一种3D打印机的多打印头切换结构及其切换方法技术

本发明专利技术公开了一种3D打印机的多打印头切换结构及其切换方法，解决当前多打印头3D打印机打印时存在多个打印头相互干涉的问题。包括导轨、滑块、打印头、传动机构以及驱动电机，每个打印头均安装在一个独立的所述滑块上，并由一个独立的所述驱动电机通过对应的传动机构驱动其做直线运动。多个打印头通过独立的驱动电机驱动，可实现独立运动，当选择一个打印头进行打印时，其余打印头被移动到对应的空闲区域，以此解决多打印头3D打印机打印时互相干涉的问题。

A Multi-Head Switching Structure for 3D Printers and Its Switching Method

The invention discloses a multi-print head switching structure of a 3D printer and a switching method thereof, which solves the problem of interference between multiple print heads in the current multi-print head 3D printer printing. Each print head is mounted on an independent slide block and driven by an independent drive motor through the corresponding drive mechanism. Multiple print heads can move independently through independent driving motors. When one print head is selected for printing, the rest of the print heads are moved to the corresponding free area, so as to solve the problem of interference between multiple print heads in 3D printer printing.

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印机的多打印头切换结构及其切换方法
本专利技术属于3D打印机
，具体涉及一种3D打印机的多打印头切换结构及其切换方法。
技术介绍
3D打印技术是一种快速成形技术，它以数字三维模型文件为基础，将金属、塑料、光敏树脂等成型材料通过逐层打印的方式成型物体的技术，属于增材制造。目前基于熔融沉积成型（FDM：FusedDepositionModeling）原理的3D打印机由于结构简单，适用材料种类丰富，设备及耗材成本低等优势，已成为普及率最高的一种3D打印机。具有多个打印头的3D打印机由于可以同时支持多种材料的打印，常用于分别打印主体材料与支撑材料，或者在模型的不同部分打印不同颜色或不同材质的材料，实现特定需求。现有的多打印头3D打印机基本都采用两个打印头固定在一起的双打印头结构，这种方式实现简单，两个打印头喷嘴处于同一高度，理论上无需进行调整，即可实现两个打印头的交替打印，但由于加工及装配精度的问题，两个打印头很难完美的处于同一高度，因此极易出现打印头之间相互干涉的问题，一个打印头打印时另一个打印头易刮到模型，影响打印效果，严重时甚至会将模型刮倒而导致打印失败。对于打印头数量在3个及以上时，这种方式的干涉问题就变得更加严重，以至几乎无法实用。目前已有多个专利对该问题给出其解决方案，如申请号为CN201620847633.0的专利《基于双向丝杠换向的双打印头联动式FDM三维打印结构》，其通用采用双向丝杆配合导轨实现双打印头的异向运动，当需要使用哪个打印头时，即将其高度降低并将另一个打印头高度升高，从而解决双打印头相互干涉的问题。又如申请号为CN201510793253.3的专利《一种3D打印机的双丝打印头及其切换控制方法》，其通用将两个打印头固定在一个可转动的支架上，通过转动的方式，实现双头切换。其他专利基本也都采用了类似的思路，即通过设计复杂的双打印头高低切换结构来解决双头干涉问题。但这类方案技术上可行，却存在结构复杂、加工精度要求高等问题。另外，当需要3个或更多打印头进行切换时，这些方案将会变得非常复杂，难以实施。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种3D打印机的多打印头切换结构及其切换方法，以简单可靠的结构解决当前多打印头3D打印机打印时存在多个打印头相互干涉导致打印质量差、打印成功率低的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：提出一种3D打印机的多打印头切换结构，包括导轨、滑块、打印头、传动机构以及驱动电机，每个打印头均安装在一个独立的滑块上，并由一个独立的驱动电机通过对应传动机构驱动其做直线运动。优选的，所述打印头的数量为2个。优选的，所述导轨为一根，两个所述滑块均安装于该导轨之上。优选的，所述导轨为两根，两个所述滑块分别安装在两根导轨上。优选的，所述打印头的数量为3~6个。优选的，每根所述导轨上最多安装2个所述滑块，多个打印头分别安装在多根导轨上。优选的，所述传动机构为同步带或者丝杆。提出一种3D打印机的多打印头切换方法，应用于上述3D打印机的多打印头切换结构，包括以下步骤：S1：控制打印平台相对打印头下移，直到平台和其上的打印模型对切换前以及切换后使用的两个打印头喷嘴下端均有一定的安全距离；S2：控制切换前使用的打印头移动到对应的空闲区域中，所述该打印头的空闲区域是指在打印区域以外，且不会干涉其他打印头打印动作的区域；S3：控制切换后使用的打印头移动进打印区域；S4：控制打印平台上移至合适切换后使用的打印头打印的高度；S5：继续进行打印作业。本专利技术与现有技术相比，通过将多个打印头分别安装在独立的滑块上，并使用独立的驱动电机以及传动机构驱动其做直线运动，每个打印头均可独立运动，因此可以将当前不用的打印头移动至对应的空闲区域。因为同一时刻最多只会有一个打印头处于打印区域内，所以这就保证了打印时其他不用的打印头不会干涉到当前打印头的打印作业。每个打印头的运动机构与现有机构相同，因此只需重复现有的运动机构，而无需增加复杂的切换结构，从而降低了打印头的整体加工难度，也降低了单个打印头的重量。附图说明图1为本专利技术3D打印机的多打印头切换结构第1实施例的结构示意图。图2为本专利技术3D打印机的多打印头切换结构第1实施例的工作原理示意图。图3为本专利技术3D打印机的多打印头切换结构第2实施例的结构示意图。图4为本专利技术3D打印机的多打印头切换结构第3实施例的结构示意图。图5为本专利技术3D打印机多打印头切换方法的操作流程图。图中：11.导轨，121.第1打印头滑块，122.第2打印头滑块，131.第1打印头，132.第2打印头，141.第1打印头同步带，142.第2打印头同步带，151.第1打印头驱动电机，152.第2打印头驱动电机，1.打印区域，2.空闲区域，16.打印平台，211.第1打印头导轨，212.第2打印头导轨，221.第1打印头滑块，222.第2打印头滑块，231.第1打印头，232.第2打印头，241.第1打印头丝杆，242.第2打印头丝杆，251.第1打印头驱动电机，252.第2打印头驱动电机，311.第1导轨，312.第2导轨，321.第1打印头滑块，322.第2打印头滑块，323.第3打印头滑块，324.第4打印头滑块，331.第1打印头，332.第2打印头，333.第3打印头，334.第4打印头，341.第1打印头同步带，342.第2打印头同步带，343.第3打印头同步带，344.第4打印头同步带，351.第1打印头驱动电机，352.第2打印头驱动电机，353.第3打印头驱动电机，354.第4打印头驱动电机。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术3D打印机的多打印头切换结构及其切换方法做进一步描述，以便于更清楚的理解本专利技术所要求保护的技术思想。一种3D打印机的多打印头切换结构实施例1：如图1所示，一种3D打印机的多打印头切换结构，包括第1打印头131和第2打印头132，其中第1打印头131安装在第1打印头滑块121上；第2打印头132安装在第2打印头滑块122上。第1打印头滑块121和第2打印头滑块122均安装在导轨11上。本实施例中传动机构为同步带，第1打印头驱动电机151通过第1打印头同步带141驱动第1打印头131在导轨11上做直线运动，同时第2打印头驱动电机152通过第2打印头同步带142驱动第2打印头132在导轨11上做直线运动。本实施例中的多打印头切换结构的工作原理在于，将两个打印头分别由两个独立的驱动电机进行驱动，因此两个打印头可以实现在导轨11上的独立运动。如图2所示，打印平台16上用于打印成型的区域为打印区域1，两端超出打印区域1的范围为空闲区域2。打印作业只会在打印区域1中进行，因此只需要将当前不用的打印头移动到两端的空闲区域2中，即可避免其对当前的打印作业造成干涉。由于本实施例中两个滑块均安装在同一根导轨上，因此靠近第1打印头驱动电机151的一端为第1打印头131的空闲区域，靠近第2打印头驱动电机152的一端为第2打印头132的空闲区域，两个打印头的空闲区域分别位于导轨11的两端，这样即可避免两个打印头在同一导轨上运动时造成干涉。一种3D打印机的多打印头切换结构实施例2：如图3所示，一种3D打印机的多打印头切换结构，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印机的多打印头切换结构，包括导轨、滑块、打印头、传动机构以及驱动电机，其特征在于，每个打印头均安装在一个独立的所述滑块上，并由一个独立的所述驱动电机通过对应的传动机构驱动其做直线运动。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机的多打印头切换结构，包括导轨、滑块、打印头、传动机构以及驱动电机，其特征在于，每个打印头均安装在一个独立的所述滑块上，并由一个独立的所述驱动电机通过对应的传动机构驱动其做直线运动。2.如权利要求1所述的一种3D打印机的多打印头切换结构，其特征在于，所述打印头的数量为2个。3.如权利要求2所述的一种3D打印机的多打印头切换结构，其特征在于，所述导轨为一根，两个所述滑块均安装于该导轨之上。4.如权利要求2所述的一种3D打印机的多打印头切换结构，其特征在于，所述导轨为两根，两个所述滑块分别安装在两根导轨之上。5.如权利要求1所述的一种3D打印机的多打印头切换结构，其特征在于，所述打印头的数量为3~6个。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：严铜，
申请(专利权)人：严铜，
类型：发明
国别省市：江苏,32