CN110239097A - 打印头外壳结构及带有该外壳的打印头或打印机 - Google Patents

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Abstract

一种打印头外壳结构，壳体围成了一个容纳腔状，且底板设置有打印喷头，包括延伸板，打印头外壳向运动方向弯折延伸出延伸板，所述延伸板与底板在同一平面，延伸板为水平方向延伸或者向上平滑弯曲或者向下的平滑弯曲或者水平方向延伸一段后向上平滑弯曲或者水平方向延伸一段后向下平滑弯曲。通过减少经过的气流同时稳定经过气流的运动方向两个方面，减少并且稳定接触墨滴的气流，从而解决因为气流造成的墨滴偏移问题，提高了墨滴落点的准确性。

Description

打印头外壳结构及带有该外壳的打印头或打印机
技术领域
本发明涉及增材制造设备领域，尤其涉及一种打印头外壳结构及带有该外壳的打印头或打印机。
背景技术
目前增材3D打印设备所使用的打印头在使用过程中存在图像的偏移和打印纹路的问题，影响实际打印效果，究其原因，是墨滴落点位置不准确，存在X方向和Y方向的偏移，所以要提高打印精度，就要解决这个问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种打印头外壳结构及带有该外壳的打印头或打印机，本发明公开的一个方面解决的一个技术问题是有效避免墨滴的倾斜，提高墨滴落点的准确性。
本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：
一种打印头外壳结构，壳体围成了一个容纳腔状，壳体与运动方向垂直的两个面先竖直向下延伸，接着向内倾斜收缩至底板，底板设置有打印喷头，打印头外壳结构包括延伸板，打印头外壳向运动方向弯折延伸出延伸板，所述延伸板与底板在同一平面。
使用延伸出来的延伸板阻挡由外壳倾斜面下来的气流直接流向打印喷头与增材面之间的缝隙，同时将这股气流导向了与运动方向相同的方向，也就是这一大股气流对上了迎面而来的气流，因为量上远大于迎面而来的气流，所以在打印喷头的迎风面形成了一个保护面，迎面遇到了本来要通过打印喷头与增材面之间的缝隙的气流，降低了整个气流的速度，使得少量气流低速通过打印喷头与增材面之间的缝隙，如此减少影响墨滴的气流，从而降低墨滴的偏移量，达到提高精度的目的。
优选的，所述延伸板向水平方向延伸或者倾斜向上延伸或者向上平滑弯曲或者水平方向延伸一段后向上平滑弯曲或者倾斜向上延伸一段后向上平滑弯曲。
因为当前设计的打印喷头与增材面之间缝隙很小，所以延伸板没有提及向下倾斜延伸或者向下平滑弯曲或者水平延伸一段后向下平滑弯曲或者倾斜向下延伸一段后平滑弯曲，实际情况是在精度提高或者结构有所改变的时候上述各种延伸方案也是可以的，如此一来可以使得一部分气流被阻挡进入打印喷头与增材面之间缝隙，也就是减少进入打印喷头与增材面之间缝隙的气流，同时还能将壳体上部下沉的气流导向运动方向同一方向，用来降低进入缝隙气流的速度，使得少量气流低速通过打印喷头与增材面之间的缝隙，如此减少影响墨滴的气流，从而降低墨滴的偏移量，达到提高精度的目的。
目前来说，优选的是所述延伸板向水平方向延伸，如此一来就将由外壳倾斜面下来的气流导向了与运动方向相同的方向，也就是这一大股气流对上了迎面而来的气流，因为量上远大于迎面而来的气流，所以在打印喷头的迎风面形成了一个保护面，迎面遇到了本来要通过打印喷头与增材面之间的缝隙的气流，降低了整个气流的速度，使得少量气流低速通过打印喷头与增材面之间的缝隙，如此减少影响墨滴的气流，从而降低墨滴的偏移量，达到提高精度的目的。
优选方案还有倾斜向上延伸或者向上平滑弯曲或者水平方向延伸一段后向上平滑弯曲或者倾斜向上延伸一段后向上平滑弯曲，如此虽然没有阻挡甚至是增加了一部分气流进入打印喷头与增材面之间的缝隙，但是可以使得从壳体倾斜面下沉下来的气流在延伸板处翻转，进而在延伸板与壳体之间的通路中形成涡旋，从而引导气流从两侧流走，也就是降低了上部下沉的气流通过打印喷头与增材面之间的缝隙，减少影响墨滴的气流，从而降低墨滴的偏移量，达到提高精度的目的。
优选的，所述延伸板延伸长度至少为1厘米。
所述延伸板延伸长度最佳的约为10-15毫米，且延伸板与壳体之间的夹角为40-60°。
优选的，还包括引流板，所述壳体与运动方向垂直的面上间隔设置有引流板，引流板的一侧固定在所述壳体上，且所述引流板从壳体与运动方向垂直的所述面的上部向侧下方延伸，所述引流板与所述延伸板之间形成过气流通路。
设置引流板由两个作用，一方面使得经过壳体表面的气流沿一定设定路径行动，起到了稳流作用，使得气流流向确定；另一方面是引导壳体表面的气流向侧面运动，通过引流板与延伸板之间的通路向两边运动，如此一来，可以使得绝大多数经过壳体表面的气流都从侧面流走，而不会进入到打印喷头与增材面之间的缝隙，从而减少进入缝隙的气流量，减少影响墨滴的气流，从而降低墨滴的偏移量，达到提高精度的目的。
优选的，所述引流板靠近所述延伸板一端向水平方向延伸，即平行于所述延伸板，所述引流板水平方向延伸一端与所述延伸板之间形成过气流通路；所述引流板沿所述壳体与运动方向垂直的所述面竖直方向的中线对称，所述中线一侧的引流板等间隔设置，且所述中线左侧的引流板向左侧下方延伸，且右侧的引流板向右侧下方延伸。
引流板如此对称设置，可以均匀的将壳体表面的气流导向两边，使得两边的气流量相当，使得整体更平稳。
优选的，还包括导流板，所述延伸板间隔设置有相互平行的导流板，所述导流板与所述延伸板垂直，且与运动方向平行。
导流板是设置在延伸板上，其目的就是为了使得气流平稳，经过导流板的气流都被导向成了与运动方向平行的运动方向，如此一来就可以使得经过打印喷头与增材面缝隙的气流稳定的，且平行于运动方向，如此使得墨滴偏移量可控或者可以预测，进一步通过软件补偿，使得墨滴落点可控，提高打印精度。
优选的，所述导流板为三角状，且一个边与所述延伸板固定，导流板外侧为平滑曲线。
导流板为三角状，类似鲨鱼背上的鳍，且外表面平滑，如此起到稳流和导流作用，使得气体沿其两侧直线行进。
优选的，所述导流板设置在所述延伸板下表面，且位于所述导流板的端部，或者所述导流板设置在所述延伸板与所述底板衔接处。
向一侧运动的时候，导流板设置在打印喷头的迎风面，从而将即将要经过打印喷头与增材面缝隙的气流引导成与运动方向相平行，如此杜绝墨滴Y方向的偏移，而且X方向的偏移也是在一定已知范围内，可以通过软件补偿，从而使得墨滴落点可控。
一种打印头，包括上述任意一项所述打印头外壳结构。
使用上述打印头外壳的打印头，墨滴偏移可控，精度提高。
一种打印机，包括上述任意一项所述打印头外壳结构。
使用带有上述打印头外壳的打印头的打印机，精度更高，没有打印纹路或者图像偏移问题。
由上述技术方案可知，本发明公开的一个方面带来的一个有益效果是，通过减少经过的气流同时稳定经过气流的运动方向两个方面，减少并且稳定接触墨滴的气流，同时使得作用于墨滴的气流与运动方向相平行，也就是墨滴存在已知的X方向偏移，最终解决因为气流造成的墨滴偏移问题，提高了墨滴落点的准确性。
附图说明
附图1是现有技术的主视图。
附图2是现有技术的侧视图。
附图3是根据本发明公开的第一个实施例的打印头外壳结构的侧视图。
附图4是附图3的局部放大图。
附图5是根据本发明公开的第二个实施例的打印头外壳结构的主视图。
附图6是附图5的局部放大图。
附图7是根据本发明公开的第二个实施例的打印头外壳结构的侧视图。
附图8是附图7的局部放大图。
附图9是根据本发明公开的第二个实施例的打印头外壳结构的立体图。
附图10是根据本发明公开的第三个实施例的打印头外壳结构的立体图。
附图11是附图10的局部放大图。
附图12是根据本发明公开的延伸板的一个实施例的局部放大图。
图中：壳体10、延伸板20、引流板30、导流板40。
具体实施方式
结合本发明的附图，对发明实施例的一个技术方案做进一步的详细阐述。
参照附图1和附图2所述，现有的打印头外壳结构壳体10围成了一个容纳腔状，壳体10与运动方向垂直的两个面先竖直向下延伸，接着向内倾斜收缩至底板，底板设置有打印喷头，打印头外壳带着打印喷头高速移动，喷头可以单向喷墨，也可以双向喷墨，本身墨滴因为惯性就会向运动方向相反的方向有一定的落点误差，从而产生X方向的误差。但是实际情况更复杂，壳体10与运动方向垂直的两个面先竖直向下延伸，接着向内倾斜收缩至底板，也就是迎着运动方向的两个面有一个倾斜收缩的过程，造成了更多的气流向打印喷头与增材面之间本身就很小的间隙运动，而且外壳上也不是完全的平滑，还会有一些零部件或者结构，使得很多气流并且是加速的不稳定的紊乱气流通过打印喷头与增材面之间间隙，使得落下的墨滴除了因为惯性造成的误差有添加更多的不确定性，毫无规律可言，使得墨滴有X方向和Y方向的没有规律的误差，这种误差根本不能通过软件补偿，所以这种毫无规律可言的误差对于精度打印来说实在是一大障碍，墨滴的偏移就会导致打印纹路的偏移，甚至图像的偏移，带来较严重的后果，所以需要解决。
为了解决这个问题，发明人决定从两个方面入手，一方面是要降低通过打印喷头与增材面之间的气流量，速度降低了就可以减少误差量，加上打印喷头与增材面之间质之间的缝隙很小，在可接受的误差范围内墨滴就到位了，所以也能达到提高精度，降低误差的效果。另一方面是稳定通过打印喷头与增材面之间的气流，如此使得气流按照平行于运动方向的路线流动，如此一来即使气流量较大，但是因为方向时唯一的，通过软件就可以完成补偿，从而提高精度减少误差。如果两者结合，降低气流量，同时使气流沿直线运动，如此使得墨滴仅是X方向的可知偏移，可以通过软件补偿甚至不需要软件补偿，就能达到需要精度。
实施例1：
参照附图3和附图4所示，
一种打印头外壳结构，壳体10围成了一个容纳腔状，壳体10与运动方向垂直的两个面先竖直向下延伸，接着向内倾斜收缩至底板，底板设置有打印喷头，该外壳结构包括延伸板20，打印头外壳向运动方向弯折延伸出延伸板20，所述延伸板20与底板在同一平面。
外壳整体要注重平滑性，尽量平滑，不设置突出或者凹进的结构，转角也最好是圆角，也就是由竖直方向转为内倾斜收缩的时候，最好是圆角，如此可以使得气流贴着壳体10表面流动，所经过的都是平滑曲线，其中底面为最低点，也就是打印头不突出于底板，如此保证气流的平稳和可控性，不存在突出的凸台增加气流不稳定性。
底板向运动方向延伸出延伸板20，也就是单向打印的话，就向着铺墨打印运动方向延伸出延伸板20，延伸板20先作用即将要进入打印喷头与增材面之前缝隙作用于墨滴的气流，然后该气流才作用于墨滴，如此起到作用；如果是双向打印的话，那就是相对的另一侧也设置延伸板20，保证不论向哪个方向运动，延伸板20都是先作用即将要进入打印喷头与增材面之前缝隙作用于墨滴的气流，然后该气流才作用于墨滴。
为了方便制作，延伸板20可以做成水平方向延伸，延伸长度为10-15毫米，水平延伸的延伸板20阻挡由外壳倾斜面下来的气流直接流向打印喷头与增材面之间的缝隙，而是将这股气流导向了与运动方向相同的方向，也就是这一大股气流对上了迎面而来的气流，因为量上远大于迎面而来的气流，所以在打印喷头的迎风面形成了一个保护面，迎面遇到了相反方向本来要通过打印喷头与增材面之间的缝隙的气流，相对的气流相遇就会降低了整个气流的速度，使得少量气流低速通过打印喷头与增材面之间的缝隙，如此减少影响墨滴的气流，从而降低墨滴的偏移量，达到提高精度的目的。
实施例2：
参照附图5、附图6、附图7、附图8、附图9所示。
在实施例1的基础上，还包括引流板30，所述壳体10与运动方向垂直的面上间隔设置有引流板30，引流板30的一侧固定在所述壳体10上，且所述引流板30从壳体10与运动方向垂直的所述面的上部向侧下方延伸，引流板30沿所述壳体10与运动方向垂直的所述面竖直方向的中线对称，所述中线一侧的引流板30等间隔设置，且所述中线左侧的引流板30向左侧下方延伸，且右侧的引流板30向右侧下方延伸。引流板30靠近所述延伸板20一端向水平方向延伸，即平行于所述延伸板20，所述引流板30水平方向延伸一端与所述延伸板20之间形成过气流通路。
引流板30可以是向一个方向倾斜，且相互平行，从而使得经过壳体10的气流流向统一，稳定气流，且流向侧面，也就是从侧面流走大量气流，减少经过打印喷头与增材面之间的缝隙的气流。也可以向上述所说的对称设置，从而能使得气流均匀的向两边运动。
一个方向的引流板30是要相互平行的，引流板30之间的间隔距离，是要根据实际情况设定的，数量越多的稳流效果在一定程度上是优于数量少的稳流效果。
设置引流板30由两个作用，一方面使得经过壳体10表面的气流沿一定设定路径行动，起到了稳流作用，使得气流流向确定；另一方面是引导壳体10表面的气流通过引流板30与延伸板20之间的通路向两边运动，如此一来，可以使得绝大多数经过壳体10表面的气流都从侧面流走，而不会进入到打印喷头与增材面之间的缝隙，从而减少进入缝隙的气流量，减少影响墨滴的气流，从而降低墨滴的偏移量，达到提高精度的目的。
实施例3：
参照附图10、附图11和附图12所示。
在实施例1或者实施例2的基础上，还包括导流板40，所述延伸板20间隔设置有相互平行的导流板40，所述导流板40与所述延伸板20垂直，且与运动方向平行。导流板40为类似鲨鱼鳍的三角状，且一个边与所述延伸板20固定，导流板40外侧为平滑曲线。导流板40的间隔距离根据需要设定，密集设置的导流板40可以在更短时间更好地起到导流的作用。
所述导流板40设置在所述延伸板20下表面，且位于所述导流板40的端部，或者所述导流板40设置在所述延伸板20与所述底板衔接处。设置的位置取决于经过打印喷头与增材面缝隙的气体来源，主要目的是为了使得气流在接触墨滴之前就被导向为与运动方向平行的气流，然后再作用于墨滴，从而使得墨滴偏移方向确定且已知，偏移量也会是在一定范围内，然后通过软件补偿使得墨滴落点可控。

Claims (10)

1.一种打印头外壳结构，壳体围成了一个容纳腔状，壳体与运动方向垂直的两个面先竖直向下延伸，接着向内倾斜收缩至底板，底板设置有打印喷头，其特征在于：包括延伸板，打印头外壳向运动方向弯折延伸出延伸板，所述延伸板与底板在同一平面。
2.根据权利要求1所述的打印头外壳结构，其特征在于：所述延伸板向水平方向延伸或者倾斜向上延伸或者向上平滑弯曲或者水平方向延伸一段后向上平滑弯曲或者倾斜向上延伸一段后向上平滑弯曲。
3.根据权利要求1所述的打印头外壳结构，其特征在于：所述延伸板延伸长度至少为1厘米。
4.根据权利要求1所述的打印头外壳结构，其特征在于：还包括引流板，所述壳体与运动方向垂直的面上间隔设置有引流板，引流板的一侧固定在所述壳体上，且所述引流板从壳体与运动方向垂直的所述面的上部向侧下方延伸，所述引流板与所述延伸板之间形成过气流通路。
5.根据权利要求4所述的打印头外壳结构，其特征在于：所述引流板靠近所述延伸板一端向水平方向延伸，即平行于所述延伸板，所述引流板水平方向延伸一端与所述延伸板之间形成过气流通路；所述引流板沿所述壳体与运动方向垂直的所述面竖直方向的中线对称，所述中线一侧的引流板等间隔设置，且所述中线左侧的引流板向左侧下方延伸，且右侧的引流板向右侧下方延伸。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的打印头外壳结构，其特征在于：还包括导流板，所述延伸板间隔设置有相互平行的导流板，所述导流板与所述延伸板垂直，且与运动方向平行。
7.根据权利要求6所述的打印头外壳结构，其特征在于：所述导流板为三角状，且一个边与所述延伸板固定，导流板外侧为平滑曲线。
8.根据权利要求6所述的打印头外壳结构，其特征在于：所述导流板设置在所述延伸板下表面，且位于所述导流板的端部，或者所述导流板设置在所述延伸板与所述底板衔接处。
9.一种打印头，其特征在于：包括上述权利要求1～8中任意一项所述打印头外壳结构。
10.一种打印机，其特征在于：包括上述权利要求1～8中任意一项所述打印头外壳结构。
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