一种多物料液体3D打印机的多打印头系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多物料液体3D打印机的多打印头系统，安装在3D打印机的打印台上，可相对于打印台做XYZ三维运动，包括安装在打印台上的固定台，固定台上至少安装有两个升降台，所述的升降台上设有三维定位机构，三维定位机构上固定有打印头，升降台线路连接有可控制升降台带动打印头进行Z轴方向位移的控制系统，打印台上设有显示打印头喷嘴XY平面坐标的标记台，所述标记台上标记点的坐标与3D打印软件中设置好的打印头喷嘴坐标一致。本发明专利技术适用范围广，可实现液体物料的多材料3D打印，降低打印成本，可解决更换打印头喷嘴时的位置变化所引起的成型缺陷问题，以及打印过程中因各打印头高度相同所造成的打印头喷嘴刮伤样品的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多物料液体3D打印机的多打印头系统
本专利技术涉及3D打印
，尤其是一种多物料液体3D打印机的多打印头系统。
技术介绍
3D打印技术是一种以数字模型为基础的材料成型技术，可以实现包括金属、热塑性树脂、光敏树脂以及水凝胶等材料任意几何结构的可控成型。目前，在单一材料3D打印技术的基础上发展出了多材料3D打印技术，以进一步满足复杂结构多材料零件的成型。比如在柔性传感器、软体机器人等研究领域也需要进行复杂结构的成型，因此多物料3D打印技术在该领域得到了广泛的应用。柔性传感器、软体机器人主要原材料是水凝胶、有机硅胶、纳米材料浆料等液体材料，为了节约成本在3D打印中使用的喷嘴主要为一次性点胶针头。选用多打印头打印技术时，这种针头在更换前后会出现针尖位置偏移的情况，容易影响不同物料相对位置间的对位精度，进而影响成型效果。另外，多打印头打印过程中，各个打印头如果处于同一高度，在打印一种材料的同时其他针头也会对样品造成刮伤。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本专利技术提供一种多物料液体3D打印机的多打印头系统，以解决更换打印头出料口针头造成的位置变化、以及各打印头高度位置一致造成的样品刮伤问题，进而改善多物料3D液体打印机成型工艺。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多物料液体3D打印机的多打印头系统，安装在3D打印机的打印台上，可相对于打印台做XYZ三维运动，包括安装在打印台上的固定台，固定台上至少安装有两个升降台，所述的升降台上设有三维定位机构，三维定位机构上固定有打印头，升降台线路连接有可控制升降台带动打印头进行Z轴方向位移的控制系统，打印台上设有显示打印头喷嘴XY平面坐标的标记台，所述标记台上标记点的坐标与3D打印软件中设置好的打印头喷嘴坐标一致。具体说，所述的三维定位机构包括Z轴位移台、X轴位移台及Y轴位移台，Z轴位移台滑动设在升降台上，X轴位移台设在Z轴位移台上，Y轴位移台滑动设在X轴位移台上，Y轴位移台上滑动设有安装台，打印头连接在安装台上。进一步地，所述的Z轴位移台、X轴位移台和Y轴位移台可以是电动式位移台或手动式位移台。优选地，所述的打印头的出料动力为气压挤出式，打印头连接有通过断开或闭合控制物料供给的电磁阀，电磁阀与控制系统线路连接。为方便连接安装，所述的打印头的喷嘴为任意形式的孔状结构，放置液体物料的储料仓可连接于打印头上方或通过管路与打印头连接后设置在其他位置。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过各个打印头前端的XY轴位移台独立调整各个打印头喷嘴的XY轴位置坐标，进而解决了更换打印头喷嘴造成的位置变化所引起的成型缺陷问题；并可通过各个打印头前端升降台控制各个打印头的升降，进而解决了打印过程中由于各打印头高度相同所造成的打印头喷嘴刮伤样品的问题。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的侧视结构示意图。图2是本专利技术所述标记台的平面示意图。图3是本专利技术的正视结构示意图。图4是本专利技术所述标记台所作标记点的平面示意图。图中：1.固定台，2.升降台，3.Z轴位移台，4.X轴位移台，5.Y轴位移台，6.安装台，7.打印头，8.电磁阀，9.控制系统，10.标记台，11.第一打印头，12.第二打印头，13.第三打印头，14.第一标记点，15.第二标记点，16.第三标记点。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1所示的一种多物料液体3D打印机的多打印头系统，安装在3D打印机的打印台上，包括安装在打印台上的固定台1、滑动设在固定台1侧面的三个升降台2，所述的升降台2上设有一套三维定位机构，所述的三维定位机构包括Z轴位移台3、X轴位移台4及Y轴位移台5，Z轴位移台3滑动设在升降台2侧面，X轴位移台4安装在Z轴位移台3侧面，Y轴位移台5滑动设在X轴位移台4上，Y轴位移台5上滑动设有安装台6，安装台6一端连接有打印头7。所述的Z轴位移台3、X轴位移台4和Y轴位移台5可以是电动式位移台或手动式位移台，当采用电动式位移台时，Z轴位移台3和所述升降台2可合并为一个轴。同时升降台2、Z轴位移台3、X轴位移台4、Y轴位移台5的固定连接顺序可任意调换。所述的打印头7的出料动力为气压挤出式，放置液体物料的储料仓可连接于打印头7上方或通过管路与打印头7连接后设置在打印台上其他位置。所述的升降台2和三维定位机构线路连接有控制系统9，打印头7连接有通过断开或闭合控制物料供给的电磁阀8，电磁阀8与控制系统9线路连接并配置有气压调节装置。如图2所示，打印台上设有显示打印头7喷嘴XY平面坐标的标记台10，图中的(N,N)表示打印头7编号。所述标记台10上标记点的坐标与3D打印软件中设置好的打印头7喷嘴坐标一致、且与各打印头7喷嘴位置XY坐标相对应，差异只在于更换喷嘴所造成的位置变化。所述控制系统9控制升降台2及三维定位机构进行运动，在3D打印机进行多物料打印过程中，控制系统9协同打印机控制器控制升降台2带动指定的打印头7下降至打印台上方指定位置，同时控制相应电磁阀8闭合，进而实现指定材料的打印。所述控制系统9可整合于3D打印机控制器上，也可独立集成，并通过相应开关电路与3D打印机控制器相协同。所述控制系统9可控制一套及一套以上的打印头7进行独立运动和电磁阀8的闭合与断开，也可控制一套以上打印头7的同时运动和电磁阀8的闭合与断开。本专利技术技术方案的原理：第一：更换喷嘴后，移动标记台10，使标记台10上的各个XY平面坐标标记点与各个打印头7的喷嘴位置相对应，调节各打印头7的X轴位移台4、Y轴位移台5，使各个打印头7喷嘴对准到与其所对应的打印头7喷嘴XY平面坐标标记点上，继而保证了各个喷嘴位置与3D打印机软件中设置好的打印头7喷嘴坐标一致。第二：在打印过程中，利用控制系统控制各个打印头7的升降以及相对应电磁阀8的闭合与断开。例如，打印到材料A时，控制材料A的打印头7下降，使打印头7喷嘴距打印台保持在指定距离，同时控制相应电磁阀8闭合，进而对材料A进行打印；切换打印材料B后，控制材料A的打印头7上升和电磁阀8断开，控制材料B的打印头7下降和电磁阀8闭合，进而切换到材料B进行打印，从而保证了打印过程中未在打印的打印头7位置高于正在打印的打印头7位置，避免了打印过程中刮伤样品的问题。实施例：如图1、图3及图4所示，本实例为三打印头液体物料3D打印机的打印头系统，包括固定台1，三个打印头7，即第一打印头11、第二打印头12及第三打印头13，以及为每个打印头7配备的升降台2、三维定位机构和电磁阀8，还包括控制系统9和标记台10。所述升降台2、三维定位机构固定在固定台1上，三个打印头7分别固定在各自所对应的三维定位机构上，三个打印头7所配置的电磁阀8分别与相对应的进气阀相连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多物料液体3D打印机的多打印头系统，安装在3D打印机的打印台上，可相对于打印台做XYZ三维运动，包括安装在打印台上的固定台(1)，固定台(1)上至少安装有两个升降台(2)，其特征是：所述的升降台(2)上设有三维定位机构，三维定位机构上固定有打印头(7)，升降台(2)线路连接有可控制升降台(2)带动打印头(7)进行Z轴方向位移的控制系统(9)，打印台上设有显示打印头(7)喷嘴XY平面坐标的标记台(10)，所述标记台(10)上标记点的坐标与3D打印软件中设置好的打印头(7)喷嘴坐标一致。/n

【技术特征摘要】
1.一种多物料液体3D打印机的多打印头系统，安装在3D打印机的打印台上，可相对于打印台做XYZ三维运动，包括安装在打印台上的固定台(1)，固定台(1)上至少安装有两个升降台(2)，其特征是：所述的升降台(2)上设有三维定位机构，三维定位机构上固定有打印头(7)，升降台(2)线路连接有可控制升降台(2)带动打印头(7)进行Z轴方向位移的控制系统(9)，打印台上设有显示打印头(7)喷嘴XY平面坐标的标记台(10)，所述标记台(10)上标记点的坐标与3D打印软件中设置好的打印头(7)喷嘴坐标一致。


2.如权利要求1所述的多物料液体3D打印机的多打印头系统，其特征是：所述的三维定位机构包括Z轴位移台(3)、X轴位移台(4)及Y轴位移台(5)，Z轴位移台(3)滑动设在升降台(2)上，X轴位移台(4)设在Z轴位移台(3)上，Y轴位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，袁宁一，丁建宁，陆小龙，江鹏，吴王平，王知鸷，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32