CN116604819B - 砂型3d打印机的喷头清洁装置及清洁方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于3D打印技术领域，提供了一种砂型3D打印机的喷头清洁装置及清洁方法，其中喷头清洁装置包括：清洁斗，具有顶部敞口，底部设置有排放口；雾化喷嘴，设置在所述清洁斗的底部；密封装置，可将置于所述顶部敞口中的喷墨装置密封在所述清洁斗中；刮板组件，设置在所述清洁斗的一侧；以及吸除装置，设置在所述清洁斗的另一侧，用于吸除喷墨装置底部残留的清洗液。本发明能够对喷头进行全面清洁，从而提高了清洁效果。

Description

砂型3D打印机的喷头清洁装置及清洁方法

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种砂型3D打印机的喷头清洁装置及清洁方法。

背景技术

在砂型3D打印过程中，喷头需要定期进行清洗，以保持喷墨的顺畅、有效。现在的清洗方式是利用气压将墨水挤出，再用浸有清洗液的刮板将被挤出的墨水刮除，该方法存在的弊端是清洗刮板没有完全浸入清洗液，使得刮板上有些部位是干的，从而导致刮板对喷头的清洁不够全面，清洁效果较差。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种砂型3D打印机的喷头清洁装置及清洁方法，以提高对喷头的清洁效果。

第一方面，本发明提供一种砂型3D打印机的喷头清洁装置，包括：清洁斗，具有顶部敞口，底部设置有排放口；雾化喷嘴，设置在所述清洁斗的底部；密封装置，可将置于所述顶部敞口中的喷墨装置密封在所述清洁斗中；刮板组件，设置在所述清洁斗的一侧；以及吸除装置，设置在所述清洁斗的另一侧，用于吸除喷墨装置底部残留的清洗液。

优选地，所述密封装置包括：环形框，设置在所述顶部敞口处，具有中空的容纳腔，外壁与所述清洁斗的内壁贴合，内侧开有环形缺口；环形气囊，设置在所述容纳腔内，且充气后内侧可从所述环形缺口中伸出；以及充放气装置，用于向所述环形气囊充气或放气。

优选地，所述充放气装置包括：盒体，固定设置在所述清洁斗内，下端设置有气体流通口；气管，一端与所述气体流通口连通，另一端与所述环形气囊连通；活塞，密封设置在所述盒体内，可沿上下方向滑动；第一连杆，沿纵向设置，下端伸入到所述盒体内、并与所述活塞固定连接，随所述活塞一起移动；压板，设置在所述第一连杆的顶部，且可在所述喷墨装置的推动下向下移动；以及第一压簧，套设在所述第一连杆外，两端分别与所述盒体和所述压板抵接。

优选地，所述刮板组件包括：接液槽，设置在所述清洁斗的外壁上；以及柔性刮板，设置在所述接液槽的顶部槽口处，顶部位于所述清洁斗的顶面的上方。

优选地，所述清洁斗的斗壁上设置有排液口和开闭机构，所述排液口与所述接液槽下端连通，所述开闭机构包括：第一安装板，沿横向固定设置在所述清洁斗的内壁上；第二压簧，沿纵向设置，且下端与所述第一安装板连接；以及第一挡板，呈L形，其中沿横向分布的部分与所述第二压簧的上端连接、且可在所述喷墨装置的推动下向下移动，沿纵向分布的部分与所述清洁斗的内壁贴合、且可移动到将所述排液口关闭的位置。

优选地，所述吸除装置包括：多个沿纵向依次拼接的吸水组件，相邻的所述吸水组件可沿横向相互分离；托举机构，用于托举多个所述吸水组件，可使所述吸水组件向上移动，且可将位于最上方的一个所述吸水组件保持在工作位置上；以及分离机构，用于将位于最上方的一个所述吸水组件从多个所述吸水组件中分离出来；当位于最上方的一个所述吸水组件处于工作位置时，所述吸水组件的顶面高于所述清洁斗的顶面。

优选地，所述吸水组件包括：呈长条状的基座；以及设置在所述基座上的吸水棉条；所述基座包括：本体部；两个从所述本体部的两端向上凸出的连接部，所述连接部上设置有从一个端面向另一个端面延伸一定长度的卡槽；以及两个从所述本体部的两端向下凸出的卡接部，所述卡接部可插入到另一个所述基座上的所述卡槽中；所述本体部和两个所述连接部之间形成用于安装所述吸水棉条的空间，所述连接部的顶面不高于所述吸水棉条的顶面。

优选地，所述托举机构包括：托板，设置在所述清洁斗的外壁上、且可沿纵向滑动，将位于最下方的一个所述吸水组件的底部托起；第一导向轮，可转动的设置在所述清洁斗的外壁的上端；牵引绳，一端与所述托板连接，另一端绕过所述第一导向轮；拉簧，一端与所述牵引绳的所述另一端连接，另一端与所述清洁斗的外壁连接；以及限位块，设置在所述清洁斗的外壁上，且在所述基座的两端分别设置有一个，与最上方的一个所述吸水组件中的所述连接部的顶面抵接。

优选地，所述分离机构包括：第一转轴，沿纵向设置在所述清洁斗的上端，与所述清洁斗转动连接，下端伸入到所述清洁斗中；推杆，设置在所述清洁斗的顶面上，与所述第一转轴的上端固定连接，可对最上方的一个所述吸水组件中的所述连接部施加推力；第一锥齿轮，同轴设置在所述第一转轴的下端；第二转轴，沿横向设置在所述清洁斗的内壁上，与所述清洁斗转动连接；第二锥齿轮，同轴设置在所述第二转轴的一端，与所述第一锥齿轮啮合；圆柱齿轮，同轴设置在所述第二转轴的另一端；齿条，沿纵向滑动设置在所述清洁斗的内壁上，与所述圆柱齿轮啮合；第二连杆，沿横向设置，一端与所述齿条连接，另一端可在所述喷墨装置的推动下向下移动；第二安装板，设置在所述清洁斗的内壁；以及第三压簧，两端分别与所述齿条和所述第二安装板抵接；当所述第一压簧和所述第三压簧都处于自然状态时，所述第二连杆位于所述压板的下方。

第二方面，本发明提供一种上述喷头清洁装置的清洁方法，包括以下步骤：

使喷墨装置下降第一高度值，在这过程中，喷墨装置逐渐移动到环形框的内侧，并推动压板向下移动，环形气囊被充气，环形气囊的内侧从环形框的环形缺口中伸出并与喷墨装置的侧壁贴合；

雾化喷嘴向清洁斗内喷出雾化后的清洗液，使喷墨装置的底部被雾化后的清洗液浸润；

使喷墨装置升起第二高度值，在这过程中，压板在第一压簧的作用下向上移动，环形气囊被放气，环形气囊的内侧缩回至环形框的环形缺口内，喷墨装置移动到清洁斗的顶部的上方；

使喷墨装置水平移动第一距离，在这过程中，喷墨装置的底部与柔性刮板接触；

使喷墨装置升起第三高度值后，再水平移动第二距离，使喷墨装置整体位于清洁斗的另一侧的外侧，接着再下降第三高度值；

使喷墨装置水平移动第三距离，在这过程中，喷墨装置的底部与吸水棉条接触；

最后向上升起喷墨装置；

每当喷墨装置按照上述步骤被清洁一定次数后，自动更换吸水组件，更换过程如下：

当喷墨装置下降第一高度值后，使喷墨装置再接着下降第四高度值，在这过程中，第二连杆被喷墨装置向下推移，分离机构中的齿条、圆柱齿轮、第二锥齿轮和第一锥齿轮将第二连杆向下移动的力传递给推杆并使得推杆摆动，推杆摆动过程中将最上方的一个所述吸水组件从多个所述吸水组件中分离出来；

将喷墨装置升起到可与柔性刮板接触的高度，在这过程中，第二连杆被第三压簧向上推移，推杆摆动回到与吸水组件不接触的初始位置，托举机构将剩余的吸水组件向上举起一个吸水组件的高度。

本发明的有益效果：本发明提供的一种砂型3D打印机的喷头清洁装置及清洁方法，通过将喷墨装置置于清洁斗中，再用雾化喷嘴将雾化后的清洁液喷入到清洁斗中，喷墨装置底部的喷嘴被雾化喷嘴完全浸润，再通过刮板组件将喷墨装置底部的清洗液和从喷墨装置中挤出的墨水刮除，最后通过吸除装置来吸除喷墨装置底部残留的清洗液，最终喷头清洁装置能够对喷头进行全面清洁，从而提高了清洁效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为喷墨装置的立体图；

图2为本发明一实施例提供的一种砂型3D打印机的喷头清洁装置在一个视角下的立体图；

图3为本发明一实施例提供的一种砂型3D打印机的喷头清洁装置在另一个视角下的立体图；

图4为本发明一实施例提供的一种砂型3D打印机的喷头清洁装置的一个纵向半剖视图；

图5为密封装置的立体图；

图6为密封装置工作时的示意图；

图7为吸水组件的立体图；

图8为托举机构的立体图；

图9为分离机构的立体图；

图10为分离机构工作时的局部结构示意图；

附图标记：

100、喷墨装置；

10、清洁斗；11、顶部敞口；12、排放口；13、排放管；14、排液口；

20、雾化喷嘴；

30、密封装置；31、环形框；311、容纳腔；32、环形气囊；33、充放气装置；331、盒体；332、气管；333、活塞；335、压板；336、第一压簧；

40、刮板组件；41、接液槽；42、柔性刮板；

50、开闭机构；51、第一安装板；52、第二压簧；53、第一挡板；

60、吸除装置；

61、吸水组件；611、基座；6111、本体部；6113、卡接部；6114、卡槽；612、吸水棉条；

62、托举机构；621、托板；622、第一导向轮；623、牵引绳；624、第二导向轮；625、拉簧；626、限位块；

63、分离机构；631、第一转轴；632、推杆；633、第一锥齿轮；634、第二转轴；635、第二锥齿轮；636、圆柱齿轮；637、齿条；638、第二连杆；639、第二安装板；6310、第三压簧；

64、隔板；

65、回收盒。

实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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。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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-10所示，本实施例提供一种砂型3D打印机的喷头清洁装置，用于清洁喷头，而喷头位于喷墨装置100中，喷墨装置100在行走装置的驱动下可沿XYZ方向移动。喷头清洁装置包括清洁斗10、雾化喷嘴20、密封装置30、刮板组件40和吸除装置60。

清洁斗10具有顶部敞口11，顶部敞口11的形状呈与喷墨装置100的下端相适应的矩形，清洁斗10的底部设置有排放口12，排放口12处设置有排放管13，排放管13通过电磁阀来控制通断。在清洁斗10的底部安装有至少一个雾化喷嘴20，且雾化喷嘴20的数量越多，雾化效率越高。密封装置30可以将置于顶部敞口11中的喷墨装置100密封在清洁斗10中，从而防止雾化后的清洁液从喷墨装置100与顶部敞口11之间的缝隙处向外扩散。刮板组件40和吸除装置60分别设置在清洁斗10的两侧，其中，刮板组件40用来刮除喷墨装置100底部的清洗液和从喷墨装置100中挤出的墨水，由于刮板组件40难以完全将喷墨装置100底部的清洗液刮除，尤其是当刮板组件40使用一定时间后，因此，通过吸除装置60来吸除喷墨装置100底部残留的清洗液。

当对喷头完成一次清洁操作后，清洁斗10内残留有雾状清洁液，且清洁斗10的底部还可能有汇聚成液体的清洁液，对于成液体的清洁液，通过排放管13排走。而为了避免雾状清洁液向外扩散到清洁斗10的外部空间中，并对砂型3D打印机工作的环境湿度产生影响，可以如下两种方式来解决：其一，将排放口12与负压源连通，使得排放口12处能够产生负压，从而将雾状清洁液从排放管13中吸走，当然，通过此种方式可以顺便将成液体的清洁液一并吸走；其二，在清洁斗10的顶部敞口11处设置可以打开或者关闭的盖板装置，盖板装置为常规技术，在此不再进行赘述。优选采取第一种方式来排走雾状清洁液。

在本实施例中，通过将喷墨装置100置于清洁斗10中，再用雾化喷嘴20将雾化后的清洁液喷入到清洁斗10中，喷墨装置100底部的喷嘴被雾化喷嘴20完全浸润，再通过刮板组件40将喷墨装置100底部的清洗液和从喷墨装置100中挤出的墨水刮除，最后通过吸除装置60来吸除喷墨装置100底部残留的清洗液，最终，本实施例提供的砂型3D打印机的喷头清洁装置能够对喷头进行全面清洁，从而提高了清洁效果。

在一个实施例中，所述密封装置30包括环形框31、环形气囊32和充放气装置33。环形框31固定设置在顶部敞口11处，与顶部敞口11相适应，具有中空的容纳腔311，容纳腔311也呈环形。环形框31的外壁与清洁斗10的内壁固定并贴合在一起，环形框31的内侧则开设有环形缺口。环形气囊32设置在环形框31的容纳腔311中，当环形气囊32被充气后，环形气囊32膨胀，从而其内侧可以从环形缺口中伸出。当环形气囊32被放气后，环形气囊32收缩，从而其内侧缩回环形缺口内，为保证环形气囊32能顺利缩回，优选环形气囊32的外侧与环形框31的内壁固定连接。充放气装置33用于向所述环形气囊32充气或放气。与采取密封条这种常规的密封手段相比，本实施例所提供的密封装置30，通过环形气囊32的膨胀来实现密封，具有如下优点：一方面允许喷墨装置100降入到清洁斗10内之前其位置出现一定的偏差；另一方面环形气囊32与喷墨装置100下端的侧壁贴合形成密封，且在形成密封之前，环形气囊32不与喷墨装置100接触，若是采取密封条的密封方式，则喷墨装置100降入到清洁斗10的过程中，喷墨装置100的底部边沿要与密封条接触并形成刮擦，这样可能导致密封条上的橡胶被部分刮下，并随喷墨装置100一起移动到打印区域，最终进入到打印模型中，从而降低打印模型的成型质量。

在一个实施例中，所述充放气装置33包括盒体331、气管332、活塞333、第一连杆、压板335和第一压簧336。盒体331位于清洁斗10内，并固定在清洁斗10的内壁上，盒体331可以呈圆形或者矩形，在盒体331的下端侧壁或者底部设置有气体流通口，气体流通口与气管332的一端连通，气管332的另一端则与环形气囊32连通，气管332通常为柔性的软管。在盒体331内设置有活塞333，活塞333沿横向分布，且可沿上下方向滑动，活塞333滑动过程中始终与盒体331内壁保持密封，活塞333将盒体331内的腔体一分为二，其中位于下部的腔体与气体流通口连通，位于上部的腔体内设置有第一连杆，第一连杆沿纵向分布，第一连杆的下端伸入到盒体331内、且与活塞333固定连接。压板335固定设置在第一连杆的顶部，压板335沿横向分布，且可与喷墨装置100的底部边沿区域接触，从而当喷墨装置100向下移动时，喷墨装置100可以推动压板335一起向下移动。第一压簧336套设在第一连杆外，两端则分别与盒体331和压板335抵接。当压板335在喷墨装置100的带动下向下移动时，环形气囊32充气；当喷墨装置100向上移动时，压板335在第一压簧336的作用下向上移动，环形气囊32放气；当喷墨装置100与压板335脱离接触时，此时压板335处于初始状态或者自然状态，在该状态下，环形气囊32的内侧位于环形缺口内。本实施例所提供的充放气装置33，借助喷墨装置100下降的动作来实现对环形气囊32的充气，结构简单，设计巧妙，省去了单独设置充放气泵来实现上述功能，成本较低。

在一个实施例中，所述刮板组件40包括接液槽41和柔性刮板42。接液槽41设置在清洁斗10的外壁上，柔性刮板42设置在接液槽41的顶部槽口处，且长度大于喷墨装置100底部的长度。柔性刮板42的顶部位于清洁斗10的顶面的上方，从而喷墨装置100以略高于清洁斗10顶面的高度水平通过柔性刮板42。柔性刮板42靠近清洁斗10的外壁设置，这样与清洁斗10外壁之间仅留出较小的间隙，以使被刮下的墨水和清洁液从该间隙通过并进入到接液槽41中。

在一个实施例中，所述清洁斗10的斗壁上设置有排液口14和开闭机构50，所述排液口14与所述接液槽41下端连通，接液槽41中收集的被刮下的墨水和清洁液，从排液口14流入到清洁斗10中。但是在对喷墨装置100上的喷头进行清洁时，排液口14需要关闭，以避免雾状清洁液从其中流走，此时通过开闭机构50将排液口14关闭，开闭机构50的结构包括第一安装板51、第二压簧52和第一挡板53。第一安装板51沿横向固定设置在清洁斗10的内壁上，第二压簧52沿纵向设置，且下端与第一安装板51固定连接或抵接。第一挡板53呈L形，且其中沿横向分布的部分板体与第二压簧52的上端固定连接或抵接，并且这部分可在喷墨装置100的推动下向下移动，而沿纵向分布的部分板体则与清洁斗10的内壁贴合，且可移动到将排液口14关闭的位置。当喷墨装置100将第一挡板53压下后，第一挡板53将排液口14关闭；当喷墨装置100与第一挡板53分离后，第二压簧52使第一挡板53移动到将排液口14露出的初始位置，且在该初始位置时，第一挡板53沿横向分布的部分板体与压板335处在同一高度位置。本实施例所提供的开闭机构50，同样借用了喷墨装置100下降的动作来实现对排液口14的开闭控制，省去了单独设置动力源来驱动第一挡板53，进一步降低成本。

在一个实施例中，所述吸除装置60包括吸水组件61、托举机构62和分离机构63。吸水组件61设置有多个，且沿纵向依次拼接，且在外力的作用下，相邻的吸水组件61之间可沿横向相互分离。托举机构62用来托举上述多个吸水组件61，通常托举机构62只需要将最下方的一个吸水组件61托举住，就可以实现多个吸水组件61的一起托举，并且托举机构62还可以是吸水组件61向上移动，且将位于最上方的一个吸水组件61保持在工作位置上，该工作位置是指：位于最上方的一个吸水组件61的顶面高于清洁斗10的顶面，从而喷墨装置100才能以略高于清洁斗10顶面的高度水平通过该吸水组件61，进而喷墨装置100的底部残留的清洁液才可以被该一个吸水组件61吸除。当一个吸水组件61达到一定使用次数时，吸水组件61的吸水效果大幅降低，此时需要将这一个吸水组件61分离出来，因此，通过分离机构63将位于最上方的一个所述吸水组件61从多个所述吸水组件61中分离出来。本实施提供的吸除装置60，具有多个吸水组件61，且当一个吸水组件61达到一定使用次数时，可以将其更换掉，从而不用人工频繁的手动更换。

如图2和图7所示，在一个实施例中，所述吸水组件61包括基座611和吸水棉条612。基座611包括本体部6111、连接部和卡接部6113，本体部6111呈长条状，在本体部6111的两端分别向上凸出一个连接部，连接部上设置有从一个端面向另一个端面横向延伸一定长度的卡槽6114，卡槽6114并没有贯穿连接部的内端面。上述一个端面即图7中的外端面，上述另一个端面即图7中的内端面。在本体部6111的两端分别向下凸出一个卡接部6113，卡接部6113可插入到另一个基座611上的卡槽6114中。本体部6111和两个连接部之间形成了一个“凹”字形的用于安装吸水棉条612的空间，连接部的顶面不高于吸水棉条612的顶面，吸水棉条612的长度大于喷墨装置100的底部的长度。本实施例提供的吸水组件61，便于拼接在一起，且当从连接部的内端面施加朝向外端面的力时，受力的一个基座611与其下方相邻的另一个基座611分离。而当从喷墨装置100从连接部的外端面朝内端面所在方向移动过程中，喷墨装置100因接触而施加给吸水棉条612的力因受到卡槽6114的阻挡，并不会使得两个基座611分离。

在一个实施例中，所述托举机构62包括托板621、第一导向轮622、牵引绳623、拉簧625和限位块626。托板621滑动设置在清洁斗10的外壁上，且可沿纵向滑动，且将位于最下方的一个吸水组件61的底部托起，即将基座611的本体部6111的两端托起。第一导向轮622可转动的设置在清洁斗10的外壁的上端，优选在清洁斗10的外壁的下端还设置有一个第二导向轮624，第二导向轮624位于第一导向轮622的正下方。牵引绳623的一端与托板621连接，另一端则绕过第一导向轮622和第二导向轮624。拉簧625沿横向设置在清洁斗10的外壁的下端，一端与牵引绳623的另一端连接，另一端则与清洁斗10的外壁连接。限位块626固定设置在清洁斗10的外壁的上端，且在基座611的两端分别设置有一个，限位块626与最上方的一个吸水组件61中的连接部的顶面抵接，从而对吸水组件61进行限位，使得最上方的一个吸水组件61中的吸水棉条612的顶面高于清洁斗10的顶面。本实施例所提供的托举机构62，利用拉簧625的弹性力和限位块626对最上方的一个吸水组件61的限位，使得多个吸水组件61具有向上移动的趋势，且最上方的一个吸水组件61中的吸水棉条612的顶面始终高于清洁斗10的顶面，不需要额外的动力源来主动驱动托板621移动，能适当降低成本。而设置额外的第二导向轮624，使得拉簧625可以横向设置，从而可以充分利用清洁斗10的横向长度，使得整个装置的体积更小，结构更紧凑。

在一个实施例中，所述分离机构63包括第一转轴631、推杆632、第一锥齿轮633、第二转轴634、第二锥齿轮635、圆柱齿轮636、齿条637、第二连杆638、第二安装板639和第三压簧6310。第一转轴631沿纵向设置在所述清洁斗10的上端，且与所述清洁斗10转动连接，且下端伸入到所述清洁斗10中。为便于第一转轴631的安装，清洁斗10的上述另一端的顶部具有向内延伸一定长度的裙边。推杆632设置在清洁斗10的顶面上，且与第一转轴631的上端固定连接，并且可对最上方的一个吸水组件61中的连接部施加推力。即推杆632摆动过程中，从与连接部接触到逐渐将连接部向外推开，且推杆632在将连接部向外推离的过程中，推杆632刚好又阻挡了下方的吸水组件61向上移动，直到推杆632从基座611上的连接部的正上方移开，托举机构62将下面的几个吸水组件61整体向上移动一个吸水组件61的高度。第一锥齿轮633同轴设置在所述第一转轴631的下端，第二转轴634沿横向设置在清洁斗10的内壁上，且与清洁斗10转动连接，第二锥齿轮635同轴设置在第二转轴634的一端，且与第一锥齿轮633啮合，圆柱齿轮636同轴设置在所述第二转轴634的另一端。由于推杆632工作时只需要转动较小的角度，因此，第一锥齿轮633也只需要转动较小的角度，所以优选第二锥齿轮635的齿数小于第一锥齿轮633的齿数。齿条637沿纵向滑动设置在清洁斗10的内壁上，并且与圆柱齿轮636啮合。第二连杆638沿横向设置，且一端与齿条637连接，优选与齿条637一体连接，另一端则可在喷墨装置100的推动下向下移动。第二安装板639沿横向固定设置在清洁斗10的内壁，第三压簧6310的两端分别与齿条637和第二安装板639抵接，第三压簧6310使齿条637具有保持向上移动的趋势。当所述第一压簧336和所述第三压簧6310都处于自然状态时，这是第二连杆638和压板335都没有与喷墨装置100接触，此时第二连杆638位于压板335的下方。在喷墨装置100先与压板335接触并向下推动压板335的过程中，环形气囊32膨胀，并与喷墨装置100的下端的外壁贴合。由于气体具有可压缩性，因此，当需要将使用达到一定次数的吸水组件61分离出来时，只需要喷墨装置100再继续往下移动、与第二连杆638接触、并带动第二连杆638向下移动一小段距离即可，在这过程中，环形气囊32保持膨胀状态，但却不影响喷墨装置100的向下移动。本实施例所提供的分离机构63，结构设计巧妙，成本低。一方面也利用了喷墨装置100的动力来最终分离吸水组件61，另一方面也利用了密封装置30为环形气囊32的结构类型，从而得以将喷墨装置100的动力进行利用。

优选在清洁斗10的外壁上沿纵向固定设置有一块隔板64，隔板64与清洁斗10的外壁之间保持一定的间距，吸水组件61可以放入到该间距之间，且隔板64不会阻挡最上方的一个吸水组件61被分离出来，即隔板64的顶面低于最上方的一个吸水组件61的卡接部6113的底面，同时又高于与最上方的一个吸水组件61相邻的一个吸水组件61的底面。在隔板64外固定设置有一个回收盒65，用于回收分离出来吸水组件61。

本实施例提供一种上述砂型3D打印机的喷头清洁方法，包括以下步骤：

当喷墨装置100在行走装置的驱动下移动到清洁斗10的正上方之后，使喷墨装置100下降第一高度值，在这过程中，喷墨装置100逐渐移动到环形框31的内侧，并推动压板335向下移动，环形气囊32被充气，环形气囊32的内侧从环形框31的环形缺口中伸出并与喷墨装置100的侧壁贴合，从而环形气囊32对喷墨装置100的下端的侧壁进行密封；

雾化喷嘴20向清洁斗10内喷出雾化后的清洗液，使喷墨装置100的底部被雾化后的清洗液浸润，喷墨装置100在清洁斗10内保持一定时间，以保证底部被充分的浸润；

使喷墨装置100升起第二高度值，在这过程中，压板335在第一压簧336的作用下向上移动，环形气囊32被放气，环形气囊32的内侧缩回至环形框31的环形缺口内，喷墨装置100移动到清洁斗10的顶部的上方，且负压源启动并将清洁斗10内的雾状清洗液从排放口12吸走；

使喷墨装置100水平移动第一距离，在这过程中，喷墨装置100的底部与柔性刮板42接触，且接触区域完全覆盖喷墨装置100的底面；

使喷墨装置100升起第三高度值后，再水平移动第二距离，使喷墨装置100整体位于清洁斗10的另一侧的外侧，接着再下降第三高度值，此时喷墨装置100的底面位于吸水棉条612的顶面和清洁斗10的顶面之间；

使喷墨装置100水平移动第三距离，在这过程中，喷墨装置100的底部与吸水棉条612接触，且接触区域完全覆盖喷墨装置100的底面；

最后向上升起喷墨装置100；

每当喷墨装置100按照上述步骤被清洁一定次数后，自动更换吸水组件61，更换过程如下：

当喷墨装置100下降第一高度值后，使喷墨装置100再接着下降第四高度值，在这过程中，第二连杆638被喷墨装置100向下推移，分离机构63中的齿条637、圆柱齿轮636、第二锥齿轮635和第一锥齿轮633将第二连杆638向下移动的力传递给推杆632并使得推杆632摆动，推杆632摆动过程中将最上方的一个所述吸水组件61从多个所述吸水组件61中分离出来；

将喷墨装置100升起到可与柔性刮板42接触的高度，在这过程中，第二连杆638被第三压簧6310向上推移，推杆632摆动回到与吸水组件61不接触的初始位置，托举机构62将剩余的吸水组件61向上举起一个吸水组件61的高度。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (2)

1.一种砂型3D打印机的喷头清洁装置，其特征在于，包括：

清洁斗（10），具有顶部敞口（11），底部设置有排放口（12）；

雾化喷嘴（20），设置在所述清洁斗（10）的底部；

密封装置（30），可将置于所述顶部敞口（11）中的喷墨装置（100）密封在所述清洁斗（10）中；

刮板组件（40），设置在所述清洁斗（10）的一侧；以及

吸除装置（60），设置在所述清洁斗（10）的另一侧，用于吸除喷墨装置（100）底部残留的清洗液；

所述密封装置（30）包括：

环形框（31），设置在所述顶部敞口（11）处，具有中空的容纳腔（311），外壁与所述清洁斗（10）的内壁贴合，内侧开有环形缺口；

环形气囊（32），设置在所述容纳腔（311）内，且充气后内侧可从所述环形缺口中伸出；以及

充放气装置（33），用于向所述环形气囊（32）充气或放气；

所述充放气装置（33）包括：

盒体（331），固定设置在所述清洁斗（10）内，下端设置有气体流通口；

气管（332），一端与所述气体流通口连通，另一端与所述环形气囊（32）连通；

活塞（333），密封设置在所述盒体（331）内，可沿上下方向滑动；

第一连杆，沿纵向设置，下端伸入到所述盒体（331）内、并与所述活塞（333）固定连接，随所述活塞（333）一起移动；

压板（335），设置在所述第一连杆的顶部，且可在所述喷墨装置（100）的推动下向下移动；以及

第一压簧（336），套设在所述第一连杆外，两端分别与所述盒体（331）和所述压板（335）抵接；

所述刮板组件（40）包括：

接液槽（41），设置在所述清洁斗（10）的外壁上；以及

柔性刮板（42），设置在所述接液槽（41）的顶部槽口处，顶部位于所述清洁斗（10）的顶面的上方；

所述清洁斗（10）的斗壁上设置有排液口（14）和开闭机构（50），所述排液口（14）与所述接液槽（41）下端连通，所述开闭机构（50）包括：

第一安装板（51），沿横向固定设置在所述清洁斗（10）的内壁上；

第二压簧（52），沿纵向设置，且下端与所述第一安装板（51）连接；以及

第一挡板（53），呈L形，其中沿横向分布的部分与所述第二压簧（52）的上端连接、且可在所述喷墨装置（100）的推动下向下移动，沿纵向分布的部分与所述清洁斗（10）的内壁贴合、且可移动到将所述排液口（14）关闭的位置；

所述吸除装置（60）包括：

多个沿纵向依次拼接的吸水组件（61），相邻的所述吸水组件（61）可沿横向相互分离；

托举机构（62），用于托举多个所述吸水组件（61），可使所述吸水组件（61）向上移动，且可将位于最上方的一个所述吸水组件（61）保持在工作位置上；以及

分离机构（63），用于将位于最上方的一个所述吸水组件（61）从多个所述吸水组件（61）中分离出来；

当位于最上方的一个所述吸水组件（61）处于工作位置时，所述吸水组件（61）的顶面高于所述清洁斗（10）的顶面；

所述吸水组件（61）包括：

呈长条状的基座（611）；以及

设置在所述基座（611）上的吸水棉条（612）；

所述基座（611）包括：

本体部（6111）；

两个从所述本体部（6111）的两端向上凸出的连接部，所述连接部上设置有从一个端面向另一个端面延伸一定长度的卡槽（6114）；以及

两个从所述本体部（6111）的两端向下凸出的卡接部（6113），所述卡接部（6113）可插入到另一个所述基座（611）上的所述卡槽（6114）中；

所述本体部（6111）和两个所述连接部之间形成用于安装所述吸水棉条（612）的空间，所述连接部的顶面不高于所述吸水棉条（612）的顶面；

所述托举机构（62）包括：

托板（621），设置在所述清洁斗（10）的外壁上、且可沿纵向滑动，将位于最下方的一个所述吸水组件（61）的底部托起；

第一导向轮（622），可转动的设置在所述清洁斗（10）的外壁的上端；

牵引绳（623），一端与所述托板（621）连接，另一端绕过所述第一导向轮（622）；

拉簧（625），一端与所述牵引绳（623）的所述另一端连接，另一端与所述清洁斗（10）的外壁连接；以及

限位块（626），设置在所述清洁斗（10）的外壁上，且在所述基座（611）的两端分别设置有一个，与最上方的一个所述吸水组件（61）中的所述连接部的顶面抵接；

所述分离机构（63）包括：

第一转轴（631），沿纵向设置在所述清洁斗（10）的上端，与所述清洁斗（10）转动连接，下端伸入到所述清洁斗（10）中；

推杆（632），设置在所述清洁斗（10）的顶面上，与所述第一转轴（631）的上端固定连接，可对最上方的一个所述吸水组件（61）中的所述连接部施加推力；

第一锥齿轮（633），同轴设置在所述第一转轴（631）的下端；

第二转轴（634），沿横向设置在所述清洁斗（10）的内壁上，与所述清洁斗（10）转动连接；

第二锥齿轮（635），同轴设置在所述第二转轴（634）的一端，与所述第一锥齿轮（633）啮合；

圆柱齿轮（636），同轴设置在所述第二转轴（634）的另一端；

齿条（637），沿纵向滑动设置在所述清洁斗（10）的内壁上，与所述圆柱齿轮（636）啮合；

第二连杆（638），沿横向设置，一端与所述齿条（637）连接，另一端可在所述喷墨装置（100）的推动下向下移动；

第二安装板（639），设置在所述清洁斗（10）的内壁；以及

第三压簧（6310），两端分别与所述齿条（637）和所述第二安装板（639）抵接；

当所述第一压簧（336）和所述第三压簧（6310）都处于自然状态时，所述第二连杆（638）位于所述压板（335）的下方。

2.一种如权利要求1所述砂型3D打印机的喷头清洁装置的清洁方法，其特征在于，包括以下步骤：

使喷墨装置（100）下降第一高度值，在这过程中，喷墨装置（100）逐渐移动到环形框（31）的内侧，并推动压板（335）向下移动，环形气囊（32）被充气，环形气囊（32）的内侧从环形框（31）的环形缺口中伸出并与喷墨装置（100）的侧壁贴合；

雾化喷嘴（20）向清洁斗（10）内喷出雾化后的清洗液，使喷墨装置（100）的底部被雾化后的清洗液浸润；

使喷墨装置（100）升起第二高度值，在这过程中，压板（335）在第一压簧（336）的作用下向上移动，环形气囊（32）被放气，环形气囊（32）的内侧缩回至环形框（31）的环形缺口内，喷墨装置（100）移动到清洁斗（10）的顶部的上方；

使喷墨装置（100）水平移动第一距离，在这过程中，喷墨装置（100）的底部与柔性刮板（42）接触；

使喷墨装置（100）升起第三高度值后，再水平移动第二距离，使喷墨装置（100）整体位于清洁斗（10）的另一侧的外侧，接着再下降第三高度值；

使喷墨装置（100）水平移动第三距离，在这过程中，喷墨装置（100）的底部与吸水棉条（612）接触；

最后向上升起喷墨装置（100）；

每当喷墨装置（100）按照上述步骤被清洁一定次数后，自动更换吸水组件（61），更换过程如下：

当喷墨装置（100）下降第一高度值后，使喷墨装置（100）再接着下降第四高度值，在这过程中，第二连杆（638）被喷墨装置（100）向下推移，分离机构（63）中的齿条（637）、圆柱齿轮（636）、第二锥齿轮（635）和第一锥齿轮（633）将第二连杆（638）向下移动的力传递给推杆（632）并使得推杆（632）摆动，推杆（632）摆动过程中将最上方的一个所述吸水组件（61）从多个所述吸水组件（61）中分离出来；

将喷墨装置（100）升起到可与柔性刮板（42）接触的高度，在这过程中，第二连杆（638）被第三压簧（6310）向上推移，推杆（632）摆动回到与吸水组件（61）不接触的初始位置，托举机构（62）将剩余的吸水组件（61）向上举起一个吸水组件（61）的高度。