[发明专利]一种多头并行3D打印机及打印方法

说明书

本发明涉及一种多头并行3D打印机及打印方法，所述3D打印机包括打印机机架及多个并行的打印头组件，打印机机架包括顶部的打印平台，打印平台的左右两侧分别设有Y轴左侧导轨、Y轴右侧导轨，Y轴左侧导轨、Y轴右侧导轨分别通过导轨滑块与打印头左支架、打印头右支架滑动连接，打印头左支架与打印头右支架之间安装有多个并行的打印头组件，打印头的上下两侧各安装有一根X轴光杆，X轴光杆的两头分别设有X轴步进电机和X轴轴承，X轴步进电机与X轴轴承之间设有X轴同步带，X轴同步带的一边固定在打印头上。本发明提出的一种多头并行3D打印机及打印方法，多个打印头能够同时对一个模型打印，打印效率大幅度提升。

技术领域

本发明涉及3D打印机领域，特别是涉及一种多头并行3D打印机及打印方法。

背景技术

目前基于FDM(熔融沉积制造)技术的3D打印机的市场占有率最高，但在打印一个模型时，只有一个打印头可以工作，打印速度比较慢，在打印一些比较大的模型时，时间达数个小时甚至十多个小时，如何在不影响打印质量的情况下，提高打印速度成为近年来3D打印研究的重点方向。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提出了一种多头并行3D打印机及打印方法，解决现有打印一个模型只能单个打印头工作，打印效率低的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种多头并行3D打印机，包括打印机机架及设于所述打印机机架上方的多个并行的打印头组件，所述打印机机架包括顶部的打印平台，所述打印平台的左右两侧分别设有Y轴左侧导轨、Y轴右侧导轨，所述Y轴左侧导轨、Y轴右侧导轨分别通过导轨滑块与打印头左支架、打印头右支架滑动连接，所述打印头左支架与打印头右支架之间安装有多个并行的打印头组件，每个所述打印头组件均包括一打印头，所述打印头的上下两侧各安装有一根X轴光杆，所述X轴光杆的两头分别设有X轴步进电机和X轴轴承，所述X轴步进电机与X轴轴承之间设有X轴同步带，所述X轴同步带的一边固定在打印头上；

所述打印平台的左右两侧分别设有Y轴步进电机与Y轴轴承，所述Y轴步进电机与Y轴轴承之间通过Y轴光杆连接，所述Y轴步进电机通过Y轴右侧同步带与右侧轴承固定件连接，所述Y轴轴承通过Y轴左侧同步带与左侧轴承固定件连接，所述左侧轴承固定件、右侧轴承固定件分别与打印头左支架、打印头右支架连接；

所述打印机机架底部两侧分别设有左侧Z轴步进电机、右侧Z轴步进电机，所述左侧Z轴步进电机、右侧Z轴步进电机的输出轴分别通过丝杆连接到打印平台。

进一步的，所述打印头左支架与打印头右支架之间安装有8个并行的打印头。

进一步的，所述打印机机架的底部平台与打印平台之间的两侧设有Z轴光杆，所述Z轴光杆穿过打印平台上的直线轴承。

一种多头并行3D打印机的打印方法，具体包括以下步骤：

S1：通过Cura软件将打印模型进行等间距分割，得到若干个小模型，接着再分别对每个小模型按层切片得到每个小模型的Gcode文件，然后分析每一个小模型Gcode文件的LAYER层数，将每个小模型的Gcode文件中LAYER层数相同部分的代码复制到一个新的Gcode文件中，并按照编号顺序放在同一个LAYER层中，逐层操作，直到所有小模型的Gcode文件都被复制到同一个新的Gcode文件中；

S2：在新的Gcode文件中，先对第一层的Gcode文件进行整合，其操作具体为：当Y轴整体移动方向为正方向时，分析每个小模型在Y轴上的打印方向是否与打印头组件在Y轴移动方向相同，如果相同，则将小模型的X坐标加到相应位置的Y坐标上，如果相反则不做任何操作；待到Y轴移动到头后设定Y轴移动方向为负方向开始向回移动，然后分析每个小模型在Y轴上的打印方向是否与打印头组件在Y轴移动方向相同，如果相同，则将小模型的X坐标加到相应位置的Y坐标上，如此往复，处理完当前层的所有坐标点；