CN112373032A - 一种3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种3D打印机，包括固定台（500）、转动台（400）、机械手臂（300）、喷头组件（200）以及冷却循环组件（100）；其中，喷头组件（200）包括第一喷头（1）、第二喷头（2）、第三喷头（3）、从动齿轮（4）、阻挡件（5）、弹簧（6）、固定件（7）、送料件（8）及驱动组件（9）；冷却循环组件（100）内设有循环泵（101）、冷却箱（102）、旋转板（103）、齿轮环（104）及通风板（105）。本发明打印机能够根据打印横截面积的不同，自动调整喷涂用量、进而调整需要打印的面积、以适应整体喷涂的需求；同时，该设备在打印过程中持续对喷头进行冷却，从而避免喷嘴老化严重、打印模型出现分层等现象出现。

Description

一种3D打印机

技术领域

本发明涉及轮3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印机。

背景技术

3D打印，即快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用（比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件）已经有使用这种技术打印而成的零部件。3D打印技术主要是将丝状热熔性材料加热融化，通过打印喷头挤出后固化；热熔材料熔化后从喷头喷出，沉积在打印工作台面板或者前一层己固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积形成最终成品。

在3D打印过程中，针对具有多个不同截面结构的3D模型、其所需打印喷头的喷涂面积是不同的，若打印过程中进行不同喷头的更换，一是频繁更换浪费大量人力物力，二是更换时间过长造成已经喷涂的材料固化、后续喷涂还处于熔融状态造成同一层模型的分层现象；因此，本领域常通常采用调节喷涂压力、增加送粉率的方式实现不同横截面积的打印。但是，通过改变工艺参数进行不同横街面积的打印，一是对于仪器的运算容量以及智能化程度要求高（仪器需要存储大量横截面积下的对应工艺参数、同时需要进行合适运算从而找到最佳匹配参数），二是仪器的故障率高、不易检修，后期维护成本高，对3D打印设备的整体要求过高，造价成本高、不利于3D打印技术的推广。同时，伴随3D打印过程的进行，其喷嘴温度也会持续升高，打印材料经过喷嘴时被二次加热出现熔融；进而造成喷嘴严重咯老化、甚至出现热断裂，打印模型固化时间长、出现分层等现象。

发明内容

针对以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种3D打印机，该打印机能够根据打印横截面积的不同，自动调整喷涂用量、进而调整需要打印的面积、以适应整体喷涂的需求；同时，该设备在打印过程中持续对喷头进行冷却，从而避免喷嘴老化严重、打印模型出现分层等现象出现。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种3D打印机，其特征在于：包括固定台、转动台、机械手臂、喷头组件以及冷却循环组件；所述转动台位于所述固定台上方且所述转动台通过转轴与所述固定台转动连接，所述机械手臂一端与所述转动台远离所述固定台的一侧侧面固定连接、另一端夹持所述喷头组件与冷却循环组件；

所述喷头组件包括第一喷头、第二喷头、第三喷头、从动齿轮、阻挡件、弹簧、固定件、送料件以及驱动组件；其中，所述第一喷头、第二喷头以及第三喷头端部均为锥形结构且所述第一喷头安装在所述第二喷头内部，所述第二喷头安装在所述第三喷头内部，所述从动齿轮套接在所述第三喷头外部；所述第一喷头包括第一喷头本体、第一喷孔、第一安装槽以及第一外止位肩，所述第一喷孔贯穿所述第一喷头本体内部且它们的中心轴共线，所述第一安装槽均匀分布在所述第一喷头本体外壁，所述第一外止位肩位于所述第一安装槽远离所述第一喷头本体锥部的一端；所述第二喷头包括第二喷头本体、第一安装孔、第二安装槽、第二外止位肩、第一支撑肋以及第二喷孔，所述第一安装孔贯穿所述第二喷头本体内部且它们的中心轴共线、第一安装孔用于安装第一喷头，所述第二喷头本体内壁相对于所述第一安装槽均匀分布第一支撑肋、通过第一支撑肋卡入第一安装槽实现第一喷头与第二喷头的相对位置固定，所述第一安装孔四周均匀设置第二喷孔、所述第二喷孔横截面为扇形结构，第二喷孔之间的第二喷头本体形成扇形挡块，所述第二安装槽均匀分布在所述第二喷头本体外壁，所述第二外止位肩位于所述第二安装槽远离所述第二喷头本体锥部的一端；所述第三喷头包括第三喷头本体、第二安装孔、安装台、第三安装槽、第三外止位肩、第二支撑肋以及喷嘴法兰，所述第二安装孔贯穿所述第三喷头本体内部且它们的中心轴共线，所述安装台为环形结构、其安装在第三喷头本体内且安装台外壁与第三喷头本体内壁共面（即安装台外壁与第二安装孔外壁共面），所述安装台内壁相对于所述第二安装槽均匀分布第二支撑肋、通过第二支撑肋卡入第二安装槽实现第二喷头与第三喷头的相对位置固定，所述第三安装槽均匀分布在所述第三喷头本体外壁，所述第三外止位肩位于所述第三安装槽远离所述第三喷头本体锥部的一端，所述喷嘴法兰位于所述第三喷头本体外壁远离其锥部的一端且喷嘴法兰顶面与第三喷头本体顶面共面；

所述阻挡件为一体成型件，包括阻挡件本体、挡块通道、阻挡板以及第一紧固螺纹；所述挡块通道贯穿所述阻挡件本体内部且它们的中轴线共线，所述阻挡板位于所述阻挡件本体底部且所述阻挡板底面与所述第二喷头本体顶面共面，所述阻挡板上相对于所述第一喷孔设置第一阻挡孔、相对于所述扇形挡块设置第二阻挡孔，通过扇形挡块挡住第二阻挡孔的流通，所述阻挡件本体外壁远离所述阻挡板的一端设置第一紧固螺纹且所述第一紧固螺纹的底面与所述第三喷头本体顶面共面；所述固定件为筒形件，其底部设置固定通孔、用于第三喷头本体的穿过，所述固定通孔四周设置环形的固定止位肩，所述固定止位肩上设置弹簧，所述弹簧远离所述固定止位肩的一端与所述喷嘴法兰底面接触，所述固定件内壁、所述固定通孔上端设置第二紧固螺纹；所述送料件包括送料件本体、送料通孔以及安装面，所述送料通孔贯穿所述送料件本体内部且它们的中轴线共线，所述安装面位于所述送料件本体下端且其底面与所述第三喷头本体顶面（即喷嘴法兰顶面）共面，所述安装面相对于所述第一紧固螺纹设置内螺纹、相对于所述第二紧固螺纹设置外螺纹。

作进一步优化，所述第一支撑肋为3～8根，所述第二支撑肋为3～8根。

作进一步优化，所述安装台顶面位于所述第三喷头本体顶面的下方，即安装台顶面的高度低于第三喷头本体顶面的高度。

作进一步优化，所述从动齿轮内壁相对于所述第三安装槽均匀分布若干固定肋，通过固定肋与第三安装槽的配合实现从动齿轮固定套接在第三喷头外壁。

作进一步优化，所述固定肋为3～8根。

作进一步优化，所述弹簧为一根，且所述弹簧中轴线与所述第三喷头本体中轴线、所述固定件中轴线共线。

作进一步优化，所述驱动组件包括驱动电机、驱动齿轮以及安装螺钉，所述驱动电机通过安装螺钉固定安装在所述送料件本体上端，所述驱动电机输出端固定套接所述驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述从动齿轮啮合。

作进一步优化，所述第二喷头本体锥部段外壁设置螺旋导风板，所述第三喷头本体锥部段内壁与所述第二喷头本体锥部段外壁形成冷却通道，所述螺旋导风板位于所述冷却通道内，所述第三喷头本体锥部段端部（即喷出物料的喷嘴端）设置密封环；所述冷却循环组件通过进风管与所述第三喷头本体锥部段靠近所述密封环的一端（即螺旋导风板下端）连通、通过出风管与所述第三喷头本体锥部段远离所述密封环的一端（即螺旋导风板上端）连通。

作进一步优化，所述冷却循环组件包括装置本体，所述装置本体内设置循环泵、冷却箱、旋转板、齿轮环以及通风板；所述循环泵一端与所述出风管连通、另一端通过一根第一导风管与所述冷却箱连通；所述旋转板设置在所述冷却箱远离所述循环泵一端（即旋转板位于冷却箱下端）；所述旋转板外壁贯穿所述装置本体且与所述装置本体转动连接，所述齿轮环固定套接在所述旋转板外壁且与所述驱动齿轮远离所述从动齿轮的一端啮合；所述通风板设置在所述旋转板下侧且所述通风板中部设置一第一通风孔，所述第一通风孔周围均匀分布第二通风孔且所述第二通风孔为扇形孔；所述旋转板下端端面设置封孔组件、封孔组件包括支撑杆以及封孔板，所述封孔板对应所述第二通风孔、用于封闭第二通风孔，所述支撑杆一端与所述封孔板上端固定连接、另一端与所述旋转板下端固定连接；所述冷却箱底部设置第二导风管，所述第二导风管一端与所述冷却箱内部连通，另一端贯穿所述旋转板且端部位于旋转板下侧、通风板上侧；所述通风板下侧的装置本体与所述进风管连通。

作进一步优化，所述装置本体内部设置隔热层。

作进一步优化，所述装置本体通过螺柱与所述驱动电机固定连接。

作进一步优化，所述循环泵一侧设置补风管，所述冷却箱一侧设置排风管，用于增加或减少冷却循环组件内的气体压力，从而增加气体流速。

作进一步优化，所述补风管、排风管以及进风管设置单向电磁阀，用于控制风管的导通。

作进一步优化，所述旋转板位于所述装置本体侧壁位置的上下端分别设置环形凸台，所述装置本体侧壁内对应所述环形凸台分别设置环形孔，所述环形凸台卡入所述环形孔内且环形凸台两侧与环形孔侧壁通过若干滚珠连接、从而实现环形凸台在环形孔滑动，所述环形凸台与所述环形孔连接处设置隔热密封垫，避免冷气外串。

作进一步优化，所述旋转板内部设置隔热层，避免冷却后的气体进行热交换。

作进一步优化，所述封孔板下端设置橡胶垫，用于更好的密封第二通风孔。

作进一步优化，所述第二导风管直径大于第一导风管直径。

本发明具有如下技术效果：

本发明通过第一紧固螺纹与内螺纹配合、第二紧固螺纹与外螺纹配合实现阻挡件与固定件在送料件上的固定，同时，固定件与送料件固定过程中，弹簧被压缩、从而对喷嘴法兰具有向上的作用力，进而使得第二支撑肋顶住第二外止位肩、第一支撑肋顶住第一外止位肩，完成第一喷头、第二喷头、第三喷头的完全密封，避免空气或喷料的乱串，并且第二支撑肋与第二安装槽的配合、第一支撑肋与第一安装槽的配合实现了第一喷头、第二喷头与第三喷头的相对位置固定，确保第三喷头在从动齿轮带动下转动、第二喷头与第一喷头也跟随转动；通过旋转过程中第二喷孔与第二阻挡孔重合面积的改变，进而增加或减少喷涂的面积，实现喷涂面积的连续调节。本发明在驱动齿轮驱动从动齿轮转动的过程中、也同时驱动齿轮环转动，进而同时改变封孔板挡住的第二通风孔的面积，增加冷却气体的流通量，从而增加了冷却气体在螺旋导风板上的流通速率，进而保证在增加喷涂物料的同时提高冷却效率，确保喷头的温度始终保持在一定范围内，避免喷头因温度过高而损坏或喷涂物料因升温而无法短时间固化 、出现分层现象。通过螺旋导风板的设施，即确保了冷却气体的循环流动，又保证了冷却气体覆盖整个喷头的锥部、避免冷却不均匀的现象发生。

本发明提供的3D打印机可以适用于多种结构、材料、不同横街面的打印，应用范围广、使用寿命长、打印效率高，同时，其通过机械化连接实现喷涂面积的增加，操作简单、故障率低、后期维修方便。

附图说明

图1为本发明实施例中3D打印机的结构示意图。

图2为本发明实施例中3D打印机的喷头组件与冷却循环组件的结构示意图。

图3为图2的A-A向（即喷头组件）剖视图。

图4为本发明实施例中喷头组件的第一喷头的结构示意图；其中，图4（a）为第一喷头的整体结构示意图，图4（b）为图4（a）的C-C向剖视图。

图5为本发明实施例中喷头组件的第二喷头的结构示意图；其中，图5（a）为第二喷头的整体结构示意图，图5（b）为图5（a）的D-D向剖视图。

图6为本发明实施例中喷头组件的第三喷头的结构示意图；其中，图6（a）为第三喷头的整体结构示意图，图6（b）为图6（a）的E-E向剖视图。

图7为本发明实施例中喷头组件的阻挡件的结构示意图；其中，图7（a）为阻挡件的整体结构示意图，图7（b）为图7（a）的F-F向剖视图。

图8为本发明实施例中喷头组件的固定件的结构示意图。

图9为本发明实施例中喷头组件的送料件的结构示意图。

图10为本发明实施例中喷头组件的爆炸图。

图11为图2的B-B向（即冷却循环组件）剖视图。

图12为图11的G向局部放大图。

其中，100、冷却循环组件；200、喷头组件；300、机械手臂；400、转动台；500、固定台；

1、第一喷头；11、第一喷头本体；12、第一喷孔；13、第一安装槽；14、第一外止位肩；2、第二喷头；20、冷却通道；21、第二喷头本体；22、第一安装孔；23、第二安装槽；24、第二外止位肩；25、第一支撑肋；26、第二喷孔；27、螺旋导风板；3、第三喷头；31、第三喷头本体；32、第二安装孔；33、安装台；34、第三安装槽；35、第三外止位肩；36、第二支撑肋；37、喷嘴法兰；38、密封环；301、进风管；302、出风管；4、从动齿轮；5、阻挡件；51、阻挡件本体；52、挡块通道；53、阻挡板；531、第一阻挡孔；532、第二阻挡孔；54、第一紧固螺纹；6、弹簧；7、固定件；71、固定通孔；72、固定止位肩；73、第二紧固螺纹；8、送料件；81、送料件本体；82、送料通孔；83、安装面；831、内螺纹；832、外螺纹；9、驱动组件；91、驱动电机；92、驱动齿轮；93、安装螺钉；101、循环泵；1011、第一导风管；1012、补风管；102、冷却箱；1021、第二导风管；1022、排风管；103、旋转板；1031、环形凸台；1032、滚珠；1033、隔热密封垫；104、齿轮环；105、通风板；1051、第一通风孔；1052、第二通风孔；106、封孔组件；1061、支撑杆；1062、封孔板；107、装置本体；1071、环形孔。

具体实施方式

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。

实施例：

如图1～12所示，一种3D打印机，其特征在于：包括固定台500、转动台400、机械手臂300、喷头组件200以及冷却循环组件100；转动台400位于固定台500上方且转动台400通过转轴与固定台500转动连接，机械手臂300一端与转动台400远离固定台500的一侧侧面固定连接、另一端夹持喷头组件200与冷却循环组件100。3D打印材料的输送通道不接在机械手臂300，一端与喷头组件200固定连接、另一端直接外接在送料装置上，3D打印材料的输送通道的连接为现有技术的常规设计，本发明不做过多论述。

喷头组件200包括第一喷头1、第二喷头2、第三喷头3、从动齿轮4、阻挡件5、弹簧6、固定件7、送料件8以及驱动组件9；其中，第一喷头1、第二喷头2以及第三喷头3端部均为锥形结构且第一喷头1安装在第二喷头2内部，第二喷头2安装在第三喷头3内部，从动齿轮4套接在第三喷头3外部；第一喷头1包括第一喷头本体11、第一喷孔12、第一安装槽13以及第一外止位肩14，第一喷孔12贯穿第一喷头本体11内部且它们的中心轴共线，第一安装槽13均匀分布在第一喷头本体11外壁，第一外止位肩14位于第一安装槽13远离第一喷头本体11锥部的一端；第二喷头2包括第二喷头本体21、第一安装孔22、第二安装槽23、第二外止位肩24、第一支撑肋25以及第二喷孔26，第一安装孔22贯穿第二喷头本体21内部且它们的中心轴共线、第一安装孔22用于安装第一喷头1，第二喷头本体21内壁相对于第一安装槽13均匀分布第一支撑肋25、通过第一支撑肋25卡入第一安装槽13实现第一喷头1与第二喷头2的相对位置固定，第一安装孔22四周均匀设置第二喷孔26、第二喷孔26横截面为扇形结构，第二喷孔26之间的第二喷头本体22形成扇形挡块（如图5（a）所示，两个第二喷孔26之间形成两个扇形挡块），第二安装槽23均匀分布在第二喷头本体21外壁，第二外止位肩24位于第二安装槽23远离第二喷头本体21锥部的一端；第三喷头3包括第三喷头本体31、第二安装孔32、安装台33、第三安装槽34、第三外止位肩35、第二支撑肋36以及喷嘴法兰37，第二安装孔32贯穿第三喷头本体31内部且它们的中心轴共线，安装台33为环形结构、其安装在第三喷头本体31内且安装台33外壁与第三喷头本体31内壁共面（即安装台33外壁与第二安装孔32外壁共面）、安装台33顶面位于第三喷头本体31顶面的下方，安装台33内壁相对于第二安装槽23均匀分布第二支撑肋36、通过第二支撑肋36卡入第二安装槽23实现第二喷头2与第三喷头3的相对位置固定，第三安装槽34均匀分布在第三喷头本体31外壁，第三外止位肩35位于第三安装槽34远离第三喷头本体31锥部的一端，喷嘴法兰37位于第三喷头本体31外壁远离其锥部的一端且喷嘴法兰37顶面与第三喷头本体31顶面共面；从动齿轮4内壁相对于第三安装槽34均匀分布固定肋（图中未标示），通过固定肋与第三安装槽34的配合实现从动齿轮4固定套接在第三喷头3外壁；第一支撑肋25为3～8根、优选4根，第二支撑肋36为3～8根、优选4根，固定肋为3～8根、优选4根。

阻挡件5为一体成型件，包括阻挡件本体51、挡块通道52、阻挡板53以及第一紧固螺纹54；挡块通道52贯穿阻挡件本体51内部且它们的中轴线共线，阻挡板53位于阻挡件本体51底部且阻挡板53底面与第二喷头本体21顶面共面，阻挡板53上相对于第一喷孔12设置第一阻挡孔531、相对于扇形挡块设置第二阻挡孔532，通过扇形挡块挡住第二阻挡孔532的流通，阻挡件本体51外壁远离阻挡板53的一端设置第一紧固螺纹54且第一紧固螺纹54的底面与第三喷头本体31顶面共面；固定件7为筒形件，其底部设置固定通孔71、用于第三喷头本体31的穿过，固定通孔71四周设置环形的固定止位肩72，固定止位肩72上设置弹簧6，弹簧6远离固定止位肩72的一端与喷嘴法兰37底面接触，固定件7内壁、固定通孔71上端设置第二紧固螺纹73；送料件8包括送料件本体81、送料通孔82以及安装面83，送料通孔82贯穿送料件本体81内部且它们的中轴线共线，安装面83位于送料件本体81下端且其底面与第三喷头本体31顶面（即喷嘴法兰37顶面）共面，安装面83相对于第一紧固螺纹54设置内螺纹831、相对于第二紧固螺纹73设置外螺纹832。弹簧6为一根，且弹簧6中轴线与第三喷头本体31中轴线、固定件7中轴线共线。

驱动组件9包括驱动电机91、驱动齿轮92以及安装螺钉93，驱动电机91通过安装螺钉93固定安装在送料件本体81上端，驱动电机91输出端固定套接驱动齿轮92，驱动齿轮92与从动齿轮4啮合。

第二喷头本体21锥部段外壁设置螺旋导风板27，第三喷头本体31锥部段内壁与第二喷头本体21锥部段外壁形成冷却通道20，螺旋导风板27位于冷却通道20内（如图3所示），第三喷头本体31锥部段端部（即喷出物料的喷嘴端）设置密封环38、用于密封冷却通道20；冷却循环组件100通过进风管301与第三喷头本体31锥部段靠近密封环38的一端（即螺旋导风板27下端）连通、通过出风管302与第三喷头本体31锥部段远离密封环38的一端（即螺旋导风板27上端）连通，如图3所示。

冷却循环组件100包括装置本体107，装置本体107内部设置隔热层；装置本体107通过螺柱与驱动电机91固定连接。装置本体107内设置循环泵101、冷却箱102、旋转板103、齿轮环104以及通风板105；循环泵101一端与出风管302连通、另一端通过一根第一导风管1011与冷却箱102连通；旋转板103设置在冷却箱102远离循环泵101一端（即旋转板103位于冷却箱102下端）；旋转板103外壁贯穿装置本体107且与装置本体107转动连接，齿轮环104固定套接在旋转板103外壁且与驱动齿轮92远离从动齿轮4的一端啮合；通风板105设置在旋转板103下侧且通风板105中部设置一第一通风孔1051，第一通风孔1051周围均匀分布第二通风孔1052且第二通风孔1052为扇形孔；旋转板103下端端面设置封孔组件106、封孔组件106包括支撑杆1061以及封孔板1062，封孔板1062对应第二通风孔1052、用于封闭第二通风孔1052，封孔板1062下端设置橡胶垫，用于更好的密封第二通风孔1052。支撑杆1061一端与封孔板1062上端固定连接、另一端与旋转板103下端固定连接；冷却箱102底部设置第二导风管1021，第二导风管1021一端与冷却箱102内部连通，另一端贯穿旋转板103且端部位于旋转板103下侧、通风板105上侧；通风板105下侧的装置本体107与进风管301连通。循环泵101一侧设置补风管1012，冷却箱102一侧设置排风管1022，用于增加或减少冷却循环组件100内的气体压力，从而增加气体流速。补风管1012、排风管1022以及进风管301设置单向电磁阀，用于控制风管的导通。第二导风管1021直径大于第一导风管1011直径。

旋转板103位于装置本体107侧壁位置的上下端分别设置环形凸台1031，装置本体107侧壁内对应环形凸台1031分别设置环形孔1071，环形凸台1031卡入环形孔1071内且环形凸台1031两侧与环形孔1071侧壁通过若干滚珠1032连接、从而实现环形凸台1031在环形孔1071滑动，环形凸台1031与环形孔1071连接处设置隔热密封垫1033，通过隔热密封垫1033以及环形凸台1031的阶梯式、从而避免冷气外串。旋转板103内部设置隔热层，避免冷却后的气体进行热交换。

工作原理：

通过转动转动台400实现机械手臂300、喷头组件200以及冷却循环组件100的水平面360°转动，确保喷头覆盖范围广；通过调节机械手臂300进而实现喷头组件200对于各个不同平面的打印。

初始状态时，第一支撑肋25卡入第一安装槽13中，第二支撑肋36卡入第二安装槽23中，从而实现第一喷头1、第二喷头2以及第三喷头3的相对位置的固定（即第一喷头1、第二喷头2与第三喷头3同时旋转，但它们又能在垂直方向滑动、实现拆卸）；弹簧6位于喷嘴法兰37与固定止位肩72之间，从而向上顶住喷嘴法兰37，实现第二支撑肋36顶住第二外止位肩24、第一支撑肋25顶住第一外止位肩14，进而实现整个喷头组件200的密封、避免高温高压的3D打印材料溢出；同时，第一阻挡孔531与第一喷孔12连通、第二阻挡孔532被扇形挡块挡住，即初始时3D材料经送料通道82、挡块通道52、第一阻挡孔531、第一喷孔12喷出；封孔板1062挡住第二通风孔1052，即初始时冷风从第二通风孔1051喷出，经进风管301以及螺旋导风板27实现在整个冷却通道20的流通，进而实现对第二喷头2内空气的热交换、实现对第一喷头1的冷却。

当所喷涂的横截面较大、需要增加喷涂材料用量时，启动驱动电机91、驱动电机91带动驱动齿轮92转动，进而带动从动齿轮4以及齿轮环104转动，从动齿轮4转动带动第一喷头1、第二喷头2以及第三喷头3共同转动，此时，第一阻挡孔531部分与第二喷孔26重合，从而实现喷涂材料从第二喷孔喷出、增加喷涂用量，适用于3D模型横截面的变化；同时，齿轮环104转动带动封孔板1062移开第二通风孔1052，增加冷却气体的流量、进而增加了冷却通道20内气体的流速，使得冷却气体更快的实现将热量带走，进而确保喷涂材料用量增加的同时冷却速率也同步增加、保证喷头的温度始终在一定范围内，避免喷头因增加喷涂材料而导致温度升高。通过补风管1012以及循环泵101增加冷却循环组件100内的气体流量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，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，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种3D打印机，其特征在于：包括固定台（500）、转动台（400）、机械手臂（300）、喷头组件（200）以及冷却循环组件（100）；所述转动台（400）位于所述固定台（500）上方且所述转动台（400）通过转轴与所述固定台（500）转动连接，所述机械手臂（300）一端与所述转动台（400）远离所述固定台（500）的一侧侧面固定连接、另一端夹持所述喷头组件（200）与冷却循环组件（100）；

所述喷头组件（200）包括第一喷头（1）、第二喷头（2）、第三喷头（3）、从动齿轮（4）、阻挡件（5）、弹簧（6）、固定件（7）、送料件（8）以及驱动组件（9）；其中，所述第一喷头（1）、第二喷头（2）以及第三喷头（3）端部均为锥形结构且所述第一喷头（1）安装在所述第二喷头（2）内部，所述第二喷头（2）安装在所述第三喷头（3）内部，所述从动齿轮（4）套接在所述第三喷头（3）外部；所述第一喷头（1）包括第一喷头本体（11）、第一喷孔（12）、第一安装槽（13）以及第一外止位肩（14），所述第一喷孔（12）贯穿所述第一喷头本体（11）内部且它们的中心轴共线，所述第一安装槽（13）均匀分布在所述第一喷头本体（11）外壁，所述第一外止位肩（14）位于所述第一安装槽（13）远离所述第一喷头本体（11）锥部的一端；所述第二喷头（2）包括第二喷头本体（21）、第一安装孔（22）、第二安装槽（23）、第二外止位肩（24）、第一支撑肋（25）以及第二喷孔（26），所述第一安装孔（22）贯穿所述第二喷头本体（21）内部且它们的中心轴共线，所述第二喷头本体（21）内壁相对于所述第一安装槽（13）均匀分布第一支撑肋（25），所述第一安装孔（22）四周均匀设置第二喷孔（26）、所述第二喷孔（26）横截面为扇形结构，第二喷孔（26）之间的第二喷头本体（21）形成扇形挡块，所述第二安装槽（23）均匀分布在所述第二喷头本体（21）外壁，所述第二外止位肩（24）位于所述第二安装槽（23）远离所述第二喷头本体（21）锥部的一端；所述第三喷头（3）包括第三喷头本体（31）、第二安装孔（32）、安装台（33）、第三安装槽（34）、第三外止位肩（35）、第二支撑肋（36）以及喷嘴法兰（37），所述第二安装孔（32）贯穿所述第三喷头本体（31）内部且它们的中心轴共线，所述安装台（33）为环形结构、其安装在第三喷头本体（31）内且安装台（33）外壁与第三喷头本体（31）内壁共面，所述安装台（33）内壁相对于所述第二安装槽（23）均匀分布第二支撑肋（36），所述第三安装槽（34）均匀分布在所述第三喷头本体（31）外壁，所述第三外止位肩（35）位于所述第三安装槽（34）远离所述第三喷头本体（31）锥部的一端，所述喷嘴法兰（37）位于所述第三喷头本体（31）外壁远离其锥部的一端且喷嘴法兰（37）顶面与第三喷头本体（31）顶面共面；

所述阻挡件（5）为一体成型件，包括阻挡件本体（51）、挡块通道（52）、阻挡板（53）以及第一紧固螺纹（54）；所述挡块通道（52）贯穿所述阻挡件本体（51）内部且它们的中轴线共线，所述阻挡板（53）位于所述阻挡件本体（51）底部且所述阻挡板（53）底面与所述第二喷头本体（21）顶面共面，所述阻挡板（53）上相对于所述第一喷孔（12）设置第一阻挡孔（531）、相对于所述扇形挡块设置第二阻挡孔（532），所述阻挡件本体（51）外壁远离所述阻挡板（53）的一端设置第一紧固螺纹（54）且所述第一紧固螺纹（54）的底面与所述第三喷头本体（31）顶面共面；所述固定件（7）为筒形件，其底部设置固定通孔（71），所述固定通孔（71）四周设置环形的固定止位肩（72），所述固定止位肩（72）上设置弹簧（6），所述弹簧（6）远离所述固定止位肩（72）的一端与所述喷嘴法兰（37）底面接触，所述固定件（7）内壁、所述固定通孔（71）上端设置第二紧固螺纹（73）；所述送料件（8）包括送料件本体（81）、送料通孔（82）以及安装面（83），所述送料通孔（82）贯穿所述送料件本体（81）内部且它们的中轴线共线，所述安装面（83）位于所述送料件本体（81）下端且其底面与所述第三喷头本体（31）顶面共面，所述安装面（83）相对于所述第一紧固螺纹（54）设置内螺纹（831）、相对于所述第二紧固螺纹（73）设置外螺纹（832）。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印机，其特征在于：所述从动齿轮（4）内壁相对于所述第三安装槽（34）均匀分布若干固定肋。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印机，其特征在于：所述弹簧（6）为一根，且所述弹簧（6）中轴线与所述第三喷头本体（31）中轴线、所述固定件（7）中轴线共线。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印机，其特征在于：所述驱动组件（9）包括驱动电机（91）、驱动齿轮（92）以及安装螺钉（93），所述驱动电机（91）通过安装螺钉（93）固定安装在所述送料件本体（81）上端，所述驱动电机（91）输出端固定套接所述驱动齿轮（92），所述驱动齿轮（92）与所述从动齿轮（4）啮合。

5.根据权利要求1所述的一种3D打印机，其特征在于：所述第二喷头本体（21）锥部段外壁设置螺旋导风板（27），所述第三喷头本体（31）锥部段内壁与所述第二喷头本体（21）锥部段外壁形成冷却通道（20），所述螺旋导风板（27）位于所述冷却通道（20）内，所述第三喷头本体（31）锥部段端部设置密封环（38）；所述冷却循环组件（100）通过进风管（301）与所述第三喷头本体（31）锥部段靠近所述密封环（38）的一端连通、通过出风管（302）与所述第三喷头本体（31）锥部段远离所述密封环（38）的一端连通。

6.根据权利要求5所述的一种3D打印机，其特征在于：所述冷却循环组件（100）包括装置本体（107），所述装置本体（107）内设置循环泵（101）、冷却箱（102）、旋转板（103）、齿轮环（104）以及通风板（105）；所述循环泵（101）一端与所述出风管（302）连通、另一端通过一根第一导风管（1011）与所述冷却箱（102）连通；所述旋转板（103）设置在所述冷却箱（102）远离所述循环泵（101）的一端；所述旋转板（103）外壁贯穿所述装置本体（107）且与所述装置本体（107）转动连接，所述齿轮环（104）固定套接在所述旋转板（103）外壁且与所述驱动齿轮（92）远离所述从动齿轮（4）的一端啮合；所述通风板（105）设置在所述旋转板（103）下侧且所述通风板（105）中部设置一第一通风孔（1051），所述第一通风孔（1051）周围均匀分布第二通风孔（1052）且所述第二通风孔（1052）为扇形孔；所述旋转板（103）下端端面设置封孔组件（106）、封孔组件（106）包括支撑杆（1061）以及封孔板（1062），所述封孔板（1062）对应所述第二通风孔（1052），所述支撑杆（1061）一端与所述封孔板（1062）上端固定连接、另一端与所述旋转板（103）下端固定连接；所述冷却箱（102）底部设置第二导风管（1021），所述第二导风管（1021）一端与所述冷却箱（102）内部连通，另一端贯穿所述旋转板（103）且端部位于旋转板（103）下侧、通风板（105）上侧；所述通风板（105）下侧的装置本体（107）与所述进风管（301）连通。

7.根据权利要求6所述的一种3D打印机，其特征在于：所述装置本体（107）内部设置隔热层。

8.根据权利要求6或7任一项所述的一种3D打印机，其特征在于：所述循环泵（101）一侧设置补风管（1012），所述冷却箱（102）一侧设置排风管（1022）。

9.根据权利要求6-8任一项所述的一种3D打印机，其特征在于：所述旋转板（103）位于所述装置本体（107）侧壁位置的上下端分别设置环形凸台（1031），所述装置本体（107）侧壁内对应所述环形凸台（1031）分别设置环形孔（1071），所述环形凸台（1031）卡入所述环形孔（1071）内且环形凸台（1031）两侧与环形孔（1071）侧壁通过若干滚珠（1032）连接，所述环形凸台（1031）与所述环形孔（1071）连接处设置隔热密封垫（1033）。

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