CN114789556A - 一种可拆卸式具有双打印头的高温3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机，属于打印设备领域，包括机架，机架上装配有打印头，打印头的下端设置有金属盘，金属盘上设置有用于卡紧打印头的锁紧机构，金属盘的内部开设有螺旋孔，金属盘的上端固定安装有进液管以及与进液管错开的出液管，螺旋孔的两端分别固定连接于进液管的一端与出液管的一端，机架的上端设置有悬吊机构，进液管的一端设置有与出液管一端连接的热交换机构，金属盘的下端开设有螺旋槽，螺旋槽的内侧固定安装有金属网，锁紧机构包括转动安装在金属盘上的两个旋转轴，它可以实现通过冷却液周向环绕3D打印机并吸收3D打印机上的热量，来方便3D打印机的热量沿周向散失。

Description

一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机

技术领域

本发明涉及打印设备领域，更具体地说，涉及一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机。

背景技术

如授权公告号为CN111941844A所公开的一种液冷快拆式双头3D打印机，包括打印头系统、左快拆打印头、第一触点接口、散热铜块、喉管、加热块、喷头、右快拆打印头、打印头组件、核心液冷板、第一电机、第二电机、制冷散热片、微型风扇、风道、第二触点接口、第三触点接口、第一导热凹槽、第二导热凹槽、导热硅片、第一高压密封圈、第二高压密封圈、第一冷热交换区、第二冷热交换区、第一出液口、第一入液口、第二出液口、第二入液口、第三出液口、第三入液口、液体泵组件、水箱、泵体、第四入液口、第四出液口、热交换系统、热交换器、风扇、第五入液口、第五出液口、高温柔性输送管道组件、第一输送管道、第二输送管道、第三输送管道、轴系统、X轴和Y轴，其虽然在打印头内部设有液冷系统，缓解散热风扇带来的震动，同时保护打印头内部零件有效的散热，在高温环境下打印时对吸入的热空气进行冷却吹出，解决了现有打印机在高温状态下运行，极易对驱动电机造成损坏，直接影响所打印产品质量与打印机使用寿命的问题；

但是并未解决现有3D打印机在通过液冷方式进行散热的过程中，打印头上的部分热量传递给位于其一侧的核心液冷板，通过热交换系统带走核心液冷板上的热量，而打印头远离核心液冷板的一侧很难将热量传递给核心液冷板，使得打印头只有靠近核心液冷板的一侧便于散热，造成3D打印机不便于周向散热的问题，为此我们提出一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机，它可以实现通过冷却液周向环绕3D打印机并吸收3D打印机上的热量，来方便3D打印机的热量沿周向散失。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机，包括机架，所述机架上装配有打印头，所述打印头的下端设置有金属盘，所述金属盘上设置有用于卡紧打印头的锁紧机构，所述金属盘的内部开设有螺旋孔，所述金属盘的上端固定安装有进液管以及与进液管错开的出液管，所述螺旋孔的两端分别固定连接于进液管的一端与出液管的一端，所述机架的上端设置有悬吊机构，所述进液管的一端设置有与出液管一端连接的热交换机构。

进一步的，所述金属盘的下端开设有螺旋槽，所述螺旋槽的内侧固定安装有金属网。

进一步的，所述锁紧机构包括转动安装在金属盘上的两个旋转轴，所述旋转轴的外侧铰接有相互对称的两个卡箍。

进一步的，所述热交换机构包括固定连接于进液管一端的冷却液箱，所述进液管的外侧设置有与冷却液箱一侧固定连接的输送泵，所述冷却液箱的外侧沿水平阵列设置有多个波形板，所述波形板的上端固定安装有风扇。

进一步的，所述悬吊机构包括固定安装在机架上端的弧形架，所述弧形架内部的上壁设置有伸缩机构，所述弧形架通过伸缩机构连接有转动座，所述转动座远离弧形架的一端转动安装有收卷轮。

进一步的，所述伸缩机构包括固定安装在弧形架内部上壁的支撑筒，所述支撑筒远离弧形架的一端插接有套筒，所述套筒的内部插接有皮筋，且所述皮筋的两端分别固定连接于弧形架一侧与转动座上端。

进一步的，所述套筒的下端与转动座的上端之间通过设置有轴承转动连接，所述转动座的一端与收卷轮的外侧之间通过设置有主轴转动连接，所述主轴的一端设置有卷绕机构。

进一步的，所述卷绕机构包括固定安装在主轴一端的加强环，所述加强环的外侧固定安装有发条，所述发条远离加强环的一端滑动连接于转动座的一侧，所述转动座上设置有用于调节发条的调节机构。

进一步的，所述调节机构包括开设在转动座一侧的滑槽，所述滑槽的内部滑动安装有滑块，所述滑块的一端延伸出滑槽内部且固定连接于发条的一端，所述滑块上螺纹安装有锁紧螺栓。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案打印头的温度升高时，打印头和金属盘出现温差，使得打印头的热量传递给金属盘，通过金属盘环绕在打印头外侧的结构特性作用，便于打印头上的热量周向散失，同时进液管和出液管向螺旋孔中灌注冷却液，通过螺旋孔呈螺旋状的结构特性作用，便于冷却液与金属盘的接触面积增大，从而通过冷却液周向环绕3D打印机并吸收3D打印机上的热量，来方便3D打印机的热量沿周向散失，便于减少3D打印机上残余的热量；

（2）本方案当金属盘温度升高时，通过螺旋槽流通空气，使得气流沿着金属盘周向流动，来将金属盘的热量沿周向散失到空气中，同时通过金属网传递金属盘的热量，并且增大螺旋槽与空气的接触面积，来提高金属盘的散热效率；

（3）本方案当进液管和出液管被打印头牵引时，进液管和出液管在冷却液的重力作用下下坠，通过弧形架上的收卷轮支撑进液管和出液管，来将进液管和出液管悬吊在机架上，使得进液管和出液管的高度大于打印头的高度，减少进液管和出液管阻碍打印头打印的情况发生，并且进液管和出液管拉动转动座转动一定角度，使得进液管和出液管能够朝向打印头，缓解进液管和出液管被牵引时所受的压折作用；

（4）本方案当主轴转动时，打印头远离转动座，进液管和出液管带动主轴正转，主轴带动发条卷绕，发条上的弹性势能增大，使得进液管和出液管位于机架上的部分伸长，反之，打印头靠近转动座，通过发条的弹性势能驱动主轴反转，来卷绕进液管和出液管，便于收缩进液管和出液管位于机架上的部分，减少进液管和出液管下坠并阻碍打印头打印的情况发生；

（5）本方案当卷绕机构工作时，通过正转锁紧螺栓，锁紧螺栓离开滑槽内壁，使得滑块能够沿着滑槽内壁自由滑动，来带动发条升降，发条的松紧程度改变，反之，反转锁紧螺栓，直至锁紧螺栓抵紧滑槽内壁，从而滑块在摩擦作用下被锁死在滑槽内部，便于通过滑块调节发条的松紧程度，能够控制发条卷绕进液管和出液管的松紧程度。

附图说明

图1为本发明的主视的结构示意图；

图2为本发明的金属盘的主视结构示意图；

图3为本发明的金属盘的仰视结构示意图；

图4为本发明的金属盘的剖视结构示意图；

图5为本发明的弧形架的侧视结构示意图;

图6为本发明的转动座的主视结构示意图；

图7为本发明的滑块的主视结构示意图；

图8为本发明的伸缩机构的剖视结构示意图;

图9为本发明的冷却液箱的侧视结构示意图。

图中标号说明：

1、机架；2、打印头；3、金属盘；4、螺旋孔；5、进液管；6、出液管；7、螺旋槽；8、金属网；9、旋转轴；10、卡箍；11、弧形架；12、轴承；13、转动座；14、主轴；15、收卷轮；16、发条；17、加强环；18、滑槽；19、滑块；20、锁紧螺栓；21、冷却液箱；22、输送泵；23、波形板；24、风扇；25、皮筋；26、支撑筒；27、套筒。

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：

请参阅图1-9，一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机，包括机架1，机架1包括三维位移系统，此技术方案为现有技术，图中未画出，机架1上装配有打印头2，打印头2上设置有供料系统以及与供料系统连接的高温成型系统，此技术方案为现有技术，图中未画出，打印头2的下端设置有金属盘3，金属盘3呈环形，金属盘3上设置有用于卡紧打印头2的锁紧机构，金属盘3的内部开设有螺旋孔4，金属盘3的上端固定安装有进液管5以及与进液管5错开的出液管6，螺旋孔4的两端分别固定连接于进液管5的一端与出液管6的一端，机架1的上端设置有悬吊机构，进液管5的一端设置有与出液管6一端连接的热交换机构，工作时，通过供料系统向打印头2中输送物料，再通过高温成型系统加热打印头2中的物料，打印头2的温度升高，打印头2和金属盘3出现温差，使得打印头2的热量传递给金属盘3，通过金属盘3环绕在打印头2外侧的结构特性作用，便于打印头2上的热量周向散失，同时进液管5和出液管6向螺旋孔4中灌注冷却液，通过螺旋孔4呈螺旋状的结构特性作用，便于冷却液与金属盘3的接触面积增大，从而通过冷却液周向环绕3D打印机并吸收3D打印机上的热量，来方便3D打印机的热量沿周向散失，便于减少3D打印机上残余的热量。

参阅图1和图9，热交换机构包括固定连接于进液管5一端的冷却液箱21，进液管5的外侧设置有与冷却液箱21一侧固定连接的输送泵22，冷却液箱21的外侧沿水平阵列设置有多个波形板23，波形板23的上端固定安装有风扇24，当打印头2工作时，通过输送泵22将冷却液箱21中的冷却液泵送进进液管5中，并且冷却液流入螺旋孔4中，再沿着出液管6流回冷却液箱21内部，同时通过风扇24制造气流，来带走冷却液箱21和波形板23的热量，从而降低冷却液的温度。

参阅图1、图3和图4，金属盘3的下端开设有螺旋槽7，螺旋槽7的内侧固定安装有金属网8，当金属盘3温度升高时，通过螺旋槽7流通空气，使得气流沿着金属盘3周向流动，来将金属盘3的热量沿周向散失到空气中，同时通过金属网8传递金属盘3的热量，并且增大螺旋槽7与空气的接触面积，来提高金属盘3的散热效率。

参阅图1和图5，悬吊机构包括固定安装在机架1上端的弧形架11，弧形架11内部的上壁设置有伸缩机构，弧形架11通过伸缩机构连接有转动座13，转动座13远离弧形架11的一端转动安装有收卷轮15，当进液管5和出液管6被打印头2牵引时，进液管5和出液管6在冷却液的重力作用下下坠，通过弧形架11上的收卷轮15支撑进液管5和出液管6，来将进液管5和出液管6悬吊在机架1上，使得进液管5和出液管6的高度大于打印头2的高度，减少进液管5和出液管6阻碍打印头2打印的情况发生，并且进液管5和出液管6拉动转动座13转动一定角度，使得进液管5和出液管6能够朝向打印头2，缓解进液管5和出液管6被牵引时所受的压折作用。

参阅图5和图8，伸缩机构包括固定安装在弧形架11内部上壁的支撑筒26，支撑筒26远离弧形架11的一端插接有套筒27，套筒27的内部插接有皮筋25，且皮筋25的两端分别固定连接于弧形架11一侧与转动座13上端，当悬吊机构工作时，进液管5和出液管6下拉转动座13，转动座13拉动皮筋25和套筒27，使得皮筋25的弹性势能增大，并且套筒27带动转动座13沿着支撑筒26的内壁下滑，来延长进液管5和出液管6的长度，便于缓解进液管5和出液管6被牵引时所受的拉伸作用，减少进液管5和出液管6被拉断的情况发生，直至皮筋25在自身弹性势能作用下拉动转动座13上升，从而转动座13复位。

参阅图5和图6，套筒27的下端与转动座13的上端之间通过设置有轴承12转动连接，转动座13的一端与收卷轮15的外侧之间通过设置有主轴14转动连接，主轴14的一端设置有卷绕机构，当伸缩机构工作时，进液管5和出液管6被牵引，使得进液管5和出液管6拉动收卷轮15旋转，收卷轮15围绕主轴14转动。

参阅图5和图6，卷绕机构包括固定安装在主轴14一端的加强环17，加强环17的外侧固定安装有发条16，发条16远离加强环17的一端滑动连接于转动座13的一侧，转动座13上设置有用于调节发条16的调节机构，当主轴14转动时，打印头2远离转动座13，进液管5和出液管6带动主轴14正转，主轴14带动发条16卷绕，发条16上的弹性势能增大，使得进液管5和出液管6位于机架1上的部分伸长，反之，打印头2靠近转动座13，通过发条16的弹性势能驱动主轴14反转，来卷绕进液管5和出液管6，便于收缩进液管5和出液管6位于机架1上的部分，减少进液管5和出液管6下坠并阻碍打印头2打印的情况发生。

参阅图5、图6和图7，调节机构包括开设在转动座13一侧的滑槽18，滑槽18的内部滑动安装有滑块19，滑块19的一端延伸出滑槽18内部且固定连接于发条16的一端，滑块19上螺纹安装有锁紧螺栓20，当卷绕机构工作时，通过正转锁紧螺栓20，锁紧螺栓20离开滑槽18内壁，使得滑块19能够沿着滑槽18内壁自由滑动，来带动发条16升降，发条16的松紧程度改变，反之，反转锁紧螺栓20，直至锁紧螺栓20抵紧滑槽18内壁，从而滑块19在摩擦作用下被锁死在滑槽18内部，便于通过滑块19调节发条16的松紧程度，能够控制发条16卷绕进液管5和出液管6的松紧程度。

参阅图1和图2，锁紧机构包括转动安装在金属盘3上的两个旋转轴9，旋转轴9的外侧铰接有相互对称的两个卡箍10，最后，需要拆卸金属盘3时，通过打开两个卡箍10，即可便于拆下金属盘3，反之，通过转动旋转轴9，来带动卡箍10转动到适配打印头2的位置，再通过卡箍10锁紧打印头2，便于安装金属盘3。

工作原理：工作时，通过供料系统向打印头2中输送物料，再通过高温成型系统加热打印头2中的物料，打印头2的温度升高，打印头2和金属盘3出现温差，使得打印头2的热量传递给金属盘3，通过金属盘3环绕在打印头2外侧的结构特性作用，便于打印头2上的热量周向散失，同时进液管5和出液管6向螺旋孔4中灌注冷却液，通过螺旋孔4呈螺旋状的结构特性作用，便于冷却液与金属盘3的接触面积增大，从而通过冷却液周向环绕3D打印机并吸收3D打印机上的热量，来方便3D打印机的热量沿周向散失，便于减少3D打印机上残余的热量。

当金属盘3温度升高时，通过螺旋槽7流通空气，使得气流沿着金属盘3周向流动，来将金属盘3的热量沿周向散失到空气中，同时通过金属网8传递金属盘3的热量，并且增大螺旋槽7与空气的接触面积，来提高金属盘3的散热效率。

当进液管5和出液管6被打印头2牵引时，进液管5和出液管6在冷却液的重力作用下下坠，通过弧形架11上的收卷轮15支撑进液管5和出液管6，来将进液管5和出液管6悬吊在机架1上，使得进液管5和出液管6的高度大于打印头2的高度，减少进液管5和出液管6阻碍打印头2打印的情况发生，并且进液管5和出液管6拉动转动座13转动一定角度，使得进液管5和出液管6能够朝向打印头2，缓解进液管5和出液管6被牵引时所受的压折作用。

当主轴14转动时，打印头2远离转动座13，进液管5和出液管6带动主轴14正转，主轴14带动发条16卷绕，发条16上的弹性势能增大，使得进液管5和出液管6位于机架1上的部分伸长，反之，打印头2靠近转动座13，通过发条16的弹性势能驱动主轴14反转，来卷绕进液管5和出液管6，便于收缩进液管5和出液管6位于机架1上的部分，减少进液管5和出液管6下坠并阻碍打印头2打印的情况发生。

当卷绕机构工作时，通过正转锁紧螺栓20，锁紧螺栓20离开滑槽18内壁，使得滑块19能够沿着滑槽18内壁自由滑动，来带动发条16升降，发条16的松紧程度改变，反之，反转锁紧螺栓20，直至锁紧螺栓20抵紧滑槽18内壁，从而滑块19在摩擦作用下被锁死在滑槽18内部，便于通过滑块19调节发条16的松紧程度，能够控制发条16卷绕进液管5和出液管6的松紧程度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）上装配有打印头（2），所述打印头（2）的下端设置有金属盘（3），所述金属盘（3）上设置有用于卡紧打印头（2）的锁紧机构，所述金属盘（3）的内部开设有螺旋孔（4），所述金属盘（3）的上端固定安装有进液管（5）以及与进液管（5）错开的出液管（6），所述螺旋孔（4）的两端分别固定连接于进液管（5）的一端与出液管（6）的一端，所述机架（1）的上端设置有悬吊机构，所述进液管（5）的一端设置有与出液管（6）一端连接的热交换机构。

2.根据权利要求1所述的一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机，其特征在于：所述金属盘（3）的下端开设有螺旋槽（7），所述螺旋槽（7）的内侧固定安装有金属网（8）。

3.根据权利要求1所述的一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机，其特征在于：所述锁紧机构包括转动安装在金属盘（3）上的两个旋转轴（9），所述旋转轴（9）的外侧铰接有相互对称的两个卡箍（10）。

4.根据权利要求1所述的一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机，其特征在于：所述热交换机构包括固定连接于进液管（5）一端的冷却液箱（21），所述进液管（5）的外侧设置有与冷却液箱（21）一侧固定连接的输送泵（22），所述冷却液箱（21）的外侧沿水平阵列设置有多个波形板（23），所述波形板（23）的上端固定安装有风扇（24）。

5.根据权利要求1所述的一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机，其特征在于：所述悬吊机构包括固定安装在机架（1）上端的弧形架（11），所述弧形架（11）内部的上壁设置有伸缩机构，所述弧形架（11）通过伸缩机构连接有转动座（13），所述转动座（13）远离弧形架（11）的一端转动安装有收卷轮（15）。

6.根据权利要求5所述的一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机，其特征在于：所述伸缩机构包括固定安装在弧形架（11）内部上壁的支撑筒（26），所述支撑筒（26）远离弧形架（11）的一端插接有套筒（27），所述套筒（27）的内部插接有皮筋（25），且所述皮筋（25）的两端分别固定连接于弧形架（11）一侧与转动座（13）上端。

7.根据权利要求6所述的一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机，其特征在于：所述套筒（27）的下端与转动座（13）的上端之间通过设置有轴承（12）转动连接，所述转动座（13）的一端与收卷轮（15）的外侧之间通过设置有主轴（14）转动连接，所述主轴（14）的一端设置有卷绕机构。

8.根据权利要求7所述的一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机，其特征在于：所述卷绕机构包括固定安装在主轴（14）一端的加强环（17），所述加强环（17）的外侧固定安装有发条（16），所述发条（16）远离加强环（17）的一端滑动连接于转动座（13）的一侧，所述转动座（13）上设置有用于调节发条（16）的调节机构。

9.根据权利要求8所述的一种可拆卸式具有双打印头的高温3D打印机，其特征在于：所述调节机构包括开设在转动座（13）一侧的滑槽（18），所述滑槽（18）的内部滑动安装有滑块（19），所述滑块（19）的一端延伸出滑槽（18）内部且固定连接于发条（16）的一端，所述滑块（19）上螺纹安装有锁紧螺栓（20）。

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