CN108162396A - 一种3d打印机及其喷头疏通系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D打印机及其喷头疏通系统，包括：摄像头其拍摄范围对准喷头内加热组件的进料端；疏通器，包括插入喷头内加热组件的喷出端疏通内部通路的疏通组件，以及用于将堆积于加热组件的进料端融化原料摘除的去料组件；主控制器，获取摄像头采集的图像处理计算，判断喷头是否堵塞，并驱动疏通器对喷头疏通。结合3D打印机喷头位置的工作原理设置，摄像头的拍摄位置为加热组件的进料端，相对容易通过图像捕捉判断的方式清楚准确的发现喷头内的原理堵塞情况；进一步的设置疏通器的结构，通过其内的疏通组件及去料组件，分别将加热组件内堵塞的通路疏通，以及将进料端堆积的融化原料去除，从而保证了疏通后的喷头能够继续工作。

Description

一种3D打印机及其喷头疏通系统

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，更具体地说，涉及一种3D打印机喷头疏通系统，还涉及一种3D打印机。

背景技术

3D打印技术是快速成型技术的一种，它是先通过计算机建模软件建立三维数字模型文件，再将建好的模型经过切片处理，将指导打印机进行逐层堆叠将模型的实体构造出来的一种技术，运用到的材料主要是粉末状的金属或塑料等可粘合材料。3D打印技术应用领域包括航空航天、国防军工、工业制造、建筑工程、生物医疗、食品化学等，随着智能制造技术的发展，新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被应用在3D大印制造领域，3D打印技术的发展将体现在精密话、智能化、通用化和便捷化等主要趋势。

3D打印技术在不断的发展的同时也面临着一些问题，目前一些使用塑料作为3D打印材料的打印机会出现溶化的塑料因为未及时排流出打印机的喷头，在喷头里面凝固导致喷头堵塞的现象。这种堵塞一旦发生，打印机的喷头不能喷出打印材料，并且3D打印材料会在进给机构的作用下持续进给，由于不能流出喷头，最后堆积在一个位置。这种堵塞现象将导致打印的模型无法完成而报废，浪费了3D打印的材料。

现有的解决方法是人工的看管3D打印机的打印过程，一旦发现喷头堵塞就手动停下打印机，用一些细长棒把喷头戳通后再从头进行打印操作。该方法操作麻烦，耗费大量的人力及时间成本，且容易出现发现不及时，产品报废的情况。

综上所述，如何有效地解决3D打印机工作过程易堵塞，人工疏通效果差成本高等的技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种3D打印机喷头疏通系统，该3D打印机喷头疏通系统的结构设计可以有效地解决3D打印机工作过程易堵塞，人工疏通效果差成本高等的技术问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述3D打印机喷头疏通系统的3D打印机。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种3D打印机喷头疏通系统，包括：

摄像头，与喷头支架安装连接，所述摄像头的拍摄范围对准喷头内加热组件的进料端；

疏通器，包括插入喷头内加热组件的喷出端疏通内部通路的疏通组件，以及用于将堆积于加热组件的进料端融化原料摘除的去料组件；

主控制器，用于实时获取所述摄像头采集的图像处理计算，判断是否存在喷头堵塞的情况；在存在喷头堵塞的情况下，驱动疏通器对喷头进行疏通。

优选的，上述3D打印机喷头疏通系统中，所述摄像头高度位于喷头支架上的送料齿轮及加热组件的进料端之间。

优选的，上述3D打印机喷头疏通系统中，所述疏通组件具体为用于钻孔的电钻，所述电钻的钻杆直径与加热组件的出料端及内部通路孔径匹配，用于钻入疏通。

优选的，上述3D打印机喷头疏通系统中，所述电钻的钻杆长度大于或等于加热组件的内部通路长度。

优选的，上述3D打印机喷头疏通系统中，所述去料组件具体为剪切头，用于将将堆积于加热组件的进料端融化原料与上方的原料棒料剪切分开。

优选的，上述3D打印机喷头疏通系统中，所述剪切头及电钻之间还设置有用于将二者连接固定的机架组件，所述机架组件呈U型，电钻及剪切头分别安装于其两端，通过喷头的平移运动分别对准对应的喷头位置实施操作。

优选的，上述3D打印机喷头疏通系统中，所述3D打印机喷头疏通系统还包括摄像头安装架，用于将所述摄像头与喷头支架安装连接。

本发明提供的3D打印机喷头疏通系统，包括：摄像头，与喷头支架安装连接，所述摄像头的拍摄范围对准喷头内加热组件的进料端；疏通器，包括插入喷头内加热组件的喷出端疏通内部通路的疏通组件，以及用于将堆积于加热组件的进料端融化原料摘除的去料组件；主控制器，用于实时获取所述摄像头采集的图像处理计算，判断是否存在喷头堵塞的情况；在存在喷头堵塞的情况下，驱动疏通器对喷头进行疏通。本发明提供的这种3D打印机喷头疏通系统，结合3D打印机喷头位置的工作原理设置，摄像头的拍摄位置为加热组件的进料端，当喷头内堵塞时，进料端持续向加热组件内送入原料，会导致融化的原料无法从另一端喷出，从而在进料端产生堆积，因此相对容易通过图像捕捉判断的方式清楚准确的发现喷头内的原理堵塞情况；进一步的设置疏通器的结构，通过其内的疏通组件及去料组件，分别将加热组件内堵塞的通路疏通，以及将进料端堆积的融化原料去除，从而保证了疏通后的喷头能够继续工作。该设计通过系统自动实现堵塞发现，以及堵塞后的疏通，令3D打印设备在无人保持持续监控的情况下也可以连续工作，保证产品质量及工作的效率，降低了人力消耗，有效地解决了现有技术中3D打印机工作过程易堵塞，人工疏通效果差成本高等的技术问题。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种3D打印机，该3D打印机包括上述任一种3D打印机喷头疏通系统。由于上述的3D打印机喷头疏通系统具有上述技术效果，具有该3D打印机喷头疏通系统的3D打印机也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的3D打印机喷头疏通系统的进行剪切工作时的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的3D打印机喷头疏通系统的进行钻通工作时的结构示意图。

附图中标记如下：

喷头支架1、摄像头2、加热组件3、剪切头4、电钻5、机架组件6、原料棒料7、送料齿轮8、摄像头安装架9。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种3D打印机喷头疏通系统，以解决现有技术中3D打印机工作过程易堵塞，人工疏通效果差成本高等的技术问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、图2，图1为本发明实施例提供的3D打印机喷头疏通系统的进行剪切工作时的结构示意图；图2为本发明实施例提供的3D打印机喷头疏通系统的进行钻通工作时的结构示意图。

本发明的实施例提供的3D打印机喷头疏通系统，包括：

摄像头2，与喷头支架1安装连接，所述摄像头2的拍摄范围对准喷头内加热组件3的进料端；

疏通器，包括插入喷头内加热组件3的喷出端疏通内部通路的疏通组件，以及用于将堆积于加热组件3的进料端融化原料摘除的去料组件；

主控制器，用于实时获取所述摄像头2采集的图像处理计算，判断是否存在喷头堵塞的情况；在存在喷头堵塞的情况下，驱动疏通器对喷头进行疏通。

本实施例提供的这种3D打印机喷头疏通系统，结合3D打印机喷头位置的工作原理设置，摄像头的拍摄位置为加热组件3的进料端，当喷头内堵塞时，进料端持续向加热组件3内送入原料，会导致融化的原料无法从另一端喷出，从而在进料端产生堆积，因此相对容易通过图像捕捉判断的方式清楚准确的发现喷头内的原理堵塞情况；进一步的设置疏通器的结构，通过其内的疏通组件及去料组件，分别将加热组件3内堵塞的通路疏通，以及将进料端堆积的融化原料去除，从而保证了疏通后的喷头能够继续工作。该设计通过系统自动实现堵塞发现，以及堵塞后的疏通，令3D打印设备在无人保持持续监控的情况下也可以连续工作，保证产品质量及工作的效率，降低了人力消耗，有效地解决了现有技术中3D打印机工作过程易堵塞，人工疏通效果差成本高等的技术问题。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述3D打印机喷头疏通系统中，所述摄像头2高度位于喷头支架1上的送料齿轮8及加热组件3的进料端之间。

本实施例提供的技术方案中，进一步优化了摄像头的设置高度，其具体位于喷头内用于送料的送料齿轮8及加热组件3之间的位置，由于加热组件3直接对原理进行加热，在喷头堵塞后送料齿轮8还会不停的送料，因此造成原料在加热组件3进料端之间的堆积，所以本实施例提供技术方案优化摄像头的设置高度，保证拍摄位置的准确。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述3D打印机喷头疏通系统中，所述疏通组件具体为用于钻孔的电钻5，所述电钻5的钻杆直径与加热组件3的出料端及内部通路孔径匹配，用于钻入疏通。

本实施例提供的技术方案中，进一步优化了疏通组件的设计，采用电钻5作为疏通加热组件3内部管路的结构能够有效适应本身的结构，加热组件3内本身由于原料棒料7的结构特征，因此内部具有直圆柱状的管路用于原料棒的通过，钻具能够将加热后凝固变硬的原料有效粉碎，以便将堵塞疏通。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述3D打印机喷头疏通系统中，所述电钻5的钻杆长度大于或等于加热组件3的内部通路长度。

本实施例提供的技术方案中，进一步优化了电钻5中钻杆的设计，优化其钻杆的长度设计，令其至少大于加热组件3内部通路的长度，以保证钻入的通透，令一次钻入即可令内部通路完全贯通。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述3D打印机喷头疏通系统中，所述去料组件具体为剪切头4，用于将将堆积于加热组件3的进料端融化原料与上方的原料棒料7剪切分开。

本实施例提供的技术方案中，优化了去除组件的设计，其具体为剪切头4，结构参照剪刀类的结构，通过刀片的剪切将堆积于加热组件3的进料端融化原料与上方的原料棒料7剪切分开，防止由于融化原料与正常棒料之间凝固一体难以分离，造成疏通喷头后，后续的加工依然难以继续进行。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述3D打印机喷头疏通系统中，所述剪切头4及电钻5之间还设置有用于将二者连接固定的机架组件6，所述机架组件6呈U型，电钻5及剪切头4分别安装于其两端，通过喷头的平移运动分别对准对应的喷头位置实施操作。

本实施例提供的技术方案中，进一步优化了疏通器的设计，通过机架组件6将剪切头4及电钻5分别连接于机架组件6的两端，在此基础上优选配合时序控制器，令疏通器分别进行两个不同的疏通过程，先进行剪切动作，将融化堆积的原料与原料棒料7先剪断分离，之后再通过电钻5从加热组件3的输出端钻入，不仅可以将内部的管路钻通还能将剪断的融化原料从上方顶出。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述3D打印机喷头疏通系统中，所述3D打印机喷头疏通系统还包括摄像头安装架9，用于将所述摄像头2与喷头支架1安装连接。

基于上述实施例中提供的3D打印机喷头疏通系统，本发明还提供了一种3D打印机，该3D打印机包括上述实施例中任意一种3D打印机喷头疏通系统。由于该3D打印机采用了上述实施例中的3D打印机喷头疏通系统，所以该3D打印机的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种3D打印机喷头疏通系统，其特征在于，包括：

摄像头，与喷头支架安装连接，所述摄像头的拍摄范围对准喷头内加热组件的进料端；

疏通器，包括插入喷头内加热组件的喷出端疏通内部通路的疏通组件，以及用于将堆积于加热组件的进料端融化原料摘除的去料组件；

主控制器，用于实时获取所述摄像头采集的图像处理计算，判断是否存在喷头堵塞的情况；在存在喷头堵塞的情况下，驱动疏通器对喷头进行疏通。

2.根据权利要求2所述的3D打印机喷头疏通系统，其特征在于，所述摄像头高度位于喷头支架上的送料齿轮及加热组件的进料端之间。

3.根据权利要求1所述的3D打印机喷头疏通系统，其特征在于，所述疏通组件具体为用于钻孔的电钻，所述电钻的钻杆直径与加热组件的出料端及内部通路孔径匹配，用于钻入疏通。

4.根据权利要求3所述的3D打印机喷头疏通系统，其特征在于，所述电钻的钻杆长度大于或等于加热组件的内部通路长度。

5.根据权利要求3所述的3D打印机喷头疏通系统，其特征在于，所述去料组件具体为剪切头，用于将将堆积于加热组件的进料端融化原料与上方的原料棒料剪切分开。

6.根据权利要求5所述的3D打印机喷头疏通系统，其特征在于，所述剪切头及电钻之间还设置有用于将二者连接固定的机架组件，所述机架组件呈U型，电钻及剪切头分别安装于其两端，通过喷头的平移运动分别对准对应的喷头位置实施操作。

7.根据权利要求6所述的3D打印机喷头疏通系统，其特征在于，所述3D打印机喷头疏通系统还包括摄像头安装架，用于将所述摄像头与喷头支架安装连接。

8.一种3D打印机，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的3D打印机喷头疏通系统。