本實用新型用于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可更換噴頭及延伸打印區(qū)域的3D打印機。

背景技術(shù)：

3D打印技術(shù)（英語：3D printing），即快速成形技術(shù)的一種，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。過去其常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型，現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。特別是一些高價值應用（比如髖關(guān)節(jié)或牙齒，或一些飛機零部件）已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件?！?D打印技術(shù)”意味著這項技術(shù)的普及。

在三維打印技術(shù)中，原材料只為生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品，借用三維打印技術(shù)，生產(chǎn)出的零件更加精細輕盈。當材料沒有了生產(chǎn)限制后，就能以最優(yōu)化的方式來實現(xiàn)其功能，因此，與機器制造出的零件相比，打印出來的產(chǎn)品的重量要輕60%，并且同樣堅固。

3D打印技術(shù)出現(xiàn)在上世紀90年代中期，實際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置。它與普通打印機工作原理基本相同，打印機內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。這一技術(shù)如今在多個領(lǐng)域得到應用，人們用它來制造服裝、建筑模型、汽車、巧克力甜品等。

現(xiàn)有的3D打印機噴頭單一，而且打印平臺均采用固定結(jié)構(gòu)形式，方便快捷性差，不能滿足不同大小模型的打印需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實用新型提供一種方便快捷、自動靈活的可更換噴頭及延伸打印區(qū)域的3D打印機。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種可更換噴頭及延伸打印區(qū)域的3D打印機，包括機體、執(zhí)行器、向所述執(zhí)行器進行材料供給的材料輸送機構(gòu)、設(shè)在所述機體上的打印平臺和可驅(qū)動所述執(zhí)行器在打印平臺上方運動的執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)，所述執(zhí)行器具有若干噴頭和噴頭更換驅(qū)動機構(gòu)，噴頭更換驅(qū)動機構(gòu)可驅(qū)動噴頭進行切換，所述機體上設(shè)有可驅(qū)動所述打印平臺前后運動以改變打印平臺大小的打印平臺驅(qū)動機構(gòu)。

進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述噴頭更換驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動電機和設(shè)在所述驅(qū)動電機輸出端的旋轉(zhuǎn)羅盤，各所述噴頭均固定安裝在旋轉(zhuǎn)羅盤上，所述驅(qū)動電機可驅(qū)動旋轉(zhuǎn)羅盤轉(zhuǎn)動，并使一所述噴頭處于打印工作位置。

進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述執(zhí)行器上設(shè)有可檢測處于打印位置的噴頭與打印平臺距離的位置傳感器。

進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述執(zhí)行器上設(shè)有用于快速冷卻噴頭的噴頭冷卻風扇和用于冷卻打印模型的模型冷卻風扇。

進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述材料輸送機構(gòu)包括與各噴頭對應設(shè)置的材料擠出機，所述材料擠出機通過分解器與對應的噴頭連接。

進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)包括可驅(qū)動所述執(zhí)行器上下運動的Z軸驅(qū)動機構(gòu)和可驅(qū)動執(zhí)行器左右運動的X軸驅(qū)動機構(gòu)，所述Z軸驅(qū)動機構(gòu)包括兩豎向設(shè)在打印平臺左右兩側(cè)的Z軸絲杠和驅(qū)動所述Z軸絲杠轉(zhuǎn)動的Z軸步進電機，所述X軸驅(qū)動機構(gòu)包括兩端通過Z軸絲杠螺母橫向裝在所述Z軸絲杠上的X軸絲杠和驅(qū)動所述X軸絲杠轉(zhuǎn)動的X軸步進電機，所述執(zhí)行器通過X軸絲杠螺母裝在所述X軸絲杠上，所述Z軸絲杠頂端設(shè)有可檢測X軸絲杠水平度的位置傳感器。

進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，打印平臺驅(qū)動機構(gòu)包括縱向設(shè)在所述打印平臺下方的Y軸絲杠和驅(qū)動所述Y軸絲杠轉(zhuǎn)動的Y軸步進電機，所述打印平臺通過Y軸絲杠螺母安裝在Y軸絲杠上，所述機體上于Y軸絲杠的左右兩側(cè)設(shè)有縱向的Y軸滑軌，所述打印平臺由兩個滑塊與滑軌相連接。

進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，還包括中央處理器和操控面板，所述操控面板、執(zhí)行器、材料輸送機構(gòu)、執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)、噴頭更換驅(qū)動機構(gòu)以及打印平臺驅(qū)動機構(gòu)均與中央處理器相連接。

進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述操控面板為觸摸屏顯示器。

本實用新型的有益效果：本實用新型的執(zhí)行器具有多個噴頭，噴頭更換驅(qū)動機構(gòu)可驅(qū)動噴頭進行切換，方便快捷、自動靈活，實現(xiàn)了不同顏色材料及長條形模型打印的需求，作為中小型打印使用需求，實用性更強，使用壽命更高。同時，打印平臺采用前后運動實現(xiàn)伸縮延伸及收縮，擴大或者縮小打印區(qū)域。滿足不同大小的模型打印需求。所以該設(shè)備占地少，功能多，使用率高，成本低，考核效率高等優(yōu)點。本實用新型可跟隨打印模型的需要更換噴頭，完成不同顏色打印的需要及長條形模型打印的需求。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明：

圖1是本實用新型工作流程線路示意圖；

圖2是本實用新型執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型執(zhí)行器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型打印平臺驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

參照圖1至圖4，其顯示出了本實用新型之較佳實施例的具體結(jié)構(gòu)。以下將詳細說明本實用新型各元件的結(jié)構(gòu)特點，而如果有描述到方向( 上、下、左、右、前及后) 時，是以圖1所示的結(jié)構(gòu)為參考描述，但本實用新型的實際使用方向并不局限于此。

本實用新型提供了一種可更換噴頭及延伸打印區(qū)域的3D打印機，包括機體、執(zhí)行器1、向所述執(zhí)行器1進行材料供給的材料輸送機構(gòu)、設(shè)在所述機體上的打印平臺2和可驅(qū)動所述執(zhí)行器1在打印平臺2上方運動的執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)3，所述執(zhí)行器1具有若干噴頭11和噴頭更換驅(qū)動機構(gòu)，噴頭更換驅(qū)動機構(gòu)可驅(qū)動噴頭11進行切換，對于不同模型、顏色需求進行自動更換噴頭11；所述機體上設(shè)有可驅(qū)動所述打印平臺2前后運動以改變打印平臺2大小的打印平臺驅(qū)動機構(gòu)4，可按照不同的模型設(shè)計打印需求可改變打印平臺2大小，為增加更大的打印范圍及長條形模型打印的需求配置。本實用新型還包括中央處理器51、操控面板52和計算機53，所述操控面板52優(yōu)選為觸摸屏顯示器。所述操控面板52、執(zhí)行器1、材料輸送機構(gòu)、執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)3、噴頭更換驅(qū)動機構(gòu)以及打印平臺驅(qū)動機構(gòu)4均與中央處理器51相連接。

參照圖3，所述噴頭更換驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動電機12和設(shè)在所述驅(qū)動電機12輸出端的旋轉(zhuǎn)羅盤13，三個噴頭11均固定安裝在旋轉(zhuǎn)羅盤13上，噴頭11間呈120度分布，所述驅(qū)動電機12可驅(qū)動旋轉(zhuǎn)羅盤13轉(zhuǎn)動，并使一所述噴頭11處于打印工作位置。所述執(zhí)行器1上設(shè)有可檢測處于打印位置的噴頭11與打印平臺2距離的位置傳感器14，位置傳感器14用于檢測各噴頭11打印開始前與打印平臺2之間的距離，并傳輸于中央處理器51，再由操控面板52顯示目前距離。所述執(zhí)行器1上設(shè)有用于快速冷卻噴頭11的噴頭冷卻風扇15和用于冷卻打印模型的模型冷卻風扇16。模型冷卻風扇16及噴頭冷卻風扇15均由中央處理器51提供電源及停啟動信號，噴頭冷卻風扇15用于快速冷卻噴頭11，在打印任務完成時，快速降低打印噴頭11溫度，避免在拆除模型時，燙傷操作員；模型冷卻風扇16用于快速降低打印過程中模型溫度，打印材料例如PLA于噴頭加熱呈現(xiàn)液體狀態(tài)，由噴頭11對應的材料擠出機控制流量，離開噴頭11時材料需從液態(tài)固化為固體，提高模型打印的精細程度，并提高模型打印的穩(wěn)定性。

其中，所述材料輸送機構(gòu)包括與各噴頭11對應設(shè)置的材料擠出機6，所述材料擠出機6通過分解器61與對應的噴頭11連接。分接器用于連接材料與噴頭11之間，避免不同溫度噴頭11影響各種材料的輸送。

執(zhí)行器驅(qū)動機構(gòu)3包括可驅(qū)動所述執(zhí)行器1上下運動的Z軸驅(qū)動機構(gòu)和可驅(qū)動執(zhí)行器1左右運動的X軸驅(qū)動機構(gòu)，所述Z軸驅(qū)動機構(gòu)包括兩豎向設(shè)在打印平臺左右兩側(cè)的Z軸絲杠31和驅(qū)動所述Z軸絲杠31轉(zhuǎn)動的Z軸步進電機32，所述X軸驅(qū)動機構(gòu)包括兩端通過Z軸絲杠螺母橫向裝在所述Z軸絲杠31上的X軸絲杠33和驅(qū)動所述X軸絲杠33轉(zhuǎn)動的X軸步進電機34，所述執(zhí)行器1通過X軸絲杠螺母裝在所述X軸絲杠33上，所述Z軸絲杠31頂端設(shè)有可檢測X軸絲杠33水平度的位置傳感器35，用于通過操控面板調(diào)試X軸絲杠33水平程度，及Z軸絲杠31原點距離。打印平臺驅(qū)動機構(gòu)4包括縱向設(shè)在所述打印平臺2下方的Y軸絲杠41和驅(qū)動所述Y軸絲杠41轉(zhuǎn)動的Y軸步進電機，所述打印平臺2通過Y軸絲杠螺母安裝在Y軸絲杠41上，所述機體上于Y軸絲杠41的左右兩側(cè)設(shè)有縱向的Y軸滑軌42，所述打印平臺2由兩個滑塊與滑軌42相連接?；瑝K與滑軌連接，作為從動部分，增強打印平臺2穩(wěn)定性。上述Z軸步進電機32、X軸步進電機34和Y軸步進電機由中央處理器進行供電及執(zhí)行信號傳輸。

本實用新型可以通過操控面板設(shè)定并保存各噴頭Z軸校準數(shù)據(jù)以及噴頭序號。通過計算機編輯模型并保存gcode格式的切片程序，根據(jù)切片程序判斷打印局域大小，自動伸縮打印平臺。導入中央處理器，即可執(zhí)行打印信號。切片程序?qū)敕绞綖镾D卡導入或智能電腦連線導入。操控平臺，包括選擇以下功能：

A1、加載PLA、ABS材料功能設(shè)定；

A2、回原點功能設(shè)定；

A3、校準打印區(qū)域功能設(shè)定；

A4、X、Y、Z軸位置調(diào)試功能；

A5、讀取SD卡信息設(shè)定功能；

A6、打印溫度重新設(shè)定功能；

A7、打印暫停及重啟功能設(shè)定；

A8、打印停止功能設(shè)定；

A9、可編輯噴頭序號及記錄保存打印噴頭Z軸校準數(shù)據(jù)功能設(shè)定；

A10、完成打印后噴頭自動回原點，并冷卻噴頭。

當然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。