[发明专利]一种可换喷头打印的3D打印机

说明书

技术领域

本发明涉及打印设备技术领域，具体涉及一种3D打印机，特别涉及一种可换喷头打印的3D打印机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，其基本原理是通过把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来，而打印出的产品可以即时使用。3D打印机过去常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现在逐渐用于一些产品的直接制造。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，这些原材料加热后融化，从3D打印机的打印喷头中喷出后冷却为固态，整个打印的过程就是喷头按照程序不断的喷出液体的原材料并成功在模型上冷却，最终得到3D的固体实物。

然而，传统的3D打印机通常只能喷出一种直径的材料，但是在整个打印过程中，每个部分的精度要求不一样，特别是在打印基座时，需要的精度不高，因此希望能以更快的速度来打印以缩短整个打印时间，从而提高加工效率；当需要对产品不同部位进行挤喷时，若不能调整喷头口径的大小，在挤喷时会造成部分材料的堆积，因而不仅浪费材料，而且也难以保证成品成型后的精度；另外，现有技术中更换喷头是用于挤喷出不同材质或不同颜色的原材料，从而可打印出不同材质和色彩丰富的产品，但更换喷头的精度不高，缺乏有效的定位装置，降低了零件的加工精度。

发明内容

本发明的目的在于提供可换喷头打印的3D打印机，该打印机能够实现其喷头的自由变换，实现在不同工况下喷出不同直径的加工材料，从而提高加工效率，节省原材料，降低生产成本；同时，本发明通过定位装置能够实现喷头高精度地变换，从而提高零件的加工精度。

为实现上述目的，一种可换喷头打印的3D打印机，包括送料装置、加热夹紧装置、驱动装置、定位装置、底座、喷头和控制系统，所述加热夹紧装置包括设置在其内部的加热装置和电磁铁，所述加热夹紧装置的顶部设有进料口，底部设有与进料口连通的出料口；所述送料装置通过进料口与加热夹紧装置相连；

所述驱动装置包括驱动电机和驱动齿轮，驱动电机固定连接于加热夹紧装置的侧壁上，所述驱动齿轮与驱动电机的输出轴相连；

所述定位装置包括定位电机和定位销，所述定位电机固定连接于加热夹紧装置的顶部，所述定位电机的输出轴下端与定位销通过螺纹配套连接；

所述底座上设置有出料孔Ⅰ、出料孔Ⅱ、定位孔Ⅰ、定位孔Ⅱ及齿条，所述定位销通过定位孔Ⅰ和定位孔Ⅱ起到定位作用；加热夹紧装置底部的出料口通过加热夹紧装置在底座上滑动使其与出料孔Ⅰ或出料孔Ⅱ对正；所述出料孔Ⅰ、出料孔Ⅱ、定位孔Ⅰ和定位孔Ⅱ中心点之间的连线为平行四边形；所述齿条与驱动齿轮啮合，所述齿条的两端设置有位置开关；所述底座通过机械限位结构与加热夹紧装置滑动连接，所述机械限位结构通过底座上设置的凸起结构和加热夹紧装置下方设置的凹槽结构形成，所述凸起结构与凹槽结构相匹配连接；

所述喷头包括喷头Ⅰ和喷头Ⅱ，所述喷头Ⅰ的直径大于喷头Ⅱ的直径，所述喷头Ⅰ和喷头Ⅱ分别设置在出料孔Ⅰ和出料孔Ⅱ的下方；

所述控制系统分别与送料装置、驱动装置、定位装置和喷头相连，并根据输入的模型数据控制进料口的进料、驱动装置带动加热夹紧装置的滑动、定位装置的转动以及喷头的打印。

优选地，所述的凸起结构平行的设置于底座上，所述凹槽结构平行的设置于加热夹紧装置的底部。

优选地，所述定位销上端为圆柱形，圆柱形侧壁上设有小凸起结构，其下端为锥形。

优选地，所述驱动电机和定位电机上分别套有保护外壳。

与现有技术相比，本发明通过控制系统分别控制进料口的进料、带动加热夹紧装置的滑动、定位装置的转动以及喷头的打印，实现了两个喷头的自由变换，从而实现了在不同工况下喷出不同直径的加工材料，缩短了打印时间，提高了加工效率，并且，在挤喷时不会造成部分材料的堆积，节省了原材料，降低了生产成本；同时，本发明通过定位装置和底座上设置的中心点之间连线为平行四边形的两个出料孔和两个定位孔，保证了两个出料孔之间的距离与两个定位孔之间的距离保持一致，从而保证定位装置的定位效果，实现了喷头高精度地变换，进而提高了零件的加工精度；本发明结构简单，易于制造，且打印速度快，成型精度高，具有广泛的市场前景和应用价值。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明中定位装置在加热夹紧装置中的剖面图；