一种打印头切换装置和多模式复合3D打印设备制造方法及图纸

为了解决现有的3D打印设备打印模式单一，无法实现多种打印模式的在线连续复合打印的技术问题，本实用新型专利技术提供了一种打印头切换装置和多模式复合3D打印设备。打印头切换装置包括N个气动/电动滑台，每个气动/电动滑台的滑台上均设有一个用于安装打印头的打印头固定件；不同气动/电动滑台上的打印头固定件适配不同类型的打印头，通过所述N个气动/电动滑台实现N种类型打印头的切换；N≥2。本实用新型专利技术的打印头切换装置可实现至少两种打印头的在线连续切换。连续切换。连续切换。

【技术实现步骤摘要】
一种打印头切换装置和多模式复合3D打印设备


[0001]本技术涉及一种打印头切换装置和多模式复合3D打印设备，可以实现至少两种材料的连续复合打印。

技术介绍

[0002]3D打印的应用已经涉及金属、树脂体系、陶瓷、生物等领域，其主要的成型工艺为热熔沉积、激光烧结、喷射粘结剂等方式。其中最具代表性的是热熔沉积技术，其工作原理是通过送丝装置将热熔长丝材料送入喷嘴；在计算机软件的控制下，加热喷嘴挤出软化的材料，并开始沿着物体的轮廓移动，直到半流动材料的填充和固化完成，从而形成3D打印产品。
[0003]目前主流的3D打印设备只能实现单一打印模式，无法实现多种打印模式的在线连续复合打印，不利于3D打印在线路板快速打样、天线/传感器的制作以及材料测试研发等方面的应用推广。

技术实现思路

[0004]为了解决现有的3D打印设备打印模式单一，无法实现多种打印模式的在线连续复合打印的技术问题，本技术提供了一种打印头切换装置和多模式复合3D打印设备。
[0005]本技术的技术方是：
[0006]一种打印头切换装置，其特殊之处在于：包括N个气动/电动滑台，每个气动/电动滑台的滑台上均设有一个用于安装打印头的打印头固定件；不同气动/电动滑台上的打印头固定件适配不同类型的打印头，通过所述N个气动/ 电动滑台实现N种类型打印头的切换；N≥2。
[0007]进一步地，所述打印头固定件包括背板和打印头固定支架，背板用于将打印头固定支架固定连接在所述滑台上，打印头固定支架的结构与待安装固定的打印头外部形状匹配。
[0008]进一步地，N＝2或3。
[0009]本技术还提供了一种多模式复合3D打印设备，包括X向运动单元、 Y向运动单元、Z向运动单元和打印平台；其特殊之处在于：还包括上述的打印头切换装置，通过所述X向运动单元、Y向运动单元和Z向运动单元可将所述打印头切换装置与待打印区域对准；通过所述打印头切换装置进行N种类型打印头的切换，实现N种模式交替打印。
[0010]进一步地，所述打印头切换装置具有X、Y和Z向中至少一个方向的自由度。
[0011]进一步地，所述打印平台包括热固化负压吸附平台和保护平台；热固化负压吸附平台可对薄膜类基板进行吸附固定，同时可对其进行辅助加热实现热固型材料的固化；保护平台设置在热固化负压吸附平台的外围，用于降低操作过程中的烫伤风险。
[0012]进一步地，还包括观墨系统，用于在打印前拍摄墨滴图像。
[0013]进一步地，所述观墨系统包括图像采集单元、镜头、光源、微动调节平台、废墨盒和
光源支架；光学成像镜头用于对墨滴图像进行缩放；图像采集单元用于采集墨滴图像；光源用于模拟图像采集单元触发所需光源，光源通过光源支架设置在保护平台上；微动调节平台用于实现镜头对焦；废墨盒用于收集观墨时单孔喷头喷出的墨滴。
[0014]进一步地，X向运动单元、Y向运动单元、Z向运动单元均采用滚珠丝杠直线运动平台实现。
[0015]进一步地，X向运动单元、Y向运动单元、Z向运动单元中均设有用于防止线缆缠绕的走线槽和拖链。
[0016]本技术具有的有益效果是：
[0017]1.本技术的打印头切换装置可实现至少两种打印头的在线连续切换，为3D打印设备实现多种打印模式的在线连续复合打印奠定了基础。
[0018]2.本技术的打印头切换装置适配于目前市场上大多数3D打印设备，可直接替换3D打印设备中的打印单元，使其具备多模式在线连续复合打印功能，改进成本低。
[0019]3.本技术的多模式复合3D打印设备具备观墨功能，采集的墨滴图像可为精准微观打印提供校准依据。
[0020]4.本技术的多模式复合3D打印设备中的打印平台具有加热和负压吸附功能，用于对薄膜类基板进行吸附固定，同时可对其进行辅助加热实现热固型材料的固化，拓展了本技术的打印范围。
[0021]5.本技术的多模式复合3D打印设备中设有拖链和走线槽，可将各种线缆容纳其内，防止运动过程中线缆发生缠绕。
[0022]6.本技术的多模式复合3D打印设备可实现介电树脂(环氧树脂、光敏树脂及陶瓷浆料)、导电浆料(铜浆、镍浆、银浆等)、FDM(熔积成型法)和单孔喷墨等打印模式中至少两种的在线连续复合打印，特别适用于线路板快速打样、天线/传感器的制作以及材料测试研发等方面的增材制造。
[0023]7.本技术的多模式复合3D打印设备结构紧凑，占地面积小。
附图说明
[0024]图1是本技术打印头切换装置实施例一与3D打印设备中Y轴运动模组配合后的示意图。
[0025]图2是图1的爆炸分解图。
[0026]图3是本技术打印头切换装置实施例二与3D打印设备中Y轴运动模组配合后的示意图。
[0027]图4是图3中三个打印头固定件的结构示意图。
[0028]图5是本技术多模式复合3D打印设备实施例的结构示意图(图中隐去了设备外壳体，仅示出了打印舱内的结构)。
[0029]图6是本技术中观墨系统的原理示意图。
[0030]附图标记说明：
[0031]1‑
打印头切换装置；11
‑
气动/电动滑台；12
‑
打印头固定件；121
‑
打印头固定支架；122
‑
背板；
[0032]2‑
打印平台；21
‑
热固化负压吸附平台；22
‑
保护平台；
[0033]3‑
打印舱底板；
[0034]4‑
X向运动单元；41
‑
X轴运动模组；
[0035]5‑
Y向运动单元；51
‑
Y轴运动模组；511
‑
前保护壳；512
‑
后保护壳；513
‑ꢀ
滑块；52
‑
步进电机；53
‑
电机外端保护壳；54
‑
电机固定板；55
‑
走线槽；56
‑ꢀ
拖链；57
‑
拖链固定板；58
‑
控制板支架(用于固定安装打印设备的控制板)；
[0036]6‑
Z向运动单元；61
‑
Z轴运动模组；62
‑
Z轴拖链；
[0037]7‑
观墨系统；71
‑
图像采集单元；72
‑
光学成像镜头；73
‑
光源；74
‑
微动调节平台；75
‑
废墨盒；76
‑
光源支架；
[0038]8‑
光电限位开关；
[0039]9‑
限位挡片。
具体实施方式
[0040]下面结合附图和具体实施例对本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种打印头切换装置，其特征在于：包括N个气动/电动滑台，每个气动/电动滑台的滑台上均设有一个用于安装打印头的打印头固定件；不同气动/电动滑台上的打印头固定件适配不同类型的打印头，通过所述N个气动/电动滑台实现N种类型打印头的切换；N≥2；所述打印头固定件包括背板和打印头固定支架，背板用于将打印头固定支架固定连接在所述滑台上，打印头固定支架的结构与待安装固定的打印头外部形状匹配。2.根据权利要求1所述的打印头切换装置，其特征在于：N＝2或3。3.一种多模式复合3D打印设备，包括X向运动单元、Y向运动单元、Z向运动单元和打印平台；其特征在于：还包括权利要求1
‑
2任一所述的打印头切换装置，通过所述X向运动单元、Y向运动单元和Z向运动单元可将所述打印头切换装置与待打印区域对准；通过所述打印头切换装置进行N种类型打印头的切换，实现N种模式交替打印。4.根据权利要求3所述的多模式复合3D打印设备，其特征在于：所述打印头切换装置具有X、Y和Z向中至少一个方向的自由度。5.根据权利要求4所述的多模式复合3D打印设备，其特征在于：所述打...

【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉鑫，朱晨辉，赵云贵，李超，尹恩怀，袁学礼，
申请(专利权)人：西安瑞特三维科技有限公司，
类型：新型
国别省市：