CN103978688A - 一种按需喷射的三维打印机喷头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种按需喷射的三维打印机喷头，包括步进电机，所述步进电机驱动传动轴，所述传动轴上固装有滑动轴承，所述滑动轴承上设有两圆盘，两片所述圆盘之间设有多个沿周向均布的辊子，辊子上搭放有传输软管，在所述传输软管的出口上设有喷嘴；在所述传输软管上方设有挤压盖，在所述挤压盖上方设有固定盖，在所述固定盖的顶面中部设有调节螺钉。本发明使挤出量的调节更加简便，使原料的挤出变得更加容易，原料的混合更加充分，能够提高打印机打印模型的精度。并且本发明结构简单，操作简便。

Description

一种按需喷射的三维打印机喷头

技术领域

本发明涉及一种三维打印机的喷头，特别是一种按需喷射的三维打印机喷头。

背景技术

现有的实现挤蜡功能的三维打印机喷头一般为螺杆式和气压式。螺杆式喷头的工作原理是其喷头内的螺杆与送丝机构由可绕轴线方向旋转的同一步进电机驱动,当外部计算机发出指令后,步进电机驱动螺杆,同时又通过同步齿形带带动送料辊将丝料送入成型头。在喷头内由于电热棒的作用,丝料呈熔融状态,并在螺杆的推挤下通过喷嘴挤出。气压式喷头的工作原理是将蜡加热到呈低粘度的熔融状态，采用压缩空气作为动力源，将熔融材料由喷头挤出。

螺杆式喷头由于采用的挤出头体积非常小,微型螺杆对物料的剪切塑化能力不够强,如果在设计中有意增加螺杆对物料的剪切力,势必将引起挤出喷嘴的振动,影响制品质量。此外，微型螺杆的设计加工成本很高。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种按需喷射的三维打印机喷头，该喷头的挤出量能够根据需求进行调节，并且使用方便，结构简单，能够使原料充分混合。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种按需喷射的三维打印机喷头，包括步进电机，所述步进电机驱动传动轴，所述传动轴上固装有滑动轴承，所述滑动轴承的两个端部分别设有一圆盘，两片所述圆盘通过对拉螺栓连接；多个沿周向均布的辊子环绕在所述滑动轴承的周围，所述辊子设置在两片所述圆盘之间，相邻的两根所述辊子之间设有间隔，所述辊子安装在辊轴上，所述辊轴与两片所述圆盘固接；位于上部的所述辊子上搭放有传输软管，在所述传输软管的出口上设有喷嘴；在所述传输软管上方设有挤压盖，在所述挤压盖上方设有固定盖，在所述固定盖的顶面中部设有调节螺钉，所述调节螺钉的底端压在所述挤压盖的顶面上；所述挤压盖设置在两片所述圆盘之间，所述挤压盖设有连接端和自由端，挤压盖的连接端通过与其靠近的所述对拉螺栓与两片所述圆盘铰接，所述传输软管的出口伸出在挤压盖的自由端之外，所述挤压盖的自由端落放在所述传输软管上；所述固定盖采用塑料制成，所述固定盖靠近所述挤压盖的连接端的端部与两片所述圆盘通过与其靠近的所述对拉螺栓铰接，所述固定盖靠近所述挤压盖的自由端的端部设有外固定钩，所述固定盖通过所述外固定钩扣在与其靠近的所述对拉螺栓上。

所述传输软管的内径为4.8mm，相邻的两根所述辊子之间的间隔为5mm～10mm。

本发明具有的优点和积极效果是：以辊子间歇性地挤压传输软管所产生的挤压力作为动力，推动熔融状原料从喷嘴连续挤出；通过调节螺钉调节辊子和挤压盖之间的距离，进而调节挤压力和挤出量，通过调节电机的转速调节辊子挤压传输软管的频率，进而调节原料的挤出量，使挤出量的调节更加简便，使原料的挤出变得更加容易，原料的混合更加充分，能够提高打印机打印模型的精度。并且本发明结构简单，操作简便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2是本发明的分解示意图之一；

图3是本发明的分解示意图之二；

图4是本发明的分解示意图之三。

图中：1、步进电机，2、第一对拉螺栓，3、喷嘴，4、圆盘，5、滑动轴承，6、辊子，7、辊轴，8、传动轴，9、挤压盖，10、固定盖，11、调节螺钉，12、传输软管，13、外固定钩，14、静止挡板，15、第二对拉螺栓。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1～图4，一种按需喷射的三维打印机喷头，包括步进电机1，所述步进电机1驱动传动轴8，所述传动轴8上固装有滑动轴承5，所述滑动轴承5的两个端部分别固定有一圆盘4，两片所述圆盘4通过第一对拉螺栓2连接；在所述圆盘4的外侧设有一静止挡板14，所述静止挡板14空套在所述滑动轴承5上，两片所述静止挡板14通过第二对拉螺栓15连接；多个沿周向均布的辊子6环绕在所述滑动轴承5的周围，所述辊子6设置在两片所述圆盘4之间，相邻的两根所述辊子6之间设有间隔，所述辊子6安装在辊轴7上，所述辊轴7与两片所述圆盘4固接；位于上部的所述辊子6上搭放有传输软管12，在所述传输软管12的出口上设有喷嘴3；在所述传输软管12上方设有挤压盖9，在所述挤压盖9上方设有固定盖10，在所述固定盖10的顶面中部设有调节螺钉11，所述调节螺钉11的底端压在所述挤压盖9的顶面上；所述挤压盖9设置在两片所述圆盘4之间，所述挤压盖9设有连接端和自由端，挤压盖9的连接端通过与其靠近的所述第二对拉螺栓15与两片所述静止挡板14铰接，所述传输软管12的出口伸出在挤压盖9的自由端之外，所述挤压盖9的自由端落放在所述传输软管12上；所述固定盖10采用塑料制成，所述固定盖10靠近所述挤压盖9的连接端的端部与两片所述静止挡板14通过与其靠近的所述第二对拉螺栓15铰接，所述固定盖10靠近挤压盖9的自由端的端部设有外固定钩13，所述固定盖10通过所述外固定钩13扣在与其靠近的所述第二对拉螺栓15上。因为所述外固定钩13是与所述固定盖10一体成型的塑料件，具有一定的弹性，能够实现与对拉螺栓2的扣合连接。

在本实施例中，所述传输软管12的内径为4.8mm，相邻的两根所述辊子6之间的间隔为5mm～10mm。

本发明的使用方法：

一)启动步进电机1，步进电机1通过传动轴8带动圆盘4旋转，进而带动辊子6旋转；

二)传输软管设置在辊子6和挤压盖9之间，间隔设置的辊子6间歇性地挤压传输软管12，使原料从喷嘴3挤出；

三)固定盖10通过外固定钩13固定在静止挡板14上，通过旋转调节螺钉11，可以改变挤压盖9和辊子6之间的距离。调节螺钉顺时针旋转一周，挤压盖9和辊子6之间的距离减小一个螺距的长度。通过调节螺钉11可改变辊子6挤压传输软管12的挤压程度，实现喷嘴3挤出量的控制；

四)调节步进电机1的转速，可改变辊子6挤压传输软管12的挤压频率，实现喷嘴3挤出量的控制；

五)当需要改变辊子6的直径和数量时，需相应的改变辊轴7的直径，使之与辊子相匹配。在圆盘4上加工有与辊轴7相对应的圆孔来固定辊轴7。相邻两个圆孔之间的距离应根据辊子的直径和两辊子之间的间隔来确定。圆孔到传动轴8中心的距离应根据辊子6的数量和辊子6的直径确定。

使用上述喷头，经过软管的蜡需要提前处理，蜡需为液状和熔融状的混合物，所以蜡需提前经过热处理。具体方法为：加热颗粒状蜡，使加热后的蜡通过一个网格间距为0.01mm的过滤网，以确保进入传输软管中的蜡颗粒直径小于0.01mm，且为液状和熔融状的混合物。

上述辊子数量的确定：增加辊子的数量，在相同的电机转速下可提高辊子与传输软管挤压的频率，使挤出的蜡更为连续。但是辊子的数量不能无限的增多，必须控制相邻两个辊子的间隔，以确保传输软管有足够的时间可以由压缩状态回复到正常状态，这样才能使软管再次被挤压。辊子的数量，可根据辊子的直径和圆盘的直径决定。

挤出原料流量的控制：挤出原料的量一方面可通过调节调节螺钉来控制。旋转调节螺钉可调节挤压盖和辊子之间的距离，距离越小，挤压的程度越大，挤出量越大。相反，距离越大，挤压程度越小，挤出量越小。此外，还可以通过调节步进电机的转速，调节辊子挤压传输软管的频率来调节流量，转速越高，挤出量越大，转速越低挤出量越小。但是辊子与挤压盖之间的距离不能太小，必须保证蜡能连续挤出。在打印中可通过控制步进电机的开、关控制是否挤出原料，此外也可使辊子倒转，使原料有微量的回抽。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种按需喷射的三维打印机喷头，其特征在于，包括步进电机，所述步进电机驱动传动轴，所述传动轴上固装有滑动轴承，所述滑动轴承的两个端部分别固定有一圆盘，两片所述圆盘通过第一对拉螺栓连接；在所述圆盘外侧设有一静止挡板，所述静止挡板空套在所述滑动轴承上，两片所述静止挡板通过第二对拉螺栓连接；

多个沿周向均布的辊子环绕在所述滑动轴承的周围，所述辊子设置在两片所述圆盘之间，相邻的两根所述辊子之间设有间隔，所述辊子安装在辊轴上，所述辊轴与两片所述圆盘固接；

位于上部的所述辊子上搭放有传输软管，在所述传输软管的出口上设有喷嘴；

在所述传输软管上方设有挤压盖，在所述挤压盖上方设有固定盖，在所述固定盖的顶面中部设有调节螺钉，所述调节螺钉的底端压在所述挤压盖的顶面上；

所述挤压盖设置在两片所述圆盘之间，所述挤压盖设有连接端和自由端，挤压盖的连接端通过与其靠近的所述第二对拉螺栓与两片所述静止挡板铰接，所述传输软管的出口伸出在挤压盖的自由端之外，所述挤压盖的自由端落放在所述传输软管上；

所述固定盖采用塑料制成，所述固定盖靠近所述挤压盖的连接端的端部与两片所述静止挡板通过与其靠近的所述第二对拉螺栓铰接，所述固定盖靠近所述挤压盖的自由端的端部设有外固定钩，所述固定盖通过所述外固定钩扣在与其靠近的所述第二对拉螺栓上。

2.根据权利要求1所述的按需喷射的三维打印机喷头，其特征在于，所述传输软管的内径为4.8mm，相邻的两根所述辊子之间的间隔为5mm～10mm。