CN204622625U - 一种可调挤出流量的三维打印机喷头 - Google Patents

一种可调挤出流量的三维打印机喷头 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及三维打印技术领域，尤其是涉及一种三维打印机喷头。一种可调挤出流量的三维打印机喷头，包含送料机构（6），加热块（4）和喷嘴（1），加热块（4）活动连接送料机构（6），喷嘴（1）固定连接加热块（4），喷嘴（1）底部开有截面为长方形的喷嘴挤出孔（101），喷嘴（1）侧面开有截面为T型的喷嘴活塞槽（102），喷嘴活塞槽（102）中插有可移动自由的喷嘴活塞（2）。加热块（4）上有一个移动喷嘴活塞的驱动机构，可以控制不同的挤出流量以适应不同的打印要求，从而提高打印速度；送料机构（6）上有一个旋转加热块（4）的驱动机构，以保证带状挤出物与喷头行进方向垂直，进一步加快打印速度。

Description

一种可调挤出流量的三维打印机喷头
技术领域
本实用新型涉及三维打印技术领域，更具体地说，涉及一种三维打印机喷头。
背景技术
现有的三维打印机喷头主要由送料机构，加热块和喷嘴组成，送料机构通过三维打印切片程序控制送料，打印丝料在加热块中熔融，经由喷嘴挤出成型，其喷嘴挤出口为固定直径的圆孔，每次只能打印一条细线，挤出流量单一，进而影响打印速度的提高，而打印速度慢正是目前制约三维打印产业的瓶颈。中华人民共和国国家知识产权局公布了公布号为CN103407163A的一种微纳三维打印喷头装置，该装置的喷头有三组直径不同的喷孔阵列，通过控制不同的阵列的不同喷孔工作，以提高打印速度。但是，该装置仅适合采用近场高压纺丝原理的三维成形，不适合普通的挤出三维成形；由于每一个喷孔都需要独立控制，因而结构复杂，故障率高；并且，该装置每组喷孔阵列是直线排列，当喷头行进方向与其排列方向相同时无法提高打印速度。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种可调挤出流量的三维打印机喷头，可以根据三维打印物体不同的结构要求和精度要求，输出不同的挤出流量，以有效提高三维打印的速度。
本实用新型的目的是这样实现的：一种可调挤出流量的三维打印机喷头，包含送料机构，加热块和喷嘴，加热块活动连接送料机构，喷嘴固定连接加热块，喷嘴底部开有截面为长方形的喷嘴挤出孔，喷嘴侧面开有截面为T型的喷嘴活塞槽，喷嘴活塞槽中插有可移动自由的喷嘴活塞，加热块上有一个移动喷嘴活塞的驱动机构，送料机构上有一个旋转加热块的驱动机构。
所述移动喷嘴活塞的驱动机构包括固定于加热块上的步进电机支座以及固定于该步进电机支座上的喷嘴活塞驱动步进电机，该喷嘴活塞驱动步进电机上有电机轴，该电机轴上有喷嘴活塞驱动齿轮，所述喷嘴活塞上有喷嘴活塞从动齿条，该喷嘴活塞从动齿条与所述喷嘴活塞驱动齿轮啮合，从而通过所述喷嘴活塞驱动步进电机驱动所述喷嘴活塞沿所述喷嘴活塞槽移动。
所述旋转加热块的驱动机构包括固定于送料机构上的加热块旋转驱动步进电机，该加热块旋转驱动步进电机上有电机轴，该电机轴上有加热块旋转驱动齿轮，所述加热块上固定有加热块旋转从动齿轮，该加热块旋转从动齿轮与所述加热块旋转驱动齿轮啮合，从而通过所述加热块旋转驱动步进电机驱动所述加热块绕所述轴承轴心旋转。
所述移动喷嘴活塞的驱动机构还可以是固定于加热块上的步进电机支座以及固定于该步进电机支座上的喷嘴活塞驱动步进电机，该喷嘴活塞驱动步进电机上有丝杆，所述喷嘴活塞上有喷嘴活塞从动联轴节，该喷嘴活塞从动联轴节与所述丝杆啮合，从而通过所述喷嘴活塞驱动步进电机驱动所述喷嘴活塞沿所述喷嘴活塞槽移动。
所述旋转加热块的驱动机构还可以是固定于送料机构上的加热块旋转驱动步进电机，该加热块旋转驱动步进电机上有电机轴，该电机轴上有加热块旋转驱动轮，所述加热块上固定有加热块旋转从动轮，该加热块旋转从动轮与所述加热块旋转驱动轮通过皮带联接，从而通过所述加热块旋转驱动步进电机驱动所述加热块绕所述轴承轴心旋转。
所述送料机构、固定螺丝、加热块以及喷嘴中心都开有内径相同的通孔，喷嘴中心的进料孔上部为圆柱形，下部为扁嘴漏斗形，打印原料从所述送料机构直达所述喷嘴的挤出孔。
所述喷嘴活塞截面也为T型，并与所述喷嘴活塞槽互相吻合。
本实用新型的优点如下：
因为，移动喷嘴活塞的驱动机构可以控制活塞移动，从而改变喷嘴挤出孔的大小，以控制不同的挤出流量，对于精度要求高的三维打印部位，使用最小挤出流量，挤出一条细线状挤出物；而对于精度要求不高的三维打印部位或大面积三维打印部位，则使用较大的挤出流量，挤出一条带状挤出物，从而加快打印速度。旋转加热块的驱动机构可以控制加热块旋转，进而控制喷嘴旋转，以保证带状挤出物与喷头行进方向垂直，这样就可以在打印平面内各个方向打印出各种路径的带状打印面，进一步加快打印速度。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是喷嘴的正面剖视图；
图3是喷嘴的侧面剖视图；
图4是喷嘴的底视图；
图5是喷嘴活塞的放大示意图；
图6是本实用新型另一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详述本实用新型的实施方式：
结合图1，参看图2、图3、图4、图5。一种可调挤出流量的三维打印机喷头，由送料机构6、加热块4和喷嘴1组成。加热块4通过轴承5和固定螺丝7活动连接送料机构6；喷嘴1通过喷嘴固定螺丝104固定连接加热块4。喷嘴1中心有进料孔103，该喷嘴1底部开有截面为长方形的喷嘴挤出孔101，该喷嘴1侧面开有截面为T型的喷嘴活塞槽102，该喷嘴活塞槽102中插有可移动自由的喷嘴活塞2。
加热块4上有步进电机支座301以及固定于该步进电机支座301上的喷嘴活塞驱动步进电机3，该喷嘴活塞驱动步进电机3上有电机轴302，该电机轴302上有喷嘴活塞驱动齿轮303；喷嘴活塞2上有喷嘴活塞从动齿条201，该喷嘴活塞从动齿条201与喷嘴活塞驱动齿轮303啮合，从而通过喷嘴活塞驱动步进电机3驱动喷嘴活塞2沿喷嘴活塞槽102移动。
送料机构6上固定有加热块旋转驱动步进电机8，该加热块旋转驱动步进电机8上有电机轴801，该电机轴801上有加热块旋转驱动齿轮802；加热块4上固定有加热块旋转从动齿轮803，该加热块旋转从动齿轮803与加热块旋转驱动齿轮802啮合，从而通过加热块旋转驱动步进电机8驱动加热块4绕所述轴承5轴心旋转。
送料机构6、固定螺丝7、热块4及喷嘴1中心都开有内径相同的通孔，喷嘴1中心的进料孔上部为圆柱形，下部为扁嘴漏斗形，打印原料从所述送料机构直达所述喷嘴的挤出孔。所述喷嘴活塞截面也为T型，并所述喷嘴活塞槽互相吻合。喷嘴1和喷嘴固定螺丝104是一体的。
图6是本实用新型的另一种实施方式的结构示意图。其中移动喷嘴活塞2的驱动机构采用了另外一种结构：加热块4上有步进电机支座304以及固定于该步进电机支座304上的喷嘴活塞驱动步进电机3，该喷嘴活塞驱动步进电机3上有丝杆305；喷嘴活塞2上有喷嘴活塞从动联轴节202，该喷嘴活塞从动联轴节202与丝杆305啮合，从而通过喷嘴活塞驱动步进电机3驱动喷嘴活塞2沿所述喷嘴活塞槽102移动。而且旋转加热块4的驱动机构也采用了另外一种结构：送料机构6上有加热块旋转驱动步进电机8，该加热块旋转驱动步进电机8上有电机轴801，该电机轴801上有加热块旋转驱动轮804；加热块4上固定有加热块旋转从动轮806，该加热块旋转从动轮806与加热块旋转驱动轮804通过皮带805联接，从而通过加热块旋转驱动步进电机8驱动加热块4绕轴承5轴心旋转。
图中虽未明示，移动喷嘴活塞的驱动机构和旋转加热块的驱动机构均由三维打印机的主板控制，根据切片软件输出的控制信息工作。移动喷嘴活塞的驱动机构可以控制活塞移动，从而改变喷嘴挤出孔的大小，以控制不同的挤出流量，对于精度要求高的三维打印部位，使用最小挤出流量，挤出一条细线状挤出物；而对于精度要求不高的三维打印部位或大面积三维打印部位，则使用较大的挤出流量，挤出一条带状挤出物，从而加快打印速度。旋转加热块的驱动机构可以控制加热块旋转，进而控制喷嘴旋转，以保证带状挤出物与喷头行进方向垂直，这样就可以在打印平面内各个方向打印出各种路径的带状打印面，进一步加快打印速度。
需要说明的是，两种移动喷嘴活塞的驱动机构和两种旋转加热块的驱动机构可以互相组合使用。

Claims (10)

1.一种可调挤出流量的三维打印机喷头，包含送料机构（6），加热块（4）和喷嘴（1），其特征在于：所述加热块（4）通过轴承（5）和固定螺丝（7）活动连接送料机构（6）；所述喷嘴（1）通过喷嘴固定螺丝（104）固定连接加热块（4）；所述喷嘴（1）中心有进料孔（103），该喷嘴（1）底部开有截面为长方形的喷嘴挤出孔（101），该喷嘴（1）侧面开有截面为T型的喷嘴活塞槽（102），该喷嘴活塞槽（102）中插有可移动自由的喷嘴活塞（2）；所述加热块（4）上有一个移动所述喷嘴活塞（2）的驱动机构；所述送料机构（6）上有一个旋转所述加热块（4）的驱动机构。
2.根据权利要求1所述的一种可调挤出流量的三维打印机喷头，其特征在于：所述移动喷嘴活塞（2）的驱动机构包括固定于加热块（4）上的步进电机支座（301）以及固定于该步进电机支座（301）上的喷嘴活塞驱动步进电机（3），该喷嘴活塞驱动步进电机（3）上有电机轴（302），该电机轴（302）上有喷嘴活塞驱动齿轮（303），所述喷嘴活塞（2）上有喷嘴活塞从动齿条（201），该喷嘴活塞从动齿条（201）与所述喷嘴活塞驱动齿轮（303）啮合，从而通过所述喷嘴活塞驱动步进电机（3）驱动所述喷嘴活塞（2）沿所述喷嘴活塞槽（102）移动。
3.根据权利要求1所述的一种可调挤出流量的三维打印机喷头，其特征在于：所述旋转加热块（4）的驱动机构包括固定于送料机构（6）上的加热块旋转驱动步进电机（8），该加热块旋转驱动步进电机（8）上有电机轴（801），该电机轴（801）上有加热块旋转驱动齿轮（802），所述加热块（4）上固定有加热块旋转从动齿轮（803），该加热块旋转从动齿轮（803）与所述加热块旋转驱动齿轮（802）啮合，从而通过所述加热块旋转驱动步进电机（8）驱动所述加热块（4）绕所述轴承（5）轴心旋转。
4.根据权利要求1所述的一种可调挤出流量的三维打印机喷头，其特征在于：所述移动喷嘴活塞（2）的驱动机构包括固定于加热块（4）上的步进电机支座（304）以及固定于该步进电机支座（304）上的喷嘴活塞驱动步进电机（3），该喷嘴活塞驱动步进电机（3）上有丝杆（305），所述喷嘴活塞（2）上有喷嘴活塞从动联轴节（202），该喷嘴活塞从动联轴节（202）与所述丝杆（305）啮合，从而通过所述喷嘴活塞驱动步进电机（3）驱动所述喷嘴活塞（2）沿所述喷嘴活塞槽（102）移动。
5.根据权利要求1所述的一种可调挤出流量的三维打印机喷头，其特征在于：所述旋转加热块（4）的驱动机构包括固定于送料机构（6）上的加热块旋转驱动步进电机（8），该加热块旋转驱动步进电机（8）上有电机轴（801），该电机轴（801）上有加热块旋转驱动轮（804），所述加热块（4）上固定有加热块旋转从动轮（806），该加热块旋转从动轮（806）与所述加热块旋转驱动轮（804）通过皮带（805）联接，从而通过所述加热块旋转驱动步进电机（8）驱动所述加热块（4）绕所述轴承（5）轴心旋转。
6.根据权利要求1所述的一种可调挤出流量的三维打印机喷头，其特征在于：所述送料机构（6）上有送料孔（601）。
7.根据权利要求1所述的一种可调挤出流量的三维打印机喷头，其特征在于：所述固定螺丝（7）中心开有通孔（701）。
8.根据权利要求1所述的一种可调挤出流量的三维打印机喷头，其特征在于：所述加热块（4）中心开有通孔（401）。
9.根据权利要求1所述的一种可调挤出流量的三维打印机喷头，其特征在于：所述喷嘴（1）中心的进料孔（103）上部为圆柱形，下部为扁嘴漏斗形。
10.根据权利要求1、6、7、8、9中任一项所述的一种可调挤出流量的三维打印机喷头，其特征在于：所述送料机构（6）的送料孔（601）内径、所述固定螺丝（7）中心的通孔（701）内径、所述加热块（4）中的通孔（401）内径以及所述喷嘴（1）中心的进料孔（103）上部内径均相同，打印原料从所述送料机构（6）直达所述喷嘴（1）的喷嘴挤出孔（101）。
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