CN111805891A - 3d打印机喷头装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D打印机喷头装置，包括基座和设于基座下方的支架，支架与基座枢接，枢接处的枢轴称为第一枢轴，第一枢轴竖向设置；支架上设有第一喷头和若干喷头组件，喷头组件包括调整座和设于调整座上的第二喷头，调整座的与支架枢接，枢接处的枢轴称为第二枢轴，第二枢轴竖向设置。可调节支架相对基座转动，使第一喷头的挤出孔的长度方向与基座的移动方向垂直；可调节调整座相对支架转动，使第二喷头的挤出孔与第一喷头的挤出孔平行；若更换某个第二喷头时出现装配误差，可单独调节此第二喷头，若使用时基座或支架出现磨损或装配误差，可整体调节第一喷头和第二喷头的偏转角度，无需逐个调节第一喷头和第二喷头。

Description

3D打印机喷头装置

技术领域

本发明涉及3D打印设备领域，特别涉及一种3D打印机喷头装置。

背景技术

对于应用熔融沉积制造技术的3D打印机，如蜡型3D打印机，其打印喷头的挤出孔设置在打印喷头底部，把蜡液挤出到打印喷头下方的打印台面上。打印喷头的挤出孔一般是长方形的，其长度有限，为了能打印尺寸较大的产品，需要并排设置多个打印喷头；同时，打印喷头一般设置在移动的基座上，为了保证打印精度，各个打印喷头需要互相平行且与打印喷头的运动方向垂直。然而，拆卸更换打印喷头时容易导致打印喷头偏离原位置，使得打印喷头的长度方向与其运动方向不垂直，降低打印精度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种3D打印机喷头装置。

根据本发明实施例的3D打印机喷头装置，包括基座和设于所述基座下方的支架，所述支架与所述基座枢接，枢接处的枢轴称为第一枢轴，所述第一枢轴竖向设置；所述支架上设有第一喷头和若干喷头组件，所述喷头组件包括调整座和设于所述调整座上的第二喷头，所述调整座的与所述支架枢接，枢接处的枢轴称为第二枢轴，所述第二枢轴竖向设置。

根据本发明实施例的3D打印机喷头装置，至少具有如下技术效果：使用时基座设置在前后移动的机构上，通过设置支架与基座枢接、第一喷头设于支架上，可调节支架相对基座转动，使第一喷头的挤出孔的长度方向与基座的移动方向垂直；同时，通过设置调整座与支架枢接、第二喷头设于调整座上，可调节调整座相对支架转动，使第二喷头的挤出孔与第一喷头的挤出孔平行，则第一喷头的挤出孔和第二喷头的挤出孔均与基座的移动方向垂直；若更换某个第二喷头时出现装配误差，可单独调节此第二喷头，若使用时基座或支架出现磨损或装配误差，可调节支架相对基座转动、整体调节第一喷头和第二喷头的偏转角度，保持较高的打印精度，无需逐个调节第一喷头和第二喷头，便于调节。

根据本发明的一些实施例，所述支架具有底板，所述第一喷头的挤出孔和所述第二喷头的挤出孔均横向设置；所述底板上设有若干个连接结构，所有所述喷头组件与所有所述连接结构一一对应，所述连接结构包括：第二通孔，所述第二通孔设于所述底板上，所述第二喷头设于所述第二通孔内，所述第二通孔的内壁与所述第二喷头之间设有第一间隙；第一凹槽，所述第一凹槽设于所述底板的上侧面；第二凹槽，所述第二凹槽设于所述底板的上侧面，所述第一凹槽和所述第二凹槽其中之一设于所述第二通孔的左端，另一设于所述第二通孔的右端，所述调整座设于所述第一凹槽和所述第二凹槽之间；固定块，所述固定块固设于所述第一凹槽内，所述调整座的一端通过所述第二枢轴与所述固定块枢接；滑动块，所述滑动块设于所述第二凹槽内，所述滑动块与所述第二凹槽的内壁之间设有第二间隙，所述滑动块与所述第二凹槽滑动连接，所述调整座的另一端设于所述滑动块上。

根据本发明的一些实施例，所述调整座与所述滑动块枢接，枢接处的枢轴竖向设置。

根据本发明的一些实施例，所述第一凹槽和所述第二凹槽大小、形状相同。

根据本发明的另一些实施例，所述固定块与所述滑动块大小、形状相同。

根据本发明的一些实施例，所述喷头组件还包括第一螺栓座，所述第一螺栓座设于所述第二凹槽上侧，所述滑动块和所述调整座合称为活动部件，所述第一螺栓座上设有第一内螺纹孔，所述第一内螺纹孔内设有第一螺栓，所述第一螺栓设于所述活动部件前侧或后侧，所述第一螺栓的尾端与所述活动部件抵接，所述第一螺栓座与所述活动部件之间设有第一弹性构件。

根据本发明的一些实施例，所述第一螺栓与所述第二枢轴空间垂直。

根据本发明的一些实施例，所述支架具有转动座，所述第一枢轴设于所述转动座上；所述3D打印机喷头装置还包括微调机构，所述微调机构包括第二螺栓座和连接块，所述第二螺栓座上设有第二内螺纹通孔，所述第二内螺纹通孔内设有第二螺栓，所述第二螺栓的轴线与所述第一枢轴的轴线不共面；所述连接块设于所述第二螺栓的轴线延长线上，所述第二螺栓座和所述连接块其中之一固定设置在所述基座上，另一固定设置在所述转动座上；所述第二螺栓与所述连接块抵接；所述第二螺栓旁侧设有第二弹性构件，所述第二弹性构件的两端分别与所述第二螺栓座、所述连接块连接。

根据本发明的一些实施例，所述第一喷头和所有所述第二喷头均称为打印喷头，所有所述打印喷头由左至右依次设置，所有所述打印喷头前后错开设置。

根据本发明的一些实施例，所述支架上设有三个所述喷头组件。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的3D打印机喷头装置的结构主视图；

图2是本发明实施例的3D打印机喷头装置的结构俯视图；

图3是本发明实施例的3D打印机喷头装置的结构仰视图；

图4是本发明实施例的3D打印机喷头装置的结构左视图。

附图标记：

基座100、第二螺栓座110、第二弹性构件120、连接块130、第二螺栓140、第一枢轴150、转动座210、底板220、第一喷头300、第二喷头410、第一间隙411、挤出孔412、调整座420、滑动块421、第一螺栓座422、第二枢轴423、固定块424、第一螺栓425、第一弹性构件426、第二间隙427。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面参考图1至图4描述根据本发明实施例的3D打印机喷头装置。

根据本发明实施例的3D打印机喷头装置，包括基座100和设于基座100下方的支架，支架与基座100枢接，枢接处的枢轴称为第一枢轴150，第一枢轴150竖向设置；支架上设有第一喷头300和若干喷头组件，喷头组件包括调整座420和设于调整座420上的第二喷头410，调整座420的与支架枢接，枢接处的枢轴称为第二枢轴423，第二枢轴423竖向设置。

例如，如图1和图2所示，第一喷头300和第二喷头410均称为打印喷头，打印喷头的挤出孔412设于其底部，打印喷头的挤出孔朝向下方，打印喷头的挤出孔呈横向设置的长方形状，打印喷头的挤出孔位于3D打印机喷头装置的底部；支架具有转动座210，转动座210与支架的主体焊接在一起，第一枢轴150设于转动座210上，转动座210位于支架的顶部，转动座210也可根据实际需要设置在支架的前侧、后侧、左侧、右侧等位置，转动座210相对于基座100转动时，所有打印喷头都会随转动座210绕第一枢轴150转动，调节完毕后，可使用外设的固定机构把转动座210和基座100固定在一起；同理，第二枢轴423可设置在第二喷头410的前侧、后侧、左侧、右侧、顶部等位置，第二喷头410能相对于支架转动即可，第二喷头410的位置调整完毕后，也可使用外设的固定结构把调整座420和支架固定在一起。

使用时基座100设置在3D打印机的前后移动的机构上，通过设置支架与基座100枢接、第一喷头300设于支架上，第一喷头300可直接使用螺栓固定在支架上，也可使用粘胶或其他方式固定在支架上，若安装第一喷头300时有装配误差，则可调节支架相对基座100转动，使第一喷头300的挤出孔的长度方向与基座100的移动方向垂直；同时，通过设置调整座420与支架枢接、第二喷头410设于调整座420上，可调节调整座420相对支架转动，使第二喷头410的挤出孔与第一喷头300的挤出孔平行，则第一喷头300的挤出孔和第二喷头410的挤出孔均与基座100的移动方向垂直；若更换某个第二喷头410时出现装配误差，可单独调节此第二喷头410，若使用时基座100或支架出现磨损或装配误差，可调节支架相对基座100转动、整体调节第一喷头300和第二喷头410的偏转角度，保持较高的打印精度，无需逐个调节第一喷头300和第二喷头410，便于调节。

在本发明的一些实施例中，支架具有底板220，第一喷头300的挤出孔和第二喷头410的挤出孔均横向设置；底板220上设有若干个连接结构，所有喷头组件与所有连接结构一一对应，连接结构包括第二通孔、第一凹槽、第二凹槽、固定块424和滑动块421，第二通孔设于底板220上，第二喷头410设于第二通孔内，第二通孔的内壁与第二喷头410之间设有第一间隙411；第一凹槽设于底板220的上侧面；第二凹槽设于底板220的上侧面，第一凹槽和第二凹槽其中之一设于第二通孔的左端，另一设于第二通孔的右端，调整座420设于第一凹槽和第二凹槽之间；固定块424固设于第一凹槽内，调整座420的一端通过第二枢轴423与固定块424枢接；滑动块421设于第二凹槽内，滑动块421与第二凹槽的内壁之间设有第二间隙427，滑动块421与第二凹槽滑动连接，调整座420的另一端设于滑动块421上。

如图2所示，第二通孔呈矩形，第一间隙411为环状间隙，这样第二喷头410能在第二通孔内前后摆动，当然，第二通孔为弧向延伸的腰形槽、第二喷头410呈圆柱状亦可；同理，第二间隙427可呈环状，滑动块421能在第二凹槽内前后移动即可；同时，调整座420与固定块424枢接，则第二喷头410能绕第二枢轴423摆动，第二喷头410的挤出孔能调整至与第一喷头300的挤出孔平行；底板220位于支架的底部，加工第二通孔、第一凹槽和第二凹槽时，可把底板220固定在铣床上，铣刀从上至下把底板220铣穿即形成第二通孔，在底板220上、第二通孔的两端的位置铣槽即加工出第一凹槽和第二凹槽，便于加工第二通孔、第一凹槽和第二凹槽；装配时可先把滑动块421和固定块424安装到调整座420上，然后再整体安装在底板220上，便于装配；第一喷头300可安装在底板220的旁侧，也可在底板220上开设第一通孔，第一喷头300安装在第一通孔内。

在本发明的一些实施例中，第一凹槽和第二凹槽大小、形状相同。这样为了滑动块421与第二凹槽的内壁之间设有第二间隙427，滑动块421的整体尺寸比固定块424的整体尺寸小；加工底板220时无需考虑第一凹槽设于第二通孔的左方或右方，直接加工出两个一样的凹槽即可，便于底板220的加工，装配时根据实际需要再把滑动块421设于第二通孔的左侧、固定块424设于第二通孔的右侧，或滑动块421设于第二通孔的右侧、固定块424设于第二通孔的左侧。

在本发明的另一些实施例中，固定块424与滑动块421大小、形状相同。这样为了滑动块421与第二凹槽的内壁之间设有第二间隙427，第二凹槽的整体尺寸比第一凹槽的整体尺寸大；滑动块421和固定块424可为相同的构件，减少了3D打印机喷头装置的零件种类，精益化生产，便于零配件的采购和仓储。

在本发明的一些实施例中，喷头组件还包括第一螺栓座422，第一螺栓座422设于第二凹槽上侧，滑动块421和调整座420合称为活动部件，第一螺栓座422上设有第一内螺纹孔，第一内螺纹孔内设有第一螺栓425，第一螺栓425设于活动部件前侧或后侧，第一螺栓425的尾端与活动部件抵接，第一螺栓座422与活动部件之间设有第一弹性构件426。如图4所示，第一螺栓425前后延伸，滑动块421向上凸出于第二凹槽，第一螺栓425与滑动块421抵接，第一弹性构件426与滑动块421连接；第一弹性构件426可为第一弹簧，第一螺栓425和第一弹簧分别设于滑动块421的两侧，第一弹性构件426也可为第一拉簧，第一螺栓425和第一拉簧设于滑动块421的同一侧，这样扭转第一螺栓425即可调节滑动块421前后移动；第一弹性构件426也可为第一弹片、弹性橡胶块等其他构件；第一螺栓425和第一弹性构件426也可与调节座连接，同样能达到驱动第二喷头410摆动的效果。

在本发明的一些实施例中，调整座420与滑动块421枢接，枢接处的枢轴竖向设置。这样滑动块421与第二凹槽之间不会相对转动，减少磨损；同时，滑动块421可设置成长方体状，滑动块421能保持平行地前后移动，滑动块421与第一螺栓425抵接处的抵接面可始终与第一螺栓425垂直，便于进行调节。

在本发明的一些实施例中，第一螺栓425与第二枢轴423空间垂直。这样第一螺栓425对活动部件施加的力的方向与滑动块421移动的方向一致，便于进行调节；当然，第一螺栓425与第二枢轴423不共面，扭动第一螺栓425时第一螺栓425的尾端远离或靠近第一内螺纹孔即可使滑动块421移动。

在本发明的一些实施例中，支架具有转动座210，第一枢轴150设于转动座210上；3D打印机喷头装置还包括微调机构，微调机构包括第二螺栓座110和连接块130，第二螺栓座110上设有第二内螺纹通孔，第二内螺纹通孔内设有第二螺栓140，第二螺栓140的轴线与第一枢轴150的轴线不共面；连接块130设于第二螺栓140的轴线延长线上，第二螺栓座110和连接块130其中之一固定设置在基座100上，另一固定设置在转动座210上；第二螺栓140与连接块130抵接；第二螺栓140旁侧设有第二弹性构件120，第二弹性构件120的两端分别与第二螺栓座110、连接块130连接。

基座100和转动座210可均呈圆盘状，基座100、转动座210和第一枢轴150共轴，第一枢轴150的顶端可基座100固定连接，第一枢轴150的底端可通过角接触轴承与转动座210连接，转动座210能流畅转动的同时角接触球轴承能承受竖直向下的拉力，无需额外的支撑构件转动座210也能稳定地设置在第一枢轴150的底端，第二螺栓座110焊接在转动座210上，连接块130焊接在基座100上；空间中两直线有三种不同的相对位置，平行、相交或交叉，第二螺栓140的轴线与第一枢轴150的轴线不共面，即第二螺栓140的轴线与第一枢轴150是交叉的，扭动第二螺栓140时第二螺栓座110与连接块130互相靠近或远离、使得转动座210能转动即可；为了便于调节第二螺栓140，可设置第一枢轴150的轴线与第二螺栓140的轴线空间垂直；微调机构可设置在转动座210的外沿、设置在转动座210与基座100之间或其他合适的位置；第二弹性构件120可为第二弹簧，第二拉簧套于第二螺栓140外侧，第二弹性构件120也可为第二弹簧、第二弹片或其他合适的构件。

在本发明的一些实施例中，第一喷头300和所有第二喷头410均称为打印喷头，所有打印喷头由左至右依次设置，所有打印喷头前后错开设置。如图3所示，打印喷头的挤出孔与打印喷头的边沿有一定距离，若所有打印喷头设在同一直线上，则挤出孔不能首尾相接，若需要打印较大的工件，基座100除了能前后移动，还需要能左右移动；通过设置所有打印喷头前后错开，所有打印喷头的挤出孔可设置成在左右方向上首尾相接，基座100只需要前后移动即能打印较大的工件；如图2所示，对于位于前侧的打印喷头，与之对应的第一螺栓425可设置在其前侧，对于位于后侧的打印喷头，与之对应的第一螺栓425可设置在其后侧，这样便于扭动第一螺栓425。

在本发明的一些实施例中，支架上设有三个喷头组件。一个打印喷头的挤出孔长度为6厘米左右，设置三个喷头组件即共有四个打印喷头，所有打印喷头的挤出孔连接起来是24厘米左右，足够打印较大型的工件。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种3D打印机喷头装置，其特征在于：包括基座和设于所述基座下方的支架，所述支架与所述基座枢接，枢接处的枢轴称为第一枢轴，所述第一枢轴竖向设置；所述支架上设有第一喷头和若干喷头组件，所述喷头组件包括调整座和设于所述调整座上的第二喷头，所述调整座的与所述支架枢接，枢接处的枢轴称为第二枢轴，所述第二枢轴竖向设置。

2.根据权利要求1所述的3D打印机喷头装置，其特征在于：所述支架具有底板，所述第一喷头的挤出孔和所述第二喷头的挤出孔均横向设置；所述底板上设有若干个连接结构，所有所述喷头组件与所有所述连接结构一一对应，所述连接结构包括：

第二通孔，所述第二通孔设于所述底板上，所述第二喷头设于所述第二通孔内，所述第二通孔的内壁与所述第二喷头之间设有第一间隙；

第一凹槽，所述第一凹槽设于所述底板的上侧面；

第二凹槽，所述第二凹槽设于所述底板的上侧面，所述第一凹槽和所述第二凹槽其中之一设于所述第二通孔的左端，另一设于所述第二通孔的右端，所述调整座设于所述第一凹槽和所述第二凹槽之间；

固定块，所述固定块固设于所述第一凹槽内，所述调整座的一端通过所述第二枢轴与所述固定块枢接；

滑动块，所述滑动块设于所述第二凹槽内，所述滑动块与所述第二凹槽的内壁之间设有第二间隙，所述滑动块与所述第二凹槽滑动连接，所述调整座的另一端设于所述滑动块上。

3.根据权利要求2所述的3D打印机喷头装置，其特征在于：所述调整座与所述滑动块枢接，枢接处的枢轴竖向设置。

4.根据权利要求2所述的3D打印机喷头装置，其特征在于：所述第一凹槽和所述第二凹槽大小、形状相同。

5.根据权利要求2所述的3D打印机喷头装置，其特征在于：所述固定块与所述滑动块大小、形状相同。

6.根据权利要求2所述的3D打印机喷头装置，其特征在于：所述喷头组件还包括第一螺栓座，所述第一螺栓座设于所述第二凹槽上侧，所述滑动块和所述调整座合称为活动部件，所述第一螺栓座上设有第一内螺纹孔，所述第一内螺纹孔内设有第一螺栓，所述第一螺栓设于所述活动部件前侧或后侧，所述第一螺栓的尾端与所述活动部件抵接，所述第一螺栓座与所述活动部件之间设有第一弹性构件。

7.根据权利要求6所述的3D打印机喷头装置，其特征在于：所述第一螺栓与所述第二枢轴空间垂直。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的3D打印机喷头装置，其特征在于：所述支架具有转动座，所述第一枢轴设于所述转动座上；所述3D打印机喷头装置还包括微调机构，所述微调机构包括第二螺栓座和连接块，所述第二螺栓座上设有第二内螺纹通孔，所述第二内螺纹通孔内设有第二螺栓，所述第二螺栓的轴线与所述第一枢轴的轴线不共面；所述连接块设于所述第二螺栓的轴线延长线上，所述第二螺栓座和所述连接块其中之一固定设置在所述基座上，另一固定设置在所述转动座上；所述第二螺栓与所述连接块抵接；所述第二螺栓旁侧设有第二弹性构件，所述第二弹性构件的两端分别与所述第二螺栓座、所述连接块连接。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的3D打印机喷头装置，其特征在于：所述第一喷头和所有所述第二喷头均称为打印喷头，所有所述打印喷头由左至右依次设置，所有所述打印喷头前后错开设置。

10.根据权利要求9所述的3D打印机喷头装置，其特征在于：所述支架上设有三个所述喷头组件。

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