一種3d打印機(jī)多噴頭無(wú)干涉打印方法及其噴頭結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于3D打印技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種3D打印機(jī)多噴頭無(wú)干涉打印方法及其噴頭結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前3D打印技術(shù)中，采用多噴頭打印的方式越來(lái)越多，在打印一些產(chǎn)品的時(shí)候，由于產(chǎn)品的材質(zhì)或顏色不同，經(jīng)常采用多噴頭共同配合打印的方式進(jìn)行打印。而目前3D打印機(jī)的打印噴頭一般都在同一工作平面，打印時(shí)只有某一個(gè)噴頭單獨(dú)工作，但其余待機(jī)噴頭也會(huì)隨著該噴頭并行運(yùn)動(dòng)。這樣一來(lái)，在打印時(shí)待機(jī)噴頭很容將剮蹭到打印對(duì)象或給其他噴頭造成干擾，降低打印質(zhì)量。為了彌補(bǔ)該缺陷，有的打印機(jī)將噴頭之間的距離固定加大，使待機(jī)噴頭水平遠(yuǎn)離打印對(duì)象，但是該方式增加了打印機(jī)的體積，增加了噴頭切換時(shí)間，降低打印效率，增加了打印機(jī)成本應(yīng)用范圍小，同時(shí)限制打印機(jī)的打印數(shù)量。公開(kāi)號(hào)CN104608381的專利公開(kāi)了一種通過(guò)調(diào)節(jié)噴頭高度方法，雖然該方法實(shí)現(xiàn)了避免噴頭與打印對(duì)象之間的剮蹭干涉，但是該專利的說(shuō)明書僅公開(kāi)了一種雙噴頭聯(lián)動(dòng)的技術(shù)方案，而三個(gè)及以上的多噴頭顯然不能采用該專利說(shuō)明書技術(shù)方案。同時(shí)該專利技術(shù)方案，每個(gè)噴頭都需要進(jìn)行上下移動(dòng)，對(duì)噴頭原來(lái)結(jié)構(gòu)改變較大，輸料管等需要重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，改好后的噴頭活動(dòng)范圍大，不易對(duì)準(zhǔn)加工平面，同時(shí)噴頭移動(dòng)距離由彈簧、齒條、橫桿、支撐件等多個(gè)零件共同決定，結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，提高了故障率，降低了其精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了彌補(bǔ)上述3D打印機(jī)多噴頭打印時(shí)的缺陷，本發(fā)明提出一種3D打印機(jī)多噴頭無(wú)干涉打印方法及其噴頭結(jié)構(gòu)。
[0004]其技術(shù)方案為，一種3D打印機(jī)多噴頭無(wú)干涉打印方法，為每個(gè)噴頭傾斜裝置，在打印時(shí)將非工作噴頭傾斜，使其頂端噴嘴脫離工作平面，僅工作噴頭的噴嘴位于工作高度。本技術(shù)方案中，每個(gè)噴頭都可以單獨(dú)傾斜，不與其他噴頭發(fā)生影響，由于噴頭輸料管為軟管，噴頭小角度傾斜的話對(duì)輸料管基本無(wú)影響，對(duì)噴頭改動(dòng)小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低成本；同時(shí)噴頭上端點(diǎn)位置固定，噴嘴圓弧運(yùn)動(dòng)，傾斜和復(fù)原后對(duì)精度無(wú)影響。
[0005]進(jìn)一步的，所述噴頭傾斜后噴嘴距離工作平面0.4-0.8mm。目前3D打印機(jī)噴頭水平落差超過(guò)0.3mm后就不會(huì)對(duì)打印造成影響(未來(lái)可能落差會(huì)更小)，而本技術(shù)方案中傾斜后噴嘴距離工作平面0.4-0.8mm，滿足大部分打印需要同時(shí)，保持了水平落差，保證噴頭水平位移和傾斜角度最小，提高了打印精度，縮短了噴頭切換時(shí)間，提高了工作效率。
[0006]一種3D打印機(jī)噴頭結(jié)構(gòu)，包括噴頭、護(hù)板，分別與噴頭和護(hù)板連接的傾斜裝置。噴頭連接有感應(yīng)噴頭傾斜角度的感應(yīng)裝置。本技術(shù)方案中，對(duì)噴頭和噴頭的護(hù)板作出改進(jìn)，改動(dòng)較小；傾斜裝置由于只對(duì)噴頭進(jìn)行角度旋轉(zhuǎn)，其體積可以做的很小，不對(duì)噴頭的輸料軟管產(chǎn)生影響，體積小，安裝方便，對(duì)打印機(jī)整體改動(dòng)較小。
[0007]進(jìn)一步的，噴頭連接有感應(yīng)噴頭傾斜角度的感應(yīng)裝置。本技術(shù)方案中，采用感應(yīng)裝置感應(yīng)噴頭角度是否到位，方便了對(duì)噴頭的監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，保證產(chǎn)品合格率。
[0008]所述傾斜裝置驅(qū)動(dòng)組件和從動(dòng)組件，驅(qū)動(dòng)組件和從動(dòng)組件配合將噴頭傾斜或還原。本技術(shù)方案中，采用驅(qū)動(dòng)和從動(dòng)方式，技術(shù)成熟，只需驅(qū)動(dòng)組件輸入動(dòng)力，減少了傾斜裝置的結(jié)構(gòu)，提高壽命，方便檢修。上述驅(qū)動(dòng)組件和從動(dòng)組件可以按照實(shí)際需要選擇安裝在噴頭或者護(hù)板上，以實(shí)際操作為準(zhǔn)。
[0009]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)組件包括馬達(dá)和連接在馬達(dá)輸出軸的齒輪，從動(dòng)組件包括齒條齒輪與齒條嚙合到一起。采用齒輪嚙合方式，精度高，且馬達(dá)、齒輪、齒條等技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積小，方便采購(gòu)和安裝。
[0010]進(jìn)一步的，在齒條上設(shè)置有限位擋板，限位擋板控制齒輪與齒條間的移動(dòng)范圍。本技術(shù)方案中，限位擋板調(diào)節(jié)限制齒條與齒輪的相對(duì)位置，便于設(shè)置噴頭的傾斜角度，同時(shí)限位擋板在噴頭傾斜的時(shí)候起到限位保護(hù)的作用，防止噴頭傾斜角度過(guò)大損壞輸料管或者在還原對(duì)正時(shí)角度偏移。
[0011]進(jìn)一步的，在限位擋板上設(shè)有感應(yīng)器。感應(yīng)器感應(yīng)齒輪與限位板是否接觸，感應(yīng)器可以直接連接馬達(dá)和感應(yīng)裝置；與馬達(dá)連接可以實(shí)現(xiàn)馬達(dá)在齒輪觸及限位板的時(shí)候自動(dòng)停機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作；與感應(yīng)裝置連接時(shí)，感應(yīng)裝置感應(yīng)傾斜角度是否到位，感應(yīng)器感應(yīng)齒輪與限位板是否接觸，配合監(jiān)控傾斜組件是否出現(xiàn)故障誤差。
[0012]進(jìn)一步的，所述傾斜裝置包括電機(jī)，電機(jī)輸出軸連接轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)往復(fù)連桿，連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)噴頭傾斜或還原。本技術(shù)方案中，采用往復(fù)連桿的方式，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)噴頭傾斜角度傾斜操作更加直接，降低故障率。
[0013]進(jìn)一步的，所述傾斜裝置包括電磁鐵，電磁鐵有兩塊，分別與噴頭和護(hù)板連接到一起，且電磁鐵的磁極互相對(duì)應(yīng)到一起。本技術(shù)方案中，采用電磁鐵磁極相吸相斥的方式實(shí)現(xiàn)噴頭的傾斜或者還原，體積較小，安裝方便，安裝位置選擇余地大。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的傾斜裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明的傾斜裝置的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本發(fā)明的傾斜裝置的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]結(jié)合圖1，一種3D打印機(jī)多噴頭無(wú)干涉打印方法，為每個(gè)噴頭設(shè)置傾斜裝置，在打印時(shí)將非工作噴頭傾斜，使其頂端噴嘴脫離工作平面，僅工作噴頭的噴嘴位于工作高度。將噴頭傾斜后，所述噴頭傾斜后噴嘴距離工作平面0.4-0.8mm。圖中，噴頭I為工作狀態(tài)，噴頭IA為傾斜后離開(kāi)工作平面5的噴頭。
[0020]如圖1所示，一種采用上述無(wú)干涉打印方法的3D打印機(jī)噴頭結(jié)構(gòu)，包括噴頭1、護(hù)板2，分別與噴頭和護(hù)板連接的傾斜裝置3。本實(shí)施例中，所述傾斜裝置包括與護(hù)板固定的驅(qū)動(dòng)組件和與噴頭固定的從動(dòng)組件，驅(qū)動(dòng)組件和從動(dòng)組件配合將噴頭傾斜或還原。
[0021]本發(fā)明的傾斜裝置還可以將驅(qū)動(dòng)組件與噴頭固定，從動(dòng)組件與護(hù)板固定，驅(qū)動(dòng)組件和從動(dòng)組件配合將噴頭傾斜或還原，按照安裝需要選擇兩種不同的安裝位置。
[0022]噴頭連接有感應(yīng)噴頭傾斜角度的感應(yīng)裝置4。
[0023]所述傾斜裝置驅(qū)動(dòng)組件和從動(dòng)組件，驅(qū)動(dòng)組件和從動(dòng)組件配合將噴頭傾斜或還原。
[0024]如圖2所示，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)組件的一種實(shí)施例。所述驅(qū)動(dòng)組件包括馬達(dá)31和連接在馬達(dá)輸出軸的齒輪32，從動(dòng)組件包括齒條33，齒輪與齒條嚙合到一起。本實(shí)施例中，在齒條上設(shè)置有限位擋板6，限位擋板控制齒輪與齒條間的移動(dòng)范圍。在限位擋板上設(shè)有感應(yīng)器。本實(shí)施例中，通過(guò)馬達(dá)帶動(dòng)齒條，讓固定不動(dòng)的護(hù)板與可以輕微傾斜的噴頭之之間產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，將噴頭以頂端為圓心，沿齒條運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閳A弧進(jìn)行傾斜，使噴頭頂端的噴嘴錯(cuò)開(kāi)工作平面0.4-0.8mm，保證其不干涉工作中的噴頭。采用齒條齒輪配合的時(shí)候，在齒條上還可以設(shè)置有限位擋板，限位擋板控制齒輪與齒條間的移動(dòng)范圍。本實(shí)施例的限位擋板，限制噴頭的傾斜角度。設(shè)置好擋板的位置，在傾斜擋板與馬達(dá)的齒輪接觸后，說(shuō)明噴頭的傾斜角度已經(jīng)達(dá)到要求范圍，防止噴頭過(guò)于傾斜導(dǎo)致輸料管彎折過(guò)度影響使用，而齒輪未觸及擋板，則說(shuō)明傾斜角度不夠，馬達(dá)可以一直輸出。同理，限位擋板還可以限制噴頭還原對(duì)正的位置，當(dāng)齒輪觸及對(duì)正位置的擋板后，說(shuō)明噴頭已經(jīng)對(duì)正。限位擋板可以有單個(gè)或者多個(gè)，根據(jù)不同情況添加。本實(shí)施例中，將限位擋板與感應(yīng)裝置連接到一起，限位擋板與感應(yīng)裝置分別對(duì)噴頭傾斜角度進(jìn)行限定，當(dāng)二者數(shù)據(jù)不一致(即擋板已經(jīng)將馬達(dá)攔截，而感應(yīng)裝置感應(yīng)噴頭尚未到位，或者感應(yīng)裝置感應(yīng)噴頭已經(jīng)到位，而擋板與齒輪還沒(méi)有接觸)的情況，則說(shuō)明有故障發(fā)生，在這種情況下感應(yīng)器與感應(yīng)裝置配合進(jìn)行報(bào)警，提醒工作人員噴頭狀態(tài)，方便對(duì)噴頭和傾斜裝置進(jìn)行檢修。
[0025]如圖3所示，本實(shí)施例中，所述傾斜裝置包括電機(jī)34，電機(jī)輸出軸連接轉(zhuǎn)盤35，轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)往復(fù)連桿36，連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)噴頭傾斜或還原。
[0026]如圖4所示，本實(shí)施例中，所述傾斜裝置包括電磁鐵37，電磁鐵有兩塊，分別與噴頭和護(hù)板連接到一起，且電磁鐵的磁極互相對(duì)應(yīng)到一起。
[0027]除去上述實(shí)施例外，驅(qū)動(dòng)組件可以為馬達(dá)加凸輪的方式，利用凸輪的特性在凸輪旋轉(zhuǎn)的時(shí)候?qū)婎^拉近或者推離，進(jìn)而改變噴頭傾斜角度。
[0028]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種3D打印機(jī)多噴頭無(wú)干涉打印方法，其特征在于，為每個(gè)噴頭傾斜裝置，在打印時(shí)將非工作噴頭傾斜，使其頂端噴嘴脫離工作平面，僅工作噴頭的噴嘴位于工作高度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)多噴頭無(wú)干涉打印方法，其特征在于，所述噴頭傾斜后噴嘴距尚工作平面0.4-0.8mm。3.一種采用上述無(wú)干涉打印方法的3D打印機(jī)噴頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括噴頭(I)、護(hù)板(2)，分別與噴頭和護(hù)板連接的傾斜裝置(3)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3D打印機(jī)噴頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，噴頭連接有感應(yīng)噴頭傾斜角度的感應(yīng)裝置⑷。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3D打印機(jī)噴頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傾斜裝置驅(qū)動(dòng)組件和從動(dòng)組件，驅(qū)動(dòng)組件和從動(dòng)組件配合將噴頭傾斜或還原。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的3D打印機(jī)噴頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)組件包括馬達(dá)(31)和連接在馬達(dá)輸出軸的齒輪(32)，從動(dòng)組件包括齒條(33)，齒輪與齒條嚙合到一起。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的3D打印機(jī)噴頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，在齒條上設(shè)置有限位擋板(6)，限位擋板控制齒輪與齒條間的移動(dòng)范圍。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3D打印機(jī)噴頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，在限位擋板上設(shè)有感應(yīng)器。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3D打印機(jī)噴頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傾斜裝置包括電機(jī)(34)，電機(jī)輸出軸連接轉(zhuǎn)盤(35)，轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)往復(fù)連桿(36)，連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)噴頭傾斜或還原。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3D打印機(jī)噴頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傾斜裝置包括電磁鐵(37)，電磁鐵有兩塊，分別與噴頭和護(hù)板連接到一起，且電磁鐵的磁極互相對(duì)應(yīng)到一起。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種3D打印機(jī)多噴頭無(wú)干涉打印方法，為每個(gè)噴頭設(shè)置傾斜裝置，在打印時(shí)將非工作噴頭傾斜，使其噴嘴脫離工作平面，僅工作噴頭的噴嘴位于工作高度。本技術(shù)方案中，每個(gè)噴頭都可以單獨(dú)傾斜，不與其他噴頭發(fā)生影響，由于噴頭輸料管為軟管，噴頭小角度傾斜的話對(duì)輸料管基本無(wú)影響，對(duì)噴頭改動(dòng)小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低成本；同時(shí)噴頭上端點(diǎn)位置固定，噴嘴圓弧運(yùn)動(dòng)，傾斜和復(fù)原后對(duì)精度無(wú)影響。
【IPC分類】B41J2/01
【公開(kāi)號(hào)】CN104960340
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510378914
【發(fā)明人】張海濤
【申請(qǐng)人】北京威控睿博科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日