本实用新型专利技术提供一种多喷头3D打印装置，包括支架，喷头支架与支架活动连接，喷头支架与支架之间沿Y向相对往复运动，换行气缸一端与喷头支架连接，另一端与支架连接；喷头支架上设有多个沿着X轴运行的X向小车，在每个X向小车上设有喷头，喷头与X向小车之间沿Y向相对往复运动。通过设置多个X向小车，并在每个X向小车设置一个可沿Y向往复运动的喷头，配合可切换位置的喷头支架，能够实现在提高工作效率的同时，大幅降低控制难度，控制方法和通常的单喷头方案基本相同，能够降低对操作人员的要求。本实用新型专利技术的方案使每个喷头都具有独立的Y向驱动，与共用Y向驱动的方案相比，能够大幅提高加工效率。
【技术实现步骤摘要】
多喷头3D打印装置
本技术涉及3D打印领域，特别是一种多喷头3D打印装置。
技术介绍
3D打印作为小批量零件的成型技术得到广泛的应用，它是利用喷头将料丝加热后喷出，层层堆叠实现3D零件成型。现有的3D打印存在耗时较长的问题。为克服该问题，现有技术中提出了多喷头打印以缩短打印时间的方案，例如中国专利文献CN111619113A记载的一种多喷头结构3D打印机及其打印方法。CN111376478A一种多喷头3D打印机出料口相对坐标标定装置。但是上述的多喷头方案，存在控制较为复杂的问题，例如同时控制多个喷头进行工作，需要独立对每个喷头的供料进行控制，随着喷头的增多，现有的通用控制芯片，例如STM32系列单片机存在输出通道不足的问题，而采用多芯片的方案，又涉及各个芯片之间互相协调的问题。而且在控制软件编程过程中，由于各个喷头之间工作范围必须存在互相重叠的问题，对各个部分的划分需要根据不同的零件重新设计，控制难度较高，尤其是存在需要针对每个不同零件重新编写控制软件或者需要较多的设定参数的问题，这影响了工作效率，且对操作人员也提出更高的要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种多喷头3D打印装置，能够在提高工作效率的同时，大幅降低控制难度，控制方法和通常的单喷头方案基本相同，能够降低对操作人员的要求。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种多喷头3D打印装置，包括支架，喷头支架与支架活动连接，喷头支架与支架之间沿Y向相对往复运动，换行气缸一端与喷头支架连接，另一端与支架连接；喷头支架上设有多个沿着X轴运行的X向小车，在每个X向小车上设有喷头，喷头与X向小车之间沿Y向相对往复运动。优选的方案中，还设有工件平台，工件平台位于喷头支架下方，工件平台与升降驱动机构连接。优选的方案中，所述的升降驱动机构的结构为，工件平台通过竖直导轨与支架滑动连接，工件平台上固设有螺母；丝杆两端通过轴承支承在支架上，丝杆与螺母螺纹连接，Z向电机的输出轴与丝杆固定连接，Z向电机固定安装在支架上。优选的方案中，所述的Z向电机为伺服电机；在支架上设有上限位开关和下限位开关，上限位开关和下限位开关位于工件平台行程的两端，用于限制工件平台的行程。优选的方案中，换行气缸设有两个工作位置，即换行气缸沿Y向行程范围的两端；喷头与X向小车之间的Y向行程范围大于换行气缸的行程范围。优选的方案中，在喷头支架上设有多个X向导轨，多个X向小车分别与各个X向导轨滑动连接；在喷头支架设有多个主动轮，主动轮与X向电机连接，在与主动轮相对的另一端设有多个从动轮，主动轮与从动轮之间通过同步带连接，各个X向小车分别与各个同步带固定连接，以驱动X向小车沿着X向往复运动。优选的方案中，X向小车的结构为：X向小车上设有沿Y向的Y向导轨，喷头与第一Y向导轨和第二Y向导轨滑动连接，在X向小车上固设有Y向电机，Y向电机通过传动机构与喷头连接，以驱动喷头沿Y向往复运动。优选的方案中，在X向小车的车体上设有平行的第一Y向导轨和第二Y向导轨，喷头与第一Y向导轨和第二Y向导轨滑动连接；Y向电机通过同步带传动机构与齿轮固定连接；在喷头上设有齿条，齿条与齿轮啮合连接。优选的方案中，还设有料丝的供应装置，在支架上设有多个支承轮，线盘支承在支承轮上，在支架上还设有送丝机构；料丝穿过送丝机构与喷头连接，在喷头设有加热机构。优选的方案中，所述的送丝机构设有送丝轮组，送丝轮组与送丝电机连接，送丝电机用于驱动送丝轮组转动，料丝从送丝轮组之间穿过。本技术提供的一种多喷头3D打印装置，通过设置多个X向小车，并在每个X向小车设置一个可沿Y向往复运动的喷头，配合可切换位置的喷头支架，能够实现在提高工作效率的同时，大幅降低控制难度，控制方法和通常的单喷头方案基本相同，能够降低对操作人员的要求。本技术的方案使每个喷头都具有独立的Y向驱动，与共用Y向驱动的方案相比，能够大幅提高加工效率。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：图1为本技术的整体结构立体示意图。图2为本技术的另一方向整体结构立体示意图。图3为本技术的侧视图。图4为本技术中X向小车的立体图。图5为本技术中X向小车的主视图。图6为本技术的每层工件加工时的区域分布图。图7为本技术的控制结构框图。图中：支架1，Z向电机2，丝杆21，竖直导轨22，螺母23，轴承24，工件平台3，X向小车4，车体41，Y向电机42，齿轮43，同步带传动机构44，第一Y向导轨45，第二Y向导轨46，齿条47，X向电机5，主动轮51，从动轮52，同步带53，X向导轨54，喷头6，加热机构61，上限位开关7，换行气缸8，支承轮9，线盘10，下限位开关11，料丝12，喷头支架13，送丝机构14，送丝轮组141，送丝电机142，工件15，主控芯片100，第一控制芯片101，二控制芯片102，第三控制芯片103，第四控制芯片104，第五控制芯片105，第六控制芯片106。具体实施方式实施例1：如图1~5中，一种多喷头3D打印装置，包括支架1，喷头支架13与支架1活动连接，喷头支架13与支架1之间沿Y向相对往复运动，换行气缸8一端与喷头支架13连接，另一端与支架1连接；喷头支架13上设有多个沿着X轴运行的X向小车4，在每个X向小车4上设有喷头6，喷头6与X向小车4之间沿Y向相对往复运动。由此结构，使多喷头结构下的每个喷头6都具有独立的Y向驱动，与共用Y向驱动的方案相比，每个喷头6都能够如图6中所示的单独完成A1~A6的块状区域内的图形，而不像共用Y向驱动的方案需要等待最慢的那一列打印完成才能开始下一列。更进一步的在A1~A6的块状区域内，主控芯片能够自行优化路径，从而避免相邻两列的料丝12缺乏足够的冷却时间，即避免料丝因未固化完全而产生塌陷瑕疵。在完成A1~A6的块状区域后，通过换行气缸8的切换，即可切换至B1~B6的块状区域，从而快速完成整层的工件打印。优选的方案如图1~3中，还设有工件平台3，工件平台3位于喷头支架13下方，工件平台3与升降驱动机构连接。由此结构，用于驱动工件平台3升降，从而实现Z轴的运动控制。优选的方案如图1~3中，所述的升降驱动机构的结构为，工件平台3通过竖直导轨22与支架1滑动连接，工件平台3上固设有螺母23；丝杆21两端通过轴承24支承在支架1上，丝杆21与螺母23螺纹连接，Z向电机2的输出轴与丝杆21固定连接，Z向电机2固定安装在支架1上。优选的方案如图1~3中，所述的Z向电机2为伺服电机；在支架1上设有上限位开关7和下限位开关11，上限位开关7和下限位开关11位于工件平台3行程的两端，用于限制工件平台3的行程。主控芯片，例如STM32F系列主控芯片通过控制Z向电机2的旋转，实现Z轴的运动控制。...
【技术保护点】
1.一种多喷头3D打印装置，包括支架（1），其特征是：喷头支架（13）与支架（1）活动连接，喷头支架（13）与支架（1）之间沿Y向相对往复运动，换行气缸（8）一端与喷头支架（13）连接，另一端与支架（1）连接；/n喷头支架（13）上设有多个沿着X轴运行的X向小车（4），在每个X向小车（4）上设有喷头（6），喷头（6）与X向小车（4）之间沿Y向相对往复运动。/n
【技术特征摘要】
1.一种多喷头3D打印装置，包括支架（1），其特征是：喷头支架（13）与支架（1）活动连接，喷头支架（13）与支架（1）之间沿Y向相对往复运动，换行气缸（8）一端与喷头支架（13）连接，另一端与支架（1）连接；
喷头支架（13）上设有多个沿着X轴运行的X向小车（4），在每个X向小车（4）上设有喷头（6），喷头（6）与X向小车（4）之间沿Y向相对往复运动。
2.根据权利要求1所述的一种多喷头3D打印装置，其特征是：还设有工件平台（3），工件平台（3）位于喷头支架（13）下方，工件平台（3）与升降驱动机构连接。
3.根据权利要求2所述的一种多喷头3D打印装置，其特征是：所述的升降驱动机构的结构为，工件平台（3）通过竖直导轨（22）与支架（1）滑动连接，工件平台（3）上固设有螺母（23）；
丝杆（21）两端通过轴承（24）支承在支架（1）上，丝杆（21）与螺母（23）螺纹连接，Z向电机（2）的输出轴与丝杆（21）固定连接，Z向电机（2）固定安装在支架（1）上。
4.根据权利要求3所述的一种多喷头3D打印装置，其特征是：所述的Z向电机（2）为伺服电机；
在支架（1）上设有上限位开关（7）和下限位开关（11），上限位开关（7）和下限位开关（11）位于工件平台（3）行程的两端，用于限制工件平台（3）的行程。
5.根据权利要求1所述的一种多喷头3D打印装置，其特征是：换行气缸（8）设有两个工作位置，即换行气缸（8）沿Y向行程范围的两端；
喷头（6）与X向小车（4）之间的Y向行程范围大于换行气缸（8）的行程范围。
6.根据权利要求1所述的一种多喷头3D打印装置，其特征是：在喷头支架（13）上设有多个X向导轨（54），多个X向...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，杨勇，
申请(专利权)人：武汉岩硕科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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