷嘴移动丝杠轴承、喷嘴移动丝杠电机、喷嘴移动联轴器、喷嘴链接件驱动块、远程喷嘴以及挤出机；旋转电机通过螺栓固定在旋转电机架上，旋转轴承的两端分别与旋转电机架和喷嘴移动架的沉头孔紧配合，旋转电机输出轴的转动通过键连接带动喷嘴移动架绕Z轴平行轴旋转；喷嘴移动丝杠轴承和喷嘴移动丝杠电机均通过螺栓固定在喷嘴移动架的两端，喷嘴移动联轴器两端分别连接喷嘴移动丝杠电机输出轴和喷嘴移动滚珠丝杠，喷嘴移动滚珠丝杠另一端与喷嘴移动丝杠轴承的内圈紧配合；喷嘴移动支承光轴贯穿喷嘴移动架的两端并通过螺栓固定，喷嘴移动链接件的两侧通孔穿过喷嘴移动支承光轴，两内部通孔的其中一个与喷嘴链接件驱动块螺栓连接，喷嘴链接件驱动块与喷嘴移动滚珠丝杠螺纹配合；挤出机通过螺栓固定在旋转电机架上，远程喷嘴与喷嘴移动链接件下端螺纹连接，喷嘴移动丝杠电机输出轴的转动经滚珠丝杠传动带动喷嘴移动链接件沿喷嘴移动滚珠丝杠轴向直线运动，从而为远程喷嘴提供一个沿XOY平行面任意轴的移动自由度；旋转电机和两个喷嘴移动丝杠电机协调运动，带动两个远程喷嘴在XOY平行面上独立自如运动，实现灵活高效的零件断面熔覆；所述的Z轴移动组件包括Z轴电机支架、Z轴驱动电机、Z轴联轴器、Z轴滚珠丝杠、Z轴直线滑轨、Z轴直线滑块、Z轴X轴链接块、Z轴轴承支架以及Z轴丝杠轴承；Z轴电机支架、Z轴直线滑轨以及Z轴轴承支架均通过螺栓固定在框架侧板上，Z轴驱动电机和Z轴丝杠轴承分别通过螺栓固定在Z轴电机支架和Z轴轴承支架上；Z轴联轴器两端分别连接Z轴驱动电机的输出轴和Z轴滚珠丝杠，Z轴滚珠丝杠的另一端与Z轴丝杠轴承的内孔紧配合；Z轴X轴链接块一端与Z轴直线滑块螺栓连接，另一端与X轴移动组件的X轴电机支架或X轴带轮支架螺栓连接，并通过螺纹孔与Z轴滚珠丝杠紧配合；Z轴驱动电机输出轴的转动通过滚珠丝杠传动带动Z轴直线滑块沿Z轴滚珠丝杠轴向即Z向直线移动，从而为X轴移动组件提供一个沿Z轴的移动自由度；所述的X轴移动组件包括X轴电机支架、X轴驱动电机、X轴支承光轴、X轴同步带、X轴同步带固定片、X轴带轮支架、X轴同步带轮以及X轴带轮销；X轴驱动电机通过螺栓固定在X轴电机支架上，一个X轴同步带轮通过小螺栓固定在X轴驱动电机的输出轴上，另一个X轴同步带轮位于X轴带轮支架的内腔中并通过X轴带轮销支承；两根X轴支承光轴贯穿旋转电机架两侧孔，且其两端分别固定在X轴电机支架和X轴带轮支架上；X轴同步带固定片和旋转电机架通过螺栓将X轴同步带夹紧，X轴驱动电机输出轴的转动通过同步带传动带动旋转电机架沿X轴支承光轴轴向即X向直线移动，从而为双喷头组件提供一个沿X轴的移动自由度。所述的旋转电机架和喷嘴移动架由铝合金焊接而成，在保证承载能力的基础上做轻量化处理。所述的框架组件的侧板嵌入透明的有机玻璃板，前板嵌入活动的有机玻璃板，以便于观察和取样。所述的挤出机和远程喷嘴采用分离式结构，二者分别固定在旋转电机架和喷嘴移动链接件上，以保证远程喷嘴在熔覆过程中的运动稳定性。所述的X轴移动组件有两组，以保证双喷头组件沿Z轴的运动稳定性。所述的Z轴移动组件有两组，以保证X轴移动组件沿Z轴的运动稳定性。与现有的单喷头或双同步喷头的三维打印机相比，本专利技术是一种基于极坐标系的双旋转喷头式三维打印机，两个喷头基于极坐标系独立或协调工作，能够同时熔覆出单一复杂零件的不同部分或无关联的两个零件，还能熔覆出混色零件，工作能力强、效率高。附图说明图1为本专利技术实施例提供的双旋转喷头式三维打印机原理示意图；图中：1、框架组件，2、显示屏，3、打印平台组件，4、控制板，5、双喷头组件，6、X轴移动组件，7、Z轴移动组件，8、材料盘。图2为本专利技术实施例提供的框架组件原理示意图；图中：1.1、前板，1.2、底板，1.3、后板，1.4、侧板，1.5、顶板。图3为本专利技术实施例提供的打印平台组件原理示意图；图中：3.1、熔覆平台，3.2、平台定位螺杆，3.3、平台支撑块，3.4、平台定位块，3.5、平台支撑光轴。图4为本专利技术实施例提供的双喷头组件原理示意图；图中：5.1、旋转电机架，5.2、旋转电机，5.3、旋转轴承，5.4、喷嘴移动架，5.5、喷嘴移动支承光轴，5.6、喷嘴移动链接件，5.7、喷嘴移动滚珠丝杠，5.8、喷嘴移动丝杠轴承，5.9、喷嘴移动丝杠电机，5.10、喷嘴移动联轴器，5.11、喷嘴链接件驱动块，5.12、远程喷嘴，5.13、挤出机。图5为本专利技术实施例提供的Z轴移动组件原理示意图；图中：7.1、Z轴电机支架，7.2、Z轴驱动电机，7.3、Z轴联轴器，7.4、Z轴滚珠丝杠，7.5、Z轴直线滑轨，7.6、Z轴直线滑块，7.7、Z轴X轴链接块，7.8、Z轴轴承支架，7.9、Z轴丝杠轴承。图6为本专利技术实施例提供的X轴移动组件原理示意图；图中：6.1、X轴电机支架，6.2、X轴驱动电机，6.3、X轴支承光轴，6.4、X轴同步带，6.5、X轴同步带固定片，6.6、X轴带轮支架，6.7、X轴同步带轮，6.8、X轴带轮销。图7为本专利技术实施例提供的双旋转喷头式三维打印机运动自由度示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双旋转喷头式三维打印机，包括框架组件（1）、框架组件（1）顶部的材料盘（8）、框架组件（1）前面的显示屏（2）和控制板（4）以及框架组件（1）内部的打印平台组件（3）；其特征在于，它还包括能够驱动两个独立喷头在XOY平行面内自如运动的双喷头组件（5）、驱动双喷头组件（5）沿X轴直线运动的X轴移动组件（6）以及驱动X轴移动组件（6）沿Z轴直线运动的Z轴移动组件（7）；双喷头组件（5）、X轴移动组件（6）以及Z轴移动组件（7）协调运动，带动两个独立喷头在XOY平行面内基于极坐标系自如运动。

【技术特征摘要】
1.一种双旋转喷头式三维打印机，包括框架组件（1）、框架组件（1）顶部的材料盘（8）、框架组件（1）前面的显示屏（2）和控制板（4）以及框架组件（1）内部的打印平台组件（3）；其特征在于，它还包括能够驱动两个独立喷头在XOY平行面内自如运动的双喷头组件（5）、驱动双喷头组件（5）沿X轴直线运动的X轴移动组件（6）以及驱动X轴移动组件（6）沿Z轴直线运动的Z轴移动组件（7）；双喷头组件（5）、X轴移动组件（6）以及Z轴移动组件（7）协调运动，带动两个独立喷头在XOY平行面内基于极坐标系自如运动。2.根据权利要求1所述的一种双旋转喷头式三维打印机，其特征在于，所述的框架组件（1）包括前板（1.1）、底板（1.2）、后板（1.3）、顶板（1.5）以及两个侧板（1.4）；各板通过螺栓连接，组合成双旋转喷头式三维打印机的外部框架；所述的打印平台组件（3）包括熔覆平台（3.1）、平台定位螺杆（3.2）、平台支撑块（3.3）、平台定位块（3.4）以及平台支撑光轴（3.5）；平台定位螺杆（3.2）和平台支撑光轴（3.5）贯穿框架前板（1.1）和后板（1.3）并通过螺母轴向固定；内孔穿过平台支撑光轴（3.5）的平台支撑块（3.3）通过螺栓固定在熔覆平台（3.1）上，起到支承平台的作用；内孔穿过平台定位螺杆（3.2）的平台定位块（3.4）通过螺栓固定在熔覆平台（3.1）上并通过两个螺母轴向定位，从而将熔覆平台（3.1）平稳固定在框架组件（1）内部的合适位置；所述的双喷头组件（5）包括旋转电机架（5.1）、旋转电机（5.2）、旋转轴承（5.3）、喷嘴移动架（5.4）、喷嘴移动支承光轴（5.5）、喷嘴移动链接件（5.6）、喷嘴移动滚珠丝杠（5.7）、喷嘴移动丝杠轴承（5.8）、喷嘴移动丝杠电机（5.9）、喷嘴移动联轴器（5.10）、喷嘴链接件驱动块（5.11）、远程喷嘴（5.12）以及挤出机（5.13）；旋转电机（5.2）通过螺栓固定在旋转电机架（5.1）上，旋转轴承（5.3）的两端分别与旋转电机架（5.1）和喷嘴移动架（5.4）的沉头孔紧配合，旋转电机（5.2）输出轴的转动通过键连接带动喷嘴移动架（5.4）绕Z轴平行轴旋转；喷嘴移动丝杠轴承（5.8）和喷嘴移动丝杠电机（5.9）均通过螺栓固定在喷嘴移动架（5.4）的两端，喷嘴移动联轴器（5.10）两端分别连接喷嘴移动丝杠电机（5.9）输出轴和喷嘴移动滚珠丝杠（5.7），喷嘴移动滚珠丝杠（5.7）另一端与喷嘴移动丝杠轴承（5.8）的内圈紧配合；喷嘴移动支承光轴（5.5）贯穿喷嘴移动架（5.4）的两端并通过螺栓固定，喷嘴移动链接件（5.6）的两侧通孔穿过喷嘴移动支承光轴（5.5），两内部通孔的其中一个与喷嘴链接件驱动块（5.11）螺栓连接，喷嘴链接件驱动块（5.11）与喷嘴移动滚珠丝杠（5.7）螺纹配合；挤出机（5.13）通过螺栓固定在旋转电机架（5.1）上，远程喷嘴（5.12）与喷嘴移动链接件（5.6）下端螺纹连接，喷嘴移动丝杠电机（5.9）输出轴的转动经滚珠丝杠传动带动喷嘴移动链接件（5.6）沿喷嘴移动滚珠丝杠（5....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘登，王国越，刘培林，
申请(专利权)人：徐州乐泰机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32