CN104708816A - 打印头模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种打印头模块，包括底座、马达及打印头。底座滑动设置于滑轨上并包括容置槽及至少一第一卡合部。马达耦接底座，以驱动底座沿着滑轨滑动。打印头具有供料管道、出料喷嘴以及与该第一卡合部结构配合的至少一第二卡合部，该供料管道连接该出料喷嘴，使该打印头可拆卸地设置于容置槽内时，第二卡合部与第一卡合部相互卡合而将打印头固定于底座上。

Description

打印头模块
技术领域
本发明是有关于一种打印头模块，且特别是有关于一种立体打印装置的打印头模块。
背景技术
随着电脑辅助制造（Computer-Aided Manufacturing,简称CAM）的进步，制造业发展了立体打印技术，能很迅速的将设计原始构想制造出来。立体打印技术实际上是一系列快速原型成型（Rapid Prototyping,简称RP）技术的统称，其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式形成工件的截面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成立体物体。立体打印技术能无限制几何形状，而且越复杂的零件越显示RP技术的卓越性，还可大大地节省人力与加工时间，在时间最短的要求下，将3D电脑辅助设计（Computer-Aided Design,简称CAD）软件所设计的数字立体模型真实地呈现出来，不但摸得到，也可真实地感受得到它的几何曲线，还可以试验零件的装配性、甚至进行可能的功能试验。
然而，目前利用上述快速成型法形成立体物品的立体打印装置，其打印头通常是直接固设在适于沿着滑轨滑动的底座上，使打印头可沿着滑轨来回滑动以喷涂热熔性材料于立体打印装置的基座上。然而，如此配置，由于打印头是固设于可滑动的底座上，导致打印头较难甚至无法独立拆卸，因而难以对打印头进行清洗、更换或维修。因此，目前的立体打印设备在维护上仍旧十分地不便，更耗费人力资源。
发明内容
本发明提供一种打印头模块，其打印头可轻易与底座拆装。
本发明的立体打印装置包括基座、滑轨及打印头模块。基座具有承载面。滑轨设置于基座上方。打印头模块包括底座、马达及打印头。底座滑动设置于滑轨上并包括容置槽及至少一第一卡合部。马达耦接底座，以驱动底座沿着滑轨滑动。打印头可拆卸地设置于容置槽内，并包括与第一卡合部结构配合的至少一第二卡合部。当打印头设置于容置槽内时，第二卡合部与第一卡合部相互卡合而将打印头固定于底座上。
本发明的打印头模块适于沿着滑轨滑动。打印头模块包括底座、马达及打印头。底座滑动设置于滑轨上并包括容置槽及至少一第一卡合部。马达耦接底座，以驱动底座沿着滑轨滑动。打印头可拆卸地设置于容置槽内，并包括与第一卡合部结构配合的至少一第二卡合部。当打印头设置于容置槽内时，第二卡合部与第一卡合部相互卡合而将打印头固定于底座上。
在本发明的一实施例中，上述的第一卡合部包括卡合口。第二卡合部包括弹片，设置于打印头的侧面。弹片具有对应卡合口的突出部以及连接突出部的按压部。突出部适于穿过卡合口以与卡合口卡合。当按压部受按压时，按压部带动突出部往靠近侧面的方向移动而使突出部与卡合口分离。
在本发明的一实施例中，上述的打印头还包括外壳以及本体。外壳罩覆本体，且第二卡合部固设于外壳上。
在本发明的一实施例中，上述的打印头还包括供料管道以及出料喷嘴。供料管道连接出料喷嘴。
在本发明的一实施例中，上述的打印头模块还包括至少一供料源以及加热单元。供料源连接至供料管道，以提供热熔性材料。热熔性材料通过供料管道传送至出料喷嘴。加热单元耦接打印头并经配置以加热出料喷嘴内的热熔性材料，以将热熔性材料熔融成熔融基材。打印头将熔融基材逐层成形于承载面上而打印形成立体物体。
在本发明的一实施例中，上述的打印头还包括温度感测单元，耦接于出料喷嘴，以感测出料喷嘴的温度。
在本发明的一实施例中，上述的打印头还包括隔热管，设置于供料管道内。
在本发明的一实施例中，上述的打印头模块还包括风扇，设置于打印头上。风扇的出风口面向供料管道。
在本发明的一实施例中，上述的打印头模块还包括散热块，套设于供料管道上并连接风扇。
在本发明的一实施例中，上述的底座还包括多个滑动贯孔。滑轨穿过滑动贯孔，使底座适于沿着滑轨滑动。
基于上述，本发明分别于可滑动的底座以及打印头上设置互相结构配合的第一卡合部以及第二卡合部，使打印头在放置于底座的容置槽内时，第一卡合部与第二卡合部即彼此卡合，以将打印头固定于底座上，且此卡合关系可轻易脱离。如此，本发明的立体打印装置以及打印头模块可在对其打印头进行清洗、更换或维修时，轻易地将打印头拆卸及组装，进而增加立体打印装置以及打印头模块的维护以及使用上的便利度。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例的一种立体打印装置的示意图；
图2是依照本发明的一实施例的一种打印头模块的部分构件分解示意图；
图3是图2的打印头模块组装完成的示意图；
图4是依照本发明的一实施例的一种第二卡合部的示意图；
图5是依照本发明的一实施例的一种第一卡合部与第二卡合部卡合的剖面示意图；
图6是依照本发明的一实施例的一种打印头模块的部分构件示意图；
图7是依照本发明的一实施例的一种打印头模块的剖面示意图；
图8是依照本发明的一实施例的一种打印头模块的风扇与散热块的组装示意图；
图9是依照本发明的一实施例的一种打印头模块的打印头与散热块的组装示意图。
附图标记说明：
10：立体打印装置；
20：立体物体；
100：打印头模块；
110：底座；
116：滑动贯孔；
112：容置槽；
114：第一卡合部、卡合口；
120：马达；
130：打印头；
132：第二卡合部、弹片；
132a：按压部；
132b：突出部；
134：外壳；
134a：侧面；
135：本体；
136：温度感测单元；
137：隔热管；
138：供料管道；
139：出料喷嘴；
140：供料源；
150：加热单元；
160：风扇；
170：散热块；
200：基座；
210：承载面；
300：滑轨；
D1：组装方向。
具体实施方式
图1是依照本发明的一实施例的一种立体打印装置的示意图。请参照图1，在本实施例中，立体打印装置10包括打印头模块100、基座200以及滑轨300。基座200具有承载面210，用以承载打印头模块100所提供的热熔性材料。滑轨300设置于基座200上方。在本实施例中，滑轨300的延伸方向平行于承载面210，打印头模块100经配置以沿着滑轨300来回滑动，而基座200也可例如平行且相对于打印头模块100移动。详细而言，立体打印装置10可包括控制单元，其耦接打印头模块100并用以读取与处理数字立体模型信息。如此，控制单元可依据此数字立体模型信息控制打印头模块100沿着滑轨300移动，而打印头模块100则可在移动的过程中将热熔性材料逐层成形于承载面210上而堆叠形成立体物体20。
图2是依照本发明的一实施例的一种打印头模块的部分构件分解示意图。图3是图2的打印头模块组装完成的示意图。请同时参照图2以及图3，在本实施例中，打印头模块100包括底座110、马达120及打印头130。底座110滑动设置于如图1所示的滑轨300上。在本实施例中，底座110的底部包括多个滑动贯孔116，套设于滑轨300上，也即，滑轨300穿过滑动贯孔116而使底座110能沿着滑轨300来回滑动。底座110还包括容置槽112及至少一第一卡合部114（示出为两个）。马达120耦接底座110，以驱动底座110沿着滑轨300滑动。在本实施例中，立体打印装置10的控制单元可依据数字立体模型信息控制马达120驱动底座110沿着滑轨300滑动，进而控制整个打印头模块100的移动。打印头130可拆卸地设置于容置槽112内，并包括与第一卡合部114结构配合的至少一第二卡合部132（示出为两个）。当打印头130沿组装方向D1设置于容置槽112内时，第二卡合部132即可自动与第一卡合部114相互卡合，以将打印头130固定于底座110上。
图4是依照本发明的一实施例的一种第二卡合部的示意图。图5是依照本发明的一实施例的一种第一卡合部与第二卡合部卡合的剖面示意图。请同时参照图3至图5，具体而言，第一卡合部114如图3所示可为卡合口114。第二卡合部132则可如图4所示为弹片132，其设置于打印头130的侧面134a。在本实施例中，打印头130还可如图3所示包括外壳134以及本体135。图4即为外壳134的示意图。外壳134罩覆本体135，而第二卡合部132则可固设于外壳134上。弹片132具有对应卡合口114的突出部132b以及连接突出部132b的按压部132a。
如此配置，当打印头130沿组装方向D1设置于容置槽112内时，容置槽112的内壁先触碰到突出部132b的底部，以将突出部132b往靠近侧面134a的方向推挤，而突出部132b在通过卡合口114时即复位至初始位置，使突出部132b穿过卡合口114而与卡合口114卡合。如此，即可在打印头130设置于容置槽112内时使第二卡合部132自动与第一卡合部114卡合，以将打印头130固定于底座110上。而当使用者欲将打印头130从底座110脱离时，只需对按压部132a往靠近侧面134a的方向按压，按压部132a即可带动突出部132b往靠近侧面134a的方向移动而使突出部132b脱离与卡合口114之间的结构干涉，此时，使用者即可轻易将打印头130从底座110拆卸下来。
图6是依照本发明的一实施例的一种打印头模块的部分构件示意图。图7是依照本发明的一实施例的一种打印头模块的剖面示意图。请同时参照图6以及图7，更详细而言，打印头130可包括供料管道138以及出料喷嘴139。供料管道138连接出料喷嘴139。此外，打印头模块100还可包括至少一供料源140以及加热单元150。供料源140连接至供料管道138，以提供热熔性材料，而热熔性材料可通过供料管道138传送至出料喷嘴139。在本实施例中，供料源140可为由热熔性材料所组成的固态线材，其配置于供料管道138内，并可通过供料管道138传送至出料喷嘴139。加热单元150可对传送至出料喷嘴139的热熔性材料进行加热，使热熔性材料呈现熔融状态而形成熔融基材，并通过打印头130挤出而逐层由下往上堆叠于承载面210上，以形成多个熔融基材层，熔融基材层彼此堆叠而形成立体物体20。在本实施例中，热熔性材料可例如为聚乳酸（Polylactic Acid,简称PLA）或ABS树脂（Acrylonitrile Butadiene Styrene,简称ABS）等热熔性高分子材料。
除此之外，打印头130还可包括温度感测单元136，耦接出料喷嘴139，以感测出料喷嘴139的温度。在本实施例中，立体打印装置10的控制单元可通过温度感测元件136以获得出料喷嘴139的温度，并据以控制出料喷嘴139的温度在特定范围内。在此须说明的是，出料喷嘴139的温度可控制在实质上高于热熔性材料的熔点温度，以将热熔性材料熔融成熔融基材。
在本实施例中，打印头130还可如图7所示包括隔热管137，设置于供料管道138内。隔热管137具有通孔，适于容置供料源140。本实施例的出料喷嘴139可为金属喷嘴，使加热单元150所产生的热能迅速传导至整个出料喷嘴139。而隔热管137设置于供料管道138内则可用以隔绝出料喷嘴139的高温，以避免供料管道138的温度过高而使其内的热熔性材料太快软化熔融。
图8是依照本发明的一实施例的一种打印头模块的风扇与散热块的组装示意图。图9是依照本发明的一实施例的一种打印头模块的打印头与散热块的组装示意图。请同时参照图8以及图9，除上述的配置外，打印头模块100还可包括风扇160以及散热块170，以进一步对供料管道138进行散热。风扇160可设置于打印头130上，且风扇160的出风口面向供料管道138，以提供冷却气流至供料管道138。散热块170则可套设于供料管道138上，以直接将供料管道138的热传导至散热块170。并且，散热块170可连接至风扇160，使风扇160可提供冷却气流至散热块170以对其进行散热。在本实施例中，风扇160可如图8所示具有多个插销，其分别与打印头130的外壳134以及散热块170卡合，以固定打印头130、散热块170以及风扇160三者间的连接关系。如此，供料管道138即可通过风扇160所提供的冷却气流而降温，也可将热能传导至散热块170，并通过风扇160对其进行冷却，因而能降低供料管道138的温度，以避免供料管道138内的热熔性材料太快软化熔融。
综上所述，本发明分别于可滑动的底座以及打印头上设置互相结构配合的第一卡合部以及第二卡合部，使打印头在放置于底座的容置槽内时，第一卡合部与第二卡合部即自动彼此卡合而将打印头固定于底座上，并可通过按压第二卡合部的按压部来解除第一卡合部与第二卡合部之间的结构干涉，以使打印头可轻易从底座脱离。如此，本发明的立体打印装置以及打印头模块可在对其打印头进行清洗、更换或维修时，轻易地将打印头拆装，进而增加立体打印装置以及打印头模块的使用以及维护上的便利度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种打印头模块，适于沿着滑轨滑动，以在基座的承载面上成形立体物件，其特征在于，该打印头模块包括：
底座，滑动设置于该滑轨上，并包括容置槽以及至少一第一卡合部；
马达，耦接该底座，以驱动该底座沿着该滑轨滑动；以及
打印头，具有供料管道、出料喷嘴以及与该第一卡合部结构配合的至少一第二卡合部，该供料管道连接该出料喷嘴，使该打印头可拆卸地设置于该容置槽内，并由第二卡合部与该第一卡合部相互卡合而将该打印头固定于该底座上。
2.根据权利要求1所述的打印头模块，其特征在于，该第一卡合部包括卡合口，该第二卡合部包括弹片，设置于该打印头的侧面，该弹片具有对应该卡合口的突出部以及连接该突出部的按压部，该突出部适于穿过该卡合口以与该卡合口卡合，当该按压部受按压时，该按压部带动该突出部往靠近该侧面的方向移动而使该突出部与该卡合口分离。
3.根据权利要求1所述的打印头模块，其特征在于，该打印头还包括外壳以及本体，该外壳罩覆该本体，且该第二卡合部固设于该外壳上。
4.根据权利要求1所述的打印头模块，其特征在于，该打印头模块还包括：
至少一供料源，连接至该供料管道，以提供热熔性材料，该热熔性材料通过该供料管道传送至该出料喷嘴；以及
加热单元，耦接该打印头并经配置以加热该出料喷嘴内的该热熔性材料，以将该热熔性材料熔融成熔融基材而由该出料喷嘴挤出。
5.根据权利要求1所述的打印头模块，其特征在于，该打印头还包括温度感测单元，耦接于该出料喷嘴，以感测该出料喷嘴的温度。
6.根据权利要求1所述的打印头模块，其特征在于，该打印头还包括隔热管，设置于该供料管道内。
7.根据权利要求1所述的打印头模块，其特征在于，该打印头模块还包括风扇，设置于该打印头上，该风扇的出风口面向该供料管道。
8.根据权利要求7所述的打印头模块，其特征在于，该打印头模块还包括散热块，套设于该供料管道上并连接该风扇。
9.根据权利要求1所述的打印头模块，其特征在于，该底座还包括多个滑动贯孔，该滑轨穿过该些滑动贯孔，使该底座适于沿着该滑轨滑动。
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