【技术实现步骤摘要】
本技术涉及3d打印设备，尤其涉及一种双头协同直写式3d打印装置。
技术介绍
1、随着航空航天、汽车工业等的快速发展以及人们对生活水平要求的不断提高，个性化构件/食品(梯度材料、复杂悬空结构等)的需求日益增多。传统的有模材料成形方法在制备梯度材料或复杂悬空结构时，存在成本高、周期长等问题，近年来，3d打印无模制造技术为个性化梯度材料或复杂结构的快速自由制造提供了新的可能性。3d打印技术可以将数字模型直接转化为物理对象，因此可以实现定制化设计和复杂结构快速自由制造。
2、3d打印(又称为增材制造)技术以其无需模具、可成形任意复杂结构、设计制造一体化、成形过程柔性化和快速化、劳动强度低等优势在整个制造科学领域得到了快速发展，目前己从概念阶段、小批量样件测试阶段快速进入了大规模工业实际应用阶段。其中，浆料直写式3d打印技术具有材料组成设计自由度高、工艺简单、易操作、设备成本低、环保等优势，广泛应用于异形构件与个性化梯度材料、个性化食品打印等领域。
3、例如：公开号为cn209289769u的技术专利提出了一种基于螺杆挤出的直写装置，具有物料的实时混合，可实现个性化梯度材料打印。但该装置无法实现复杂悬空构件的整体成形，并且螺杆易磨损、清洗麻烦，打印效率低；公开号为cn115195113a的专利技术专利提出了一种双挤出头直写式3d打印装置及其打印方法，可实现复合材料3d打印要求，但该装置的双挤出喷头不能协同按需升降，导致在打印过程中处于工作状态与非工作状态的挤出喷头之间存在相互干扰以及剐蹭打印样件等问题，并且可打印范
4、综上所述，现有的直写式3d打印装置主要是单挤出喷头装置和同步双挤出喷头装置，其中：单挤出喷头装置只能用于成形单一材料、结构简单的试样，不能实现多材料挤出打印以及复杂悬空构件整体成形，并且单挤出喷头的成形效率较低；同步双挤出喷头装置就是两个挤出喷头同时挤出，同步打印相同结构的样件，这种装置相对于单挤出喷头装置能提高打印效率，但仍然不能制备多材料挤出打印以及复杂悬空构件。
技术实现思路
1、本技术的目的在于针对已有的技术现状，提供一种双头协同直写式3d打印装置。本技术的双头协同机构包含两打印喷头，可以开展个性化梯度材料打印和复杂悬空构件打印；采用气压控制系统同步控制打印喷头供料和升降，进而实现双打印喷头切换作业；打印喷头采用多筒嵌套设计，并增设了加热组件，可以对料筒进行加热，适用于打印食品或石蜡等温度敏感类材料，而且料筒与打印喷头易于分离，方便换料以及对打印喷头进行清洁。
2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：
3、一种双头协同直写式3d打印装置，包括机架、第一运动机构、第二运动机构、双头协同机构、打印平台以及气压控制系统；
4、所述第一运动机构和第二运动机构均设置在机架上，双头协同机构与第一运动机构相连，第一运动机构用于驱动双头协同机构在机架上沿横向或纵向水平运动，打印平台与第二运动机构相连，第二运动机构用于驱动打印平台在机架上沿竖向垂直运动；
5、所述双头协同机构包括两打印喷头和两滑台气缸，两打印喷头分别安装在两滑台气缸的滑块上，滑台气缸用于调节打印喷头在竖向上的位置，两滑台气缸均与第一运动机构相连；
6、所述打印喷头包括料筒和外筒，料筒的下端设有打印针头，外筒的下端设有喷嘴，料筒插设在外筒中且打印针头穿过喷嘴；
7、所述气压控制系统具有两输出支路，其一输出支路与其一打印喷头中的料筒及其对应滑台气缸连通，另一输出支路与另一打印喷头中的料筒及其对应滑台气缸连通，气压控制系统作为打印喷头中的料筒及其对应滑台气缸的压力源。
8、进一步的，所述第一运动机构包括两第一直线滑轨、第二直线滑轨以及第一驱动部，两第一直线滑轨平行设置在机架上，第二直线滑轨两端分别与两第一直线滑轨的滑块相连，第一直线滑轨和第二直线滑轨均水平设置，双头协同机构中的两滑台气缸均与第二直线滑轨的滑块相连，第一驱动部用于驱动第二直线滑轨沿两第一直线滑轨运动、双头协同机构沿第二直线滑轨运动。
9、进一步的，所述双头协同机构中的两滑台气缸均通过第一连接件与第二直线滑轨的滑块相连，第一连接件为l型板。
10、进一步的，所述第二直线滑轨两端分别通过第二连接件与两第一直线滑轨的滑块相连，第二连接件为直板。
11、进一步的，所述第二运动机构包括平台支架、若干导向杆和第二驱动部，若干导向杆竖直固定在机架中，平台支架保持水平，且每一导向杆均贯穿平台支架，第二驱动部与平台支架相连，用于驱动平台支架沿两导向杆运动，打印平台固定在平台支架上。
12、进一步的，所述打印平台通过调平组件固定在平台支架上，调平组件包括螺栓、螺母和弹簧，螺栓由上至下依次穿过打印平台、弹簧和平台支架后与螺母相连。
13、进一步的，所述机架为矩形框架结构，机架底部具有四个支脚。
14、进一步的，所述支脚的底部设有防滑橡胶垫。
15、本技术的有益效果为：
16、相比于现有技术，本技术的双头协同机构包含两打印喷头，装入两种不同浆料后，可以开展个性化梯度材料打印和复杂悬空构建打印；每一打印喷头均设置在对应滑台气缸上，并采用气压控制系统同步控制打印喷头供料和升降，进而实现双打印喷头切换作业，避免了打印过程中处于工作状态与非工作状态的挤出喷头之间存在相互干扰，以及非工作状态的挤出喷头可能剐蹭打印样件的问题；打印喷头采用多筒嵌套设计，并增设了加热组件，可以对料筒进行加热，适用于打印食品或石蜡等温度敏感类材料，而且料筒与打印喷头易于分离，方便换料以及对打印喷头进行清洁。
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1.一种双头协同直写式3D打印装置，其特征在于：包括机架、第一运动机构、第二运动机构、双头协同机构、打印平台以及气压控制系统；
2.根据权利要求1所述的一种双头协同直写式3D打印装置，其特征在于：所述第一运动机构包括两第一直线滑轨、第二直线滑轨以及第一驱动部，两第一直线滑轨平行设置在机架上，第二直线滑轨两端分别与两第一直线滑轨的滑块相连，第一直线滑轨和第二直线滑轨均水平设置，双头协同机构中的两滑台气缸均与第二直线滑轨的滑块相连，第一驱动部用于驱动第二直线滑轨沿两第一直线滑轨运动、双头协同机构沿第二直线滑轨运动。
3.根据权利要求2所述的一种双头协同直写式3D打印装置，其特征在于：所述双头协同机构中的两滑台气缸均通过第一连接件与第二直线滑轨的滑块相连，第一连接件为L型板。
4.根据权利要求2所述的一种双头协同直写式3D打印装置，其特征在于：所述第二直线滑轨两端分别通过第二连接件与两第一直线滑轨的滑块相连，第二连接件为直板。
5.根据权利要求1所述的一种双头协同直写式3D打印装置，其特征在于：所述第二运动机构包括平台支架、若干导向杆和第
6.根据权利要求5所述的一种双头协同直写式3D打印装置，其特征在于：所述打印平台通过调平组件固定在平台支架上，调平组件包括螺栓、螺母和弹簧，螺栓由上至下依次穿过打印平台、弹簧和平台支架后与螺母相连。
7.根据权利要求1所述的一种双头协同直写式3D打印装置，其特征在于：所述机架为矩形框架结构，机架底部具有四个支脚。
8.根据权利要求7所述的一种双头协同直写式3D打印装置，其特征在于：所述支脚的底部设有防滑橡胶垫。
...【技术特征摘要】
1.一种双头协同直写式3d打印装置，其特征在于：包括机架、第一运动机构、第二运动机构、双头协同机构、打印平台以及气压控制系统；
2.根据权利要求1所述的一种双头协同直写式3d打印装置，其特征在于：所述第一运动机构包括两第一直线滑轨、第二直线滑轨以及第一驱动部，两第一直线滑轨平行设置在机架上，第二直线滑轨两端分别与两第一直线滑轨的滑块相连，第一直线滑轨和第二直线滑轨均水平设置，双头协同机构中的两滑台气缸均与第二直线滑轨的滑块相连，第一驱动部用于驱动第二直线滑轨沿两第一直线滑轨运动、双头协同机构沿第二直线滑轨运动。
3.根据权利要求2所述的一种双头协同直写式3d打印装置，其特征在于：所述双头协同机构中的两滑台气缸均通过第一连接件与第二直线滑轨的滑块相连，第一连接件为l型板。
4.根据权利要求2所述的一种双头协同直写式3d打印装置，其特征在于：所述第二直线滑轨两端分别...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘富初，林雨霄，吴明，韩光超，宋怀兵，郝亮，
申请(专利权)人：中国地质大学深圳研究院，
类型：新型
国别省市：
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