CN106217880B - 一种双喷嘴3d打印机打印头装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双喷嘴3D打印机打印头装置，包括：第一喷嘴组件(1)和第二喷嘴组件(20)，其中，第一喷嘴组件(1)插入到第一散热器(2)中，通过机米螺丝锁固；第一快接头(9)通过旋接或者胶粘的方式装配到第一散热器(2)上；第二喷嘴组件(20)插入到第二散热器(19)中，通过机米螺丝锁固；第二快接头(10)通过旋接或者胶粘的方式装配到第二散热器(19)上；第一散热器(2)通过螺丝与第一散热器联板(6)装配到一起；第二散热器(19)通过螺丝与第二散热器联板(17)装配到一起。

Description

一种双喷嘴3D打印机打印头装置

技术领域

本发明属于一种双喷嘴3D打印机打印头装置。

背景技术

FDM 3D打印机已经越来越多的被人们使用，同时也就出现了越来越多的打印技术需求。人们发现，很多时候单喷嘴打印机已经成为打印作品的瓶颈。比如：实际打印任务中，有相当多的一部分模型必须有支撑结构才能正常打印，可是通常打印完之后的模型，不但支撑部分难以去除，而且模型部分跟支撑部分的交接面的打印品质也往往很差。于是就有人想出了用双喷嘴打印，用其中一个喷嘴打印模型本体，用另一个喷嘴专门打印可溶性的支撑，这样就可以解决支撑这个问题了。另一类对于双喷嘴的打印需求，则是希望借此打印出不同颜色的模型。目前被大家广泛使用的双喷嘴打印头，是由两个固定在同一个零部件上的喷嘴构成，不能独立活动。经过一段时间的使用之后，人们发现了这种双喷嘴的种种问题。比如：1.两个喷嘴间距过大，导致有效打印面积跟单喷嘴打印头相比缩水严重。2.打印过程中，处在闲置状态中的喷嘴会不断的流出多余的耗材，在打印头水平运动过程中总把多余的耗材涂挂在已经打印好的模型上，造成色彩混乱，模型表面质量下降。3.两个喷嘴在新装配之后，或者在拆卸、更换了喷嘴组件之后，两个喷嘴总会由于零件加工误差或者装配误差出现了高度差，很难调校。在打印过程中，高度相对较低的那个喷嘴会刮蹭模型，以致于出现错层甚至模型中途被刮掉脱落，最终打印失败。当然，还存在其它一些问题。

发明内容

针对以上种种情况，本发明提供了一种具有全新设计理念的双喷嘴3D打印机打印头装置。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种双喷嘴3D打印机打印头装置，包括：第一喷嘴组件(1)和第二喷嘴组件(20)，其中，第一喷嘴组件(1)插入到第一散热器(2)中，通过机米螺丝锁固；第一快接头(9)通过旋接或者胶粘的方式装配到第一散热器(2)上；第二喷嘴组件(20)插入到第二散热器(19)中，通过机米螺丝锁固；第二快接头(10)通过旋接或者胶粘的方式装配到第二散热器(19)上；第一散热器(2)通过螺丝与第一散热器联板(6)装配到一起；第二散热器(19)通过螺丝与第二散热器联板(17)装配到一起。

优选的是，还包括：伺服机构(12)、第一直线导轨(4)、第二直线导轨(14)和限位板(11)，且通过螺丝固定到伺服机构安装座(18)上；喷嘴切换拨叉(3)安装在伺服机构(12)的输出轴上；第一直线滑块(5)装配到第一直线导轨(4)上；第一散热器联板(6)通过螺丝固定到第一直线滑块(5)上，第一行程开关(7)通过螺丝固定到第一散热器联板(6)上；第二直线滑块(15)装配到第二直线导轨(14)上；第二散热器联板(17)通过螺丝固定到第二直线滑块(15)上，第二行程开关(16)通过螺丝固定到第二散热器联板(17)上。

优选的是，还包括：第一复位弹簧(8)，其安装在限位板(11)和第一散热器(2)之间的槽位里；第二复位弹簧(13)安装在限位板(11)和第二散热器(19)之间的槽位里；第一限位螺丝(21)穿过限位板(11)上的孔拧在第一散热器(2)上；第二限位螺丝(22)穿过限位板(11)上的孔拧在第二散热器(19)上。

优选的是，所述第一散热器(2)和第二散热器(19)被分别间接装配到滑轨上，且被约束为只能上下滑动。

优选的是，所述喷嘴切换拨叉(3)的旋转轴心和限位板(11)之间保持相对位置不变；

其中，当喷嘴切换拨叉(3)顺时针旋转并顶到第二散热器(19)上的凸起部分之后，第二散热器(19)和第二限位螺丝(22)就会被抬起一段距离，第二复位弹簧(13)被压缩；与此同时，第一散热器(2)则在第一复位弹簧(8)的弹性作用下下降到由第一限位螺丝(21)所限定的位置；

当喷嘴切换拨叉(3)反方向旋转同样角度，第一散热器(2)和第一限位螺丝(21)会被抬升一段距离，第一复位弹簧(8)被压缩，第二散热器(19)则在第二复位弹簧(13)的弹性作用下下降到由第二限位螺丝(22)所限定的位置。

优选的是，所述第二喷嘴组件(20)插接到第二散热器(19)里面，由设置在散热器侧边的机米螺丝锁固。

本发明采取了上述方案以后，由伺服机构驱动拨叉来切换双喷嘴的使用顺序，当其中一个喷嘴处在使用状态下，另一个喷嘴就会被垂直抬高一段距离，以避免跟已经打印出的模型产生碰撞、刮蹭等干涉。进而有效消除模型被涂污、出现错层、模型脱落等打印品质下降甚至打印失败的情况。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。其中，

图1是本发明双喷嘴3D打印机打印头的结构示意图；

图2是本发明双喷嘴3D打印机打印头的部分结构示意图；

图3是本发明双喷嘴3D打印机打印头的部分结构示意图；

图4是本发明双喷嘴3D打印机打印头的整体结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

该装置具有以下特点：

1.伺服切换喷嘴设计

由伺服机构驱动拨叉来切换双喷嘴的使用顺序，当其中一个喷嘴处在使用状态下，另一个喷嘴就会被垂直抬高一段距离，以避免跟已经打印出的模型产生碰撞、刮蹭等干涉。进而有效消除模型被涂污、出现错层、模型脱落等打印品质下降甚至打印失败的情况。

2.双微调设计

两个喷嘴相对于打印平台的高度可以分别微调，而且很方便。可以有效补偿由于零件加工误差、装配误差等产生的高度差。

3.自动调平设计

两个喷嘴侧边均可安装高精度行程开关，在某个喷嘴处于使用状态下，该喷嘴被设计为可以带着行程开关上下自由滑动，在喷头上其它位置安装的相对静止的螺丝等可触发行程开关，结合打印机固件设置，即可轻松实现打印平台高精度自动调平。除此之外，结合打印机固件设置，行程开关还可实现喷嘴使用状态检测。

4.双温控设计

两个喷嘴的温度可以被分别调控，可以同时打印两种不同温度需求的耗材，使打印变得更多样化。

5.快插喷嘴组件设计

很多3D打印机用户都或多或少有尝试不同生产商各种各样耗材的行为，堵塞喷嘴或者卡料的情况就在所难免，而拆卸并更换喷嘴组件是常见的维修手段。因此，提供快插安装方式的的喷嘴组件设计，可以让拆卸更换喷嘴的工作变得异常轻松、安全、快捷。

6.极顺畅送丝设计

很多3D打印机的耗材送丝过程都是不顺畅的，该打印头装置改善了耗材送丝通道，使耗材送丝导管跟喷嘴组件紧密对接，甚至可以直接插入到喷嘴腔体的末端(需选配该款型喷嘴)，进而形成了畅通无阻的极顺畅送丝体验。

7.直线导轨滑动设计

两个喷嘴都分别配备了高精度工业直线导轨，在满足其上下自由滑动的同时，还消除了喷嘴在X、Y方向上的摆动间隙，实现了双喷嘴的高精度重复定位以及高品质打印。

8.紧凑型设计

经过多次修改设计方案，该双喷嘴打印头的体积和重量跟常规单喷嘴打印头几乎一致，两个喷嘴紧紧挨在一起，分毫必争，大幅增加了打印空间的利用率。与此同时，轻巧的打印头还提高了打印速度，并降低了打印机的能耗。

其中，如图1，伺服机构(12)、第一直线导轨(4)、第二直线导轨(14)和限位板(11)通过螺丝固定到伺服机构安装座(18)上；喷嘴切换拨叉(3)安装在伺服机构(12)的输出轴上；第一直线滑块(5)装配到第一直线导轨(4)上；第一散热器联板(6)通过螺丝固定到第一直线滑块(5)上，第一行程开关(7)通过螺丝固定到第一散热器联板(6)上；第二直线滑块(15)装配到第二直线导轨(14)上；第二散热器联板(17)通过螺丝固定到第二直线滑块(15)上，第二行程开关(16)通过螺丝固定到第二散热器联板(17)上；第一喷嘴组件(1)插入到第一散热器(2)中，通过机米螺丝锁固；第一快接头(9)通过旋接或者胶粘的方式装配到第一散热器(2)上；第二喷嘴组件(20)插入到第二散热器(19)中，通过机米螺丝锁固；第二快接头(10)通过旋接或者胶粘的方式装配到第二散热器(19)上；第一散热器(2)通过螺丝与第一散热器联板(6)装配到一起；第二散热器(19)通过螺丝与第二散热器联板(17)装配到一起；第一复位弹簧(8)安装在限位板(11)和第一散热器(2)之间的槽位里；第二复位弹簧(13)安装在限位板(11)和第二散热器(19)之间的槽位里；第一限位螺丝(21)穿过限位板(11)上的孔拧在第一散热器(2)上；第二限位螺丝(22)穿过限位板(11)上的孔拧在第二散热器(19)上。

参看如图2，其为附图1的部分零件，根据之前附图(1)的结构描述可知，附图(2)中的第一散热器(2)和第二散热器(19)被分别间接装配到滑轨上，因此它们被约束为只能上下滑动。

喷嘴切换拨叉(3)的旋转轴心和限位板(11)之间保持相对位置不变。如附图(2)当前所示，当喷嘴切换拨叉(3)顺时针旋转并顶到第二散热器(19)上的凸起部分之后，第二散热器(19)和第二限位螺丝(22)就会被抬起一段距离，第二复位弹簧(13)被压缩；与此同时，第一散热器(2)则在第一复位弹簧(8)的弹性作用下下降到由第一限位螺丝(21)所限定的位置。当喷嘴切换拨叉(3)反方向旋转同样角度，第一散热器(2)和第一限位螺丝(21)会被抬升一段距离，第一复位弹簧(8)被压缩，第二散热器(19)则在第二复位弹簧(13)的弹性作用下下降到由第二限位螺丝(22)所限定的位置。通过分别旋转这两颗限位螺丝，可以分别设定两个散热器的下降行程，进而就可以消除双喷嘴的高度差问题。

参考附图(3)，附图(3)为附图(1)中的部分零件，以此为讲解示例，第二喷嘴组件(20)是可以插接到第二散热器(19)里面的，由设置在散热器侧边的机米螺丝锁固。拆卸或者更换第二喷嘴组件(20)的时候，只需把机米螺丝松开，第二喷嘴组件(20)即可轻松向下取出。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种双喷嘴3D打印机打印头装置，其特征在于，包括：第一喷嘴组件(1)和第二喷嘴组件(20)，其中，第一喷嘴组件(1)插入到第一散热器(2)中，通过机米螺丝锁固；第一快接头(9)通过旋接或者胶粘的方式装配到第一散热器(2)上；第二喷嘴组件(20)插入到第二散热器(19)中，通过机米螺丝锁固；第二快接头(10)通过旋接或者胶粘的方式装配到第二散热器(19)上；第一散热器(2)通过螺丝与第一散热器联板(6)装配到一起；第二散热器(19)通过螺丝与第二散热器联板(17)装配到一起；此外，还包括：伺服机构(12)、第一直线导轨(4)、第二直线导轨(14)和限位板(11)，且通过螺丝固定到伺服机构安装座(18)上；喷嘴切换拨叉(3)安装在伺服机构(12)的输出轴上；第一直线滑块(5)装配到第一直线导轨(4)上；第一散热器联板(6)通过螺丝固定到第一直线滑块(5)上，第一行程开关(7)通过螺丝固定到第一散热器联板(6)上；第二直线滑块(15)装配到第二直线导轨(14)上；第二散热器联板(17)通过螺丝固定到第二直线滑块(15)上，第二行程开关(16)通过螺丝固定到第二散热器联板(17)上，所述第一散热器(2)和第二散热器(19)被分别间接装配到滑轨上，且被约束为只能上下滑动。

2.根据权利要求1所述的双喷嘴3D打印机打印头装置，其特征在于，还包括：第一复位弹簧(8)，其安装在限位板(11)和第一散热器(2)之间的槽位里；第二复位弹簧(13)安装在限位板(11)和第二散热器(19)之间的槽位里；第一限位螺丝(21)穿过限位板(11)上的孔拧在第一散热器(2)上；第二限位螺丝(22)穿过限位板(11)上的孔拧在第二散热器(19)上。

3.根据权利要求1所述的双喷嘴3D打印机打印头装置，其特征在于，所述喷嘴切换拨叉(3)的旋转轴心和限位板(11)之间保持相对位置不变；

其中，当喷嘴切换拨叉(3)顺时针旋转并顶到第二散热器(19)上的凸起部分之后，第二散热器(19)和第二限位螺丝(22)就会被抬起一段距离，第二复位弹簧(13)被压缩；与此同时，第一散热器(2)则在第一复位弹簧(8)的弹性作用下下降到由第一限位螺丝(21)所限定的位置；

当喷嘴切换拨叉(3)反方向旋转同样角度，第一散热器(2)和第一限位螺丝(21)会被抬升一段距离，第一复位弹簧(8)被压缩，第二散热器(19)则在第二复位弹簧(13)的弹性作用下下降到由第二限位螺丝(22)所限定的位置。

4.根据权利要求1所述的双喷嘴3D打印机打印头装置，其特征在于，所述第二喷嘴组件(20)插接到第二散热器(19)里面，由设置在散热器侧边的机米螺丝锁固。