CN206983285U - 一种增材制造工作母机的喷头装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种喷头装置，特别是一种增材制造工作母机的喷头装置，属于3D打印技术领域。本实用新型的一种增材制造工作母机的喷头装置，包括具有内腔的喷嘴座机构，和位于喷嘴座机构内用于输送塑性材料的螺旋输送机构，所述喷嘴座机构顶部装配有驱动电机，驱动电机的转子与螺旋输送机构相连，所述喷嘴座机构侧部开设有用于添加塑性材料的进料口，喷嘴座机构底部设置有用于挤出塑性材料的喷嘴，还包括用于向进料口添加塑性材料的送料机构，所述送料机构与进料口相连通。采用本实用新型的一种增材制造工作母机的喷头装置，结构简单紧凑，操作方便可靠，能够满足陶泥等塑性材料的3D打印要求。

Description

一种增材制造工作母机的喷头装置

技术领域

本实用新型涉及一种喷头装置，特别是一种增材制造工作母机的喷头装置，属于3D打印技术领域。

背景技术

增材制造技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，增材制造技术基于离散-堆积原理，可以由零件三维数据驱动直接制造零件。相对于传统的切削加工技术，增材制造技术是一种“自下而上”的制造方法。

在近二十年来，增材制造技术取得了快速的发展，增材制造技术也被称为快速原型、快速成形、快速制造、3D打印等多种称谓。当前最常见的桌面级增材制造工作母机即采用PLA、ABS等热塑性材料的FDM式3D打印机，伴随着增材制造技术的发展，诸如陶泥等塑性材料也进入了3D打印的范畴，而此时传统的喷头装置就无法适应这些塑性材料的要求，因此本实用新型设计了一种适用于陶泥等塑性材料的喷头装置。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种增材制造工作母机的喷头装置，本实用新型结构简单紧凑，操作方便可靠，能够满足陶泥等塑性材料的3D打印要求。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种增材制造工作母机的喷头装置，包括具有内腔的喷嘴座机构，和位于喷嘴座机构内用于输送塑性材料的螺旋输送机构，所述喷嘴座机构顶部装配有驱动电机，驱动电机的转子与螺旋输送机构相连，所述喷嘴座机构侧部开设有用于添加塑性材料的进料口，喷嘴座机构底部设置有用于挤出塑性材料的喷嘴，还包括用于向进料口添加塑性材料的送料机构，所述送料机构与进料口相连通。

采用上述技术方案时，将本实用新型装配于增材制造工作母机上。通过送料机构从进料口向喷嘴座机构的内腔添加塑性材料，使驱动电机工作，驱动电机的转子带动螺旋输送机构转动，使塑性材料通过螺旋输送机构推送至喷嘴，使得塑性材料从喷嘴挤出，以实现对塑性材料的3D打印。

本实用新型的一种增材制造工作母机的喷头装置，所述喷嘴座机构包括连接架，和装配于连接架底部的喷嘴座，所述驱动电机装配于连接架顶部，螺旋输送机构位于喷嘴座内部，进料口开设于喷嘴座侧部，喷嘴设置于喷嘴座底部。便于喷嘴座机构的制造。

进一步的，所述连接架与喷嘴座通过连接器相连。

本实用新型的一种增材制造工作母机的喷头装置，所述喷嘴座机构的内腔包括第一通道，和设置于第一通道底部的第二通道，所述螺旋输送机构位于第一通道与第二通道内，驱动电机的转子与螺旋输送机构连接于第一通道内，进料口和喷嘴分别与第二通道连通。第一通道作为驱动电机的转子与螺旋输送机构连接与传动的工作空间，第二通道作为塑性材料输送的工作空间。

本实用新型的一种增材制造工作母机的喷头装置，所述螺旋输送机构包括第一圆轴，和设置于第一圆轴底部的第二圆轴，所述第一圆轴与驱动电机的转子相连，第二圆轴上设置有用于输送塑性材料的螺旋叶片。螺旋叶片与喷嘴座机构具有较小的装配间隙，使螺旋叶片能够对塑性材料施加较大的推力，使塑性材料从喷嘴挤出，具有良好的3D打印效果。

本实用新型的一种增材制造工作母机的喷头装置，所述螺旋输送机构与喷嘴座机构间装配有，用于防止塑性材料上溢涌入驱动电机的密封圈。密封圈的设计，在使用本实用新型时，能够避免塑性材料上溢涌入驱动电机，而造成驱动电机的损坏。

本实用新型的一种增材制造工作母机的喷头装置，所述驱动电机的转子与螺旋输送机构通过联轴器相连。

本实用新型的一种增材制造工作母机的喷头装置，所述喷嘴可拆卸的装配于喷嘴座机构底部。便于更换不同口径的喷嘴。

本实用新型的一种增材制造工作母机的喷头装置，所述送料机构包括用于存储塑性材料的活塞缸，和可往复运动的装配于活塞缸内的活塞，所述活塞缸顶部设置有用于向活塞顶部施加压力气体的进气口，活塞缸底部设置有送料口，所述送料口与进料口相连通。使用时，预先在活塞缸内装入塑性材料，通过进气口向活塞顶部施加压力，使活塞将活塞缸内的塑性材料从送料口挤至进料口，以实现通过送料机构向进料口添加塑性材料。

进一步的，所述进料口上装配有气动快速接头，还包括送料管，所述送料管一端连接于送料口上，另一端插入气动快速接头内，实现送料口与进料口相连通。使送料管与进料口能够快速可靠的连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的一种增材制造工作母机的喷头装置，结构简单紧凑，操作方便可靠，能够满足陶泥等塑性材料的3D打印要求。

2、螺旋输送机构的设计，能够对塑性材料施加推力，使塑性材料从喷嘴挤出。

3、送料机构的设计，便于向进料口添加塑性材料。

4、喷嘴与喷嘴座机构的可拆卸式连接设计，便于更换不同口径的喷嘴。

5、密封圈的设计，能够避免塑性材料上溢涌入驱动电机。

附图说明

图1是一种增材制造工作母机的喷头装置的结构示意图;

图2是喷嘴座机构的结构示意图。

图中标记：1-驱动电机、2-喷嘴座机构、21-连接器、22-连接架、23-喷嘴座、231-第一通道、232-第二通道、233-进料口、234-环槽、3-联轴器、4-螺旋输送机构、41-第一圆轴、42-第二圆轴、43-螺旋叶片、5-喷嘴、6-气动快速接头、7-密封圈、8-送料机构、81-进气口、82-活塞、83-活塞缸、84-送料口、9-送料管。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，本实施例的一种增材制造工作母机的喷头装置，包括具有内腔的喷嘴座机构2，和位于喷嘴座机构2内用于输送塑性材料的螺旋输送机构4，所述喷嘴座机构2顶部装配有驱动电机1，驱动电机1的转子与螺旋输送机构4相连，所述喷嘴座机构2侧部开设有用于添加塑性材料的进料口233，喷嘴座机构2底部设置有用于挤出塑性材料的喷嘴5，还包括用于向进料口添加塑性材料的送料机构8，所述送料机构8与进料口233相连通。具体的，驱动电机1通过螺栓装配于喷嘴座机构2顶部。优选的，驱动电机1为步进电机，当然也可以为伺服电机。

采用本实用新型时，将本实用新型装配于增材制造工作母机上。通过送料机构8从进料口233向喷嘴座机构2的内腔添加塑性材料，使驱动电机1工作，驱动电机1的转子带动螺旋输送机构4转动，使塑性材料通过螺旋输送机构4推送至喷嘴5，使得塑性材料从喷嘴5挤出，以实现对塑性材料的3D打印。

基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，所述喷嘴座机构2包括连接架22，和装配于连接架22底部的喷嘴座23，所述驱动电机1装配于连接架22顶部，螺旋输送机构4位于喷嘴座23内部，进料口233开设于喷嘴座23侧部，喷嘴5设置于喷嘴座23底部。便于喷嘴座机构2的制造。

进一步的，在另一实施例中，所述连接架22与喷嘴座23通过连接器21相连。使连接架22与喷嘴座23的连接稳固可靠。明显的，喷嘴座机构2具有内腔，即连接器21、连接架22和喷嘴座23皆为中空结构，以提供螺旋输送机构4的装配空间以及塑性材料输送空间。具体的，连接架22与喷嘴座23设置有内螺纹，连接器21设置有外螺纹，以使喷嘴座23通过连接器21采用螺纹连接方式装配于连接架22底部。并且，连接器21顶面的高度不大于连接架22顶面的高度，以确保驱动电机1能够平整的装配于连接架22顶部。当然，也可以不采用连接器21，而采用连接架22与喷嘴座23直接通过螺栓或螺纹连接方式相连。

基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，所述喷嘴座机构2的内腔包括第一通道231，和设置于第一通道231底部的第二通道232，所述螺旋输送机构4位于第一通道231与第二通道232内，驱动电机1的转子与螺旋输送机构4连接于第一通道231内，进料口233和喷嘴5分别与第二通道231连通。第一通道231作为驱动电机1的转子与螺旋输送机构4连接与传动的工作空间，第二通道232作为塑性材料输送的工作空间。明显的，第一通道231与第二通道232相互连通。优选的，第一通道231与第二通道232为圆柱体状结构，且第一通道231底面直径大于第二通道232顶面直径。

基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，所述螺旋输送机构4包括第一圆轴41，和设置于第一圆轴41底部的第二圆轴42，所述第一圆轴41与驱动电机1的转子相连，第二圆轴42上设置有用于输送塑性材料的螺旋叶片43。优选的，第一圆轴41底面直径大于第二圆轴42底面直径。螺旋叶片43与喷嘴座机构2具有较小的装配间隙，使螺旋叶片43能够对塑性材料施加较大的推力，使塑性材料从喷嘴5挤出，具有良好的3D打印效果。

基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，所述螺旋输送机构4与喷嘴座机构2间装配有，用于防止塑性材料上溢涌入驱动电机的密封圈7。密封圈7的设计，在使用本实用新型时，能够避免塑性材料上溢涌入驱动电机1，而造成驱动电机1的损坏。具体的，喷嘴座机构2内开设有环槽234，密封圈7装配于环槽234内，且密封圈7与螺旋输送机构4相贴合，以实现将驱动电机1与螺旋输送机构4相互隔离的密封状态。当然也可以是喷嘴座机构2开设环槽234，或螺旋输送机构4与喷嘴座机构2对应位置同时开设环槽234。

基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，所述驱动电机1的转子与螺旋输送机构4通过联轴器3相连。具体的，驱动电机1的转子通过螺栓与联轴器3一端相连，螺旋输送机构4通过螺栓与联轴器3另一端相连，以实现驱动电机1的转子与螺旋输送机构4相连。

基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，所述喷嘴5可拆卸的装配于喷嘴座机构2底部。便于更换不同口径的喷嘴5。具体的，喷嘴5通过螺纹可拆卸连接方式装配于喷嘴座机构2底部。便于喷嘴5的安装、拆卸和更换。

基于上述各实施例的技术特征组合设计及具体动作过程，如图1和图2所示，在其中一实施例中，喷嘴座23通过连接器21装配于连接架22底部，第一通道231和第二通道232位于喷嘴座23内；第一圆轴41位于第一通道231和第二通道232内，驱动电机1装配于连接架22顶部，驱动电机1的转子通过联轴器3与第一圆轴41相连于第一通道231内；密封圈7装配于第一圆轴41与喷嘴座23间、位于第二通道232内；第二圆轴42与螺旋叶片43位于第二通道232内；喷嘴5设置于喷嘴座23底部并与第二通道232连通；进料口233开设于喷嘴座23侧部并与第二通道232连通，且进料口233位于螺旋叶片43上侧，以便螺旋叶片43将来自进料口233的塑性材料推送至喷嘴5，使得塑性材料从喷嘴5挤出。

基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，所述送料机构8包括用于存储塑性材料的活塞缸83，和可往复运动的装配于活塞缸83内的活塞82，所述活塞缸83顶部设置有用于向活塞顶部施加压力气体的进气口81，活塞缸83底部设置有送料口84，所述送料口84与进料口233相连通。使用时，预先在活塞缸83内装入塑性材料，通过进气口81向活塞82顶部施加压力，使活塞82将活塞缸83内的塑性材料从送料口84挤至进料口233，以实现通过送料机构8向进料口233添加塑性材料。

进一步的，在另一实施例中，所述进料口233上装配有气动快速接头6，还包括送料管9，所述送料管9一端连接于送料口84上，另一端插入气动快速接头6内，实现送料口84与进料口233相连通。使送料管9与进料口233能够快速可靠的连接。具体的，气动快速接头6通过螺纹连接方式装配于进料口233上。当然送料口84上也可以装配气动快速接头6。

综上所述，采用本实用新型的一种增材制造工作母机的喷头装置，结构简单紧凑，操作方便可靠，能够满足陶泥等塑性材料的3D打印要求。得益于螺旋输送机构的设计，能够对塑性材料施加推力，使塑性材料从喷嘴挤出。得益于送料机构的设计，便于向进料口添加塑性材料。得益于喷嘴与喷嘴座机构的可拆卸式连接设计，便于更换不同口径的喷嘴。得益于密封圈的设计，能够避免塑性材料上溢涌入驱动电机。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种增材制造工作母机的喷头装置，其特征在于：包括具有内腔的喷嘴座机构（2），和位于喷嘴座机构（2）内用于输送塑性材料的螺旋输送机构（4），所述喷嘴座机构（2）顶部装配有驱动电机（1），驱动电机（1）的转子与螺旋输送机构（4）相连，所述喷嘴座机构（2）侧部开设有用于添加塑性材料的进料口（233），喷嘴座机构（2）底部设置有用于挤出塑性材料的喷嘴（5），还包括用于向进料口添加塑性材料的送料机构（8），所述送料机构（8）与进料口（233）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种增材制造工作母机的喷头装置，其特征在于：所述喷嘴座机构（2）包括连接架（22），和装配于连接架（22）底部的喷嘴座（23），所述驱动电机（1）装配于连接架（22）顶部，螺旋输送机构（4）位于喷嘴座（23）内部，进料口（233）开设于喷嘴座（23）侧部，喷嘴（5）设置于喷嘴座（23）底部。

3.根据权利要求2所述的一种增材制造工作母机的喷头装置，其特征在于：所述连接架（22）与喷嘴座（23）通过连接器（21）相连。

4.根据权利要求1所述的一种增材制造工作母机的喷头装置，其特征在于：所述喷嘴座机构（2）的内腔包括第一通道（231），和设置于第一通道（231）底部的第二通道（232），所述螺旋输送机构（4）位于第一通道（231）与第二通道（232）内，驱动电机（1）的转子与螺旋输送机构（4）连接于第一通道（231）内，进料口（233）和喷嘴（5）分别与第二通道（231）连通。

5.根据权利要求1所述的一种增材制造工作母机的喷头装置，其特征在于：所述螺旋输送机构（4）包括第一圆轴（41），和设置于第一圆轴（41）底部的第二圆轴（42），所述第一圆轴（41）与驱动电机（1）的转子相连，第二圆轴（42）上设置有用于输送塑性材料的螺旋叶片（43）。

6.根据权利要求1所述的一种增材制造工作母机的喷头装置，其特征在于：所述螺旋输送机构（4）与喷嘴座机构（2）间装配有，用于防止塑性材料上溢涌入驱动电机的密封圈（7）。

7.根据权利要求1所述的一种增材制造工作母机的喷头装置，其特征在于：所述驱动电机（1）的转子与螺旋输送机构（4）通过联轴器（3）相连。

8.根据权利要求1所述的一种增材制造工作母机的喷头装置，其特征在于：所述喷嘴（5）可拆卸的装配于喷嘴座机构（2）底部。

9.根据权利要求1所述的一种增材制造工作母机的喷头装置，其特征在于：所述送料机构（8）包括用于存储塑性材料的活塞缸（83），和可往复运动的装配于活塞缸（83）内的活塞（82），所述活塞缸（83）顶部设置有用于向活塞顶部施加压力气体的进气口（81），活塞缸（83）底部设置有送料口（84），所述送料口（84）与进料口（233）相连通。

10.根据权利要求9所述的一种增材制造工作母机的喷头装置，其特征在于：所述进料口（233）上装配有气动快速接头（6），还包括送料管（9），所述送料管（9）一端连接于送料口（84）上，另一端插入气动快速接头（6）内，实现送料口（84）与进料口（233）相连通。