[发明专利]一种用于3D打印的换头装置

说明书

本发明涉及一种用于3D打印的换头装置，属于机械设备设计、制造领域，尤其是3D打印设备设计、制造领域的多打印头换头装置。换头装置由换头支架，打印头抓取器，打印头存放模组、打印头接线器及打印机移动机构五个部分组成；打印头抓取器固定在打印机移动机构上；打印头存放模组和打印头接线器固定在所述换头支架上。该装置将打印机的多个打印头设计成分列式，并把他们分别放置于对应的打印头存放模组中，打印机依照程式的控制抓取和归还打印头，实现打印头切换。优点是该3D打印换头装置突破了3D打印机打印头数量扩展上的限制，通过模组化组装方式实现对分列式打印头的调用或归还，对于提高打印机柔性化具有重要意义。

技术领域

本发明属于机械设备设计、制造领域，尤其是3D打印设备设计、制造领域的换头装置。

背景技术

随着科技发展，3D打印技术运用越来越广泛。目前国内外市场上的3D打印机包括单打印头打印机和多打印头打印机两种，多打印头打印机的打印头包括分列式打印头和集成式打印头两种。在多打印头领域，主要以集成式打印头为主，对于分列式打印头，主要包括双X双Y结构。随着技术的发展，3D打印需求越来越趋向于多元化，未来3D打印机发展方向也越来越趋向于多打印头化，如多色打印，多种材料打印等。现有的分列式打印头由于自身结构原因，难于实现打印头的扩展，比如双X双Y可以安装4个打印头，需要4个电机控制，通过电机之间的相互配合来控制相对应的打印头，结构异常复杂，控制困难。虽然集成式打印头可以实现打印头数量的扩展，但是随着打印头数量的扩展，集成式打印头显得越来越笨重，响应速度慢，影响打印速度，对打印机的刚度要求也越来越高，且对于像空间凹曲面这种特殊打印方式，集成式打印头容易干涉，难以满足打印要求。因此，分列式打印头设计更有利于实现打印头的扩展和模块化。但是，目前还没有能够解决分列式打印头扩展的技术。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种多打印头换头装置，主要解决现有技术中分列式打印头在数量难以扩展的问题，突破了打印头在数量扩展上的限制，通过模组化组装方式实现对分列式打印头的调用或归还，可以很好的解决打印头扩展的问题，对于提高打印机柔性化具有重要意义。

本发明属于机械设备设计、制造领域，尤其是3D打印设备设计、制造领域的多打印头换头装置。

本发明所采用的技术方案是：

一种用于3D打印的换头装置，换头装置由换头支架、打印头抓取器、打印头存放模组、打印头接线器及打印机移动机构五个部分组成；打印头抓取器固定在打印机移动机构上；打印头存放模组和打印头接线器固定在所述换头支架上。

进一步地，所述打印头抓取器由打印头抓取器连接板、打印头抓取爪和玻珠组成；打印头抓取器设计成爪形，通过打印头抓取器连接板和打印机移动机构连接在一起；打印机的移动机构带动打印头抓取器移动，与打印头固定器配合，可实现对需要的打印头的调用或归还。打印头抓取爪通过连接螺钉和打印头抓取器连接板连接；打印头抓取爪上部和侧面装有定位玻珠，玻珠的定位方式是螺纹，通过旋转玻珠来调节玻珠对打印头连接件的作用力。

进一步地，所述的打印头存放模组由打印头固定器和打印头连接件组成；每个打印头存放模组后方配有一个拔插头，用于为对应的打印头元器件接线。打印头存放模组运用电磁铁实现打印头固定器对打印头连接件的锁紧与释放，当电磁铁通电时，打印头连接件处于活动状态，可以取出或放回，当电磁铁断电时，打印头连接件处于锁紧状态。

所述的打印头固定器由电磁铁固定板、复位弹簧、支撑板、定位销、电磁铁、电磁铁固定螺钉，U型锁紧销和开口销组成；电磁铁固定板装在支撑板上，电磁铁通过螺钉固定在电磁铁固定板上；支撑板的销孔内配装有U型锁紧销，U型锁紧销通过开口销固定在电磁铁上，U型锁紧销尾部安装有复位弹簧；支撑板的前端装有两个定位销与打印头连接件的两个定位销孔配合。