一种多喷头3D打印机及打印方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105881914A(43)申请公布日2016.08.24(21)申请号201610407343.9(22)申请日2016.06.12(71)申请人湖北工业大学地址430068湖北省武汉市武昌南湖李家墩1村特1号(72)发明人张铮张佩弦杨贵旭(74)专利代理机构武汉帅丞知识产权代理有限公司42220代理人朱必武(51)Int.Cl.B29C67/00(2006.01)B33Y30/00(2015.01)权利要求书1页说明书5页附图7页(54)发明名称一种多喷头3D打印机及打印方法(57)摘要本发明公开一种多喷头3D打印机及打印方法，包括：可升降旋转托盘、在X、Y方向移动打印喷头组件，以及六个沿支撑臂径向同步伸缩打印喷头，各打印喷头与托盘形成相对旋转，所述多喷头3D打印机特别适合于打印大件回转体；通过滚珠丝杆驱动旋转托盘上下移动，实现产品高度上的堆积；第五驱动电机带动一个大齿轮旋转，六个小齿轮与大齿轮啮合，小齿轮通过同步同步带、滑块沿径向往复运动，带动各打印喷头同步工作，可同时打印至多六件产品，大大提高了小件产品打印工作效率，或者是利用六个打印喷头同时打印一个大件产品，六个打印喷头同时工作，提高了单件产品的打印速度，实现一机多用，灵活方便。CN105881914ACN105881914A权利要求书1/1页1.一种多喷头3D打印机，包括：机架(1)、托盘(2)、打印喷头组件、X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴升降机构、第一～第五驱动电机(D1～D5)、控制器(4)；所述控制器(4)用于控制各驱动电机旋转以及，控制打印喷头组件中各打印喷头按设定程序在设定坐标点挤出或停止挤出打印材料；所述X轴运动机构包括：固连在所述机架(1)上的第一横向滑杆(15)和第二横向滑杆(16)、两端分别套装在所述横向滑杆上的桥架(11)，还有驱动所述桥架(11)沿X轴直线运动的第三驱动电机(D3)；所述Y轴运动机构包括：固连在所述桥架(11)上的第一纵向滑杆(17)和第二纵向滑杆(18)、套装在纵向滑杆上的云台(12)，还有驱动所述云台(12)沿Y轴直线运动的第四驱动电机(D4)；所述云台(12)通过四根套杆(13)悬吊并固连所述打印喷头组件；所述Z轴升降机构包括：托盘(2)、支撑托盘的平台(7)、滚珠丝杠(3)、导向杆(8)，还有驱动滚珠丝杠(3)旋转的第二驱动电机(D2)；所述导向杆(8)分列在平台(7)两侧，所述滚珠丝杠(3)旋转时带动平台(7)及平台(7)上的托盘(2)沿Z轴上下运动；所述平台(7)通过圆环状滚珠轴承承载托盘(2)，平台(7)的下方，有驱动托盘(2)旋转的第一驱动电机(D1)；其特征在于：所述打印喷头组件包括：第五驱动电机(D5)、驱动轮系、平面上均分的至少六个支撑臂，各支撑臂上悬挂有滑块，所述滑块下固连有打印喷头；所述驱动轮系包括第五驱动电机(D5)输出轴主动齿轮和六个从动齿轮，各从动齿轮分别通过同步带轮和同步带，驱动滑块沿支撑臂径向运动，且各打印喷头是同步往复直线运动。2.一种多喷头3D打印机的打印方法，包括：同时打印N件结构相同且外形尺寸相对较小产品方法、打印单件尺寸相对较大产品方法；其特征在于：当打印N件结构相同且外形尺寸相对较小产品时：设定N＝1～6，按N值选定打印喷头使用个数，启动第二驱动电机(D2)，驱动托盘(2)移动到初始位置，打印时通过第三、第四驱动电机正反转驱动打印喷头组件X、Y方向往复运动，各打印喷头分别沿X、Y方向同步往复运动，结合托盘(2)的升降运动，完成N个结构相同产品的同时打印；当打印单件尺寸较大产品时，首先启动第一至第五驱动电机复位至初始位置，此时打印喷头组件几何中心与托盘(2)圆心对正、托盘(2)上表面与各打印喷头接触、各打印喷头移动至直径最大位置；打印开始后，设定六个打印喷头全部工作，各打印喷头同时在旋转的托盘(2)上挤出打印材料，开始第一层第一圈打印，托盘(2)旋转60度即完成第一层第一圈打印，再启动第五驱动电机(D5)，通过同步带分别牵引六个打印喷头向内收缩一个打印宽度距离，进行第一层第二圈打印，循环往复，自外向内遂圈打印，直至各打印喷头收缩并打印至直径最小位置，到达打印盲区，此时通过控制器(4)设定任意一个打印喷头为主打印喷头进行第一层盲区打印，其余五个打印喷头停止工作，再启动第三、第四驱动电机，移动所述主打印喷头完成第一层盲区打印；启动第二驱动电机(D2)，驱动托盘(2)下降一个打印层高，再利用主打印喷头打印第二层盲区；超过盲区后，启动第五驱动电机(D5)和第一驱动电机(D1)，自内向外逐圈完成第二层打印；周而复始，最终完成单件尺寸较大产品的整体打印。2CN105881914A说明书1/5页一种多喷头3D打印机及打