描述了一种熔丝制造系统(1)，包括多个打印头(31,32,33)、被布置成与打印头中的任一个可释放地连接的打印头支座(4)以及被布置成移动打印头支座(4)的台架(5)。设置所谓的细丝模块(61,62)，其能够与打印头(31,32,33)连接。打印头可以对接到专用打印头对接部(8)中，或者如果其间布置有细丝模块，则它们可以对接到细丝对接部(71,72)中的一个中。多个细丝馈送器(9)被设置用于将细丝(11)馈送到相应的细丝模块。控制系统(25)被布置成控制台架以便从多个打印头中选择一个，以获得选定的打印头(31)。选定的打印头可以用于具有附接的当前细丝的打印作业，或者其可以移动到另一个细丝对接部以首先拾取不同的细丝。还可以停放选定的打印头以便选择另一个打印头。这样，多个打印头可以与多个细丝组合而无需用户干预。以与多个细丝组合而无需用户干预。以与多个细丝组合而无需用户干预。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可互换的打印头和细丝的熔丝制造系统
[0001]本专利技术涉及一种熔丝制造(fused filament fabrication，FFF)系统以及一种使用这种FFF系统的熔丝制造方法。
技术介绍
[0002]熔丝制造是一种材料挤出型增材制造技术，并且是当前最广泛使用的3D打印技术。FFF系统通常包括一个或多个挤出头，其被适当地安装以允许该挤出头在X、Y和Z方向上的移动。需注意的是，挤出头也称为打印头或沉积头。
[0003]在操作期间，热塑性细丝被馈送到打印头并且被加热到期望的温度，使得其在被沉积之前熔化。通过相对于构建表面适当地移动打印头，细丝以连续层被沉积在预定位置。
[0004]在物体的打印期间，当需要不同的细丝时，需要从打印头缩回当前使用的细丝，并且需要馈送新的细丝。这是一种耗时的工作并且减慢了工艺。为了使得多丝打印工艺更快，现在一些制造商提供所谓的双喷嘴打印机。在这种打印机中，可以使用两种不同类型的细丝，也可以使用两种不同类型的喷嘴。
[0005]如果由于某种原因，需要另一个喷嘴或细丝，用户仍然需要干涉，这将再次减慢该工艺。为了使得3D打印更灵活，开发了使用多个打印头和多种类型的细丝的打印系统。这种打印系统可以包括所谓的工具更换器或与之协作，所述工具更换器被布置成自动更换打印头。
[0006]美国专利公布US 2015/0137401A1公开了一种用于基于沉积的数字制造系统的打印头工具更换器。该打印头工具更换器包括配置为保持沉积头的加工单元、配置为与该加工单元接合并将电力中继到该加工单元的夹持单元、以及可操作地安装到台架并配置为与所述加工单元接合并将电力中继到加工单元的主单元。每个沉积头可包括连接到细丝引导管的挤出末端(即喷嘴)，其中所述引导管可被馈送细丝。细丝引导管与沉积头连接。在构建3D模型或支撑结构之前，工具更换器控制器可以初始化(例如预热和清洗)用于打印系统中的一个或多个沉积头。在沉积头被预热后，其可由夹持单元放置到主单元中，该主单元接管对打印头的控制和供电。由于选定的打印头在被放入主单元之前已经被预热，因此与不在其停放位置加热打印头的系统相比可以节省时间。然而，为了能够实现这种时间节省，该系统需要通过每个夹持单元并且还通过台架的电力继电器。类似地，该系统需要穿过每个夹持单元并且还穿过台架的控制线缆。这使得系统相当复杂并且易于发生故障。此外，由于每个打印头连接到一个细丝引导管，所以不能自动地执行用于特定打印头的细丝的更换。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供一种改进的熔丝制造系统，其解决了上述现有技术的至少一些问题。
[0008]根据第一方面，提供了一种熔丝制造系统，其包括构建表面、多个打印头，其中，每个打印头包括挤出通道和位于该挤出通道的端部处的喷嘴。打印头支座被布置成与任一打
印头可释放地连接。台架被布置成在X、Y和Z方向上相对于构建表面移动打印头支座。
[0009]该系统还包括多个细丝模块，每个细丝模块包括用于细丝通过的细丝通道，并且布置成可释放地连接到打印头中的相应一个，其中在连接状态下，细丝通道与挤出通道对准。该系统还包括多个细丝对接部和打印头对接部，每个细丝对接部布置成对接细丝模块中的一个，所述打印头对接部布置成对接打印头中的任一个。该系统还包括多个细丝馈送器，细丝馈送器中的每一个经由鲍登管连接到细丝模块中的相应一个，并被配置成将细丝馈送到细丝模块中的相应一个。
[0010]控制系统被布置成控制台架以便从多个打印头中选择一个打印头，从而获得选定的打印头。每个打印头能够被对接在打印头对接部中，并且替代地，经由其中一个细丝模块对接在细丝对接部中的任一个中，其中，从选定的打印头经由当前附接的细丝模块被对接在细丝对接部中的一个中的停放状态开始，所选择的打印头连同当前附接的细丝模块能够通过将选定的打印头锁定到当前附接的细丝模块、通过将选定的打印头连接到打印头对接部、并且然后通过使选定的打印头移动远离其对应的细丝对接部而与该细丝对接部分离。或者，通过将选定的打印头从当前附接的细丝模块解锁、通过将选定的打印头连接到打印头支座，然后通过将选定的打印头移动远离其对应的细丝对接部，选定的打印头能够与当前附接的细丝模块分离。
[0011]本专利技术提供一种允许更换打印头和细丝的熔丝制造系统。该FFF系统允许改进的灵活性，以切换用于特定打印头的细丝或切换用于特定细丝的打印头。此外，FFF系统允许互换细丝和打印头的完全自动化，从而简化FFF系统能够利用各种细丝和打印头类型打印3D物体的设置、构造和速度。
[0012]在一种实施例中，通过将细丝馈送通过当前附接的细丝模块并且至少部分地馈送到选定的打印头的挤出通道中，选定的打印头锁定到当前附接的细丝模块。通过将细丝馈送通过细丝模块并且还至少部分地进入打印头的挤出通道，这两个细丝在垂直于挤出通道的主轴线的两个方向上被固定。细丝可借助于设置在细丝源和细丝模块之间的馈送器馈送。通过将细丝充分地从打印头的挤出通道中缩回，可以实现解锁。通过使用细丝来锁定模块，而不需要额外的锁定机构。
[0013]在一种实施例中，通过布置在每个细丝模块和/或每个打印头中的锁定机构，选定的打印头锁定到当前附接的细丝模块。附加的或替代的锁定机构的优点在于，锁定可以独立于细丝馈送。锁定机构可以包括例如由控制系统控制的弹性锁和/或机电锁。
[0014]在一种实施例中，细丝模块的数量等于细丝对接部的数量。这样，所有细丝对接部用于供应特定细丝的细丝模块的对接。这样，不同细丝的数量得到优化。
[0015]在一种实施例中，打印头的数量等于细丝对接部的数量。由于系统还包括打印头对接部，所以所有细丝对接部可以填充有细丝模块和打印头，而不会妨碍混合细丝和打印头并使细丝与打印头匹配的过程。
[0016]在一种实施例中，打印头对接部包括另外的细丝对接部和另外的细丝模块。在该实施例中，打印头对接部不仅在选择过程期间用作打印头的停放位置，而且另外它还用作附加细丝模块的对接部。因此，不同类型的细丝的数量可以增加一个，而不占用额外的空间。
[0017]在一种实施例中，该系统包括打印头更换对接部，其被布置成连接到选定的打印
头，从打印头支座移除选定的打印头，并且将选定的打印头呈现给用户以用于从系统移除选定的打印头。打印头更换对接部使得能够手动插入、更换和移除打印头。打印头更换对接部也可以用作打印头对接部。
[0018]在一种实施例中，每个细丝模块设置有打印头电源电缆，并且其中每个细丝模块包括可释放的电连接器以向连接的打印头提供电力。因此，细丝模块将细丝与电力一起供应到连接的打印头。因此，打印头本身不需要其自身的电源电缆。不需要如现有技术中的情况那样经由支座和台架的电源。
[0019]在一种实施例中，每个打印头包括布置成可滑动地接收细丝模块中的一个的凹槽。可以在垂直于Z方向的方向(例如X方向)上完成滑动。这是方便的，因为台架已经被布置成在该方向上移动以用于打印任务。因此，具有或不具有细丝模块的打印头可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种熔丝制造系统(1)，包括：构建表面(2')；多个打印头(31,32,33)，每个打印头包括挤出通道和位于该挤出通道端部的喷嘴(51)；打印头支座(4)，其被布置成与所述打印头中的任一个可释放地连接；台架(5)，其被布置成在X、Y和Z方向上相对于所述构建表面(2')移动所述打印头支座(4)；多个细丝模块(61,62,62)，每个所述细丝模块包括用于使细丝(11)穿过的细丝通道(61C)，并且每个所述细丝模块布置成可释放地连接到相应的一个所述打印头(31,32,33)，其中，在连接状态下，所述细丝通道(61C)与所述挤出通道(31E)对准；多个细丝对接部(71,72,72)，每个细丝对接部布置成用于对接其中一个所述细丝模块(61,62,62)；打印头对接部(8)，其被布置成用于对接所述打印头(31,32,33)中的任一个；多个细丝馈送器(9)，每个所述细丝馈送器经由鲍登管(61B)连接到相应的一个所述细丝模块，并且被配置为用于将所述细丝(11)馈送到该相应的一个所述细丝模块；控制系统(25)，其被布置成控制所述台架，以便从多个所述打印头中选择一个打印头，以获得选定的打印头(31)，其中，所述打印头(31,32,33)中的每一个能够被对接在所述打印头对接部(8)中，并且选择性地，经由其中一个所述细丝模块(61,62,63)被对接在所述细丝对接部(71,72,73)中的任一个中，其中，从所述选定的打印头(31)经由当前附接的细丝模块(61)被对接在所述细丝对接部(71)中的一个中的停放状态开始，通过将所述选定的打印头锁定到当前附接的细丝模块、通过将所述选定的打印头连接到打印头支座、并且然后通过使所述选定的打印头移动为远离其对应的细丝对接部(71)，该选定的打印头与当前附接的细丝模块(61)能够一起从该细丝对接部分离，或者通过将所述选定的打印头(31)从当前附接的细丝模块(61)解锁、通过将选定的打印头连接到打印头支座、并且然后通过使选定的打印头(31)移动为远离其对应的细丝对接部(71)，该选定的打印头(31)能够与当前附接的细丝模块分离。2.根据权利要求1所述的熔丝制造系统(1)，其中，所述选定的打印头(31)通过被馈送通过当前附接的细丝模块(61)并且至少部分地进入所述选定的打印头(31)的挤出通道中的细丝而锁定到当前附接的细丝模块(61)。3.根据权利要求1所述的熔丝制造系统(1)，其中，所述选定的打印头(31)通过布置在每个所述细丝模块(61)和/或每个所述打印头(31)中的锁定机构锁定到当前附接的细丝模块(61)。4.根据前述权利要求中任一项所述的熔丝制造系统(1)，其中，所述细丝模块的数量等于所述细丝对接部(71,72,73)的数量。5.根据前述权利要求中任一项所述的熔丝制造系统(1)，其中，所述打印头(31,32,33)的数量等于所述细丝对接部(71,72,73)的数量。6.根据前述权利要求中任一项所述的熔丝制造系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：终极制造商公司，
类型：发明
国别省市：
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