[发明专利]多喷头3D打印系统

说明书

本发明提供一种多喷头3D打印系统，包括支架，喷头支架与支架活动连接，喷头支架与支架之间沿Y向相对往复运动，换行气缸一端与喷头支架连接，另一端与支架连接；喷头支架上设有多个沿着X轴运行的X向小车，在每个X向小车上设有喷头，喷头与X向小车之间沿Y向相对往复运动。通过设置多个X向小车，并在每个X向小车设置一个可沿Y向往复运动的喷头，配合可切换位置的喷头支架，能够实现在提高工作效率的同时，大幅降低控制难度，控制方法和通常的单喷头方案基本相同，能够降低对操作人员的要求。本发明的方案使每个喷头都具有独立的Y向驱动，与共用Y向驱动的方案相比，能够大幅提高加工效率。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，特别是一种多喷头3D打印系统。

背景技术

3D打印作为小批量零件的成型技术得到广泛的应用，它是利用喷头将料丝加热后喷出，层层堆叠实现3D零件成型。现有的3D打印存在耗时较长的问题。为克服该问题，现有技术中提出了多喷头打印以缩短打印时间的方案，例如中国专利文献CN111619113A记载的一种多喷头结构3D打印机及其打印方法。CN111376478A一种多喷头3D打印机出料口相对坐标标定装置。但是上述的多喷头方案，存在控制较为复杂的问题，例如同时控制多个喷头进行工作，需要独立对每个喷头的供料进行控制，随着喷头的增多，现有的通用控制芯片，例如STM32系列单片机存在输出通道不足的问题，而采用多芯片的方案，又涉及各个芯片之间互相协调的问题。而且在控制软件编程过程中，由于各个喷头之间工作范围必须存在互相重叠的问题，对各个部分的划分需要根据不同的零件重新设计，控制难度较高，尤其是存在需要针对每个不同零件重新编写控制软件或者需要较多的设定参数的问题，这影响了工作效率，且对操作人员也提出更高的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多喷头3D打印系统，能够在提高工作效率的同时，大幅降低控制难度，控制方法和通常的单喷头方案基本相同，能够降低对操作人员的要求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种多喷头3D打印系统，包括支架，喷头支架与支架活动连接，喷头支架与支架之间沿Y向相对往复运动，换行气缸一端与喷头支架连接，另一端与支架连接；

喷头支架上设有多个沿着X轴运行的X向小车，在每个X向小车上设有喷头，喷头与X向小车之间沿Y向相对往复运动。

优选的方案中，还设有工件平台，工件平台位于喷头支架下方，工件平台与升降驱动机构连接。

优选的方案中，所述的升降驱动机构的结构为，工件平台通过竖直导轨与支架滑动连接，工件平台上固设有螺母；

丝杆两端通过轴承支承在支架上，丝杆与螺母螺纹连接，Z向电机的输出轴与丝杆固定连接，Z向电机固定安装在支架上。

优选的方案中，所述的Z向电机为伺服电机；

在支架上设有上限位开关和下限位开关，上限位开关和下限位开关位于工件平台行程的两端，用于限制工件平台的行程。

优选的方案中，换行气缸设有两个工作位置，即换行气缸沿Y向行程范围的两端；

喷头与X向小车之间的Y向行程范围大于换行气缸的行程范围。

优选的方案中，在喷头支架上设有多个X向导轨，多个X向小车分别与各个X向导轨滑动连接；

在喷头支架设有多个主动轮，主动轮与X向电机连接，在与主动轮相对的另一端设有多个从动轮，主动轮与从动轮之间通过同步带连接，各个X向小车分别与各个同步带固定连接，以驱动X向小车沿着X向往复运动。

优选的方案中，X向小车的结构为：X向小车上设有沿Y向的Y向导轨，喷头与第一Y向导轨和第二Y向导轨滑动连接，在X向小车上固设有Y向电机，Y向电机通过传动机构与喷头连接，以驱动喷头沿Y向往复运动。