CN110328851A - 一种3d打印机的打印头 - Google Patents

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Abstract

一种3D打印机的打印头，包括与丝杆传动连接的丝杆螺母，丝杆螺母下端设有第一连接板，第一连接板下端设有通过固定螺栓连接的第二连接板，第二连接板内侧中心位置开有旋转孔，第二连接板上端设有转动板，转动板下端螺纹连接有喷嘴，喷嘴下端外侧设有加热块，螺纹孔上端设有连接底座，连接底座中端内侧设有连接部，连接部上端外侧设有限位凸台，限位凸台外侧设有伸缩筒，伸缩筒上端设有密封板，密封板下端开有第一安装槽，连接底座上端开有第二安装槽，第一安装槽和第二安装槽内侧设有压缩弹簧，左端螺纹孔上端设有喉管，喉管内侧开有送料孔，送料孔上端设有安装孔，安装孔上端内侧设有气动接头，喉管下端设有送料头。

Description

一种3D打印机的打印头
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印机的打印头。
背景技术
随着人们对装备制造领域的不断探索及创新，使得3D打印增材制造在各制造领域受到广泛关注及推广应用。
3D打印设备的喷嘴与排出口之间一般为螺纹连接，通过对喷嘴加热后才能挤出粘性材料。目前，3D打印在工业打印领域存在一些问题，如打印复杂、大型的不能进行镂空的产品时，由于产品体型较大，结构表面结构复杂，如果采用小喷嘴打印，则效率太低，可采用直径大的喷嘴进行快速打印；而精密部位或是较小的轮廓，采用大喷嘴不能保证产品质量，需要采用直径小的喷嘴来进行打印以此来保证各部位的打印质量，因此不同的轮廓需要匹配直径大小不同的喷嘴进行打印。这样一来，在保证打印质量的前提下，为了提高打印效率，需要根据打印部位的轮廓大小频繁地更换喷嘴。
实际操作中，采用手动方式更换喷嘴，更换效率低下，不仅间接影响到设备的打印效率，而且，由于重复定位的问题，容易引起打印质量问题；并且，喷嘴温度高，手动更换较为困难。
发明内容
本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种3D打印机的打印头，该装置结构设计合理，使用简单、方便，可以结合根据产品的特性来自动更换打印头，以保证产品各部分的打印精度，且打印速度更快，产品的质量更好。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种3D打印机的打印头，包括与丝杆传动连接的丝杆螺母，所述丝杆螺母前端设有与丝杆螺母平行设置的导向螺母，所述丝杆螺母和导向螺母下端固定连接有第一连接板，所述第一连接板下端四周设有若干个固定螺栓，所述固定螺栓上端穿过所述第一连接板，所述固定螺栓上端外侧螺纹连接有位于所述第一连接板上端的固定螺母，所述固定螺栓下端外侧设有第二连接板，所述固定螺栓下端穿过所述第二连接板，所述第二连接板上开有若干个与固定螺栓对应的沉头孔，所述固定螺栓下端位于所述沉头孔内侧，所述第二连接板内侧中心位置开有旋转孔，所述第二连接板上端设有转动板，所述转动板上端中心位置固定连接有旋转传动装置，所述转动板上端外侧开有若干个螺纹孔，若干个所述螺纹孔内侧螺纹连接有喷嘴，若干个喷嘴位于所述旋转孔内侧，若干个所述喷嘴下端外侧固定连接有加热块，所述螺纹孔上端设有固定连接在所述第二连接板上端的连接底座，所述连接底座中端内侧固定连接有连接部，所述连接部上端外侧设有限位凸台，所述连接部内侧开有第一通道，所述限位凸台外侧设有伸缩筒，所述伸缩筒下端滑动连接在所述连接部外侧，所述伸缩筒上端固定连接有密封板，所述密封板下端开有位于所述伸缩筒外侧的第一安装槽，所述连接底座上端开有与所述第一安装槽对应的第二安装槽，所述第一安装槽和第二安装槽内侧设有位于所述伸缩筒外侧的压缩弹簧，左端所述螺纹孔上端设有固定连接在所述第一连接板下端平面上的喉管，喉管内侧中心位置开有送料孔，所述送料孔上端设有开在所述第一连接板上的安装孔，所述安装孔上端内侧螺纹连接有气动接头，所述喉管下端设有送料头，通过旋转传动装置带动转动板转动一定的角度，使得各个喷嘴可以按照需求被送至送料头下端，在伸缩筒外侧设有压缩弹簧，使得伸缩筒和密封板在旋转至送料头下端时被压缩，送料头和密封板之间存在一定的作用力，使得送料头和密封板在使用时不容易脱出，设有丝杆螺母，便于该打印头的安装，设有安装在导轨外侧的导向螺母使得该打印头工作时更加的温度。
为了进一步完善，旋转传动装置包括步进电机，所述步进电机下端外侧固定连接有安装板，所述步进电机的传动端穿过所述安装板固定连接在所述转动板内侧中心位置，所述安装板四周设有安装螺栓，所述安装螺栓上端穿过所述第一连接板位于第一连接板上端平面，所述安装螺栓下端穿过所述安装板，所述安装螺栓下端外侧螺纹连接有位于所述安装板下端内的安装螺母，设有通过安装螺栓固定的安装板，使得步进电机固定牢靠，使得该打印头在使用时工作稳定，打印精度高。
进一步完善，若干个所述喷嘴内侧中心位置开有进料孔，进料孔下端设有喷嘴孔，所述转动板上端分别设有开在若所述螺纹孔外侧的尺寸标记，若干个喷嘴的喷嘴孔尺寸不同，设有尺寸标记方便不同喷嘴的安装和使用。
进一步完善，加热块内侧从上到下环绕有若干条加热丝，所述连接底座与第二连接板之间设有隔热板，设有环绕的加热丝，使得加热块对喷嘴的加热更加均匀，设有隔热板则减小了喷嘴与连接部之间的热传导，避免喉管内的3D打印材料受热融化。
进一步完善，送料头下端为半圆形形状，所述密封板外侧为圆弧形状，将送料头设计成半圆形，将密封板外侧设计为圆弧形状则使得送料头更容易卡入密封板上端。
进一步完善，第一通道、送料孔和进料孔上端均设有上大下小的窄缩孔，所述窄缩孔下端分别与所述第一通道、送料孔和进料孔连接，使得3D打印材料在送料时可以顺利进入相应的孔道中，保证3D打印头的正常工作。
进一步完善，喉管上端外侧设有若干个扇热翅片，加快喉管的散热，避免喉管内的3D打印材料受热融化。
进一步完善，第二连接板上端固定连接有位于所述旋转孔外侧的转动部，所述转动部上端外侧设有开在所述转动板下端平面上的旋转槽，减小转动板与第二连接板之间的接触面积，使得转动板在转动时的摩擦阻力更小，转动时更加的顺畅。
进一步完善，固定螺母下端设有第二压缩弹簧，所述第二压缩弹簧位于所述第一连接板上端的固定螺栓外侧，设有第二压缩弹簧，使得转动板在转动时，避免送料头与各个密封板之间直接碰撞。
进一步完善，所述密封板上端中心位置开有容纳槽，所述容纳槽内侧上端位置滑动连接有升降板，所述升降板内侧中心位置开有与所述送料头对应的凹槽，所述凹槽和容纳槽底部开有与所述送料孔对应的剪切孔，所述升降板下端左右两侧开有第一容纳槽，左右所述第一容纳槽内侧设有通过旋转轴转动连接的连接杆的一端，所述容纳槽底部左右两端开有与所述第一容纳槽对应的滑动槽，所述容纳槽底部左右两端设有遮盖板，左右所述遮盖板下端固定连接有位于所述滑动槽内侧的限位块，左右所述遮盖板外侧中端固定连接有前后两个第一连接杆，所述连接杆的另一端通过旋转轴转动连接在前后所述第一连接杆之间，所述升降板下端设有位于所述第一容纳槽外侧的第三安装槽，第三安装槽四周开有若干个弹簧槽，所述弹簧槽内设有第三压缩弹簧的一端，所述弹簧槽下端设有固定连接在容纳槽上端的弹簧安装部，所述第三压缩弹簧卡接在所述弹簧安装部内侧，所述限位凸台上端固定连接有衔接部，所述衔接部内侧设有上小下大的衔接孔，在密封板上端设有与送料头匹配的凹槽，使得送料头与密封板的连接更加的方便，设有可以随着升降板的升降而开合的遮盖板，在旋转转动板时不仅可以将3D打印材料裁断，而且可以其他未使用的喷嘴进行保护。
本发明有益的效果是：本发明结构设计合理，使用简单、方便，通过步进电机带动转动板转动以更换不同的喷嘴，使得该打印头可以结合根据产品的特性来自动更换打印头，以保证产品各部分的打印精度，打印速度更快，产品的质量更好，在密封板上端设有与送料头匹配的凹槽，使得送料头与密封板的连接更加的准确、快速，在伸缩筒外侧设有压缩弹簧，使得伸缩筒和密封板在旋转至送料头下端时被压缩，送料头和密封板之间存在一定的作用力，使得送料头和密封板在使用时不容易脱出，使得该装置在工作时更加的稳定。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1在C-C方向上的视图；
图3为图2中A部分的放大图；
图4为图2中B部分的放大图；
图5为本发明的俯视图；
图6为转动板和第二连接板的安装示意图；
图7为第二连接板的俯视图；
图8为图3中C部分的放大图；
图9为遮盖板、限位块和密封板的安装示意图；
图10为升降板的仰视图；
图11为密封板除去升降板后的俯视图。
附图标记说明：1、丝杆螺母，2、导向螺母，3、第一连接板，4、固定螺栓，5、固定螺母，6、第二连接板，7、沉头孔，8、旋转孔，9、转动板，10、螺纹孔，11、喷嘴，12、加热块，13、连接底座，14、连接部，15、限位凸台，16、第一通道，17、伸缩筒，18、密封板，19、第一安装槽，20、第二安装槽，21、压缩弹簧，22、喉管，23、送料孔，24、安装孔，25、气动接头，26、送料头，27、凹槽，28、剪切孔，29、步进电机，30、安装板，31、安装螺栓，32、安装螺母，33、进料孔，34、喷嘴孔，35、尺寸标记，36、加热丝，37、隔热板，38、窄缩孔，39、扇热翅片，40、转动部，41、旋转槽，42、第二压缩弹簧，43、容纳槽，44、升降板，45、第一容纳槽，46、连接杆，47、滑动槽，48、遮盖板，49、限位块，50、第一连接杆，51、第三安装槽，52、弹簧槽，53、第三压缩弹簧，54、弹簧安装部，55、衔接部，56、衔接孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
参照附图1-11：本实施例中一种3D打印机的打印头，包括与丝杆传动连接的丝杆螺母1，所述丝杆螺母1前端设有与丝杆螺母1平行设置的导向螺母2，所述丝杆螺母1和导向螺母2下端固定连接有第一连接板3，所述第一连接板3下端四周设有若干个固定螺栓4，所述固定螺栓4上端穿过所述第一连接板3，所述固定螺栓4上端外侧螺纹连接有位于所述第一连接板3上端的固定螺母5，所述固定螺栓4下端外侧设有第二连接板6，所述固定螺栓3下端穿过所述第二连接板6，所述第二连接板6上开有若干个与固定螺栓3对应的沉头孔7，所述固定螺栓3下端位于所述沉头孔7内侧，所述第二连接板6内侧中心位置开有旋转孔8，所述第二连接板6上端设有转动板9，所述转动板9上端中心位置固定连接有旋转传动装置，所述转动板9上端外侧开有若干个螺纹孔10，若干个所述螺纹孔10内侧螺纹连接有喷嘴11，若干个喷嘴11位于所述旋转孔8内侧，若干个所述喷嘴11下端外侧固定连接有加热块12，所述螺纹孔10上端设有固定连接在所述第二连接板6上端的连接底座13，所述连接底座13中端内侧固定连接有连接部14，所述连接部14上端外侧设有限位凸台15，所述连接部14内侧开有第一通道16，所述限位凸台15外侧设有伸缩筒17，所述伸缩筒17下端滑动连接在所述连接部14外侧，所述伸缩筒17上端固定连接有密封板18，所述密封板18下端开有位于所述伸缩筒17外侧的第一安装槽19，所述连接底座13上端开有与所述第一安装槽19对应的第二安装槽20，所述第一安装槽19和第二安装槽20内侧设有位于所述伸缩筒17外侧的压缩弹簧21，左端所述螺纹孔10上端设有固定连接在所述第一连接板3下端平面上的喉管22，喉管22内侧中心位置开有送料孔23，所述送料孔23上端设有开在所述第一连接板3上的安装孔24，所述安装孔24上端内侧螺纹连接有气动接头25，所述喉管22下端设有送料头26，所述旋转传动装置包括步进电机29，所述步进电机29下端外侧固定连接有安装板30，所述步进电机29的传动端穿过所述安装板30固定连接在所述转动板9内侧中心位置，所述安装板30四周设有安装螺栓31，所述安装螺栓31上端穿过所述第一连接板3位于第一连接板3上端平面，所述安装螺栓31下端穿过所述安装板30，所述安装螺栓31下端外侧螺纹连接有位于所述安装板30下端内的安装螺母32，若干个所述喷嘴11内侧中心位置开有进料孔33，进料孔33下端设有喷嘴孔34，所述转动板9上端分别设有开在若所述螺纹孔10外侧的尺寸标记35，所述加热块12内侧从上到下环绕有若干条加热丝36，所述连接底座13与第二连接板6之间设有隔热板37，所述送料头26下端为半圆形形状，所述密封板18外侧为圆弧形状，所述第一通道16、送料孔23和进料孔33上端均设有上大下小的窄缩孔38，所述窄缩孔38下端分别与所述第一通道16、送料孔23和进料孔33连接，所述喉管22上端外侧设有若干个扇热翅片39，所述第二连接板6上端固定连接有位于所述旋转孔8外侧的转动部40，所述转动部40上端外侧设有开在所述转动板9下端平面上的旋转槽41，所述固定螺母5下端设有第二压缩弹簧42，所述第二压缩弹簧42位于所述第一连接板3上端的固定螺栓4外侧，所述密封板18上端中心位置开有容纳槽43，所述容纳槽43内侧上端位置滑动连接有升降板44，所述升降板44内侧中心位置开有与所述送料头26对应的凹槽27，所述凹槽27和容纳槽43底部开有与所述送料孔23对应的剪切孔28，所述升降板44下端左右两侧开有第一容纳槽45，左右所述第一容纳槽45内侧设有通过旋转轴转动连接的连接杆46的一端，所述容纳槽43底部左右两端开有与所述第一容纳槽45对应的滑动槽47，所述容纳槽43底部左右两端设有遮盖板48，左右所述遮盖板48下端固定连接有位于所述滑动槽47内侧的限位块49，左右所述遮盖板48外侧中端固定连接有前后两个第一连接杆50，所述连接杆46的另一端通过旋转轴转动连接在前后所述第一连接杆50之间，所述升降板44下端设有位于所述第一容纳槽45外侧的第三安装槽51，第三安装槽51四周开有若干个弹簧槽52，所述弹簧槽52内设有第三压缩弹簧53的一端，所述弹簧槽52下端设有固定连接在容纳槽43上端的弹簧安装部54，所述第三压缩弹簧53卡接在所述弹簧安装部54内侧，所述限位凸台15上端固定连接有衔接部55，所述衔接部55内侧设有上小下大的衔接孔56。
本发明在使用时，只需通过丝杆螺母1和导向螺母2分别连接在3D打印设备的丝杆和导轨上，将3D打印材料通过气动接头送入喉管22中，当需要更换喷嘴11时，步进电机29工作，使得转动板9转动，在转动过程中，密封板18逐渐接近送料头26并在送料头26的作用下下压，使得压缩弹簧21和第二压缩弹簧42收缩，送料头26带动第一连接板3上移，直至送料头26卡进密封板上端的凹槽27中，步进电29停止转动，使得升降板44下移，同时使得左右遮盖板48顺着滑动槽47的方向将剪切孔28打开，3D打印材料从喉管22内侧的送料孔23进入第一通道16，最后进入进料孔33和喷嘴孔34融化，更换喷嘴11时，转动板9转动，使得送料头26在密封板18的作用下上移，使得升降板44上移，带动左右遮盖板48顺着滑动槽47的方向将剪切孔28关闭。
虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (10)

1.一种3D打印机的打印头，包括与丝杆传动连接的丝杆螺母(1)，其特征是：所述丝杆螺母(1)前端设有与丝杆螺母(1)平行设置的导向螺母(2)，所述丝杆螺母(1)和导向螺母(2)下端固定连接有第一连接板(3)，所述第一连接板(3)下端四周设有若干个固定螺栓(4)，所述固定螺栓(4)上端穿过所述第一连接板(3)，所述固定螺栓(4)上端外侧螺纹连接有位于所述第一连接板(3)上端的固定螺母(5)，所述固定螺栓(4)下端外侧设有第二连接板(6)，所述固定螺栓(3)下端穿过所述第二连接板(6)，所述第二连接板(6)上开有若干个与固定螺栓(3)对应的沉头孔(7)，所述固定螺栓(3)下端位于所述沉头孔(7)内侧，所述第二连接板(6)内侧中心位置开有旋转孔(8)，所述第二连接板(6)上端设有转动板(9)，所述转动板(9)上端中心位置固定连接有旋转传动装置，所述转动板(9)上端外侧开有若干个螺纹孔(10)，若干个所述螺纹孔(10)内侧螺纹连接有喷嘴(11)，若干个喷嘴(11)位于所述旋转孔(8)内侧，若干个所述喷嘴(11)下端外侧固定连接有加热块(12)，所述螺纹孔(10)上端设有固定连接在所述第二连接板(6)上端的连接底座(13)，所述连接底座(13)中端内侧固定连接有连接部(14)，所述连接部(14)上端外侧设有限位凸台(15)，所述连接部(14)内侧开有第一通道(16)，所述限位凸台(15)外侧设有伸缩筒(17)，所述伸缩筒(17)下端滑动连接在所述连接部(14)外侧，所述伸缩筒(17)上端固定连接有密封板(18)，所述密封板(18)下端开有位于所述伸缩筒(17)外侧的第一安装槽(19)，所述连接底座(13)上端开有与所述第一安装槽(19)对应的第二安装槽(20)，所述第一安装槽(19)和第二安装槽(20)内侧设有位于所述伸缩筒(17)外侧的压缩弹簧(21)，左端所述螺纹孔(10)上端设有固定连接在所述第一连接板(3)下端平面上的喉管(22)，喉管(22)内侧中心位置开有送料孔(23)，所述送料孔(23)上端设有开在所述第一连接板(3)上的安装孔(24)，所述安装孔(24)上端内侧螺纹连接有气动接头(25)，所述喉管(22)下端设有送料头(26)。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印机的打印头，其特征是：所述旋转传动装置包括步进电机(29)，所述步进电机(29)下端外侧固定连接有安装板(30)，所述步进电机(29)的传动端穿过所述安装板(30)固定连接在所述转动板(9)内侧中心位置，所述安装板(30)四周设有安装螺栓(31)，所述安装螺栓(31)上端穿过所述第一连接板(3)位于第一连接板(3)上端平面，所述安装螺栓(31)下端穿过所述安装板(30)，所述安装螺栓(31)下端外侧螺纹连接有位于所述安装板(30)下端内的安装螺母(32)。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印机的打印头，其特征是：若干个所述喷嘴(11)内侧中心位置开有进料孔(33)，进料孔(33)下端设有喷嘴孔(34)，所述转动板(9)上端分别设有开在若所述螺纹孔(10)外侧的尺寸标记(35)。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印机的打印头，其特征是：所述加热块(12)内侧从上到下环绕有若干条加热丝(36)，所述连接底座(13)与第二连接板(6)之间设有隔热板(37)。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印机的打印头，其特征是：所述送料头(26)下端为半圆形形状，所述密封板(18)外侧为圆弧形状。
6.根据权利要求3所述的一种3D打印机的打印头，其特征是：所述第一通道(16)、送料孔(23)和进料孔(33)上端均设有上大下小的窄缩孔(38)，所述窄缩孔(38)下端分别与所述第一通道(16)、送料孔(23)和进料孔(33)连接。
7.根据权利要求1所述的一种3D打印机的打印头，其特征是：所述喉管(22)上端外侧设有若干个扇热翅片(39)。
8.根据权利要求1所述的一种3D打印机的打印头，其特征是：所述第二连接板(6)上端固定连接有位于所述旋转孔(8)外侧的转动部(40)，所述转动部(40)上端外侧设有开在所述转动板(9)下端平面上的旋转槽(41)。
9.根据权利要求1所述的一种3D打印机的打印头，其特征是：所述固定螺母(5)下端设有第二压缩弹簧(42)，所述第二压缩弹簧(42)位于所述第一连接板(3)上端的固定螺栓(4)外侧。
10.根据权利要求1所述的一种3D打印机的打印头，其特征是：所述密封板(18)上端中心位置开有容纳槽(43)，所述容纳槽(43)内侧上端位置滑动连接有升降板(44)，所述升降板(44)内侧中心位置开有与所述送料头(26)对应的凹槽(27)，所述凹槽(27)和容纳槽(43)底部开有与所述送料孔(23)对应的剪切孔(28)，所述升降板(44)下端左右两侧开有第一容纳槽(45)，左右所述第一容纳槽(45)内侧设有通过旋转轴转动连接的连接杆(46)的一端，所述容纳槽(43)底部左右两端开有与所述第一容纳槽(45)对应的滑动槽(47)，所述容纳槽(43)底部左右两端设有遮盖板(48)，左右所述遮盖板(48)下端固定连接有位于所述滑动槽(47)内侧的限位块(49)，左右所述遮盖板(48)外侧中端固定连接有前后两个第一连接杆(50)，所述连接杆(46)的另一端通过旋转轴转动连接在前后所述第一连接杆(50)之间，所述升降板(44)下端设有位于所述第一容纳槽(45)外侧的第三安装槽(51)，第三安装槽(51)四周开有若干个弹簧槽(52)，所述弹簧槽(52)内设有第三压缩弹簧(53)的一端，所述弹簧槽(52)下端设有固定连接在容纳槽(43)上端的弹簧安装部(54)，所述第三压缩弹簧(53)卡接在所述弹簧安装部(54)内侧，所述限位凸台(15)上端固定连接有衔接部(55)，所述衔接部(55)内侧设有上小下大的衔接孔(56)。
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