一种协同打印切片的大型双喷头FDM 3D打印机及其使用方法

摘要

一种协同打印切片的大型双喷头FDM 3D打印机及其使用方法，有两个喷头组件，分别具有独立的X、Y和Z向位移机构，能够借助特殊设定的切片模型数据分析与处理规则，协同两个喷头的打印工作机制，实现连续两切片间的交替同步打印，能够通过控制组件协同2个喷头的打印工作，实现切片模型的分区连续打印，有效地提高FDM 3D打印机的工作效率，可有效地提高FDM 3D打印机的工作效率。对于大型3D打印件的制作，本发明在打印效率方面的优势体现的更为明显。

说明书

技术领域

本发明属于3D打印机技术领域，具体涉及一种协同打印切片的大型双喷头FDM 3D打印机及其使用方法。

背景技术

熔融沉积成型（FDM，Fused Deposition Modeling）是一种快速成型制造技术，其基本工作原理是利用三维建模软件构建起打印件的三维数据模型，然后对模型进行近似处理以转化为STL格式的数据文件，并传递给切片软件进行分层处理，获取模型的截面信息，得到快速成型制造系统能够识别的切片模型，FDM 3D打印机控制喷头将熔融态的打印材料依据切片模型的截面数据自下而上层层叠加制成打印件的三维实体。

打印效率是FDM熔融沉积成型技术的一项重要考量指标。传统的FDM 3D打印机，大部分只具有一个打印喷头。为了进一步提高打印效率，开始出现了一些具有两个以上喷头的FDM 3D打印机。中国专利“可多喷嘴同时打印的3D打印机”（专利申请号CN201621215587.9）和中国专利“一种多喷头3D打印机及打印方法”（专利申请号CN201610407343.9）公开了两种多喷头FDM 3D打印机，可批量打印与喷头数目相等的打印件，提高了单位时间的打印效率，但是由于打印平台由多个喷嘴共同分享，使得打印件的尺寸受到限制，同时单件的打印效率并未真正得到提高。中国专利“一种多喷头3D打印机及其协同打印方法”（专利申请号CN201510706198.X）和中国专利“一种多喷头3D打印机及打印方法”（专利申请号CN201610407343.9）所公开的FDM 3D打印机，虽然设置有多个喷头，可共同完成一个切片的打印任务，但是由于用一个Z轴来统一调整所有喷头相对于打印平台的高度，因此只有待完成一个切片的打印任务后，才能开始下一个切片的打印，未有效地缩短切片之间的打印间隔时间。中国专利“一种并行多工位式3D打印机”（专利申请号CN201510710215.7）公开了一种FDM 3D打印机组，可根据打印任务并排放置多个工位的单体3D打印机，实现并行式流水线打印，改变了传统的间歇式作业方式，实现了小批量生产，但其也只是将打印任务调控分配给了流水线上的若干打印机，并未提高单体打印机的生产效率。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种协同打印切片的大型双喷头FDM 3D打印机及其使用方法，能够通过控制组件协同2个喷头的打印工作，实现切片模型的分区连续打印，有效地提高FDM 3D打印机的工作效率。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种协同打印切片的大型双喷头FDM 3D打印机，包括X向位移组件（A）、X向位移组件（B）、喷头组件（A）、喷头组件（B）、Z向位移组件（A）、Z向位移组件（B）、Y向位移组件（A）、Y向位移组件（B）、打印平台、基板、控制组件和打印件；打印平台固定安装在基板上；Y向位移组件（A）和Y向位移组件（B）分列在打印平台的两侧，固定安装在基板上；Z向位移组件（A）通过Y向滑块（ZA），与Y向位移组件（A）滑动连接；Z向位移组件（B）通过Y向滑块（ZB），与Y向位移组件（A）滑动连接；X向位移组件（A）通过Z向滑块（XA），与Z向位移组件（A）滑动连接；X向位移组件（B）通过Z向滑块（XB），与Z向位移组件（B）滑动连接；喷头组件（A）通过X向滑块（A），与X向位移组件（A）滑动连接；喷头组件（B）通过X向滑块（B），与X向位移组件（B）滑动连接；控制组件位于打印平台的前面，固定安装在基板上，分别于X向位移组件（A）、X向位移组件（B）、喷头组件（A）、喷头组件（B）、Z向位移组件（A）、Z向位移组件（B）、Y向位移组件（A）、Y向位移组件（B）电连接；打印件位于打印平台上；

Y向位移组件（A）包括步进电机（YA）、固定支架（YA）、限位开关（YA1）、导柱组件（YA）、同步带组件（YA）、垫板（YA）、限位开关（YA2）和末端支架（YA）；导柱组件（YA）包括导柱（YA1）、导柱（YA2）和导柱（YA3）；Y向位移组件（A）的底端是垫板（YA），并通过垫板（YA）固定安装在基板上，Y向位移组件（A）的两端分别是固定支架（YA）和末端支架（YA），固定支架（YA）和末端支架（YA）固定安装在垫板（YA）上；步进电机（YA）安装在固定支架（YA）上；在固定支架（YA）和末端支架（YA）之间，安装有导柱组件（YA）和同步带组件（YA）；在导柱（YA1）靠近固定支架（YA）的一端，安装有限位开关（YA1）；在导柱（YA1）靠近末端支架（YA）的一端，安装有限位开关（YA2）；

Y向位移组件（B）包括步进电机（YB）、固定支架（YB）、限位开关（YB1）、导柱组件（YB）、同步带组件（YB）、垫板（YB）、限位开关（YB2）和末端支架（YB）；导柱组件（YB）包括导柱（YB1）、导柱（YB2）和导柱（YB3）；Y向位移组件（B）的底端是垫板（YB），并通过垫板（YB）固定安装在基板上，Y向位移组件（B）的两端分别是固定支架（YB）和末端支架（YB），固定支架（YB）和末端支架（YB）固定安装在垫板（YB）上；步进电机（YB）安装在固定支架（YB）上；在固定支架（YB）和末端支架（YB）之间，安装有导柱组件（YB）和同步带组件（YB）；在导柱（YB1）靠近固定支架（YB）的一端，安装有限位开关（YB1）；在导柱（YB1）靠近末端支架（YB）的一端，安装有限位开关（YB2）；

Z向位移组件（A）包括步进电机（ZA）、固定支架（ZA）、导柱（ZA1）、导柱（ZA2）、限位开关（ZA1）、丝杠组件（ZA）、Y向滑块（ZA）和限位开关（ZA2）；步进电机（ZA）安装在固定支架（ZA）上；Y向滑块（ZA）安装在导柱组件（YA）上；在固定支架（ZA）和Y向滑块（ZA）之间，安装有导柱（ZA1）、导柱（ZA2）和丝杠组件（ZA）；在导柱（ZA1）靠近固定支架（ZA）的一端，安装有限位开关（ZA1）；在导柱（ZA1）靠近Y向滑块（ZA）的一端，安装有限位开关（ZA2）；

Z向位移组件（B）包括步进电机（ZB）、固定支架（ZB）、导柱（ZB1）、导柱（ZB2）、限位开关（ZB1）、丝杠组件（ZB）、Y向滑块（ZB）和限位开关（ZB2）；步进电机（ZB）安装在固定支架（ZB）上；Y向滑块（ZB）安装在导柱组件（YB）上；在固定支架（ZB）和Y向滑块（ZB）之间，安装有导柱（ZB1）、导柱（ZB2）和丝杠组件（ZB）；在导柱（ZB1）靠近固定支架（ZB）的一端，安装有限位开关（ZB1）；在导柱（ZB1）靠近固定支架（ZB）的一端，安装有限位开关（ZB2）；

X向位移组件（A）包括步进电机（XA）、固定支架（XA）、位移支架（XA）、导柱（XA1）、导柱（XA2）、同步带组件（XA）、Z向滑块（XA）和限位开关（XA）；步进电机（XA）安装在固定支架（XA）上；Z向滑块（XA）滑动连接在导柱（ZA1）和导柱（ZA2）上，由丝杠组件（ZA）传动；固定支架（XA）和位移支架（XA）分别安装在Z向滑块（XA）的两侧；位移支架（XA）上安装有导柱（XA1）、导柱（XA2）和同步带组件（XA）；导柱（XA1）和导柱（XA2）分别位于同步带组件（XA）的两侧；在导柱（XA1）靠近Z向滑块（XA）的一端，安装有限位开关（XA）；

X向位移组件（B）包括步进电机（XB）、固定支架（XB）、位移支架（XB）、导柱（XB1）、导柱（XB2）、同步带组件（XB）、Z向滑块（XB）和限位开关（XB）；步进电机（XB）安装在固定支架（XB）上；Z向滑块（XB）滑动连接在导柱（ZB1）和导柱（ZB2）上，由丝杠组件（ZB）传动；固定支架（XB）和位移支架（XB）分别安装在Z向滑块（XB）的两侧；位移支架（XB）上安装有导柱（XB1）、导柱（XB2）和同步带组件（XB）；导柱（XB1）和导柱（XB2）分别位于同步带组件（XB）的两侧；在导柱（XB1）靠近Z向滑块（XB）的一端，安装有限位开关（XB）；

喷头组件（A）包括喷头（A）、X向滑块（A）和料丝（A）；料丝（A）从喷头（A）的上端输入；喷头（A）与X向滑块（A）固定连接；X向滑块（A）与导柱（XA1）、导柱（XA2）滑动连接；

喷头组件（B）包括喷头（B）、X向滑块（B）和料丝（B）；料丝（B）从喷头（B）的上端输入；喷头（B）与X向滑块（B）固定连接；X向滑块（B）与导柱（XB1）、导柱（XB2）滑动连接；

控制组件具有电动控制和数据处理两项功能；控制组件与喷头组件（A）电连接，控制喷头组件（A）中的步进电机，驱动挤出机实现料丝（A）的送给；控制组件与喷头组件（B）电连接，控制喷头组件（B）中的步进电机，驱动挤出机实现料丝（A）的送给；控制组件与步进电机（XA）电连接，驱动同步带组件（XA），带动滑动连接在导柱（XA1）和导柱（XA2）上的喷头组件（A），实现X向移动；控制组件与步进电机（XB）电连接，驱动同步带组件（XB），带动滑动连接在导柱（XB1）和导柱（XB2）上的喷头组件（A），实现X向移动；控制组件与步进电机（ZA）电连接，驱动丝杠组件（ZA），带动滑动连接在导柱（ZA1）和导柱（ZA2）上的X向位移组件（A），实现Z向移动；控制组件与步进电机（ZB）电连接，驱动丝杠组件（ZB），带动滑动连接在导柱（ZB1）和导柱（ZB2）上的X向位移组件（B），实现Z向移动；控制组件与步进电机（YA）电连接，驱动同步带组件（YA），带动滑动连接在导柱（YA1）、导柱（YA2）和导柱（YA3）上的Z向位移组件（A），实现Y向移动；控制组件与步进电机（YB）电连接，驱动同步带组件（YB），带动滑动连接在导柱（YB1）、导柱（YB2）和导柱（YB3）上的Z向位移组件（B），实现Y向移动；控制组件与打印平台电连接，可启动加热装置对打印平台进行预热；控制组件可对输入3D打印机的切片模型进行数据处理，依据X向位移组件（A）在Y向的宽度尺寸H（X向位移组件（B）在Y向的宽度尺寸亦为H），进行切片间的打印区域划分，协同两个喷头的打印工作，实现切片间的分区连续打印。

一种协同打印切片的大型双喷头FDM 3D打印机使用方法，包括以下步骤：

1）给一种协同打印切片的大型双喷头FDM 3D打印机接通电源；

2）X轴检查

依据限位开关（XA）的触发信号，确认喷头（A）归位于自身在X方向的起始位置；依据限位开关（XB）的触发信号，确认喷头（B）归位于自身在X方向的起始位置；

3）Z轴检查

依据限位开关（ZA2）的触发信号，确认喷头（A）归位于自身在Z方向的起始位置；依据限位开关（ZB2）的触发信号，确认喷头（B）归位于自身在Z方向的起始位置；

4）Y轴检查

依据限位开关（YA1）的触发信号，确认喷头（A）归位于自身在Y方向的起始位置；依据限位开关（YB1）的触发信号，确认喷头（B）归位于自身在Y方向的起始位置；

5）将打印件的切片模型数据输入控制组件；

6）控制组件对切片模型数据进行分析与处理，具体处理规则如下：

（1）切片上打印区域的划分

设定由X向位移组件（A）和喷头组件（A）组成的装配体在Y向的最大轮廓尺寸为H（由X向位移组件（B）和喷头组件（B）组成的装配体在Y向的最大轮廓尺寸亦为H）；依据尺寸H和切片模型上每一个切片在Y向上的最大轮廓尺寸进行打印区域的划分；设定打印件的切片模型的切片数量为N，，则第n个切片上打印区域的数量S可计算如下：

当S为整数时，第n个切片可被划分为S个打印区域，当S为非整数时，第n个切片可被划分为（S+1）个打印区域；

（2）切片上打印区域的编号

对于S不小于3的切片上的打印区域，从“1”开始沿着Y向由小到大编号；

（3）两个喷头打印工作的协同

a）对于S小于3的第n个切片，当由一个喷头完成该切片的打印任务后，才能由另外一个喷头开始第（n+1）个切片的打印任务；

b）对于打印区域数目不小于3的第n个切片，当喷头开始打印切片上的第3个打印区域时，另外一个喷头就可以开始打印第（n+1）个切片上的第1个打印区域；

c）当喷头（A）完成一个切片的打印任务后，喷头组件（A）在同步带组件（XA）的驱动下，向着步进电机（XA）一侧移动直至触发限位开关（XA）停止下来；接着X向位移组件（A）在丝杠组件（ZA）的驱动下，向着步进电机（ZA）一侧移动直至触发限位开关（ZA1）停止下来；然后Z向位移组件（A）在同步带组件（YA）的驱动下，向着步进电机（YA）一侧移动直至触发限位开关（YA1）停止下来；最后进行相关的操作使得喷头（A）回归到起始位置，以执行下一个切片的打印任务；

d）当喷头（B）完成一个切片的打印任务后，喷头组件（B）在同步带组件（XB）的驱动下，向着步进电机（XB）一侧移动直至触发限位开关（XB）停止下来；接着X向位移组件（B）在丝杠组件（ZB）的驱动下，向着步进电机（ZB）一侧移动直至触发限位开关（ZB1）停止下来；然后Z向位移组件（B）在同步带组件（YB）的驱动下，向着步进电机（YB）一侧移动直至触发限位开关（YB1）停止下来；最后进行相关的操作使得喷头（B）回归到起始位置，以执行下一个切片的打印任务；

e）为避免喷头在回归起始位置的过程中与另外一个喷头发生碰撞干涉，限定打印件的最大高度应该满足下述条件：

（4）打印路径的规划

a）对于打印区域S小于3的切片，将其作为一个打印区域进行截面轮廓和填充的路径规划；

b）对于打印区域数目不小于3的切片，对其上每一个打印区域分别进行截面轮廓和填充的路径规划；

7）启动加热装置对打印平台进行预热；

8）控制组件分别控制喷头组件（A）、喷头组件（B）、X向位移组件（A）、X向位移组件（B）、Z向位移组件（A）、Z向位移组件（B）、Y向位移组件（A）、Y向位移组件（B），完成打印件的3D制作工作；

9）停止对打印平台的加热；

10）喷头（A）、喷头（B）回归到起始位置；

11）取下打印件；

12）打印工作结束。

本发明的有益效果是：

本发明设计有两个喷头组件，分别具有独立的X、Y和Z向位移机构，能够借助特殊设定的切片模型数据分析与处理规则，协同两个喷头的打印工作机制，实现连续两切片间的交替同步打印，可有效地提高FDM 3D打印机的工作效率。对于大型3D打印件的制作，本发明在打印效率方面的优势体现的更为明显。

附图说明

图1为本发明提供的一种协同打印切片的大型双喷头FDM 3D打印机的主视图。

图2为本发明提供的一种协同打印切片的大型双喷头FDM 3D打印机的俯视图。

图3为本发明的X向位移组件（A）的结构示意图。

图4为本发明的X向位移组件（B）的结构示意图。

图5为本发明的Y向位移组件（A）和Z向位移组件（A）的结构示意图。

图6为本发明的Y向位移组件（B）和Z向位移组件（B）的结构示意图。

图7为本发明提供的一种协同打印切片的大型双喷头FDM 3D打印机的工作示意图。

其中，10为X向位移组件（A）；11为步进电机（XA）；12为固定支架（XA）；13为位移支架（XA）；14为导柱（XA1）；15为导柱（XA2）；16为同步带组件（XA）；17为Z向滑块（XA）；18为限位开关（XA）；20为X向位移组件（B）；21为步进电机（XB）；22为固定支架（XB）；23为位移支架（XB）；24为导柱（XB1）；25为导柱（XB2）；26为同步带组件（XB）；27为Z向滑块（XB）；28为限位开关（XB）；30为喷头组件（A）；31为喷头（A）；32为X向滑块（A）；33为料丝（A）；40为喷头组件（B）；41为喷头（B）；42为X向滑块（B）；43为料丝（B）；50为Z向位移组件（A）；51为步进电机（ZA）；52为固定支架（ZA）；53为导柱（ZA1）；54为导柱（ZA2）；55为限位开关（ZA1）；56为丝杠组件（ZA）；57为Y向滑块（ZA）；58为限位开关（ZA2）；60为Z向位移组件（B）；61为步进电机（ZB）；62为固定支架（ZB）；63为导柱（ZB1）；64为导柱（ZB2）；65为限位开关（ZB1）；66为丝杠组件（ZB）；67为Y向滑块（ZB）；68为限位开关（ZB2）；70为Y向位移组件（A）；71为步进电机（YA）；72为固定支架（YA）；73为限位开关（YA1）；74为导柱组件（YA）；741为导柱（YA1）；742为导柱（YA2）；743为导柱（YA3）；75为同步带组件（YA）；76为垫板（YA）；77为限位开关（YA2）；78为末端支架（YA）；80为Y向位移组件（B）；81为步进电机（YB）；82为固定支架（YB）；83为限位开关（YB1）；84为导柱组件（YB）；841为导柱（YB1）；842为导柱（YB2）；843为导柱（YB3）；85为同步带组件（YB）；86为垫板（YB）；87为限位开关（YB2）；88为末端支架（YB）；90为打印平台；100为基板；110为控制组件；120为打印件；121为第N层切片；122为第（N+1）层切片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图7所示，一种协同打印切片的大型双喷头FDM 3D打印机，包括X向位移组件（A）10、X向位移组件（B）20、喷头组件（A）30、喷头组件（B）40、Z向位移组件（A）50、Z向位移组件（B）60、Y向位移组件（A）70、Y向位移组件（B）80、打印平台90、基板100、控制组件110和打印件120；打印平台90固定安装在基板100上；Y向位移组件（A）70和Y向位移组件（B）80分列在打印平台90的两侧，固定安装在基板100上；Z向位移组件（A）50通过Y向滑块（ZA）57，与Y向位移组件（A）70滑动连接；Z向位移组件（B）60通过Y向滑块（ZB）67，与Y向位移组件（A）80滑动连接；X向位移组件（A）10通过Z向滑块（XA）17，与Z向位移组件（A）50滑动连接；X向位移组件（B）20通过Z向滑块（XB）27，与Z向位移组件（B）60滑动连接；喷头组件（A）30通过X向滑块（A）32，与X向位移组件（A）10滑动连接；喷头组件（B）40通过X向滑块（B）42，与X向位移组件（B）20滑动连接；控制组件110位于打印平台90的前面，固定安装在基板100上，分别于X向位移组件（A）10、X向位移组件（B）20、喷头组件（A）30、喷头组件（B）40、Z向位移组件（A）50、Z向位移组件（B）60、Y向位移组件（A）70、Y向位移组件（B）80电连接；打印件120位于打印平台90上；

Y向位移组件（A）70包括步进电机（YA）71、固定支架（YA）72、限位开关（YA1）73、导柱组件（YA）74、同步带组件（YA）75、垫板（YA）76、限位开关（YA2）77和末端支架（YA）78；导柱组件（YA）74包括导柱（YA1）741、导柱（YA2）742和导柱（YA3）743；Y向位移组件（A）70的底端是垫板（YA）76，并通过垫板（YA）76固定安装在基板100上，Y向位移组件（A）70的两端分别是固定支架（YA）72和末端支架（YA）78，固定支架（YA）72和末端支架（YA）78固定安装在垫板（YA）76上；步进电机（YA）71安装在固定支架（YA）72上；在固定支架（YA）72和末端支架（YA）78之间，安装有导柱组件（YA）74和同步带组件（YA）75；在导柱（YA1）741靠近固定支架（YA）72的一端，安装有限位开关（YA1）73；在导柱（YA1）741靠近末端支架（YA）78的一端，安装有限位开关（YA2）77；

Y向位移组件（B）80包括步进电机（YB）81、固定支架（YB）82、限位开关（YB1）83、导柱组件（YB）84、同步带组件（YB）85、垫板（YB）86、限位开关（YB2）87和末端支架（YB）88；导柱组件（YB）84包括导柱（YB1）841、导柱（YB2）842和导柱（YB3）843；Y向位移组件（B）80的底端是垫板（YB）86，并通过垫板（YB）86固定安装在基板100上，Y向位移组件（B）80的两端分别是固定支架（YB）82和末端支架（YB）88，固定支架（YB）82和末端支架（YB）88固定安装在垫板（YB）86上；步进电机（YB）81安装在固定支架（YB）82上；在固定支架（YB）82和末端支架（YB）88之间，安装有导柱组件（YB）84和同步带组件（YB）85；在导柱（YB1）841靠近固定支架（YB）82的一端，安装有限位开关（YB1）83；在导柱（YB1）841靠近末端支架（YB）88的一端，安装有限位开关（YB2）87；

Z向位移组件（A）50包括步进电机（ZA）51、固定支架（ZA）52、导柱（ZA1）53、导柱（ZA2）54、限位开关（ZA1）55、丝杠组件（ZA）56 、Y向滑块（ZA）57和限位开关（ZA2）58；步进电机（ZA）51安装在固定支架（ZA）52上；Y向滑块（ZA）57安装在导柱组件（YA）74上；在固定支架（ZA）52和Y向滑块（ZA）57之间，安装有导柱（ZA1）53、导柱（ZA2）54和丝杠组件（ZA）56；在导柱（ZA1）53靠近固定支架（ZA）52的一端，安装有限位开关（ZA1）55；在导柱（ZA1）53靠近Y向滑块（ZA）57的一端，安装有限位开关（ZA2）58；

Z向位移组件（B）60包括步进电机（ZB）61、固定支架（ZB）62、导柱（ZB1）63、导柱（ZB2）64、限位开关（ZB1）65、丝杠组件（ZB）66、Y向滑块（ZB）67和限位开关（ZB2）68；步进电机（ZB）61安装在固定支架（ZB）62上；Y向滑块（ZB）67安装在导柱组件（YB）84上；在固定支架（ZB）62和Y向滑块（ZB）67之间，安装有导柱（ZB1）63、导柱（ZB2）64和丝杠组件（ZB）66；在导柱（ZB1）63靠近固定支架（ZB）62的一端，安装有限位开关（ZB1）65；在导柱（ZB1）63靠近固定支架（ZB）62的一端，安装有限位开关（ZB2）68；

X向位移组件（A）10包括步进电机（XA）11、固定支架（XA）12、位移支架（XA）13、导柱（XA1）14、导柱（XA2）15、同步带组件（XA）16、Z向滑块（XA）17和限位开关（XA）18；步进电机（XA）11安装在固定支架（XA）12上；Z向滑块（XA）17滑动连接在导柱（ZA1）53和导柱（ZA2）54上，由丝杠组件（ZA）56传动；固定支架（XA）12和位移支架（XA）13分别安装在Z向滑块（XA）17的两侧；位移支架（XA）13上安装有导柱（XA1）14、导柱（XA2）15和同步带组件（XA）16；导柱（XA1）14和导柱（XA2）15分别位于同步带组件（XA）16的两侧；在导柱（XA1）14靠近Z向滑块（XA）17的一端，安装有限位开关（XA）18；

X向位移组件（B）20包括步进电机（XB）21、固定支架（XB）22、位移支架（XB）23、导柱（XB1）24、导柱（XB2）25、同步带组件（XB）26、Z向滑块（XB）27和限位开关（XB）28；步进电机（XB）21安装在固定支架（XB）22上；Z向滑块（XB）27滑动连接在导柱（ZB1）63和导柱（ZB2）64上，由丝杠组件（ZB）66传动；固定支架（XB）22和位移支架（XB）23分别安装在Z向滑块（XB）27的两侧；位移支架（XB）23上安装有导柱（XB1）24、导柱（XB2）25和同步带组件（XB）26；导柱（XB1）24和导柱（XB2）25分别位于同步带组件（XB）26的两侧；在导柱（XB1）24靠近Z向滑块（XB）27的一端，安装有限位开关（XB）28；

喷头组件（A）30包括喷头（A）31、X向滑块（A）32和料丝（A）33；料丝（A）33从喷头（A）31的上端输入；喷头（A）31与X向滑块（A）32固定连接；X向滑块（A）32与导柱（XA1）14、导柱（XA2）15滑动连接；

喷头组件（B）40包括喷头（B）41、X向滑块（B）42和料丝（B）43；料丝（B）43从喷头（B）41的上端输入；喷头（B）41与X向滑块（B）42固定连接；X向滑块（B）42与导柱（XB1）24、导柱（XB2）25滑动连接；

控制组件110具有电动控制和数据处理两项功能；控制组件110与喷头组件（A）30电连接，控制喷头组件（A）30中的步进电机，驱动挤出机实现料丝（A）33的送给；控制组件110与喷头组件（B）40电连接，控制喷头组件（B）40中的步进电机，驱动挤出机实现料丝（A）43的送给；控制组件110与步进电机（XA）11电连接，驱动同步带组件（XA）16，带动滑动连接在导柱（XA1）14和导柱（XA2）15上的喷头组件（A）30，实现X向移动；控制组件110与步进电机（XB）21电连接，驱动同步带组件（XB）26，带动滑动连接在导柱（XB1）24和导柱（XB2）25上的喷头组件（A）40，实现X向移动；控制组件110与步进电机（ZA）51电连接，驱动丝杠组件（ZA）56，带动滑动连接在导柱（ZA1）53和导柱（ZA2）54上的X向位移组件（A）10，实现Z向移动；控制组件110与步进电机（ZB）61电连接，驱动丝杠组件（ZB）66，带动滑动连接在导柱（ZB1）63和导柱（ZB2）64上的X向位移组件（B）20，实现Z向移动；控制组件110与步进电机（YA）71电连接，驱动同步带组件（YA）75，带动滑动连接在导柱（YA1）741、导柱（YA2）742和导柱（YA3）743上的Z向位移组件（A）50，实现Y向移动；控制组件110与步进电机（YB）81电连接，驱动同步带组件（YB）85，带动滑动连接在导柱（YB1）841、导柱（YB2）842和导柱（YB3）843上的Z向位移组件（B）60，实现Y向移动；控制组件110与打印平台90电连接，可启动加热装置对打印平台90进行预热；控制组件110可对输入3D打印机的切片模型进行数据处理，依据X向位移组件（A）10在Y向的宽度尺寸H（X向位移组件（B）20在Y向的宽度尺寸亦为H），进行切片间的打印区域划分，协同两个喷头的打印工作，实现切片间的分区连续打印。

一种协同打印切片的大型双喷头FDM 3D打印机使用方法，包括以下步骤：

1）给一种协同打印切片的大型双喷头FDM 3D打印机接通电源；

2）X轴检查

依据限位开关（XA）18的触发信号，确认喷头（A）31归位于自身在X方向的起始位置；依据限位开关（XB）28的触发信号，确认喷头（B）41归位于自身在X方向的起始位置；

3）Z轴检查

依据限位开关（ZA2）58的触发信号，确认喷头（A）31归位于自身在Z方向的起始位置；依据限位开关（ZB2）68的触发信号，确认喷头（B）41归位于自身在Z方向的起始位置；

4）Y轴检查

依据限位开关（YA1）73的触发信号，确认喷头（A）31归位于自身在Y方向的起始位置；依据限位开关（YB1）83的触发信号，确认喷头（B）41归位于自身在Y方向的起始位置；

5）将打印件120的切片模型数据输入控制组件110；

6）控制组件110对切片模型数据进行分析与处理，具体处理规则如下：

（1）切片上打印区域的划分

设定由X向位移组件（A）10和喷头组件（A）30组成的装配体在Y向的最大轮廓尺寸为H（由X向位移组件（B）20和喷头组件（B）40组成的装配体在Y向的最大轮廓尺寸亦为H）；依据尺寸H和切片模型上每一个切片在Y向上的最大轮廓尺寸进行打印区域的划分；设定打印件120的切片模型的切片数量为N，，则第n个切片上打印区域的数量S可计算如下：

当S为整数时，第n个切片可被划分为S个打印区域，当S为非整数时，第n个切片可被划分为（S+1）个打印区域；

（2）切片上打印区域的编号

对于S不小于3的切片上的打印区域，从“1”开始沿着Y向由小到大编号；

（3）两个喷头打印工作的协同

a）对于S小于3的第n个切片，当由一个喷头完成该切片的打印任务后，才能由另外一个喷头开始第（n+1）个切片的打印任务；

b）对于打印区域数目不小于3的第n个切片，当喷头开始打印切片上的第3个打印区域时，另外一个喷头就可以开始打印第（n+1）个切片上的第1个打印区域；

c）当喷头（A）31完成一个切片的打印任务后，喷头组件（A）30在同步带组件（XA）16的驱动下，向着步进电机（XA）11一侧移动直至触发限位开关（XA）18停止下来；接着X向位移组件（A）10在丝杠组件（ZA）56的驱动下，向着步进电机（ZA）51一侧移动直至触发限位开关（ZA1）55停止下来；然后Z向位移组件（A）50在同步带组件（YA）75的驱动下，向着步进电机（YA）71一侧移动直至触发限位开关（YA1）73停止下来；最后进行相关的操作使得喷头（A）31回归到起始位置，以执行下一个切片的打印任务；

d）当喷头（B）41完成一个切片的打印任务后，喷头组件（B）40在同步带组件（XB）26的驱动下，向着步进电机（XB）21一侧移动直至触发限位开关（XB）28停止下来；接着X向位移组件（B）20在丝杠组件（ZB）66的驱动下，向着步进电机（ZB）61一侧移动直至触发限位开关（ZB1）65停止下来；然后Z向位移组件（B）60在同步带组件（YB）85的驱动下，向着步进电机（YB）81一侧移动直至触发限位开关（YB1）83停止下来；最后进行相关的操作使得喷头（B）41回归到起始位置，以执行下一个切片的打印任务；

e）为避免喷头在回归起始位置的过程中与另外一个喷头发生碰撞干涉，限定打印件120的最大高度应该满足下述条件：

（4）打印路径的规划

a）对于打印区域S小于3的切片，将其作为一个打印区域进行截面轮廓和填充的路径规划；

b）对于打印区域数目不小于3的切片，对其上每一个打印区域分别进行截面轮廓和填充的路径规划；

7）启动加热装置对打印平台90进行预热；

8）控制组件110分别控制喷头组件（A）30、喷头组件（B）40、X向位移组件（A）10、X向位移组件（B）20、Z向位移组件（A）50、Z向位移组件（B）60、Y向位移组件（A）70、Y向位移组件（B）80，完成打印件120的3D制作工作；

9）停止对打印平台90的加热；

10）喷头（A）、喷头（B）回归到起始位置；

11）取下打印件120；

12）打印工作结束。