CN114474729A - 一种新型螺杆式快速3d打印头 - Google Patents

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童亚
李锋
马全
盘海峰
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Abstract

本发明公开了一种新型螺杆式快速3D打印头，包括喷嘴，喷嘴的顶端焊接有料箱，料箱底部的两侧均连通有输送筒，输送筒的底部通过螺栓连接有伺服电机，伺服电机的转轴贯穿至输送筒的内腔并固定连接有驱动杆，驱动杆的表面焊接有输送叶片。本发明的有益效果：本发明设置有喷嘴、料箱、输送筒、伺服电机、驱动杆、输送叶片、供料管、电磁阀、清洁机构和控制器的配合具备出料高效均匀及能够对打印头的内壁进行定时清理的优点，设置有两组输料筒，其中一输料筒内螺杆损坏时，不会影响另一输料筒正常输料，这样不会整体工作，不需要在打印过程中突然暂停，这样提高了打印效率。

Description

一种新型螺杆式快速3D打印头
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体为一种新型螺杆式快速3D打印头。
背景技术
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件，该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
现有的螺杆式3D打印头在使用过程中，通常只具有一个螺杆，导致当螺杆发生故障时，需要对打印头进行拆卸维修后才能继续打印，该方式费时费力，同时出料效率低，无法满足使用者的需求，且由于结构单一，不能定时对打印头的内壁进行清洁处理，降低了螺杆式3D打印头的适用性。
因此，对于上述问题有必要提出一种新型螺杆式快速3D打印头。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供了一种新型螺杆式快速3D打印头，以解决上述问题。
一种新型螺杆式快速3D打印头，包括喷嘴，所述喷嘴的顶端焊接有料箱，所述料箱底部的两侧均连通有输送筒，所述输送筒的底部通过螺栓连接有伺服电机，所述伺服电机的转轴贯穿至输送筒的内腔并固定连接有驱动杆，所述驱动杆的表面焊接有输送叶片，所述输送筒靠近喷嘴的一侧连通有供料管，所述供料管的表面固定连接有电磁阀，所述供料管靠近喷嘴的一端与喷嘴相连通，所述喷嘴内腔的顶部设置有清洁机构，所述料箱的右侧铆接有控制器。
优选的，所述清洁机构包括电动推杆，所述电动推杆的顶端通过螺栓与喷嘴的内壁固定连接，所述电动推杆的底端固定连接有刮板，所述刮板的底部固定连接有锥形块，所述喷嘴的内腔焊接有隔板，所述电动推杆的底端贯穿隔板，所述控制器的输出端与电动推杆单向电连接。
优选的，所述料箱顶部的两侧均连通有连接杆，所述连接杆的顶端焊接有第一法兰。
优选的，所述料箱右侧的顶部连通有进料管，所述进料管的右侧焊接有第二法兰。
优选的，所述输送筒靠近喷嘴的一侧焊接有加强筋，所述加强筋的顶部与料箱焊接。
优选的，所述料箱的前侧通过螺栓连接有检修板，所述控制器的输出端分别与伺服电机和电磁阀单向电连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明设置有喷嘴、料箱、输送筒、伺服电机、驱动杆、输送叶片、供料管、电磁阀、清洁机构和控制器的配合，使得出料高效均匀及能够对打印头的内壁进行定时清理的优点，设置有两组输料筒，其中一输料筒内螺杆损坏时，不会影响另一输料筒正常输料，这样不会整体工作，不需要在打印过程中突然暂停，这样提高了打印效率。
附图说明
图1为本发明的螺杆式快速3D打印头剖视结构图；
图2为本发明输送筒结构立体剖视示意图；
图3为本发明喷嘴结构立体剖视示意图；
图4为本发明结构立体图；
图5为本发明结构立体仰视图。
图中附图标记：1、喷嘴；2、料箱；3、输送筒；4、伺服电机；5、驱动杆；6、输送叶片；7、供料管；8、电磁阀；9、清洁机构；10、控制器；11、电动推杆；12、刮板；13、锥形块；14、隔板；15、连接杆；16、第一法兰；17、进料管；18、第二法兰；19、加强筋；20、检修板。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1并结合图2至图5所示，一种新型螺杆式快速3D打印头，包括喷嘴1，喷嘴1的顶端焊接有料箱2，料箱2顶部的两侧均连通有连接杆15，连接杆15的顶端焊接有第一法兰16，法兰又叫法兰凸缘盘或突缘，法兰是轴与轴之间相互连接的零件，用于管端之间的连接；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，通过设置连接杆15和第一法兰16，方便使用者对料箱2与外界的行走机构之间进行连接固定，料箱2右侧的顶部连通有进料管17，进料管17的右侧焊接有第二法兰18，料箱2的前侧通过螺栓连接有检修板20，通过设置检修板20，方便使用者对料箱2的内壁进行清理，料箱2底部的两侧均连通有输送筒3，输送筒3靠近喷嘴1的一侧焊接有加强筋19，在结构设计过程中，可能出现结构体悬出面过大，或跨度过大的情况，在这样的情况下，结构件本身的连接面能承受的负荷有限，则在两结合体的公共垂直面上增加一块加强板，俗称加强筋19，以增加结合面的强度，通过设置加强筋19，增加了输送筒3的稳定性，加强筋19的顶部与料箱2焊接。
输送筒3的底部通过螺栓连接有伺服电机4，伺服电机4可以控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，伺服电机4转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，伺服电机4的转轴贯穿至输送筒3的内腔并固定连接有驱动杆5，驱动杆5的表面焊接有输送叶片6，输送筒3靠近喷嘴1的一侧连通有供料管7，供料管7的表面固定连接有电磁阀8，供料管7靠近喷嘴1的一端与喷嘴1相连通。
喷嘴1内腔的顶部设置有清洁机构9，清洁机构9包括电动推杆11，电动推杆11又名直线驱动器，主要是由电机推杆和控制装置等机构组成的一种新型直线执行机构，可以认为是旋转电机在结构方面的一种延伸，电动推杆11的顶端通过螺栓与喷嘴1的内壁固定连接，电动推杆11的底端固定连接有刮板12，刮板12的底部固定连接有锥形块13，通过设置电动推杆11、刮板12和锥形块13，可以对喷嘴1的内壁进行清洁处理，避免产生堵塞现象，喷嘴1的内腔焊接有隔板14，电动推杆11的底端贯穿隔板14，通过设置隔板14，可以对电动推杆11进行保护，控制器10的输出端与电动推杆11单向电连接，料箱2的右侧铆接有控制器10，控制器10的输出端分别与伺服电机4和电磁阀8单向电连接。
本发明螺杆式快速3D打印头，通过喷嘴1、料箱2、输送筒3、伺服电机4、驱动杆5、输送叶片6、供料管7、电磁阀8、清洁机构9和控制器10的配合，使得出料高效均匀及能够对打印头的内壁进行定时清理的优点，设置有两组输料筒，其中一输料筒内螺杆损坏时，不会影响另一输料筒正常输料，这样不会整体工作，不需要在打印过程中突然暂停，这样提高了打印效率。
工作原理：
料箱2通过连接杆15固定在打印设备上，注料泵连接进料管17，向料箱内注入糊状打印料，打印工作时通过控制器10开启伺服电机(根据使用情况开启左侧的伺服电机4、右侧的伺服电机4或两侧同时开启)和电磁阀8，伺服电机4带动输送筒3的输送叶片6，在输送叶片6的螺旋输料作用下使得糊状打印料通过供料管7进入喷嘴1内，然后从喷嘴1的出口流出糊状打印料。
在打印工作过程中如其中一侧输料筒3和伺服电机4损坏，控制器10关闭的其中一侧电磁阀8，同时控制器10开启另一侧电磁阀8，控制器10控制另一侧的伺服电机4运转，伺服电机4的转轴带动驱动杆5和输送叶片6旋转，糊状打印料通过另一侧的输送筒3和供料管7输送至喷嘴1的内腔，从而开始打印工作，这样不会影响整体打印工作。
打印完成后，如长时间没有使用，糊状打印料存放在喷嘴内硬化或打印料存放久了，需要进行清理，则通过控制器10控制电动推杆11伸长，电动推杆11带动刮板12和锥形块13移动，刮板12和锥形块13对喷嘴1内壁的物料进行刮除清理，物料在锥形块13的挤压下排放出喷嘴1，从而完成清洁工作。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种新型螺杆式快速3D打印头，包括喷嘴(1)，其特征在于：所述喷嘴(1)的顶端焊接有料箱(2)，所述料箱(2)底部的两侧均连通有输送筒(3)，所述输送筒(3)的底部通过螺栓连接有伺服电机(4)，所述伺服电机(4)的转轴贯穿至输送筒(3)的内腔并固定连接有驱动杆(5)，所述驱动杆(5)的表面焊接有输送叶片(6)，所述输送筒(3)靠近喷嘴(1)的一侧连通有供料管(7)，所述供料管(7)的表面固定连接有电磁阀(8)，所述供料管(7)靠近喷嘴(1)的一端与喷嘴(1)相连通，所述喷嘴(1)内腔的顶部设置有清洁机构(9)，所述料箱(2)的右侧铆接有控制器(10)。
2.如权利要求1所述的一种新型螺杆式快速3D打印头，其特征在于：所述清洁机构(9)包括电动推杆(11)，所述电动推杆(11)的顶端通过螺栓与喷嘴(1)的内壁固定连接，所述电动推杆(11)的底端固定连接有刮板(12)，所述刮板(12)的底部固定连接有锥形块(13)，所述喷嘴(1)的内腔焊接有隔板(14)，所述电动推杆(11)的底端贯穿隔板(14)，所述控制器(10)的输出端与电动推杆(11)单向电连接。
3.如权利要求1所述的一种新型螺杆式快速3D打印头，其特征在于：所述料箱(2)顶部的两侧均连通有连接杆(15)，所述连接杆(15)的顶端焊接有第一法兰(16)。
4.如权利要求1所述的一种新型螺杆式快速3D打印头，其特征在于：所述料箱(2)右侧的顶部连通有进料管(17)，所述进料管(17)的右侧焊接有第二法兰(18)。
5.如权利要求1所述的一种新型螺杆式快速3D打印头，其特征在于：所述输送筒(3)靠近喷嘴(1)的一侧焊接有加强筋(19)，所述加强筋(19)的顶部与料箱(2)焊接。
6.如权利要求1所述的一种新型螺杆式快速3D打印头，其特征在于：所述料箱(2)的前侧通过螺栓连接有检修板(20)，所述控制器(10)的输出端分别与伺服电机(4)和电磁阀(8)单向电连接。
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