CN113752555A - 一种连续纤维增强复合材料3d打印机喷头装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，包括壳体，所述壳体的一侧设置有防尘件，且壳体的上表面中间位置处贯穿设置有打印组件，所述壳体的后表面设置有散热件，所述防尘件包括有嵌入滑动安装于壳体一侧上表面中间位置处的滑轴，所述滑轴的下端垂直连接有固定杆，所述固定杆的下端转动连接有调节杆。本发明涉及3D打印机技术领域，该连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，通过设置防尘组件，当不使用该打印机的喷头时，使喷头移动到壳体中，之后在伺服电机的工作下，能够使盖板将壳体给密封起来，对喷头起到了很好的防尘作用，当使用喷头时，能够将壳体给打开，便于喷头漏出进行打印工作。

Description

一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置
技术领域
本发明涉及3D打印机技术领域，具体为一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置。
背景技术
3D打印机，即快速成形技术的一种机器，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。
中国专利号为CN106671401A的发明公开了3D打印机喷头散热装置，包括：固定台、支撑板、缓冲块和散热风扇，3D打印机的喷头竖直固定在所述固定台的下表面，所述支撑板设置在所述固定台的下表面，且所述支撑板可沿靠近和远离所述喷头的方向滑动，所述缓冲块的一端固定在所述固定板朝向所述喷头的表面上，另一端可拆卸地连接所述散热风，所述散热风扇的出风口朝向所述喷头。该3D打印机喷头散热装置克服现有技术中直接在所述喷头旁固定一个散热风扇来对喷头进行散热处理，但是在打印过程中，散热风扇运转产生的震动会严重影响3D打印机的成型质量的问题。
但是该专利对比例中的打印机喷头在不使用时，其喷头处于裸露状态，使喷头容易受到灰尘污染，且喷头在长时间使用后，喷头的内部容易发生堵塞现象，从而影响了喷头的正常工作。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，解决了喷头处于裸露状态，使喷头容易受到灰尘污染，且喷头在长时间使用后，喷头的内部容易发生堵塞现象，从而影响了喷头的正常工作的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，包括壳体，所述壳体的一侧设置有防尘件，且壳体的上表面中间位置处贯穿设置有打印组件，所述壳体的后表面设置有散热件。
所述防尘件包括有嵌入滑动安装于壳体一侧上表面中间位置处的滑轴，所述滑轴的下端垂直连接有固定杆，所述固定杆的下端转动连接有调节杆，所述壳体的一侧下表面转动连接有盖板，所述调节杆的下端转动连接于盖板的一侧上表面，所述盖板的上表面中间位置处设置有与打印组件相对应的防堵组件，所述滑轴的上端外表面套接设置有限位块，所述壳体的一侧面转动连接有齿轮盘，所述齿轮盘的一侧面边缘处转动连接有调节板，所述调节板的上端转动连接于限位块的一端，所述壳体的一侧面位于齿轮盘的前侧位置处转动设置有主齿轮，所述主齿轮与齿轮盘之间为啮接，且主齿轮的一侧面设置有伺服电机，所述主齿轮通过伺服电机的输出轴驱动连接。
优选的，所述滑轴的外表面套接滑动安装有弹簧，所述弹簧的上下端分别与壳体的上表面和限位块的下表面固定连接，弹簧对滑轴起到了稳定作用。
优选的，所述防堵组件包括有贯穿滑动安装于盖板上表面中间位置处的顶轴筒，所述顶轴筒的下端嵌入转动安装有加热棒，且顶轴筒的下端外表面套接转动安装有轴承，所述盖板的两侧下表面均固定安装有电动推杆一，两个所述电动推杆一的输出轴相对的一端均转动连接有调节轴，两个所述调节轴的另一端分别转动连接于轴承的两侧。
优选的，所述顶轴筒的外表面位于盖板的上表面位置处套接滑动安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮的下表面固定连接有定位环，所述定位环套接滑动安装于顶轴筒的外表面，且定位环的下侧转动连接于盖板的上表面，所述盖板的另一侧上表面固定安装有电动推杆二，所述电动推杆二的输出轴水平连接有齿条块，所述齿条块与驱动齿轮之间为啮接。
优选的，所述顶轴筒的一侧面固定设置有卡条，所述卡条的下端滑动穿过盖板的上表面，所述盖板的上表面开设有滑槽，所述滑槽的直径大于顶轴筒的直径和卡条的宽度总和，所述驱动齿轮和定位环的内部一侧面均开设有与卡条相适配的卡槽，所述卡条滑动穿过卡槽的内部，卡条卡在卡槽中，为了驱动齿轮能够带动顶轴筒转动。
优选的，所述打印组件包括有筒体，所述筒体滑动穿过壳体的上表面中间位置处，且筒体的上端固定连接有管体，所述管体的下端固定连接有与顶轴筒的上端相对应的喷头，所述喷头的内部直径大于顶轴筒的直径与卡条的宽度总长。
优选的，所述打印组件通过外部气缸设备带动其上下移动完成打印工作。
优选的，所述散热件包括有箱体，所述箱体的前侧为开口式，且箱体与壳体的内部相连通，所述箱体的前侧内部固定设置有导热壳，所述导热壳的前表面中间位置处贯穿安装有导风筒，所述箱体的后侧内部表面固定安装有与导风筒相对应的散热风扇。
优选的，所述导热壳和导风筒均为一种不锈钢材质构件，所述导风筒与导热壳的内部接口处设置有密封垫圈，不锈钢具有很好的导热性能，能够将冷却水的温度传递给风，提高对打印组件的散热效果，密封垫圈能够起到密封作用。
优选的，所述导热壳的上表面设置有进液口，且导热壳的下方一侧面设置有排液口，所述导热壳的内部装有冷却水，进液口便于添加冷却水，排液口便于排出冷却水。
有益效果
本发明提供了一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，与现有技术相比具备以下有益效果：
1、该连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，通过设置防尘组件，当不使用该打印机的喷头时，使喷头移动到壳体中，之后在伺服电机的工作下，能够使盖板将壳体给密封起来，对喷头起到了很好的防尘作用，当使用喷头时，能够将壳体给打开，便于喷头漏出进行打印工作。
2、该连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，通过设置防堵组件，在电动推杆一和电动推杆二以及加热棒的作用下，能够使顶轴筒对喷头的内部进行来回移动，便于将喷头内部的物料给捣通，同时能够使定轴筒在捣动的同时进行旋转，旋转的同时使加热棒工作，能够使喷头内部的物料融化，进而能够提高对喷头内部物料清洁的效果，防止喷头长时间不使用时发生堵塞现象。
3、该连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，通过设置散热件，在散热风扇的作用下，能够对打印完成后的喷头起到很好的散热作用，同时在导热壳内部的冷却水作用下，能够起到水冷作用，使散热风扇吹出的风为冷风，进而提高对喷头的散热效果，延长了其使用寿命。
附图说明
图1为本发明结构的示意图；
图2为本发明防尘件结构的示意图；
图3为本发明防堵组件结构的示意图；
图4为本发明打印组件结构的示意图；
图5为本发明散热件结构的示意图；
图6为本发明散热件组装后的结构示意图。
图中：1、壳体；2、防尘件；21、滑轴；2101、弹簧；22、固定杆；23、调节杆；24、盖板；25、防堵组件；251、顶轴筒；252、加热棒；253、轴承；254、电动推杆一；255、调节轴；256、驱动齿轮；257、定位环；258、电动推杆二；259、齿条块；2510、卡条；26、限位块；27、齿轮盘；28、调节板；29、主齿轮；210、伺服电机；3、打印组件；31、筒体；32、管体；33、喷头；4、散热件；41、箱体；42、导热壳；43、导风筒；44、散热风扇；45、进液口；46、排液口。
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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，包括壳体1，所述壳体1的一侧设置有防尘件2，且壳体1的上表面中间位置处贯穿设置有打印组件3，所述壳体1的后表面设置有散热件4。
请参阅图2，本发明实施例中，所述防尘件2包括有嵌入滑动安装于壳体1一侧上表面中间位置处的滑轴21，所述滑轴21的下端垂直连接有固定杆22，所述固定杆22的下端转动连接有调节杆23，所述壳体1的一侧下表面转动连接有盖板24，所述调节杆23的下端转动连接于盖板24的一侧上表面，所述盖板24的上表面中间位置处设置有与打印组件3相对应的防堵组件25，所述滑轴21的上端外表面套接设置有限位块26，所述壳体1的一侧面转动连接有齿轮盘27，所述齿轮盘27的一侧面边缘处转动连接有调节板28，所述调节板28的上端转动连接于限位块26的一端，所述壳体1的一侧面位于齿轮盘27的前侧位置处转动设置有主齿轮29，所述主齿轮29与齿轮盘27之间为啮接，且主齿轮29的一侧面设置有伺服电机210，所述主齿轮29通过伺服电机210的输出轴驱动连接，所述滑轴21的外表面套接滑动安装有弹簧2101，所述弹簧2101的上下端分别与壳体1的上表面和限位块26的下表面固定连接，弹簧2101对滑轴21起到了稳定作用。
请参阅图3，本发明实施例中，所述防堵组件25包括有贯穿滑动安装于盖板24上表面中间位置处的顶轴筒251，所述顶轴筒251的下端嵌入转动安装有加热棒252，且顶轴筒251的下端外表面套接转动安装有轴承253，所述盖板24的两侧下表面均固定安装有电动推杆一254，两个所述电动推杆一254的输出轴相对的一端均转动连接有调节轴255，两个所述调节轴255的另一端分别转动连接于轴承253的两侧，所述顶轴筒251的外表面位于盖板24的上表面位置处套接滑动安装有驱动齿轮256，所述驱动齿轮256的下表面固定连接有定位环257，所述定位环257套接滑动安装于顶轴筒251的外表面，且定位环257的下侧转动连接于盖板24的上表面，所述盖板24的另一侧上表面固定安装有电动推杆二258，所述电动推杆二258的输出轴水平连接有齿条块259，所述齿条块259与驱动齿轮256之间为啮接，所述顶轴筒251的一侧面固定设置有卡条2510，所述卡条2510的下端滑动穿过盖板24的上表面，所述盖板24的上表面开设有滑槽，所述滑槽的直径大于顶轴筒251的直径和卡条2510的宽度总和，所述驱动齿轮256和定位环257的内部一侧面均开设有与卡条2510相适配的卡槽，所述卡条2510滑动穿过卡槽的内部，卡条2510卡在卡槽中，为了驱动齿轮256能够带动顶轴筒251转动。
请参阅图4，本发明实施例中，所述打印组件3包括有筒体31，所述筒体31滑动穿过壳体1的上表面中间位置处，且筒体31的上端固定连接有管体32，所述管体32的下端固定连接有与顶轴筒251的上端相对应的喷头33，所述喷头33的内部直径大于顶轴筒251的直径与卡条2510的宽度总长，所述打印组件3通过外部气缸设备带动其上下移动完成打印工作。
请参阅图5-6，本发明实施例中，所述散热件4包括有箱体41，所述箱体41的前侧为开口式，且箱体41与壳体1的内部相连通，所述箱体41的前侧内部固定设置有导热壳42，所述导热壳42的前表面中间位置处贯穿安装有导风筒43，所述箱体41的后侧内部表面固定安装有与导风筒43相对应的散热风扇44，所述导热壳42和导风筒43均为一种不锈钢材质构件，所述导风筒43与导热壳42的内部接口处设置有密封垫圈，不锈钢具有很好的导热性能，能够将冷却水的温度传递给风，提高对打印组件3的散热效果，密封垫圈能够起到密封作用，所述导热壳42的上表面设置有进液口45，且导热壳42的下方一侧面设置有排液口46，所述导热壳42的内部装有冷却水，进液口45便于添加冷却水，排液口46便于排出冷却水。
本发明中，电动推杆一254和电动推杆二258的型号均为SDL/SD，为单程式，伺服电机210的型号为CH/V。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
防尘工作：接通伺服电机210的电源，伺服电机210带动其输出轴的主齿轮29转动，主齿轮29带动与其啮接的齿轮盘27转动，齿轮盘27带动调节板28做偏心运动，在调节板28的活动连接下，调节板28就会带动限位块26上的滑轴21上下滑动，滑轴21就会带动固定杆22上下滑动，在盖板24的转动连接和调节杆23的活动连接下，当固定杆22向下移动时，固定杆22能够使调节杆23将盖板24给撑开，将打印组件3给漏出来，之后使外界的气缸设备带动打印组件3上下移动，完成打印工作，打印完毕后，让气缸带动打印组件3回到壳体1的内部，并且使伺服电机210反转，这样固定杆22就会向上滑动，固定杆22的就会使调节杆23带动盖板24转动，让盖板24将壳体1的下侧给盖住，进而起到了防尘效果。
防堵工作：在两个电动推杆一254的工作下，两个电动推杆一254分别带动两个调节轴255移动，然后在顶轴筒251的滑动连接下，两个调节轴255就会带动轴承253上的顶轴筒251上下移动，使顶轴筒251的上端插入到喷头33的内部来回移动，将物料给捣通，进一步，使电动推杆二258工作，电动推杆二258带动齿条块259来回移动，由于顶轴筒251上的卡条2510是滑动穿过驱动齿轮256内部的卡槽中，因此齿条块259移动时带动与其啮接的驱动齿轮256反复转动，驱动齿轮256带动顶轴筒251反复转动，使其更好的将喷头33内部的物料给捣通，之后在加热棒252的加热下，能够对喷头33内部的物料进行融化，使其流出来，防止喷头33的内部发生堵塞现象。
散热工作：散热风扇44吹出风，经过导风筒43的内部吹向打印组件3，对打印后的打印组件3进行散热工作，进一步，由于导热壳42的内部装有冷却水，而导热壳42和导风筒43均为不锈钢材质构件，而不锈钢具有很好的导热性，因此导风筒43能够将冷却水的温度传递给风，使导风筒43中吹出的风为冷风，进而提高了对打印组件3的散热效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (10)

1.一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)的一侧设置有防尘件(2)，且壳体(1)的上表面中间位置处贯穿设置有打印组件(3)，所述壳体(1)的后表面设置有散热件(4)；
所述防尘件(2)包括有嵌入滑动安装于壳体(1)一侧上表面中间位置处的滑轴(21)，所述滑轴(21)的下端垂直连接有固定杆(22)，所述固定杆(22)的下端转动连接有调节杆(23)，所述壳体(1)的一侧下表面转动连接有盖板(24)，所述调节杆(23)的下端转动连接于盖板(24)的一侧上表面，所述盖板(24)的上表面中间位置处设置有与打印组件(3)相对应的防堵组件(25)，所述滑轴(21)的上端外表面套接设置有限位块(26)，所述壳体(1)的一侧面转动连接有齿轮盘(27)，所述齿轮盘(27)的一侧面边缘处转动连接有调节板(28)，所述调节板(28)的上端转动连接于限位块(26)的一端，所述壳体(1)的一侧面位于齿轮盘(27)的前侧位置处转动设置有主齿轮(29)，所述主齿轮(29)与齿轮盘(27)之间为啮接，且主齿轮(29)的一侧面设置有伺服电机(210)，所述主齿轮(29)通过伺服电机(210)的输出轴驱动连接。
2.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，其特征在于：所述滑轴(21)的外表面套接滑动安装有弹簧(2101)，所述弹簧(2101)的上下端分别与壳体(1)的上表面和限位块(26)的下表面固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，其特征在于：所述防堵组件(25)包括有贯穿滑动安装于盖板(24)上表面中间位置处的顶轴筒(251)，所述顶轴筒(251)的下端嵌入转动安装有加热棒(252)，且顶轴筒(251)的下端外表面套接转动安装有轴承(253)，所述盖板(24)的两侧下表面均固定安装有电动推杆一(254)，两个所述电动推杆一(254)的输出轴相对的一端均转动连接有调节轴(255)，两个所述调节轴(255)的另一端分别转动连接于轴承(253)的两侧。
4.根据权利要求3所述的一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，其特征在于：所述顶轴筒(251)的外表面位于盖板(24)的上表面位置处套接滑动安装有驱动齿轮(256)，所述驱动齿轮(256)的下表面固定连接有定位环(257)，所述定位环(257)套接滑动安装于顶轴筒(251)的外表面，且定位环(257)的下侧转动连接于盖板(24)的上表面，所述盖板(24)的另一侧上表面固定安装有电动推杆二(258)，所述电动推杆二(258)的输出轴水平连接有齿条块(259)，所述齿条块(259)与驱动齿轮(256)之间为啮接。
5.根据权利要求4所述的一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，其特征在于：所述顶轴筒(251)的一侧面固定设置有卡条(2510)，所述卡条(2510)的下端滑动穿过盖板(24)的上表面，所述盖板(24)的上表面开设有滑槽，所述滑槽的直径大于顶轴筒(251)的直径和卡条(2510)的宽度总和，所述驱动齿轮(256)和定位环(257)的内部一侧面均开设有与卡条(2510)相适配的卡槽，所述卡条(2510)滑动穿过卡槽的内部。
6.根据权利要求4所述的一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，其特征在于：所述打印组件(3)包括有筒体(31)，所述筒体(31)滑动穿过壳体(1)的上表面中间位置处，且筒体(31)的上端固定连接有管体(32)，所述管体(32)的下端固定连接有与顶轴筒(251)的上端相对应的喷头(33)，所述喷头(33)的内部直径大于顶轴筒(251)的直径与卡条(2510)的宽度总长。
7.根据权利要求6所述的一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，其特征在于：所述打印组件(3)通过外部气缸设备带动其上下移动完成打印工作。
8.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，其特征在于：所述散热件(4)包括有箱体(41)，所述箱体(41)的前侧为开口式，且箱体(41)与壳体(1)的内部相连通，所述箱体(41)的前侧内部固定设置有导热壳(42)，所述导热壳(42)的前表面中间位置处贯穿安装有导风筒(43)，所述箱体(41)的后侧内部表面固定安装有与导风筒(43)相对应的散热风扇(44)。
9.根据权利要求8所述的一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，其特征在于：所述导热壳(42)和导风筒(43)均为一种不锈钢材质构件，所述导风筒(43)与导热壳(42)的内部接口处设置有密封垫圈。
10.根据权利要求8所述的一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头装置，其特征在于：所述导热壳(42)的上表面设置有进液口(45)，且导热壳(42)的下方一侧面设置有排液口(46)，所述导热壳(42)的内部装有冷却水。
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