一种双头多功能3D打印机制造技术

一种双头多功能3D打印机，包括机架以及安装在机架上的打印头、打印平台、用于打印头沿X轴方向移动的X轴移动机构、用于打印头沿Y轴方向移动的Y轴移动机构、用于打印平台沿Z轴方向移动的Z轴移动机构和两个挤出机，所述打印头设置两个，分别为主打印头和副打印头，副打印头与主打印头的结构相同，两个打印头均安装在X轴移动机构上，X轴移动机构安装在Y轴移动机构上，所述打印平台位于打印头的下方并安装在Z轴移动机构上；主打印头和副打印头通过X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，实现X轴、Y轴、Z轴方向实现同步打印。本实用新型专利技术提供了一种结构设计巧妙、高精度、高成型范围、具有高强度铝合金框架的双头多功能3D打印机。

【技术实现步骤摘要】
一种双头多功能3D打印机
本技术涉及3D打印
，尤其是涉及一种双头多功能3D打印机。
技术介绍
3D打印技术以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的快速成型技术。使用数字技术材料打印机，在无模型状态下直接打印出任何个性化产品，可以有效缩短新产品研发周期，提升研制成功率。目前市场上现有的3D打印机存在以下的问题:1、市面上绝大多数3D打印机都是单喷头，单喷头打印机只能打印一种类型的材料，打印颜色单一且效率较差；2、双/多头打印机不够灵活，操作过程太过繁琐且打印过程中容易发生蹭料的问题导致打印精度过低；3、采用钢板结构，选材是使用钢板连接制作整个打印机框架，整体表面美观性差且不便加工；4、整体结构不稳定，打印精度差，打印件尺寸不精准，表面粗糙凹凸不平，打印时出现的晃动现象对周边形成较大影响。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺陷，本技术提供了一种结构设计巧妙、高精度、高成型范围、具有高强度铝合金框架的双头多功能3D打印机。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双头多功能3D打印机，包括机架以及安装在机架上的打印头、打印平台、用于打印头沿X轴方向移动的X轴移动机构、用于打印头沿Y轴方向移动的Y轴移动机构、用于打印平台沿Z轴方向移动的Z轴移动机构和两个挤出机，所述打印头设置两个，分别为主打印头和副打印头，副打印头与主打印头的结构相同，两个打印头均安装在X轴移动机构上，X轴移动机构安装在Y轴移动机构上，所述打印平台位于打印头的下方并安装在Z轴移动机构上；打印平台的底部均布有碳纤-硅胶发热线，两个挤出机安装在机架的上边缘处并通过物料连接管分别与主打印头和副打印头连接；主打印头和副打印头通过X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，实现X轴、Y轴、Z轴方向实现同步打印。进一步，所述Z轴移动机构包括两根滚珠丝杠、四根Z轴光轴、两个L型连接件、Z轴同步带和Z轴步进电机，在打印平台的前后两侧分别设有一根滚珠丝杠，每根滚珠丝杠上均设有一个螺母座，每个螺母座内设有一个滚珠丝杠螺母，每根滚珠丝杠的左右两侧分别设置一根Z轴光轴，每根Z轴光轴上设有一个直线轴承，所述打印平台的前后两侧分别通过一个L型连接件安装在相应一侧的螺母座和直线轴承上；每根滚珠丝杠的下端均设有一个第一Z轴同步带轮，所述Z轴步进电机的电机轴设有第二Z轴同步带轮，所述Z轴步进电机通过电机架安装在机架上，所述机架上还设有一个导向轮，该导向轮位于第一Z轴同步带轮与第二Z轴同步带轮之间，第二Z轴同步带轮与第一Z轴同步带轮和导向轮之间通过Z轴同步带连接。再进一步，所述Y轴移动机构包括两根Y轴传动轴、两根Y轴光轴、Y轴同步带和Y轴步进电机，两根Y轴传动轴分别可转动的安装在打印头前后两侧的机架上，所述Y轴步进电机安装在机架上且其输出轴上设有第一Y轴同步带轮，其中一根Y轴传动轴的一端上设有第二Y轴同步带轮，所述第一Y轴同步带轮与第二Y轴同步带轮之间通过同步带连接，一根Y轴传动轴的另一端上设有第三Y轴同步带轮，另一根Y轴传动轴的另一端上设有Y轴惰轮，所述第三Y轴同步带轮与Y轴惰轮之间通过Y轴同步带连接；两根Y轴光轴位于两根Y轴传动轴的下方，并且设置在打印头的左右两侧的机架上。再进一步，所述X轴移动机构包括X轴直线导轨、X轴同步带和X轴步进电机，所述X轴直线导轨的左右两端分别通过一个直线轴承可前后移动的安装在两根Y轴光轴上，同时X轴直线导轨通过同步带支架与Y轴同步带的下侧固定连接；所述X轴步进电机安装在X轴直线导轨的左端上且其输出轴上设有X轴同步带轮，在X轴直线导轨的右端上设有X轴惰轮，所述X轴同步带轮与X轴惰轮通过X轴同步带连接。再进一步，每个打印头均包括打印头支架、打印头本体和皮带压板，所述打印头本体安装在打印头支架上，所述打印头支架的顶部设有物料入口，在物料入口处设有与挤出机连接的气动头，打印头支架的后侧设有滑块，滑块安装在X轴直线导轨上且与X轴直线导轨形成左右滑动副；所述皮带压板与打印头支架形成用于夹持X轴同步带的夹板结构，所述副打印头的打印头支架上还设有用于皮带压板与同步带之间实现脱合的手动螺母。再进一步，所述打印平台的底部上还设有平台筋板。本技术的有益效果主要表现在：(1)、使用大型铝型材外框固定，丝杠、皮带传动，光轴、线轨定位，提高了设备的结构稳定性和打印精度；(2)、采用步进电机与齿带连接的方式提供XYZ三个方向的移动策略；(3)、采用并联式双喷头结构实现主副打印头协调配合，单头单色打印、双头单色打印、双头单色打印三种模式随意切换；(4)、400*400*400mm的最大成型范围使其适合设计师、工程师、教育工作者等诸多专业人士使用，可应用于玩具模型、教育行业、艺术设计、装配原型、工装夹具、建筑模型等多种领域。附图说明图1为本技术的总体结构示意图。图2为本技术的侧面视图，其中包括Z轴移动机构、Y轴移动机构主要部分。图3为本技术的底部视图，其中包括Z轴移动机构的部分机构。图4为本技术的上部视图，其中包括X轴移动机构和主、副打印头的主要部分。图5为本技术的局部视图，其中包括挤出机和打印头的部分。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。参照图1～图5，一种双头多功能3D打印机，包括机架1以及安装在机架1上的打印头、打印平台5、用于打印头沿X轴方向移动的X轴移动机构2、用于打印头沿Y轴方向移动的Y轴移动机构3、用于打印平台沿Z轴方向移动的Z轴移动机构4和两个挤出机6，所述打印头设置两个，分别为主打印头8和副打印头7，副打印头7与主打印头8的结构相同，两个打印头均安装在X轴移动机构上，X轴移动机构安装在Y轴移动机构上，所述打印平台5位于打印头的下方并安装在Z轴移动机构上；打印平台5的底部均布有碳纤-硅胶发热线，两个挤出机安装在机架的上边缘处并通过物料连接管分别与主打印头8和副打印头7连接；主打印头8和副打印头7通过X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，实现X轴、Y轴、Z轴方向实现同步打印。机架包括3030铝型材9、底板41、铝型材压板12，机架的整体框架是由3030铝型材9围成，并在该框架的底部设有底板41，在角的外侧设有铝型材压板12，上侧角内侧设有3030角码10，下侧交内侧设有3060角码11。所述打印平台5采用铝板56，碳纤-硅胶发热线安装于打印平台5下方且均匀分布，耐高温胶布附着其上。所述打印平台5的底部上还设有平台筋板42。如图2和图3所示，所述Z轴移动机构包括两根滚珠丝杠17、四根Z轴光轴14、两个L型连接件、Z轴同步带39和Z轴步进电机22，在打印平台的前后两侧分别设有一根滚珠丝杠17，每根滚珠丝杠17上均设有一个螺母座19，每个螺母座19内设有一个滚珠丝杠螺母18，每根滚珠丝杠17的左右两侧分别设置一根Z轴光轴14，每根Z轴光轴14上设有一个直线轴承15，所述打印平台的前后两侧分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双头多功能3D打印机，其特征在于：包括机架以及安装在机架上的打印头、打印平台、用于打印头沿X轴方向移动的X轴移动机构、用于打印头沿Y轴方向移动的Y轴移动机构、用于打印平台沿Z轴方向移动的Z轴移动机构和两个挤出机，所述打印头设置两个，分别为主打印头和副打印头，副打印头与主打印头的结构相同，两个打印头均安装在X轴移动机构上，X轴移动机构安装在Y轴移动机构上，所述打印平台位于打印头的下方并安装在Z轴移动机构上；打印平台的底部均布有碳纤-硅胶发热线，两个挤出机安装在机架的上边缘处并通过物料连接管分别与主打印头和副打印头连接；/n主打印头和副打印头通过X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，实现X轴、Y轴、Z轴方向实现同步打印。/n

【技术特征摘要】
1.一种双头多功能3D打印机，其特征在于：包括机架以及安装在机架上的打印头、打印平台、用于打印头沿X轴方向移动的X轴移动机构、用于打印头沿Y轴方向移动的Y轴移动机构、用于打印平台沿Z轴方向移动的Z轴移动机构和两个挤出机，所述打印头设置两个，分别为主打印头和副打印头，副打印头与主打印头的结构相同，两个打印头均安装在X轴移动机构上，X轴移动机构安装在Y轴移动机构上，所述打印平台位于打印头的下方并安装在Z轴移动机构上；打印平台的底部均布有碳纤-硅胶发热线，两个挤出机安装在机架的上边缘处并通过物料连接管分别与主打印头和副打印头连接；
主打印头和副打印头通过X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，实现X轴、Y轴、Z轴方向实现同步打印。


2.如权利要求1所述的一种双头多功能3D打印机，其特征在于：所述Z轴移动机构包括两根滚珠丝杠、四根Z轴光轴、两个L型连接件、Z轴同步带和Z轴步进电机，在打印平台的前后两侧分别设有一根滚珠丝杠，每根滚珠丝杠上均设有一个螺母座，每个螺母座内设有一个滚珠丝杠螺母，每根滚珠丝杠的左右两侧分别设置一根Z轴光轴，每根Z轴光轴上设有一个直线轴承，所述打印平台的前后两侧分别通过一个L型连接件安装在相应一侧的螺母座和直线轴承上；每根滚珠丝杠的下端均设有一个第一Z轴同步带轮，所述Z轴步进电机的电机轴设有第二Z轴同步带轮，所述Z轴步进电机通过电机架安装在机架上，所述机架上还设有一个导向轮，该导向轮位于第一Z轴同步带轮与第二Z轴同步带轮之间，第二Z轴同步带轮与第一Z轴同步带轮和导向轮之间通过Z轴同步带连接。


3.如权利要求2所述的一种双头多功能3D打印机，其特征在于：所述Y轴移动机构包括两根Y轴传动轴、两根Y轴光...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，杨金林，茹李波，朱敏，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33