[发明专利]并联式双行走打印机构

说明书

本发明提出一种并联式双行走打印机构，包括：上层轨道以及下层轨道，二者均包括两条相互平行的Y向导轨，以及设置于两条Y向导轨之间的X向导轨；上层轨道与下层轨道的相应导轨对应设置；送丝机，设置在上层轨道的X向导轨上；打印头，设置在下层轨道的X向导轨上；第一驱动装置，用于驱动送丝机在X向导轨上移动，以及用于驱动上层X向导轨沿Y向移动，从而实现送丝机沿Y向移动；第二驱动装置，用于驱动打印头在X向导轨上移动，以及用于驱动上层X向导轨沿Y向移动，从而实现打印头沿Y向移动；在第一及第二驱动装置的作用下实现送丝机及打印头同步移动。该机构可实现大尺寸、多细节打印，实现FDM型打印机在成型精度打印质量及速度的提高。

技术领域

本发明属于三维打印技术领域，具体涉及一种并联式双行走打印机构。

背景技术

FDM型3D打印机的送丝结构有两种方式：一种是近程送丝方式，即送丝电机直接安装在打印头上，距离喷头很近，送丝电机跟随打印头一起移动。送丝电机直接驱动丝料行进，出丝控制准确，但是由于送丝电机重量较大，使得打印头的移动惯性很大，尤其在打印细节特征时，由于打印头需频繁高速往返定位，打印头的重量影响更加显著，打印头的重量极大限制了打印速度和细节打印效果，限制了打印效率的进一步提高；另一种是远程送丝方式，该种方式送丝电机距离喷头很远且不在喷头固定的方向上，送丝电机一般固定在机体框架上。远程送丝结构相比较近程送丝而言，由于远程送丝电机固定在机体框架上，不随打印头移动，不仅减轻了打印头重量，减轻移动惯性，减小移动方向的电机负担，使得移动更轻便快速，打印速度更快，成型表面更平滑，打印质量更高，然而，由于送丝电机与打印头上的丝料挤出位置间隔较远，二者之间通常由一根内径略大于丝料的塑料软管连接，送丝电机通过齿牙驱动丝料前进，丝料再通过送料软管才到达挤出位置，送料软管的长度在30cm以上，更大尺寸机型的软管长度更长。由于丝料在送丝软管内有一定活动空间，而且塑料材质的丝料本身塑性，以及挤出头的挤出阻力等原因使得实际打印过程中的，丝料挤出控制不准确，打印精度差，出现出丝不紧实，拉丝粘连等问题。

总结上述两种结构的特点，即：近程挤出结构，打印效果好但是速度慢，不适合大尺寸打印工作，而远程挤出结构运行速度快但出丝控制不准确，故打印质量差。基于上述，目前急需一种既可兼顾二者的优点，又可避免二者缺点的打印机构。

发明内容

本发明的目的是提出一种打印机构，该打印机构兼顾近程送丝结构的精准出丝控制，又可实现高速打印和往返频繁的细节打印。本发明通过以下技术方案实现：

一种并联式双行走打印机构，包括：上层轨道以及下层轨道，二者均包括两条相互平行的Y向导轨，以及设置于两条Y向导轨之间的X向导轨；上层轨道与下层轨道的相应导轨对应设置；送丝机，设置在上层轨道的X向导轨上；打印头，设置在下层轨道的X向导轨上；第一驱动装置，用于驱动送丝机在X向导轨上移动，以及用于驱动上层X向导轨沿Y向移动，从而实现送丝机沿Y向移动；第二驱动装置，用于驱动打印头在X向导轨上移动，以及用于驱动上层X向导轨沿Y向移动，从而实现打印头沿Y向移动；在第一及第二驱动装置的作用下实现送丝机及打印头同步移动。

进一步的，该打印机构还包括矩形上、下安装框，所述上安装框包括两条Y向安装板以及位于两条Y向安装板两端的X向第一安装板及第二安装板；所述下安装框包括两条Y向安装板以及位于两条Y向安装板两端的X向第三安装板及第四安装板；所述上层轨道的两条Y向导轨分别安装在上安装框的Y向安装板的底部，所述下层轨道的两条Y向导轨分别安装在下安装框的Y向安装板的顶部，所述上层及下层轨道X向导轨的导轨面背对设置。

进一步的，所述第一驱动装置包括第一电机及第二电机，第二驱动装置包括第三电机及第四电机；第一及第二电机分别设置在第一安装板左、右两端，第三及第四电机分别设置在第三安装板左、右两端；当四个电机同速且同向转动时，上下层轨道的X向导轨仅沿Y向移动以使打印头和送丝机仅沿Y向同步移动；当四个电机同速，位于同层的电机转向相反并且位于上下层轨道同侧的电机转向相同时，打印头及送丝机仅沿X向同步移动；同层两电机速度和为X向上运动速度，速度差为Y向上运动速度，以使打印头和送丝机在XY平面上同步移动。